Maxtor 5000DV или снова USB 2.0 против FireWire

Введение

Внешними жесткими дисками уже никого не удивишь. Многие известные производители винчестеров в последнее время стали расширять спектр выпускаемой ими продукции за счет выпуска подобных моделей. Для этого есть все предпосылки.
После того как интерфейс USB 2.0 совершил свое триумфальное шествие по компьютерам пользователей, стало вполне реально реализовать высокие скоростные характеристики современных винчестеров, используя их даже во внешнем варианте. А если также вспомнить еще и об интерфейсе FireWire, который имеется во многих современных материнских платах или становится доступен, например, за счет установки звуковых карт Audigy или специальных контроллеров, то становится понятным, что внешние жесткие диски уже не являются какой-то экзотикой, подчеркивающей финансовые возможности и степень «продвинутости» их владельцев, а способны принести реальную пользу в ряде ситуаций и серьезно облегчить жизнь пользователям.
Действительно, имея при себе многогигабайтный накопитель, способный эффективно работать с любым современным компьютером, можно быть уверенным, что Вам практически в любой ситуации удастся перенести большой объем данных или периодически создавать резервную копию жизненно важной информации, не прикладывая при этом сверхъестественных усилий и не затрачивая на это лишнего времени.
Компания Maxtor помимо производства классических винчестеров, предназначенных для установки внутри компьютеров, освоила производство внешних жестких дисков. Есстественно, мы не смогли обойти своим вниманием данный факт, и представляем Вам обзор самой производительной модели из семейства Maxtor OneTouch - Personal Storage 5000DV.

Maxtor OneTouch Personal Storage 5000DV

Все семейство внешних винчестеров компании Maxtor носит название OneTouch, что можно перевести как «одно прикосновение». Откуда появилось подобное название становится более понятным при непосредственном знакомстве с жестким диском серии 5000DV (Personal Storage 5000 Family). На левой стороне лицевой панели привода можно заметить большую круглую кнопку, с помощью которой можно одним нажатием сделать резервную копию файлов, находящихся на компьютере. Для этого потребуется установить программное обеспечение, идущее с приводом. Кроме этого на передней стороне находятся два светодиодных индикатора режима работы. Внизу корпуса можно заметить четыре ножки, благодаря которым обеспечивается свободный приток воздуха к вентиляционным отверстиям на нижней грани корпуса диска. На обратной стороне привода размещены два FireWire порта и USB 2.0 порт, а также разъем для подключения кабеля питания.
Линия внешних жестких дисков 5000DV состоит из трех моделей емкостью 120, 160 (наш экземпляр) и 200 Гб. Первая из них имеет объем буфера равный 2 Мб, а у двух других он увеличен до 8 Мб. Винчестер DiamondMax Plus 9, используемый во внешнем приводе, имеет интерфейс ATA/133. Скорость вращения шпинделя равна 7200 об./мин. Среднее время поиска составляет 9.3 мс. Особенностью рассматриваемого нами внешнего накопителя является его мультиинтерфейсность. Он поддерживает одновременно USB 2.0 и FireWire, которые допускают возможность «горячего подключения» привода к компьютеру. Как известно, пороговые значения пропускной способности интерфейсов USB 2.0 и IEEE 1394 равны соответственно 60 и 50 Мб/с. Реальная максимальная скорость передачи данных, заявленная производителем, составляет 34 Мб/с для USB 2.0 и 40 Мб/с для FireWire. Габаритные размеры привода очень маленькими не назовешь: 41x152x219 мм - в карман он, конечно, не влезет, но они характерны для продуктов подобного рода. Вес накопителя равен 1.22 кг. Привод может работать с широким диапазоном рабочего напряжения от 110 до 240 В и частотой тока 47-63 Гц при температуре от 5 до 40 градусов Цельсия.
Программа Dantz Retrospect Express, поставляющаяся вместе с внешним приводом, позволит существенно упростить процедуру резервного копирования ценных данных.





В комплекте с самим накопителем поставляется кабель USB, шестиконтактный кабель FireWire, внешний блок питания с кабелями, подставка для работы винчестера в вертикальном положении, компакт-диск с программным обеспечением (утилита Dantz Retrospect Express позволяет производить автоматическое резервное копирование файлов при нажатии клавиши OneTouch), руководство пользователя и руководство по быстрой установке.

