Обзор Samsung SpinPoint PL40

Введение

Да, недолго Maxtor оставалась в одиночестве. Её почин с выпуском низкопрофильного, но производительного (с частотой вращения шпинделя 7200 rpm) винчестера, как и следовало ожидать, был немедленно подхвачен другим игроком. Однако, вопреки ожиданиям, этим игроком оказался не Seagate, не Hitachi и даже не WD. Им оказался – кто бы мог подумать – Samsung!

До сих пор к винчестерам этой компании покупатели питают настороженное отношение. Причем, редко кто действительно помнит, почему :). Между тем инженеры Samsung не сидят, сложа руки, а непрерывно работают над совершенствованием своей продукции. В первую очередь, побороли имевшую место в прошлом ненадёжность винчестеров, затем всерьёз взялись за исследования, и теперь винчестеры Samsung в числе первых обзаводятся более ёмкими пластинами. Уже несколько поколений дисков Samsung являются одними из самых тихих и ударостойких. Ассортимент расширен винчестерами с частотой вращения шпинделя 7200 об./мин. Наконец, программисты всерьёз взялись за оптимизацию микропрограмм, и с каждым новым семейством производительность дисков Samsung оказывается всё ближе и ближе к лидерам.

А на прошедшей в апреле конференции представители Samsung и вовсе обмолвились, что к 2005 году компания рассчитывает занять лидирующее положение на рынке ATA-дисков! И в подтверждение этих слов, кроме перехода на пластины ёмкостью 80ГБ и гидроподшипники, компания реализовала в новых винчестерах интерфейсы ATA/133 и SerialATA/150, да ещё и снова расширила продуктовую линейку. К уже существующим семействам SpinPoint P (7200 об./мин.) и SpinPoint V (5400 об./мин.) добавлены ещё два: SpinPoint PL и VL. Буква L в названии происходит от английского low profile, т.е. низкопрофильный.

SpinPoint PL40

Как и Maxtor, Samsung подошла к созданию младших членов продуктовой линейки конструктивно, по принципу "лучше день потерять, потом за пять минут долететь" :). Зачем на, по сути, половину винчестера (а младшие модели используют лишь одну сторону единственной пластины) тратить полноразмерный корпус и, рассчитанный на полновесные четыре головки, привод актуатора? Зачем экономить на разработке, если потом, при производстве в промышленных масштабах, можно будет сэкономить гораздо больше?

Плодом такого подхода стал совершенно новый дизайн:

Как видите, корпус имеет весьма оригинальный вид, а высота его составляет менее 17 мм, что даже меньше, чем у "тонких" Maxtor. Кстати, есть смысл сравнить характеристики двух прямых конкурентов.


Судя по спецификациям, Samsung PL40 это тот же Maxtor DM+8, только лучше :-). По всем характеристикам он не уступает Maxtor, разве что максимальная физическая скорость у него немного ниже. Зато он выносливее, тише и потребляет меньше электроэнергии.

По противоударности и бесшумности новые Samsung не уступают Seagate, последние поколения винчестеров которой обладают такой же заявленной стойкостью к ударам и аналогичной шумностью.

Соперники и тестовая платформа

В соперники для нового Samsung мы подобрали примерно равные ему по параметрам модели от всех производителей, кроме Western Digital. Так уж повелось, что винчестеров от WD небольшой ёмкости на современных пластинах в нашей лаборатории давненько не было. По большей части сей факт является "заслугой" WD, которая любит дебютировать со сверх-ёмкими новинками, а младшие модели продолжает выпускать на устаревших пластинах меньшей ёмкости. Хотя недавно нами был протестирован WD400JB, включать его в этот обзор было бы несправедливо, поскольку он оснащён 8МБ RAM, тогда как все остальные винчестеры имеют всего два мегабайта. Кроме того, он дороже Samsung PL40, да и основан на пластине меньшей ёмкости.

Итак, представляю участников тестирования:

1. старший диск из линейки Samsung SpinPoint PL40, модельный номер SP0411N, firmware TW100-07; тестируется на ATA/100 и ATA/133 интерфейсах,
   
   
2. прямой конкурент из линейки Maxtor DiamondMax Plus 8, модель 6E040L0; тестируется на ATA/133 интерфейсе,
   
   
3. младший диск из новой линейки Seagate Barracuda 7200.7, модель ST340014A,
   
   
4. диск из предыдущей линейки Samsung SpinPoint P40, модель SP4002H,
   
   
5. довольно редкий, но тем более интересный диск от IBM/Hitachi линейки Deskstar 180GXP, модель IC35L040AVV207-0.
   

