IBM 180GXP - тихая революция?

Введение

В этом обзоре я постараюсь познакомить Вас с новым IDE-винчестером IBM – диском из линейки 180GXP, носящей внутреннее имя Vancouver2. С названием этим у меня некоторое время назад вышел конфуз, когда я, второпях, назвал этим именем диски Vancouver LP. Но, потом, к счастью, всё разъяснилось наилучшим образом…
Итак, что из себя представляет диск IBM 180GXP и что в нём такого замечательного?
Во-первых, в этом диске используются пластины по 60ГБ, что, в сочетании с трёхпластинным дизайном, даёт нам максимальную ёмкость диска в 180ГБ.
Во-вторых, пластины эти, судя по пресс-релизу, не стеклянные, а алюминиевые. А это уже тянет на сенсацию! На протяжении нескольких лет IBM использовала в своих винчестерах пластины из стекла и очень этим гордилась. А тут такой неожиданный поворот оверштаг… Но, как говорили мудрые – “Вовремя предать – это не предать, а предвидеть”. :)
В-третьих, в этой модели жёстких дисков IBM впервые использовала гидроподшипники! А это уже вторая сенсация!
Третья козырная карта IBM – фирменная технология “tag ‘n seek”. Основная идея этой технологии не нова – это перестановка контроллером винчестера поступающих в него команд, в порядок, наиболее оптимальный с его точки зрения.
Так как этой технологии я намерен посвятить отдельный материал, то не будем особенно акцентировать на ней внимание, а перейдём сразу к составу участинков тестирования.

Состав участников тестирования

Для сравнения с диском IBM 180GXP я собрал поистине звёздный ансамбль. Конечно, были использованы материалы тестирования дисков Maxtor DiamondMax Plus 9 и Seagate Barracuda ATA V - два основных конкурента диска IBM с такими же 60ГБ-пластинами. Причём, диск Maxtor будет представлен результатами, полученными как на UDMA100, так и на UDMA133-контроллере.
А чтобы понять, как далеко шагнул прогресс в дискостроении, в соперники IBM 180GXP возьмём диск IBM 120GXP (80GB).
В таблице приведены основные параметры винчестеров IBM двух последних поколений:


Из всех параметров нового винчестера мне хотелось бы прокомментировать два пункта. Во-первых, так как ёмкость старшего диска в линейке 180GXP "перевалила" за 137ГБ, то IBM пришлось немного переделать электронику нового диска, оснастив его поддержкой спецификации ATA/ATAPI-6. Это не одно и то же с UDMA133, а то некоторые особо бойкие фирмы продавцы уже начали продавать "IBM 180GXP U133".
Во-вторых, хотелось бы отметить, что в диске IBM 180GXP используются гидроподшипники и заявленный уровень шума у младших моделей весьма мал.
Ну а теперь настало время познакомится с внешним видом нового винчестера IBM:

Знакомый дизайн, не правда ли? Вот чего не ожидал увидеть, так это дизайн модели Vancouver LP... Впрочем, может быть он будет использоваться только для однопластинных дисков Vancouver2. И, может быть, разница в access time у младших и старших моделей как-то связана с дизайном корпуса винчестера?

На фотографии платы электроники видно еще одно отличие винчестера IBM от дисков конкурентов - выделенная микросхема канала чтения/записи. В спецификациях винчестера IBM утверждает, что внешний канал чтения/записи - более надёжное решение. Что же, время покажет.

Методика тестирования

Состав тестовой системы:

материнская плата - Asustek P3B-F
процессор - Intel P3 600E;
память - 2*128Mb SDRAM Hyundai PC100 ECC;
винчестер - IBM DPTA 372050;
видеокарта - Matrox Millennium 4Mb;
Promise Ultra100 TX2/ Ultra133 TX2
операционная система - Windows 2000 Pro SP2;

Использовались следующие версии тестовых программ:

HDTach 2.61
WinBench 99 1.2
IOMeter 1999.10.20
FC-Test v0.3

Перед тестами все винчестеры были переведены в "быстрый" режим при помощи утилиты IBM Feature Tool.

Полученный на тесты винчестер IBM IC35L060AVV207-0 имел firmware: V220A60FB0.
Из "странностей" хотел бы отметить то, что поддержка SMART у винчестера была по умолчанию выключена.