Методика тестирования

Для того чтобы определить реальные характеристики внешнего накопителя использовались следующие программы:

WinBench 99 2.0;
FC-Test 0.5.3;
IOMeter 2003.02.15.

Тестовая система была следующей:

Системная плата – Albatron PX865PE Pro;
Центральный процессор – Intel Pentium 4 2.4 ГГц;
Жесткий диск – IBM DTLA-307015 15 Гб;
Графический адаптер – Radeon 7000 32 Мб;
ОЗУ – 256 Мб;
Операционная система – Microsoft Windows 2000 с Service Pack 4.

Работа привода оценивалась при использовании имеющегося на материнской плате интерфейса USB 2.0 (ICH5) и FireWire, обеспечиваемого путем поочередной установки PCI-адаптеров, выполненных на основе контроллеров Agere FW323 и VIA VT6307, работающих с драйверами операционной системы. Накопитель размечался под файловые системы FAT32 и NTFS одним разделом с размером кластера по умолчанию. В отдельных случаях, описанных ниже, для тестирования использовались логические разделы размером 32 Гб, размечаемые под FAT32 и NTFS также с разделом кластера по умолчанию.

Результаты тестирования

IOMeter:Database


Традиционно начинаем с результатов, показанных приводом в паттерне Database. Для того чтобы лучше понять их, мы построили три графика, наиболее ярко характеризующие работу накопителя в данном тесте.


Первый из трех графиков демонстрирует ситуацию при линейной нагрузке (queue=1). Разница в результатах минимальна, можно сказать, что она практически отсутствует. Оба интерфейса выглядят в работе одинаково. Нельзя отдать предпочтения ни одному из двух контроллеров IEEE1394. Увеличение скорости обработки диском запросов при увеличении доли запросов на запись говорит эффективности алгоритмов отложенной записи.


Второй график, представленный Вашему вниманию, соответствует глубине очереди запросов равной 16. На изображении видно, что интерфейс FireWire выглядит предпочтительнее USB 2.0 вплоть до увеличения доли запросов на запись до величины 90%, после чего все три линии сливаются. Оба контроллера IEEE1394 ведут себя почти одинаково. Контроллер USB 2.0 не поддерживает конкурентные запросы, и производительность накопителя при работе через данный интерфейс с увеличением глубины очереди не изменилась. В тоже время контроллеры IEEE1394 обладают данной возможностью, и быстродействие привода в этом случае оказывается заметно выше в начальной стадии, но преимущество постепенно падает при увеличении доли запросов на запись, пока все три линии не сливаются. Исходя из данного факта, можно предположить, что контроллеры FireWire умеют оптимизировать порядок выполнения запросов на чтение.


При возрастании значения Queue до 256 видно большое преимущество, которое получает привод при работе через интерфейс FireWire. Особенно заметно превосходство последнего над USB 2.0 при небольшом удельном объеме запросов на запись. Разница в производительности между двумя контроллерами IEEE1394 опять несущественна. По мере увеличения доли запросов на запись разрыв по скорости обработки запросов между интерфейсами значительно сокращается.

IOMeter:Sequential Read&Write


Во время теста на последовательное чтение и запись проверяется способность винчестера работать с упорядоченными запросами с линейно возрастающим адресом. Глубина очереди команд во время работы остается равной четырем, и один раз в минуту происходит изменение размера запрашиваемого блока.


График скорости последовательного чтения становится хорошим подтверждением корректности характеристик, заявленных производителем. На нем хорошо видно, что кривая, соответствующая работе накопителя через интерфейс USB 2.0, ползет вверх вплоть до значения размера блока данных равного 64 Кбайт, и далее она переходит в горизонтальную прямую линию, говорящую о том, что производительность жесткого диска уперлась в пропускную способность интерфейса. Напомним, что она по данным производителя составляет для USB 2.0 величину в 34 Мб/сек.
Примерно тот же самый факт можно констатировать и по поводу интерфейса FireWire. Максимальное быстродействие жесткий диск в этом случае демонстрирует при размере блока данных равному одному мегабайту, подойдя к потолку пропускной способности, заявленному производителем равному 40 Мб/сек. Никакой существенной разницы в работе обоих контроллеров IEEE1394 не наблюдается.