Номера 1, 2 и 3 имеют пластины полной ёмкостью 80ГБ и одну головку чтения/записи – между ними развернётся самая честная борьба. Номер 4 основан на устаревшей пластине в 40ГБ, а 5 использует "укороченную" до 40ГБ шестидесятигигабайтную пластину. Благодаря этому он будет иметь самое лучшее среднее время доступа и получит фору в IOMeter, но тем интереснее будет сравнить с ним новый Samsung.

Для улучшения читаемости результатов винчестеры будут именоваться по имени семейства. Например, вместо Hitachi Deskstar IC35L040AVV207-0 будем писать Hitachi 180GXP.

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;
Promise Ultra133 TX2;
операционная система - Windows 2000 Professional SP2.

Использовались следующие версии тестовых программ:

HDTach 2.61
WinBench 99 2.0
IOMeter 1999.10.20
FC-Test v0.5.3

Все винчестеры, у которых есть возможность выбора режимы работы "quiet seek/normal seek", тестировались в "быстром" режиме, переключение осуществлялось при помощи Hitachi Feature Tool. Для тестов в WinBench винчестеры размечались в FAT32 и NTFS одним разделом с размером кластера по умолчанию, для разметки дисков в FAT32 использовалась программа Paragon Partition Manager. Тесты проводились по семь раз, учитывался максимальный результат. Винчестеры между тестами не охлаждались. Тестирование в IOMeter проводилось на паттернах SequentialRead, SequentialWrite, Database, Workstation, Fileserver и Webserver. За подробным описаниями паттернов Вы можете обратиться к нашим предыдущим материалам.

HDTach

Соревнование откроет поруганный, но по-прежнему незаменимый HDTach.


Во-первых, хочу обратить Ваше внимание на загрузку процессора при работе с винчестером. Для Samsung PL40 протокол UDMA/133 даёт реальное снижение загрузки процессора, что довольно редко наблюдалось у Maxtor. Тем не менее, достичь уровня своего же предка новинка не смогла. Это и неудивительно, поскольку линейные скорости у неё заметно больше.

Ну а теперь произведём уже привычный осмотр физических данных винчестеров.


Отнимая от замеренного времени среднее время ожидания сектора, равное примерно 4.17 мс для всех испытуемых винчестеров, получим среднее время поиска.

Samsung PL40 – 9,6 мс
Maxtor 6E040L0 – 9,7 мс
Seagate 7200.7 – 10,8 мс
Samsung SP40 – 8,9 мс
IBM/Hitachi 180GXP – 8,9 мс

Явным аутсайдером по среднему времени доступа оказался Seagate, тогда как Samsung PL40 показал хороший результат и полностью уложился в спецификации, хотя и не дотянул до уровня своего предшественника. Да и не должен был, по здравому размышлению – мощность актуатора у тонкого винчестера обязана быть меньше, а также мода на тихую работу диктует свои условия.

На следующей диаграмме Вы можете видеть достигнутые винчестерами скорости.


По скорости чтения буфера Samsung PL40 звёзд с неба не хватает – на протоколе UDMA/133 он только-только обошёл IBM/Hitachi, работающий на протоколе UDMA/100. Тем не менее, показанный результат оказываются вполне на уровне с конкурентами и лучше, чем у предшественника. По средней скорости чтения новый Samsung уступил только Maxtor, а результат скорости записи по HDTach, как мы выяснили в предыдущих обзорах, даже не стоит обсуждать.

Давайте посмотрим на организацию пластин сегодняшних конкурсантов. В нижеприведённой диаграмме скорости преобразованы в принятые у производителей миллионы байт в секунду.


Samsung PL40 показал немного меньшую скорость на краю пластины, чем Seagate 7200.7, но в двух других категориях был слегка быстрее. Удвоение плотности хранения информации привело к росту линейной скорости более чем на четверть. Однако аналогичная пластина от Maxtor оказалась чувствительно быстрее. Впрочем, большая линейная скорость ещё не гарантирует высокую производительность в работе. Тем более, что она может быть достигнута за счет сокращения объёма служебной информации на дорожке, что может быть чревато ухудшением надёжности накопителя.

Подводя промежуточный итог, я вынужден отметить, что ни в одной номинации Samsung PL40 не стал лидером, но и ни в чем не был последним, показывая стабильно хорошие результаты. А стабильность, как известно – хороший признак. Посмотрим, что будет дальше.

Winbench

Ветеран Winbench 99 до сих пор чувствует себя превосходно и может поведать многое о "бытовой" производительности винчестеров.