Для тестов в WinBench винчестеры размечались в FAT32 и NTFS одним разделом с размером кластера по умолчанию, а для тестов копирования диск разбивался на два раздела равной ёмкости. Тесты проводились по четыре раза, результаты усреднялись; винчестеры между тестами не охлаждались. Тестирование в IOMeter проводилось на паттернах SequentialRead, SequentialWrite, Database, Workstation и Fileserver. За подробным описаниями паттернов Вы можете обратиться к нашим предыдущим материалам.

HDTach

Начинаем мы, по традиции, с теста HDTach.


Первое, на что следует обратить внимание – это совершенно нехарактерное для последних IDE-дисков IBM большое время access time – 13.6мс (а должно было быть ~13 (8.8+4.17)…). Никогда ранее на моей памяти IBM так не отклонялось от спецификаций. :(
При этом максимальная скорость чтения почти достигла 60МБ/сек – весьма высокий результат для диска со скоростью вращения шпинделя 7200rpm.
Посмотрим, каковы средние скорости чтения и записи у нового диска IBM:


Как видим, средняя скорость чтения и записи у IBM 180GXP намного выше, чем у дисков конкурентов.

WinBench 99 1.2

Второй наш тест – Winbench99. Предыдущая модель жёсткого диска IBM – 120GXP показывала в этом тесте очень неплохие результаты, и даже соперничала с диском WD с 8МБ кэш-буфером. Интересно, как покажет себя новый диск IBM:


Скорость линейного чтения у нового диска примерно равна – 55МБ/сек. Говорю “примерно” потому что график у диска IBM получился “рваный” и точное значение скорости чтения в самой плотной зоне может быть немного выше.
Что же касается результатов винчестера по интегральным тестам, то лучше их анализировать при помощи диаграммы:


Хм… Какие любопытные получились результаты… В тесте Business Disk Winmark диск IBM 180GXP проиграл диску IBM предыдущего поколения и диску Seagate Barracuda ATA V! Такого я давненько не видел.
Правда, в High-End Disk Winmark новый диск IBM сумел отыграться. Но, посмотрите, он оказался быстрее 120GXP только на 100КБ/сек. Что же, может быть это предел для винчестеров с 2МБ кэш-буфером?
Посмотрим, что-то у нас будет под NTFS:



А под NTFS у нас есть чётко выраженные два лидера. В тесте Business Disk Winmark самую высокую скорость показал диск Seagate, а диск IBM 180GXP лидирует в High-End-тесте. Любопытно, что и под NTFS новый диск IBM уступил диску 120GXP в Business-тесте.

Посмотрим еще на две диаграммы, построенные на полученных в тесте Winbench результатах. В первой диаграмме представлены измеренные значения среднего времени доступа к случайному сектору. Для сравнения в диаграмму добавлены также значения average access time, полученные в тесте HDTach.


Что же, мы видим, как диск IBM 180GXP оказался на последнем месте среди всех участников этого обзора по времени доступа. И..эх, где вы годы молодые…


Зато по скорости линейного чтения новый диск IBM 180GXP выглядит очень неплохо. Причём скорость чтения у диска 180GXP и на начальных треках и на последних намного выше, чем у дисков конкурентов.
Ну и завершим мы раздел, посвящённый тесту Winbench, графиком линейного чтения диска IBM 180GXP.

График линейного чтения IBM IC35L060AVV207-0

Intel IOMeter: Database

Итак, мы выяснили, что новый диск IBM имеет высокую плотность записи на пластине, но время доступа у него также выросло. Это не есть хорошо, ведь мы переходим к тестам, где скорость винчестера во многом зависит от того, как быстро он может «шевелить» актюатором. Впрочем, не будем забывать, что очень многое в этих тестах зависит и от алгоритмов firmware винчестеров.
При помощи паттерна Database мы исследуем способность винчестера к сортировке запросов на чтение и запись, и качество реализации алгоритмов упреждающего чтения и отложенной записи.


При глубине очереди команд в один запрос новый диск IBM выглядит не очень убедительно. Правда, при случайном чтении он оказался быстрее Maxtor DM + 9, а при случайной записи он уступил только IBM 120GXP, но всё же в большинстве смешанных режимов он уступил дискам Seagate и Maxtor.
Наглядно видно, что диски IBM “делала” одна рука – их графики очень похожи. Поэтому можем предположить, что разница в результатах этих дисков объясняется разным значением average access time.


При увеличении глубины очереди команд ситуация на поле резко меняется. За счёт хорошей работы контроллера винчестера по сортировке запросов и оптимизации порядка их выполнения диск IBM 180GXP опережает диски Seagate и Maxtor в большинстве режимов. Отметим, что при увеличении доли операций записи новый диск IBM потихоньку сокращает разрыв с 120GXP.


