Скорость вращения шпинделя 7200 об мин. Что такое шпиндель

При оценке производительности жестких дисков наиболее важной характеристикой является скорость передачи данных. При этом на скорость и общую производительность влияет целый ряд факторов:

• Интерфейс подключения - SATA/IDE/SCSI (а для внешних дисков - USB/FireWare/eSATA). Все интерфейсы имеют разную скорость обмена данных.
• Объем кэша или буфера жесткого диска. Увеличение объема буфера позволяет увеличить скорость передачи данных.
• Поддержка NCQ, TCQ и прочих алгоритмов повышения быстродействия.
• Объем диска. Чем больше данных можно записать, тем больше времени нужно на чтение информации.
• Плотность информации на пластинах.
• И даже файловая система влияет на скорость обмена данных.

Но если мы возьмем два жестких диска одинакового объема и одного интерфейса, то ключевым фактором производительности будет скорость вращения шпинделя.

Что такое шпиндель

Шпиндель - единая ось в жестком диске, на которой установлено несколько магнитных пластин. Эти пластины закреплены на шпинделе на строго определенном расстоянии. Расстояние должно быть таким, чтобы при вращении пластин считывающие головки могли читать и записывать на диск, но при этом .

Чтобы диск нормально функционировал, двигатель шпинделя должен обеспечивать стабильное вращение магнитных пластин на протяжении тысяч часов. Поэтому неудивительно, что иногда проблемы с диском связаны именно , а вовсе не с ошибками в файловой системе.

Двигатель отвечает за вращение пластин, и это позволяет работать жесткому диску.

Что такое скорость вращения шпинделя

Скорость вращения шпинделя (spindle speed) определяет, насколько быстро вращаются пластины в нормальном режиме работы жесткого диска. Скорость вращения измеряется в оборотах в минуту (RpM).

От скорости вращения зависит, как быстро компьютер может получить данные от жесткого диска. Перед тем как винчестер сможет считать данные, он должен их сначала найти.

Время, которое требуется для , чтобы перейти к запрошенной дорожке/цилиндру, называется временем поиска (seek latency) . После того как считывающие головки переместятся в нужную дорожку/цилиндр, надо дождаться поворота пластин, чтобы необходимый сектор оказался под головкой. Это называется задержками на вращение (rotational latency time) и является прямой функцией скорости шпинделя. То есть, чем быстрее скорость шпинделя, тем меньше задержки на вращение.

Общие задержки на время поиска и задержки на вращение и определяют скорость доступа к данным. Во многих программах для оценки скорости hdd это параметр access to data time .

На что влияет скорость вращения шпинделя жесткого диска

Большинство стандартных 3,5″ жестких дисков сегодня имеют скорость вращения шпинделя 7200 оборотов в минуту. Для таких дисков время, за которое совершается половина оборота (avg. rotational latency ), составляет 4,2 мс. Среднее время поиска у этих дисков - около 8,5 мс, что позволяет обеспечить доступ к данным примерно за 12,7 мс.

У жестких дисков WD Raptor скорость вращения магнитных пластин - 10 000 оборотов в минуту. Это уменьшает среднее время задержки на вращение до 3 мс. У «рапторов» и пластины меньшего диаметра, что позволило сократить среднее время поиска до ~5,5 мс. Итоговое среднее время доступа к данным - примерно 8,5 мс.

Есть несколько моделей SCSI (например, Seagate Cheetah), у которых скорость вращения шпинделя достигает 15 000 оборотов в минуту, а пластины еще меньше, чем у WD Raptor. Среднее время rotational latency у них - 2 мс (60 сек / 15 000 RPM / 2), среднее время поиска - 3,8 мс, среднее время доступа к данным - 5,8 мс.

Диски с высокой частотой вращения шпинделя имеют низкие значения как времени поиска, так и задержки на вращение (даже при произвольном доступе). Понятно, что жесткие диски с частотой шпинделя 5600 и 7200 обладают меньшей производительностью.

При этом при последовательном доступе к данным большими блоками разница будет несущественна, так как нет задержки на доступ к данным. Поэтому для жестких дисков рекомендуется регулярно делать дефрагментацию.