При последовательной записи винчестер вполне ожидаемо показывает меньшую производительность, чем при чтении. Вновь менее привлекательным выглядит интерфейс USB 2.0. Скорость записи при его использовании достигает своего максимума, немного превышающего значение 26 Мб/сек., при размере блока данных в 64 КБ – на графике соответствующая линия переходит в горизонтальный отрезок. При использовании интерфейса FireWire жесткий диск демонстрирует более впечатляющие результаты. Здесь уже заметна разница в результатах, достигаемая при использовании различных контроллеров. Она становится заметной при достижении размера блока данных равному 4 КБ и сохраняется на блоках большего размера. Превосходство в скорости записи, демонстрируемое накопителем, при использовании контроллера Agere FW323 перед VIA VT6307, достигает величины в почти два мегабайта в секунду.

IOMeter:Fileserver & Webserver


Посмотрим, как работает внешний привод при использовании серверных паттернов.


При работе винчестера с нагрузкой, типичной для файл-сервера, видно преимущество интерфейса FireWire перед USB 2.0. При нагрузке в 1 и 4 исходящих запросов оно постоянно и не столь велико, как далее, где оно постоянно увеличивается, и, в конце концов, при при 256 запросах производительность жесткого диска возрастает более чем двухкратно. Разницы в эффективности использования контроллеров IEEE1394 практически не видно.


Функционирование винчестера в роли элемента дисковой подсистемы Web-сервера дает примерно такие же результаты, как и в предыдущем случае. При линейной нагрузке скорость диска на различных интерфейсах одинакова, но уже при нагрузке в 4 запроса контроллеры FireWire начинают "ускоряться". Точно также, как и в предыдущем паттерне, не ощущается никакой разницы в скорости работы двух контроллеров IEEE1394.

IOMeter:Workstation


Работа винчестера в режиме типичной нагрузки для рабочей станции ограничена максимальной глубиной очереди в 32 запроса. Результаты снимались как на полном объёме диска, так и в пределах первых 32 Гб.


На итоговом графике видно, что при использовании интерфейса USB 2.0 производительность накопителя при увеличении глубины очереди сначала ощутимо растет, затем начинает постепенно выходить на определенное пороговое значение.
Интерфейс FireWire в работе выглядит более предпочтительно. По мере увеличения глубины очереди на первом этапе жесткий диск демонстрирует стабильную производительность, выраженную на графике горизонтальным участком линии. После достижения глубины очереди равной 8 запросам быстродействие привода начинает заметно возрастать. Разницы в работе контроллеров IEEE1394 не заметно – линии, соответствующие им на графике, практически сливаются.


Тестирование винчестера в случае, когда используется только один 32 Гб логический раздел на нем, дает картину в значительной степени похожую на ту, что мы видели на предыдущем графике. Разница заключается в первую очередь в заметно возросшей производительности, связанной с тем, что рабочая зона теста ограничена адресным пространством в 32ГБ. Вторым моментом является несколько иная форма линии графика для интерфейса USB 2.0 – она выглядит почти горизонтальной.
При подключении привода через FireWire скорость обработки запросов вновь оказывается выше, и снова, при глубине очереди равной восьми, наблюдается прирост в производительности накопителя. Отличий в эффективности работы двух контроллеров IEEE1394 вновь не видно.

FC-Test

Тестирование внешнего накопителя с помощью программы File Copy осуществлялось по стандартной методике с использованием пяти стандартных наборов файлов, когда на жестком диске помимо основного логического раздела в 32 Гб был создан и второй, аналогичного объёма, используемый для копирования на него файлов с первого.

Файловая система FAT32 при процедуре создания файлов демонстрирует значительно более высокие скорости во время использования интерфейса USB 2.0. FireWire проигрывает в два-три раза по всем пяти позициям, и столь значительное отставание заставляет заподозрить неэффективную работу внутреннего контроллера привода, отвечающего за работу моста FireWire-ATA при выполнении операций данного рода. Разницы в производительности контроллеров IEEE1394 практически не наблюдается. Можно было бы, конечно, заподозрить плохую работу драйвера контроллеров FireWire, но при тестировании диска WD мы использовали тот же дефолтный драйвер к FireWire-контроллеру, а проблем при записи не наблюдали. Да и в этом тестировани в синтетическом паттерне SequentialWrite диск Maxtor был быстрее на контроллерах FireWire. В общем - загадка.