При такой глубине очереди команд винчестеры IBM легко отрываются от конкурентов. Только в режиме RandomRead диск Seagate Barracuda ATA V смог конкурировать с IBM 180GXP.
По результатам теста в паттерне Database мы можем говорить, что новый винчестер IBM сохранил фирменный “геном” IBM, но, к сожалению, он оказался медленнее, чем IBM 120GXP.

Intel IOMeter: Sequential Read & Write

А теперь проверим способность нового винчестера к обработке последовательных запросов на чтение и запись:


При помощи таблицы мы, конечно, можем легко сравнить винчестеры, но диаграмма расскажет нам о том же намного нагляднее:


В этом тесте мы можем констатировать очень неприятный для IBM факт – новый винчестер IBM утратил секрет высокой скорости работы с блоками малого размера, которым обладал IBM 120GXP.


То же самое мы видим и при записи. Несмотря на то, что кривая зависимости скорости прокачки данных от размера блока у 180GXP выглядит очень красиво, нельзя не отметить, что при работе с блоками данных малого размера диск 180GXP уступает всем винчестерам из нашего обзора.

Intel IOMeter: Workstation

После неутешительных результатов тестов в синтетических паттернах перейдём к паттернам, эмулирующим работу реальных приложений. Первый такой паттерн – Workstation.


Как видим, новый диск IBM при малых нагрузках (небольшие глубины очереди команд) уступает в скорости всем остальным дискам, участвующим в нашем обзоре. А так как скорость винчестеров в этом паттерне мы оцениваем по вот такой формуле:

Производительность = Total I/O (queue=1)/1 + Total I/O (queue=2)/2 + Total I/O (queue=4)/4 + Total I/O (queue=8)/8 + Total I/O (queue=16)/16 + Total I/O (queue=32)/32

где значения скорости винчестера, показанные им при малых глубинах очереди команд, имеют больший вес, то неудивительно, что в финальном рейтинге диск IBM 180GXP занял последнее место:


На первом же месте оказался диск IBM 120GXP, т.е. диск IBM предыдущего поколения. На втором месте, с небольшим отставанием от лидера, оказался новый диск Seagate – Barracuda ATA V.

Intel IOMeter: Fileserver & Webserver

Паттерны Fileserver и Webserver, как легко догадаться из их названий, эмулируют нагрузку на дисковую подсистему, характерную для File- и Web-серверов.


Так как при работе серверов все нагрузки можно считать равновероятными, то для вычисления "индекса производительности" в этих паттернах мы просто усредним полученные нами значения Total I/O:



На первом месте мы, по-прежнему, наблюдаем IBM 120GXP, а на второе место буквально втиснулся IBM 180GXP. Посмотрите, как близко к нему подобрался диск Barracuda ATA V!

FC-Test: NTFS

Последний наш тест – проверка скорости работы винчестера при создании, чтении и копировании файлов.
Отдавая дань уважения всё возрастающей (молитвами MS) популярности NTFS, начнём с результатов, показанных винчестерами под этой файловой системой.


При записи на чистый винчестер наборов файлов лидирует диск Maxtor, а за второе место “сражаются” два диска IBM. Новый диск - 180GXP лидирует при работе с большими файлами, а диск 120GXP, наоборот, оказывается быстрее при работе с файлами малого размера (паттерны Windows и Programs).


При чтении с диска набора файлов новый диск IBM резко отрывается от конкурентов при работе с большими файлами. Правда, при уменьшении размера файла лидер меняется – вперёд выходит диск Maxtor.


Результаты копирования файлов внутри одного логического диска двумя словами уже не опишешь… :)
Но, в лидерах по-прежнему – диски IBM и Maxtor. Кстати, отметим, что диск Maxtor показывает феноменально высокую скорость при копировании очень большого файла (~500МБ).


При копировании файлов с одного логического диска на другой образовались два явных лидера – при работе с большими файлами явно быстрее всех был диск Maxtor, а при работе с малыми файлами вперёд вышел IBM 120GXP.

FC-Test: FAT32

Отдав почести файловой системе NTFS не забудем и про FAT32! :)


Приятно, что есть в нашем неспокойном мире нечто постоянное – диски Maxtor опять лучше всех справляются с задачей записи набора файлов. Причём размер файла практически не имеет значения.