Как узнать скорость вращения шпинделя жесткого диска

На некоторых моделях скорость шпинделя написана прямо на наклейке. Найти эту информацию несложно, так как вариантов немного - 5400, 7200 или 10 000 RpM.

Всем пламенный привет Жесткий диск, это наверно одно из самых не то чтобы главных устройств в компьютере, а вот так бы сказать одно из самых важных устройств. Ведь именно на жестком диске у вас хранятся файлы, игры, программы, картинки, видео, да все в общем там хранится. Все что у вас есть на компе, все это хранится на жестком диске.

Жесткие диски пока что для меня остаются наиболее надежными устройствами, это я имею ввиду по сравнению с SSD. Но если жесткие диски в плане технологий потенциал свой исчерпали, то у SSD еще все впереди, как мне кажется. На сегодняшний день, то есть на 2016-тый год, я уверен, что у SSD большое будущее и что придет день, когда даже я сам буду считать, что по надежности, SSD (я имею ввиду не только самые дорогие) не будут уступать обычным жестким дискам.

Но, извините, немного это я отошел от темы. Просто SSD чем хороши? Конечно скоростью. У жестких дисков именно скорость вращения шпинделя влияет на быстроту жесткого диска, но тут не все так просто. Но скорости эти давно уже установлены и выше их уже не перепрыгнуть, это просто физически невозможно. Нет, может быть и можно перепрыгнуть, но во-первых такой диск будет страшно дорогой, во-вторых он будет шумный, и в третьих неизвестно как долго сможет работать диск на таких скоростях. Стандартная скорость жесткого диска, обычного, не самого медленного, это 120-140 мб/с, это я имею ввиду не новый. Новый может будет работать и на скорости 150-170 мб/с.

Но что вообще такое шпиндель? Это ось в жестком диске, на которую установлены пластины жесткого диска. Закреплены пластины жестко, так, чтобы выдерживали большие обороты так бы сказать, и при этом считывающие головки могли с них данные считать или записать. Как узнать скорость шпинделя? Ну, такую информацию показывают думаю что многие программы, я просто, честно говоря, особо эту инфу не смотрел, ибо и так всегда знал сколько оборотов. Но, тем не менее, есть прога CrystalDiskInfo, в интернетах скачать ее легко можно, ибо прога популярная, вот она и показывает количество оборотов в Rotation Rate:

Обороты как правило всегда помечаются такой меткой как RPM

Значит так, что у нас по скоростям? Обычные жесткие диски имеют скорость шпинделя в 5400 или 7200 оборотов в минуту. Те что имеют скорость в 5400, то это считаются тихие и не очень быстрые жесткие диски (скорость где-то 80-100 мб/с), они не очень греются и все такое, поэтому они часто встречаются в ноутбуках. 7200 оборотов, это уже обычный жесткий диск для обычного компа, по скорости он неплохой, хотя со временем конечно скорость чтения/записи данных падает, но незначительно и зависит от условий работы диска. Скорость падает потому что сектора на диске начинают медленнее работать, почему так я не знаю, врать не стану, но это обычное явление что для новых дисков, так и для старых. То есть если у нового диска скорость была 150 мб/с, то за пару лет она может опустится до 100 мб/с, это если грубо говоря. Те сектора которые уже вообще не работают, то они автоматически заменяются на новые, из специальной резервное области.

Есть вообще крутые диски, и поверьте мне, они реально крутые, но я не знаю выпускаются ли они сейчас, это я имею ввиду серию дисков от Western Digital, называется серия VelociRaptor. Это очень быстрые диски, работают на 10 000 оборотах в минуту, немного шумные, но реально быстрые и реально дорогие. Слишком дорогие на сегодня, можно взять SSD за ту же цену, это я вам честно говорю. Кстати о дисках VelociRaptor я еще писал вот , можете глянуть