Еще более худшие результаты дает применение интерфейса FireWire при использовании файловой системы NTFS. Процедура создания файлов дает примерно те же скорости накопителя, как и в предыдущем случае, для интерфейса USB 2.0, а для FireWire скорость падает по сравнению с FAT32, и разница между результатами, показанными приводом при подключении через два альтернативных интерфейса, начинает достигать примерно четырех раз - в случаях работы с большим количеством мелких файлов. Отличия в эффективности применения контроллеров IEEE1394 вновь несущественны.


Операция чтения файлов при файловой системе FAT32 демонстрирует некоторое преимущество интерфейса FireWire, при его использовании накопитель «развивает» более высокую скорость, чем при USB 2.0. Оба контроллера IEEE1394 демонстрируют в работе очень близкие результаты.


На файловой системе NTFS при операции чтения файлов диск снова показывает предпочтительность использования интерфейса FireWire – в этом случае он демонстрирует более высокие результаты, чем при подключении через USB 2.0. Эффективность контроллеров Agere FW323 и VIA VT6307 практически одинакова.


Операция копирования файлов внутри одного логического раздела, размеченного под FAT32, осуществляется приводом быстрее при его подключении через интерфейс FireWire. Быстродействие накопителя при работе через USB 2.0 оказывается немного ниже.


Использование файловой системы NTFS при копировании показывает достаточную эффективность интерфейса FireWire при работе с набором файлов относительно большого размера. В подобных ситуациях накопитель работает практически также быстро, как и при USB 2.0, а при наборе ISO даже показывает наилучший результат. При увеличении численности файлов в наборах (Windows и Programs) быстродействие винчестера при работе через интерфейс FireWire оказывается заметно ниже. Контроллеры IEEE1394 демонстрируют одинаковую эффективность.


Копирование наборов файлов с первого логического диска на второй при использовании FAT32 показывает большую эффективность интерфейса FireWire, побеждающего в четырех «номинациях» из пяти. Проигрывает он только в случае использования файлов максимального размера. Оба контроллера IEEE1394 идут «ноздря в ноздрю» не давая возможности выделить одного из них.


В случае применения файловой системы NTFS скорость копирования с одного логического диска на другой по сравнению с FAT32 остается примерно такой же или немного возрастает в случае использования наборов с файлами относительно большого размера и уменьшается при копировании файловых наборов, включающих много мелких файлов. Интерфейс USB 2.0 выглядит более эффективным во всех случаях. Особенно заметно его преимущество перед FireWire на наборах с большим количеством мелких файлов. Между двумя контроллерами IEEE1394 наблюдается примерный паритет.

WinBench99

Последним испытанием, которому был подвергнут внешний привод, стало его тестирование с помощью классической программы WinBench99. Испытания проводились как с винчестером, размеченным единым разделом, так и с логическим диском на нем емкостью в 32 Гб.

Графики линейного чтения:

FireWire Agere FW323
FireWire VIA VT6307
USB 2.0 Intel ICH5

Начнем мы рассмотрение результатов тестирования с графиков скорости чтения данных с поверхности винчестера подключенного к разным интерфейсам. Все три полученных нами графика являются хорошей иллюстрацией заявлений производителя о пороговых значениях пропускной способности интерфейсов. Длинные горизонтальные линии характеризуют предел пропускной способности каждого из них. При всем своем потенциальном быстродействии (примерно 60МБ/сек. в начале диска) винчестер не может развить линейную скорость чтения выше лимита, определяемого используемым интерфейсом. Как видно из графиков, верхняя граница пропускной способности для FireWire превышает «планку» для USB 2.0 примерно на 6 Мб/с и точно соответствует данным производителя. Никакой существенной разницы в эффективности контроллеров Agere FW323 и VIA VT6307 не ощущается.

Тестирование всего накопителя с файловой системой FAT32 демонстрирует заметное преимущество интерфейса USB.2.0 – в случае его использования два наиболее важных показателя, характеризующих производительность винчестера: Business Disk и High-End Disk WinMark, оказываются максимальны. Применение интерфейса FireWire выглядит менее предпочтительным, и при работе контроллера VIA VT6307 результаты оказываются наихудшими – он заметно уступает по двум основным показателям своему конкуренту в лице Agere FW323.