С чтением же файлов лучше всех справился IBM 180GXP.


Впрочем, и копирование файлов внутри логического диска диску IBM 180GXP удалось выполнить раньше остальных, исключая работу с файлами образов CD-дисков, где лидирует диск Maxtor.


При копировании файлов “на большое расстояние” лучшие результаты опять показывают диски Maxtor и IBM, причём первый явно тяготеет к большим файлам, а второй – к маленьким.

Тестирование в FC-Test показало, что новый диск IBM – 180GXP быстрее всех умеет читать с диска набор файлов, что, впрочем, неудивительно – он же имеет самую высокую скорость линейного чтения среди этого набора винчестеров.

Температура

Исправляя небрежность, допущенную мною при написании предыдущего обзора по IDE-дискам, привожу результаты замера температур винчестеров после полутора часов активной работы в корпусе компьютера.
Так как диски Maxtor последнего поколения отображают в SMART-область весьма высокие значения температуры (нереально высокие) было предпринято исследование: “Где же у него кнопка?”. Что в данном случае означает: “Где же у него стоит термодатчик?”.
После полутора часов активной работы винчестера при помощи программы Dtemp снималось значение температуры, отображаемой винчестером в SMART-область.
После этого винчестер извлекался из компьютера и исследовался инфракрасным термометром на предмет определения «горячих» мест. Как оказалось, таких мест у винчестера три (это, правда, было известно и раньше, но только теоретически…).
Самым горячим местом винчестера является плата электроники, а ещё точнее – чип управления двигателем. Вторым по степени “нагрева” является место крепления актюатора. Третья “горячая точка” – вал & подшипники.
В таблице приведены значения температур, снятые при помощи программы Dtemp и инфракрасным термометром с верхней крышки винчестера и платы электроники (макс. температура).


Как видим, термодатчик на винчестере Maxtor находится в непосредственной близи с микросхемой управления двигателем.
Вторым, не менее интересным открытием стала чрезвычайно малое тепловыделение у диска IBM 180GXP! Все мы помним, что раньше диски IBM грелись очень сильно, а тут такой сюрприз. Что же, можно сказать, что отказ от керамических и переход на FDB-подшипники очень положительно повлиял на тепловыделение винчестеров. Плюс к этому, новый дизайн корпуса диска тоже способствует лучшему теплоотводу.
Диск Seagate, который принимал участие в этом обзоре, находится в неравных условиях с конкурентами, ибо он был двухпластинным и, следовательно, грелся сильнее. То же самое можно сказать и о IBM 120GXP.
Температуру электроники диска Seagate Barracuda V, как Вы понимаете, мне помешала снять защитная крышка SeaShield.

Тестирование “шумности” работы винчестеров проводилось субъективно (т.е. на слух :) ).
По результатам тестирования на первое место я поставлю Barracuda ATA V – самый тихий диск из всех, что я тестировал. Второе место получит диск Maxtor – он почти такой же тихий, как Seagate Barracuda V. На почётном третьем месте – диск IBM 180GXP. Хочу только заметить, что разницу между «громкостью» дисков мне пришлось выяснять, прижимая ухо к верхней крышке работающего винчестера. Вот до чего дошло! :)

Выводы

Впервые мы можем наблюдать слом сложившейся традиции, когда диски IBM с N-ой плотностью записи на пластинах выходили намного позже, чем у конкурентов, но в момент выхода показывали высочайшую скорость. Диск IBM 180GXP появился на рынке одновременно с дисками Maxtor и Seagate, но производительность нового винчестера в некоторых наших тестах была не выше, чем у диска IBM предыдущего поколения – 120GXP.
Значительное увеличение плотности треков (с 56700 у IBM 120GXP до 72000 у IBM 180GXP) на дюйм привело к тому, что у нового винчестера выросло время average access time и это не замедлило сказаться на его результатах в ряде тестов.
Низкие результаты нового винчестера в тестах с Sequential-запросами, скорее всего, объясняется “сыростью” firmware нового винчестера и, будем надеяться, что эта неприятность скоро будет устранена.
Согласно спецификациям, диски IBM с большей ёмкостью будут иметь меньшее время access time (другой корпус?) и их производительность, естественно, будет выше, чем у того диска, который мы сегодня рассмотрели. Ну и, конечно, все мы ждём дисков IBM c 8МБ кэш-буфером. :)

Благодарим компанию ASBIS Москва за предоставленный на тестирование сэмпл винчестера IBM 180GXP.