Итак, я немного написал о скоростях, теперь давайте подумаем, на что влияет скорость вращения шпинделя то? Ну понятное дело что на скорость работы диска.. Однако смотрите, даже если у диска скорость вращения шпинделя 5400 оборотов в минуту, то он сможет считывать файл примерно на скорости в 100 мб/с, это грубо говоря. Но прикол в том, что не все знают, что это имеется ввиду скорость ЛИНЕЙНАЯ, то есть он реально будет считывать или записывать файл на этой скорости, при условии что файл будет ОДНИМ КУСКОМ. Если он будет состоять из множества частей, то скорость будет в десятки раз меньше, вот в чем прикол! Файл из множества частей, это тоже самое что и записывать или считывать кучу мелких файликов, именно это и есть слабое место любого жесткого диска, это скорость СЛУЧАЙНОГО ЧТЕНИЯ, она у SSD в десятки раз выше!

Вот в чем прикол, понимаете? Поэтому даже серия высокопроизводительных дисков VelociRaptor от Western Digital не будут быстрее самых первых SSD дисков. Современные диски VelociRaptor имеют линейную скорость около 200 мб/с, это примерно как у первых SSD. Однако это линейная скорость, у первых SSD скорость случайного доступа была в несколько раз выше, чем у современных дисков VelociRaptor!

Ну и напишу вам уже так чтобы вы понимали точно, скорость вращения шпинделя влияет на запуск программ, чем выше скорость, тем быстрее будут запускаться проги, игры. Но опять же, огромной разницы между 5400 и 7200 не будет, ибо скорость случайного чтения у жестких дисков все равно остается очень низкой. Диски серии Black от Western Digital имеют в себе два специальных процессора, увеличенный кэш, они работают на оборотах 7200, но все таки серия Black оптимизирована на скорость, поэтому мое мнение, что это лучшие диски на сегодняшний день в плане цены/скорости.

В играх скорость жесткого диска особо ничего не сделает, от скорости будет зависеть загрузка уровней, ну и еще некоторые моменты, все что связано с чтением данных. Куда более лучше, когда много оперативы и мощный процессор, видеокарта, в общем в игровом компьютере жесткий диск я бы поставил на последнее место. Если нужен хороший жесткий диск, то тут лучше посмотреть в сторону SSD, мой вам совет

Чтобы понять разницу между жестким диском и SSD, посмотрите вот эту картинку с тестом:

Внимательно посмотрите на третью колонку, ну то есть там где 4К, видите какая разница? Вот эта разница является ГЛАВНЫМ отличием! Это работа с блоками по 4 кб, и вот это и есть самым жирным минусом жестких дисков! Как видите, у SSD тут намного ситуация лучше. Но это так бы сказать грубые тесты, это примерно чтобы понять разницу. Есть жесткие диски побыстрее, есть SSD помедленнее, ну, надеюсь вы поняли что я имею ввиду

Знатоки или просто продвинутые юзеры подумают, ну а как же массив RAID0? Да, это хороший вопрос! RAID0 это знаете что? Ну например вы купили 4 жестких диска WD Black, все новенькие и быстрые и вот всех их соединили в один, создали массив RAID0 и теперь они все работают как один диск. Скорость также увеличиться в 4 раза. Они будут работать параллельно, то есть файлы будут записываться СРАЗУ на 4 диска и считываться потом тоже СРАЗУ с 4-х дисков, из-за этого мощь диска будет увеличена в 4 раза. Файлы вы сможете копировать намного быстрее, особенно большие. Мелкие файлы конечно будут тоже копироваться быстрее, запуск программ тоже будет быстрее, но все равно это ну ОООЧЕНЬ далеко до SSD! Понимаете в чем прикол? Скорость случайного чтения или скорость случайного доступа у жестких дисков очень мала. У SSD она не в два и не в три раза выше, а в десятки, так что как не крути, но даже 10 жестких дисков если поставить в RAID0 (честно говоря не знаю можно ли столько поставить), то полученный массив дисков все равно будет медленнее чем один SSD в плане скорости случайного чтения.