График чтения Samsung SP0411N
График чтения Samsung SP4002H
График чтения Maxtor 6E040L0
График чтения Seagate ST340014A
График чтенияIBM/Hitachi IC35L040AVV2-0

Начнём анализ WinMark-ов с файловой системы FAT32.


В Winbench винчестеры IBM/Hitachi лидируют на протяжении уже нескольких лет, и этот раз не стал исключением. А вот второе место, совсем неожиданно, занял винчестер Seagate. Это тем более странно, что протестированный нами немного ранее экземпляр показывал производительность не лучше, чем занимающий последнее место старенький SpinPoint P40. Простым изменением firmware с 3.00 до 3.06 Seagate вытянула свой винчестер почти в лидеры. Мягко говоря, это странно, однако сегодняшний рассказ не про Seagate. :-)

Samsung PL40 показал весьма и весьма неплохие результаты, слегка опередив в High-End Winmarks своего прямого конкурента в лице Maxtor DiamondMax Plus 8. Чтобы понять, за счет чего это произошло, рассмотрим результаты в отдельных приложениях.


Samsung PL40 заметно опережает Maxtor DM+8 только в SoundForge, который очень чувствителен к реализации отложенной записи. Похвально, что Samsung не стала следовать малоприятной практике, когда для разделения линеек используется принудительное ухудшение характеристик firmware, которое мы имели возможность наблюдать у Maxtor, Seagate и WD. В остальных поддтестах SpinPoint PL40 идёт наравне с Maxtor, причем в Visual C++, Premiere, Photoshop и FrontPage их результаты лучше, чем у лидера (IBM/Hitachi).

Однако почему мы рассматриваем профессиональные приложения на несолидной FAT32? Пора переходить на NTFS. ;-)


На NTFS новый Samsung уже на равных борется с IBM/Hitachi! Как ему это удалось?


Только в AVS/Express IBM/Hitachi был быстрее (надо заметить, традиционно), зато Samsung отыгрался в Premiere. Maxtor опять оказался существенно хуже в SoundForge, а Seagate уступил Samsung во всех поддтестах, кроме AVS/Express.

Вот так дела. До сих пор самым слабым местом винчестеров Samsung была производительность в тестах Winbench, но теперь от этой слабости не осталось и следа. Только лучшие или близкие к лучшим результаты, и лишь в AVS/Express не всё идеально!

IOMeter

Настала пора нашим подопытным принять процедуры в IOMeter. Этот мощнейший инструмент способен дать незаменимую информацию об особенностях того или иного винчестера.

Перво-наперво проверим, как винчестеры справляются с чтением и записью блоков разного размера.


Последовательное чтение целиком и полностью выиграл Maxtor, а Samsung показал второй после него результат. Это тоже хорошо, потому что за кормой остались и IBM/Hitachi, и Seagate, не говоря уж о предыдущей модели Samsung.


При записи также уверенно вёл Maxtor, но начиная с блоков по 8КБ его неожиданно обогнал Seagate. Хочу заметить, что экземпляр из первых партий Barracuda 7200.7 показывал результаты стабильно хуже, чем Samsung PL40, который уверенно обошёл IBM/Hitachi и намного оторвался от своего предка.

Следующий паттерн, самый долгий и информативный, имитирует работу с базой данных SQL. Размер блока равен 8 КБ, варьируется отношение количества операций записи к операциям чтения, а также нагрузка на дисковую подсистему.

Результаты этого паттерна могут нам рассказать о том, как винчестеры справляются с доступом к случайному блоку данных.


Самые лучшие результаты показал IBM/Hitachi, что совсем неудивительно. Во-первых, винчестеры IBM/Hitachi всегда отличались быстрым поиском, а во-вторых, среди пяти участников сегодняшнего тестирования только IBM/Hitachi не использует полную площадь пластины, что даёт ему фору в среднем времени доступа. Если бы не это, он показывал бы время как у Samsung P40. При чтении Samsung PL40 идёт вровень с Maxtor DM+8, а вот при записи существенно его превосходит. И не только его, ведь лучше чем он отработал только IBM/Hitachi!

Отношение среднего времени доступа при чтении к нему же при записи показывает нам способность винчестера накапливать и упорядочивать запросы на запись, т.е. количественно характеризует эффективность отложенной записи.