Работа накопителя, размеченного под файловую систему NTFS, вполне закономерно приводит к некоторому уменьшению уровня производительности при работе всех интерфейсов. Преимущество USB 2.0 над FireWire становится в этом случае еще заметнее. Оба показателя Disk WinMark при использовании USB 2.0 примерно в два раза превосходят цифры, продемонстрированные при подключении через FireWire. Контроллер Agere FW323 вновь имеет некоторое интегральное превосходство по обоим главным показателям перед VIA VT6307.

В случае работы только с логическим разделом объемом 32 Гб на винчестере результаты по показателям WinMark, продемонстрированные жестким диском, по понятным причинам оказываются значительно выше, чем при использовании всего объема накопителя. При использовании файловой системы FAT32 по показателям Business Disk и High-End Disk WinMark заметно предпочтительнее выглядит интерфейс USB 2.0 с которым винчестер показывает наиболее высокие результаты. Среди контроллеров IEEE1394 наблюдается примерный паритет по производительности, и выделить победителя среди них не представляется возможным.

Использование для тестирования логического раздела емкостью в 32 Гб, размеченного под файловую систему NTFS, показывает полное превосходство интерфейса USB 2.0 над его оппонентом. Среди контроллеров IEEE1394 предпочтительнее выглядит Agere FW323 – в случае его применения показатели Business Disk и High-End Disk WinMark оказываются немного выше.

Подведение итогов

Переходим к обобщению всех результатов, полученных в ходе тестирования. Начнем с впечатлений касающихся непосредственно самого накопителя. Работа привода не вызвала никаких разочарований и не преподнесла никаких сюрпризов (если забыть о низкой скорости записи в FC-Test при подключении по FireWire). Модель вполне подойдет для пользователей, которые по роду деятельности нуждаются в мобильном внешнем устройстве хранения данных, приспособленном для переноса и хранения большого объема данных и отличающимся достаточно высокими скоростными характеристиками. Наличие сразу двух эффективных интерфейсов USB 2.0 и FireWire существенно расширяет сферу применения привода, позволяя использовать его с подавляющим большинством современных компьютеров в режиме максимальной производительности. Наличие комплекта ПО, поставляемого вместе с накопителем, дает возможность максимально упростить и автоматизировать процедуру переноса ценной информации на привод. Все полученные нами результаты по скорости чтения, полученные в ходе тестирования, полностью подтверждают заявленные производителем сведения о практической пропускной способности интерфейсов USB 2.0 и FireWire.

Теперь поговорим о преимуществах предоставляемых при работе тем или другим интерфейсом. Несмотря на теоретическое превосходство в пропускной способности USB 2.0 над FireWire (60 Мб против 50 Мб) на практике более предпочтительным по этому параметру оказывается последний. В самом деле, IEEE1394 позволяет осуществлять передачу данных со скоростью до 40 Мб/с против 34 Мб/с в случае работы в режиме Hi-Speed USB. Однако, в ходе тестирования мы далеко не во всех тестах получили подтверждение большей эффективности интерфейса FireWire. Причины подобных явлений кроются, по всей видимости, в не совсем адекватной работе использованного в Maxtor 5000DV моста FireWire-ATA (или в некорректной его работе с использованными нами FireWire-контроллерами).

Вполне вероятно, что именно по этой причине довольно похожим по результатам тестирования оказалось функционирование внешнего жесткого диска при использовании обоих контроллеров IEEE1394. В подавляющем большинстве испытаний они выглядели как братья-близнецы, и отдать предпочтение кому-либо из них было трудно, хотя, может быть, чуть-чуть предпочтительнее все же выглядит контроллер на Agere FW323. Тем не менее, мы не будем пока делать окончательных выводов и в последующем попытаемся разобраться подробнее в причинах подобных явлений при проведении сходных тестов, поскольку некоторые вопросы все равно остались. В реальной жизни окончательное решение, каким интерфейсом лучше воспользоваться для работы внешнего накопителя, всегда остается за пользователем, и порой будет диктоваться просто наличием/отсутствием того или другого из них в компьютере.