Но какими бы не было хороши SSD, у них есть свои жирные минусы, это цена, обьем и долговечность. Жесткий диск серии WD Blue, это обычный середнячок, 7200 оборотов в минуту, стоит он примерно.. ну $60, грубо говоря. И вот этот жесткий диск по надежности будет куда лучше любого SSD до $120, ну это мое мнение. Я уже молчу что жесткий диск за $60 будет иметь обьем 1 Тб, а хороший SSD за $120 будет объёмом примерно в 250 Гб. И то, жесткий диск лет пять точно сможет прослужить, ну если он будет работать в хороших условиях, а вот SSD за $120, я не знаю сможет ли прожить 5 лет. Учтите, что при этом жесткий диск куда более вынослив в плане записываемой информации, чем SSD! Поэтому цена SSD, который по надежности как жесткий диск, по прежнему высока

В общем вот такие дела ребята, надеюсь что все вам тут было понятно, а если что-то не так, то прошу простить. Удачи вам в жизни и чтобы все было хорошо

10.11.2016

Введение

Жесткие диски форм-фактора 2,5" со скоростью вращения 7200 об/мин относятся к достаточно своеобразному сектору рынка как с точки зрения производительности, так и области их применения. Производительность таких моделей всегда была выше, чем у 2,5" дисков, но с 5400 об/мин, но меньше чем у больших 3,5" дисков. Последнее, впрочем, достаточно спорный вопрос: меньшая скорость последовательных операций чтения и записи больших файлов неплохо компенсировалась меньшим же временем отклика. Почему меньшим, ведь скорость вращения пластин одинакова? Да просто потому, что из-за меньшего диаметра пластин головкам при поиске приходится перемещаться на меньший угол (конечно же, речь идет об усредненных значениях), затрачивая на эту операцию меньше времени. А вот объем 2,5" дисков со скоростью вращения 7200 об/мин всегда был сравнительно небольшим, меньше чем у моделей с 5400 об/мин. Причиной тому является то, что при больших скоростях вращения пластин сложнее обеспечить корректную работу головок на зонах с максимальной плотностью. Так, пока инженеры решали эту проблему взаимодействия пластин и головок, переходя с 100-ГБ пластин на 160-ГБ на дисках с 7200 об/мин, модели с 5400 об/мин перешли уже на 250-ГБ пластины, соответственно увеличив и итоговый объем, и скорость работы. Так что в данной паре превосходство моделей с 7200 об/мин стало уже далеко не очевидным.

Что же касается области применения 2,5" жестких дисков со скоростью вращения 7200 об/мин, то она является не очень широкой, но при этом достаточно стабильной. Сочетание малого размера, разумного энергопотребления и хорошей производительности гарантирует им место в наиболее производительных ноутбуках - обычно это модели с экранами больших (17" и выше) диагоналей, высокопроизводительными процессорами и мощными видеокартами, являющиеся практически полноценной заменой настольных компьютеров. Вполне логично, что и дисковая подсистема в них должна быть лучшей из доступных, тем более, что стоимость остальных компонентов такова, что возросшая цена дисков на ее фоне не очень-то и заметна. В ноутбуках же попроще производители предпочитают использовать диски с 5400 об/мин - они и дешевле, и экономичнее. Другой областью применения наших испытуемых являются компактные сервера, требующие многодисковых массивов. И снова малое энергопотребление, высокая скорость, низкое время отклика и компактные размеры - все эти особенности являются серьезными преимуществами 2,5" жестких дисков со скоростью вращения 7200 об/мин. Ну и наконец, не стоит забывать о еще одной сфере применения таких винчестеров: компактные и малошумные настольные компьютеры. Как и все 2,5" диски, модели с 7200 об/мин заметно тише своих старших собратьев стандартного форм-фактора 3,5".

К сожалению, такие диски весьма нечасто появляются в розничной продаже: спрос на них не очень высок, и большинство производимых дисков уходит сразу к производителям ноутбуков и серверов. Нельзя не отметить и печальную практику «бумажных» анонсов: пресс-релизы и информация на сайте появляются задолго до реального распространения дисков.

Участники тестирования

Seagate Momentus 7200.3, 320 GB: ST9320421ASG

Компания Seagate регулярно обновляет серии 2,5" жестких дисков со скоростью вращения 7200 об/мин. Каждый переход на пластины большей плотности вызывает увеличение последней цифры серии, так случилось и в этот раз: на смену дискам серии 7200.2 со 100-ГБ пластинами (мы их рассматривали в нашей предыдущей статье ) пришла серия 7200.3. Рост плотности привел и к соответствующему полуторакратному увеличению объема старшей модели. Любопытно, что теперь не только старшие модели, но все диски в серии получили кэш 16 МБ.