Эффективность отложенной записи, показанная Samsung PL40, оказалась лучшей среди всех участников. IBM/Hitachi дышит в затылок, за ним следует предыдущая модель Samsung, а вот Maxtor отстал аж в два раза. Как Вы помните, в SoundForge Maxtor также был позади Samsung, а вот c Seagate творятся очень странные дела. Экземпляр с прошивкой 3.00 показывал коэффициент эффективности 1.20, т.е. больше чем диск с прошивкой 3.06. И, тем не менее, 3.00 заметно проигрывала в SoundForge! Факт противоречия результатов разных тестов требует серьёзного изучения.

Теперь поглядим на "характер" firmware винчестеров.


При случайном характере нагрузки мы имеем двух лидеров – IBM/Hitachi 180GXP и Samsung PL40. Samsung P40 также весьма неплох, Seagate оказался абсолютно индифферентен к характеру нагрузки, а Maxtor уже привычно просаживается при появлении запросов на запись.

Другой вид представления той же информации позволит оценить “масштабируемость” firmware винчестеров по нагрузке. Сначала случайное чтение.


При чтении основное влияние на результат имеет среднее время доступа. IBM/Hitachi лучший, а SpinPoint PL40 всего лишь третий. Firmware Samsung чуть-чуть сдаёт при большой нагрузке по сравнению с конкурентами.

В следующей диаграмме усреднены данные для всех соотношений количества операций записи и чтения, кроме двух крайних случаев.


Когда запросы на чтение и запись следуют вперемешку, IBM/Hitachi теряет лидерство при линейной нагрузке. Он уступает Samsung PL40, который умудрился также обогнать и своего предшественника, имеющего меньшее среднее время доступа. Чего уж говорить про Maxtor и Seagate, которые оказались здесь аутсайдерами.


При 100% записи графики приобретают совершенно иной вид. Винчестеры, обладающие функцией отложенной записи, на небольших и средних нагрузках успевают распоряжаться данными, а после 32 одновременных запросов основной вес имеет уже сортировка запросов операционной системой.

Характер графика Seagate однозначно говорит о наличии функции отложенной записи, однако эффективность её крайне низка. Мы постараемся расследовать этот момент и доложить Вам о результатах в одном из следующих обзоров.

Теперь, когда с особенностями винчестеров всё более-менее прояснилось, вдвойне интересно взглянуть на результаты паттернов, имитирующих реальные сферы применения винчестеров.

Первым, как обычно, пойдёт профессиональное применение. Итак, представляем себе рабочую станцию с диском, размеченным в NTFS5, где несколько одновременно работающих программ создают достаточно интенсивный трафик с большой долей операций записи.


Если бы не фора в виде неполностью используемой пластины у IBM/Hitachi, лидером стал бы Samsung, оба винчестера которого показали практически идентичные результаты.

Для того, чтобы иметь возможность численного сравнения производительности винчестеров вычислим обобщающий рейтинг по следующей формуле:




Maxtor и Seagate заметно подотстали при таком виде нагрузки. Интересно будет взглянуть, насколько эффективно использовалось процессорное время. IOMeter вычисляет специальный коэффициент, называемый CPU Effectiveness, рейтинг подсчитывается по формуле с теми же весовыми коэффициентами.


На высоте опять IBM/Hitachi, а Samsung на втором месте.

Второе специальное применение нашим винчестерам – работа в файл-сервере.


Maxtor и Seagate здесь одинаково плохи, IBM/Hitachi уверенно лидирует, а Samsung PL40 слегка уступил своему предку.

Рейтинг для серверного применения мы подсчитываем по формуле с немного другими весовыми коэффициентами.



В серверном применении IBM/Hitachi просто неподражаем – максимальная производительность при минимальной загрузке процессора. В результатах остальных винчестеров не наблюдается новых тенденций.

И последний наш паттерн имитирует нагрузку на интернетовский сервер, когда полностью отсутствуют операции записи.


А в этом случае картина меняется – Maxtor и Seagate заметно приободрились и обгоняют Samsung PL40 при большой нагрузке.

Формула вычисления рейтинга отличается и в этом случае.




Новый Samsung немного ухудшил свои показатели, а Maxtor DM+8 наоборот, улучшил, что позволило ему занять третье место после IBM/Hitachi и Samsung P40.


Зато винчестеры Samsung оказались лучшими по эффективности использования процессорного времени.

Результаты тестов IOMeter убедительно говорят о прогрессе Samsung. Лишь поражение в Web-server не позволяет говорить об однозначном преимуществе Samsung PL40 над Maxtor DM+8. Но опять же, ни в одном паттерне новый Samsung не был последним, а в Workstation он виртуально стал быстрейшим.

FC-Test

Заключительный тест на способности к копированию файлов является самым близким к жизненным реалиям. Или, говоря по другому, самым "реальным".