Между прочим, давно уже объявлена следующая серия, Seagate Momentus 7200.4 , в которой плотность записи данных составляет 250 ГБ на пластину. Но, судя по их отсутствию в магазинах, перед нами очередной «бумажный» анонс. Так что мы пока довольствуемся рассмотрением накопителей серии 7200.3.

Western Digital Scorpio Black, 320 GB: WD3200BEKT

А вот компаниия Western Digital является новичком в этом секторе рынка: долгое время она ограничивалась производством 2,5" дисков лишь со скоростью вращения пластин 5400 об/мин. Но некоторое время назад весьма успешная серия компактных дисков Western Digital Scorpio разделилась на две ветки: Scorpio Blue, с 5400 об/мин, и Scorpio Black, получившую диски с 7200 об/мин. Все модели «быстрой» серии оснащаются 16 МБ буферной памяти и на текущий момент построены только на 160-ГБ пластинах. Младшая модель использует одну сторону одной пластины и имеет объем 80 ГБ, старшая же, на двух пластинах, способна вместить 320 ГБ.

Как и 2,5" диски других компаний, у Western Digital существуют версии с датчиком ускорения, обеспечивающим быструю парковку головок диска в случае его падения, что обеспечивает дополнительную защиту от механических повреждений. Отличить такие модели легко: второй буквенный символ в конце их обозначения - «J», в то время как у обычных моделей там находится «E». Кстати, у всех дисков серии Scorpio Black третий буквенный символ - «K», в то время как у Scorpio Blue - «V».

Перед началом тестирования традиционно приводим характеристики и версии прошивок участников:

Мы постарались подобрать наиболее широкий набор конкурентов для испытуемых. От 2,5" дисков в него вошли две модели с 7200 об/мин прошлого поколения (на 100-ГБ пластинах) и самый быстрый из встречавшихся нам до сих пор диск с 5400 об/мин.

Любопытно, что компания Western Digital заявила для Scorpio Black такое же среднее время поиска на чтении, как и для Scorpio Blue. Неужели этому диску действительно ничего не дало увеличение скорости вращения пластин? Проверим.

Для полноты картины мы взяли и две 3,5" модели такого же объема из серий последнего поколения. За счет большей площади пластин в современных 3,5" дисках 320 ГБ полностью вмещаются на одну пластину, а не на две, как в 2,5" моделях. И снова обращает на себя внимание среднее время поиска: по мнению Seagate, оно одинаковое и у компактных, и у больших дисков, а вот у Western Digital 3,5" модель ищет данные на две миллисекунды дольше.

Обратите внимание, что практически у всех участников, за исключением Western Digital Scorpio Blue, объем буферной памяти составляет 16 МБ. Да, если 2,5" диски с 5400 об/мин до сих пор обходятся в основном восемью мегабайтами буферной памяти, то на моделях с 7200 об/мин 16 МБ уже являются типичной характеристикой, как и на их 3,5" братьях.

Методика тестирования

Во время тестирования использовались следующие программы:

IOMeter версии 2003.02.15;
IOMark 0.30b14;
FC-Test версии 1.0;
PCMark 2004;
PCMark 2005;
PCMark Vantage.

Тестовая система была следующей:

системная плата ASUSTeK P5WDG2 WS Pro;
процессор Intel Core 2 Duo E2160;
жесткий диск IBM DTLA-307015 объемом 15 ГБ в качестве системного диска;
видеокарта Radeon X600;
1 ГБ системной памяти DDR2 с частотой 800 МГц;
Операционная система Microsoft Windows XP Professional SP2.

Тестирование осуществлялось с базовыми драйверами операционной системы. Накопители размечались 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 с размером кластера по умолчанию. Накопители подключались к контроллеру Promise SATA300 TX4302, установленному в слот PCI-X, и, при необходимости, переводились из «тихого» режима функционирования (то есть из режима, когда активирован Advanced Acoustic Management - AAM) в обычный.

IOMark

Для низкоуровневых тестов мы использовали наш внутренний тест IOMark Начнем с линейного чтения.
Сравним диски по продемонстрированным скоростям чтения в начале и конце получившихся на всем объеме диска разделов:

Если сравнивать новинки на 160-ГБ пластинах с предыдущим поколением дисков, то прогресс заметить несложно: возросшая в полтора раза плотность дала увеличение линейной скорости примерно на четверть. Любопытно, что Seagate 7200.3 ощутимо быстрее, чем Western Digital Scorpio Black, как в начале диска, так и в конце. При этом обращение непосредственно к графикам не меняет картину: у обоих дисков сильно прыгает скорость в зависимости от того, с насколько удачной пары «поверхность-головка» идет чтение, но в целом Seagate быстрее. Похоже, что у него плотность записи будет несколько повыше, и резервы роста еще есть. В результате, если Scorpio Black несколько отстает от своего «синего» собрата с меньшей скоростью вращения пластин, но большей плотностью записи, то Seagate оказывается заметно быстрее обоих дисков Western Digital. Но и он не в силах догнать 3,5" модели последнего поколения (кстати, в них Seagate тоже оказывается быстрее диска Western Digital).

А как мы работаем с буферной памятью?

Если судить по диаграмме, то картина довольно простая: диски предыдущего поколения ограничены пропускной способностью интерфейса, в то время как новое поколение работает на полноценном SATA300 и не уступает большим собратьям. С небольшим преимуществом в этом тесте победили бы диски Seagate, но не поленитесь, посмотрите на графики. Как на чтении, так и на записи у Seagate (причем как у настольной серии 7200.11, так и у компактной 7200.3, что говорит о схожести прошивок) скорости резко растут и достигают максимума на блоке размером 256 секторов, то есть 128 кБ. После этого мы видим резкий и значительный спад, особенно на записи, с последующим плавным ростом. Будут и еще пики производительности на размерах блока, кратных 256 секторам, но высоких значений ждать уже не приходится: на чтении скорость остается стабильно ниже 200 МБ/с, а на записи - чуть выше 100 МБ/с. У дисков Western Digital тоже есть пик на блоке размером 256 секторов, вот только спад после него очень незначительный. Так что по итогам этого теста наши предпочтения остались на стороне Western Digital.

IOMeter: Sequential Read & Write

После тестов низкого уровня перейдем к тестам в IOMeter. Первыми, как всегда, будут последовательные операции. В данном тесте на жесткие диски посылается поток запросов с глубиной очереди команд, равной четырем. Раз в минуту размер блока данных увеличивается. В итоге мы получаем возможность проследить зависимость линейных скоростей чтения и записи накопителей от размеров используемых блоков данных и оценить максимальные достижимые скорости.

Численные результаты измерений здесь и далее вы можете, при желании, увидеть в соответствующих таблицах, мы же будем работать с графиками и диаграммами.

Да, увеличившаяся плотность дает новым дискам заметное преимущество по скорости перед старыми дисками. По максимальным продемонстрированным скоростям все диски расположились в том же порядке, что и в низкоуровневом чтении. А вот что мы не могли видеть выше, так это скорость последовательного чтения малыми блоками. Здесь Seagate 7200.3 оказывается вне конкуренции - он обгоняет не только все 2,5" диски, включая Western Digital Scorpio Blue, но и оба участвующих в нашем тесте 3,5" диска. Любопытна ситуация в стане Western Digital: два «скорпиона» демонстрируют равные скорости на больших блоках, но на малых Scorpio Black вырывается вперед.

На последовательной записи картина несколько меняется: теперь на малых блоках безоговорочно царствуют диски Western Digital с возглавляющим их Scorpio Black. При этом последний проигрывает Scorpio Blue и Seagate 7200.3 на больших блоках.

IOMeter: Disk Response Time

Для измерения времени отклика мы в течении десяти минут при помощи IOMeter отправляем на диски поток запросов на чтение или запись блоков данных по 512 байт при глубине очереди исходящих запросов, равной единице. Количество запросов, обработанных накопителем, превышает шестьдесят тысяч, так что мы получаем устоявшееся время отклика накопителя, не зависящее от объема его кэш-буфера.