Разрабатывая FC-Test, мы преследовали две цели: по возможности автоматизировать процесс измерения скорости копирования, а также замерять отдельные составляющие копирования, как-то только чтение и только запись файлов. Эти цели были достигнуты следующим образом: сначала тест создаёт на диске файлы по шаблону, заданному специальным скриптом, где указаны размеры и количество файлов, затем считывает записанные файлы и, наконец, копирует их в пределах одного раздела и с первого на второй раздел тестируемого винчестера. Всё это, разумеется, сопровождается измерением длительности операции. Полученные скорости Вы можете увидеть в следующих таблицах.

Чтобы не загромождать обзор, при совпадении "баланса сил" на файловых системах FAT32 и NTFS, будет приводиться график только для одной из них.

Как повелось, начинаем с создания файлов.

И сразу наблюдаем неожиданный исход: Samsung уверенно обходит (пусть иногда и совсем на чуть-чуть) традиционного лидера данного вида состязаний – Maxtor! Безо всяких натяжек его результат признаётся лучшим среди данных соперников. Обратите внимание, что Samsung PL40 до 40% процентов быстрее, чем его предок P40. Вспоминая, что физическая скорость возросла только на 26%, получаем ясное подтверждение работы программистов над микропрограммами, приводящими к росту не только результатов Winbench, но и проявляющимися в жизни. Браво!


При чтении, в точном соответствии с поговоркой "выше головы не прыгнешь" (хотя мы помним, что это иногда удавалось винчестерам IBM/Hitachi), Samsung уступил Maxtor, имеющему большую "сырую" скорость. Также весьма неплохо "отстрелялся" Seagate, показавший очень близкие к Samsung PL40 результаты. Совсем недалеко от них IBM/Hitachi, а Samsung P40 отстаёт на положенную четверть.

Переходим к собственно копированию, и…


По-нашему это – шок! Полуторократное преимущество новинки Samsung над многократным чемпионом копирования Maxtor просто феноменально. Как говорится, нет слов! Что касается соперников, то весьма уверенно выступил и IBM/Hitachi, также обогнавший Maxtor на мелких и средних файлах.


При копировании из раздела в раздел Samsung уверенно ведёт как на мелких, так и на крупных файлах. Предыдущая модель Samsung также весьма недурственно справлялась с копированием, но результаты новой превосходят все, что мы видели до сих пор.

Да, эта часть соревнования, без преувеличения, оказалась самой зрелищной. Полагаю, что её результаты можно и не комментировать – одного взгляда на последнюю диаграмму достаточно, чтобы однозначно определить лидера.

Итоги

Благодаря жидкостным подшипникам и фирменным технологиям снижения шума, SpinPoint PL40 оказался чрезвычайно тихим, он ощутимо тише аналогичного диска Maxtor. Звон от вращения шпинделя был не слышнее, чем у Barracuda 7200.7, участвовавшей в этом тестировании, а звук позиционирования у Samsung однозначно менее слышим. Его вообще можно расслышать, только заглянув в чрево открытого корпуса, тогда как у Seagate треск имеет больше высокочастотных составляющих и раздражает сильнее. Кроме этого, по ударостойкости SpinPoint PL40 не уступает более дорогой Barracuda 7200.7, превосходя её по производительности.

Интерфейс ATA/133 практически не даёт Samsung SpinPoint PL40 преимуществ перед ATA/100, если не считать меньшую загрузку процессора. В обоих случаях винчестер показывает хорошие результаты и не имеет каких-либо провалов производительности, как это было с первыми моделями Maxtor с ATA/133 интерфейсом. Очень порадовало, что Samsung полностью избавился от детских болезней (как-то боязнь файловой системы NTFS, замеченная в обзоре SpinPoint V60) и сделал очень быстрый винчестер. Он немного быстрее, чем Maxtor DiamondMax Plus 8 и уже на равных борется с винчестерами IBM/Hitachi. Пусть Samsung не победил во всех номинациях, зато он всегда приходил в тройке призеров, а порой и обгонял своих именитых соперников.

Сегодняшнее тестирование принесло один весьма неожиданный результат: бюджетная модель Samsung стала абсолютным чемпионом среди всех (повторяю, ВСЕХ) протестированных нами ранее винчестеров по скорости копирования файлов. Даже винчестеры Western Digital серии JB с увеличенным объёмом буферной памяти, что весьма благотворно сказывается на скорости копирования, остаются позади. А ведь мы ещё не тестировали "полноразмерный" SpinPoint P80, который должен быть ещё быстрее…