Судя по времени отклика на чтении, у 2,5" дисков предыдущего поколения с 7200 об/мин пороха в пороховницах еще вполне хватает - именно они выиграли этот тест. Следом, с некоторым отставанием, расположились новые 2,5" модели (причем Scorpio Black обогнал Momentus 7200.3 на полсекунды), ну а 3,5" винчестеры попали в самый конец. Да, малый диаметр пластин и связанные с этим меньшие угловые перемещения блока головок обеспечивают 2,5" дискам заметное преимущество: даже диск с 5400 об/мин выигрывает у «больших братьев».

На записи время отклика определяется эффективностью алгоритмов отложенной записи. Если судить диски именно по отклику, то лидерство захватят 2,5" диски Western Digital, а если по эффективности алгоритмов (которую можно близко к истине сравнивать по тому, во сколько раз отклик на записи, меньше чем на чтении), то выиграют 3,5" диски, с явным преимуществом Seagate 7200.11. А вот 2,5" дискам Seagate обоих поколений ничего не светит при любом способе сравнении - их отклик на записи гораздо больше, чем у остальных, при вполне нормальном значении отклика на чтении.

IOMeter: Random Read & Write

Оценим теперь зависимость производительности дисков в режимах чтения и записи с произвольной адресацией от размера используемого блока данных.

Результаты рассмотрим в двух вариантах. На блоках малого размера построим зависимость количества операций в секунду от размера используемого блока. А на больших блоках вместо количества операций возьмем в качестве критерия производительности скорость в мегабайтах в секунду. Такой подход позволяет оценить работу массивов сразу в двух типичных случаях нагрузки: работа малыми блоками характерна для баз данных, и для нее более важно количество операций в секунду, чем привычная скорость, а вот работа большими и очень большими блоками близка к реальной работе с файлами малых размеров, и здесь уже на первый план выходит именно скорость в привычных мегабайтах в секунду.

Начнем с чтения.

На чтении малыми блоками с произвольной адресацией мы видим несколько странную картину: два первых места заняли диски предыдущего поколения, причем их отрыв от новичков достаточно велик. Видимо, это оборотная сторона возросшей плотности записи - времени на поиск необходимой точки на диске уходит больше. В общем случае, 2,5" диски с 7200 об/мин заметно быстрее как своих собратьев по размеру с 5400 об/мин, так и 3,5" дисков. Кстати, о последних: Seagate 7200.11 выглядит на фоне остальных весьма печально.

С ростом размера блока до одного мегабайта и выше решающее влияние начинает оказывать уже скорость последовательного чтения, так что 3,5" жесткие диски ожидаемо вырываются вперед, старое поколение отстает, а Seagate 7200.3 заметно выигрывает у Western Digital Scorpio Black.

На записи малыми блоками основную роль играет эффективность отложенной записи. В результате мы имеем довольно забавную картину: в лидеры выбились такие разные диски, как Seagate 7200.11 и Western Digital Scorpio Blue. Что же касается героев нашего обзора, то Scorpio Black держится очень близко к лидерам, а вот Momentus 7200.3 стал последним, причем даже своему предшественнику, диску Seagate Monentus 7200.2 он проиграл очень много. Видимо, у «быстрой» компактной серии Seagate c кэшированием не задалось, причем чем дальше - тем больше.

На больших блоках снова ведущую роль начинает играть скорость линейных операций - диски выстроились практически в полном соответствии с результатами теста «IOMeter: Sequential Write».

IOMeter: Database

С помощью теста «Database» мы выясняем способность накопителей работать с потоками запросов на чтение и запись 8-кБ блоков данных со случайной адресацией. В ходе тестирования происходит последовательное изменение процентного соотношения запросов на запись от нуля до ста процентов (с шагом 10 %) от общего количества запросов и увеличение глубины очереди команд от 1 до 256.

Таблицу с результатами тестирования вы можете посмотреть по следующей ссылке: .

Рассмотрим диаграммы с результатами для глубин очереди команд, равных 1, 16 и 256.

При минимальной глубине очереди все диски Western Digital держатся очень плотной группой на лидирующих позициях, причем за звание победителя борются два 2,5" накопителя, а Caviar Blue несколько отстает. Лишь при большом количестве операций чтения их немного обходят два 2,5" диска прошлого поколения с 7200 об/мин, Hitachi 7K200 и Seagate 7200.2. Компактные диски Seagate наглядно демонстрируют свое высокое время отклика на записи - их производительность при преобладании запросов на запись ниже, чем у остальных участников, причем новый 7200.3 очень ощутимо проигрывает предшественнику. Что это, регресс вместо прогресса в эволюции прошивок?

С увеличением нагрузки до 16 команд в очереди появляется переупорядочивание запросов на чтение, плюс более эффективно работают все алгоритмы, поскольку диски нагружаются достаточно равномерно и плотно. На первое место уже абсолютно точно выходит WD Scorpio Black - его превосходство лишь незначительно оспаривается в зоне «чистой» записи. Seagate 7200.3 демонстрирует великолепное переупорядочивание запросов, когда на него поступают только запросы на чтение, выбиваясь на второе место, но на всех остальных нагрузках имеет очень низкую производительность, проигрывая всем остальным (да, даже весьма среднему своему предшественнику 7200.2). Хорошо видно, что при преобладании запросов на чтение 2,5" заметно быстрее 3,5" дисков (тот же Scorpio Blue, с его 5400 об/мин вполне успешно борется с Caviar Blue)..

Дальнейшее увеличение нагрузки до 256 команд в очереди приводит к более яркой демонстрации поведения дисков. Неожиданно «просыпается» отложенная запись в дисках Seagate, но если в 2,5" моделях она весьма вялая, то 3,5" Seagate 7200.11 просто выстреливает в области с преобладанием запросов на запись. В остальном же в стане лидеров без перемен: WD Scorpio Black уверенно занимает первое место, имея солидный отрыв от преследователей, а остальные призовые места делят между собой Caviar Blue и Scorpio Blue. Seagate 7200.3 несколько подтягивается к остальным по производительности, но не более того - он по-прежнему последний.

Завершая этот комплекс тестов, построим для двух героев нашего обзора диаграммы, на которых приведены графики пяти различных глубин очереди.

Алгоритмы NCQ у Seagate Momentus 7200.3 явно в наличии и весьма неплохо развиты, судя по левой части графиков. А вот отложенная запись у него очень и очень скромная

Компания Western Digital, похоже, действовала по принципу «от добра добра не ищут» и использовала в накопителе хорошо зарекомендовавшую себя прошивку, уже несколько раз встречавшуюся нам в обзорах 2,5" дисков с 5400 об/мин. И ее можно понять: великолепные алгоритмы переупорядочивания запросов, эффективная отложенная запись, хорошая масштабируемость производительности с ростом нагрузки, отсутствие проблемных сочетаний нагрузок - любо-дорого посмотреть.

IOMeter: Webserver, Fileserver и Workstation

В данной группе тестов диски работают под нагрузками, характерными для серверов и рабочих станций.

Напомню, что в «Webserver» и «Fileserver» эмулируется работа накопителя в соответствующих серверах, в то время как в «Workstation» мы имитируем работу диска в режиме типичной нагрузки для рабочей станции, с ограничением максимальной глубины очереди в 32 запроса. Тестирование в «Workstation» проводится как с использованием всего дискового пространства накопителя, так и при работе только с адресным пространством 32 ГБ.

На основе полученных данных построим графики и итоговые диаграммы с рейтингами быстродействия жестких дисков.

Для «Fileserver» и «Webserver» общий балл будем рассчитывать, как среднее значение скорости обработки контроллером запросов при всех вариантах нагрузки. Для «Workstation» балл рассчитывается по следующей формуле: Rating (Workstation) = 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. .

В роли дисковой подсистемы сервера, обрабатывающего лишь запросы на чтение Western Digital Scorpio Black не имеет себе равных за счет малого времени отклика на чтении и эффективного переупорядочивания запросов. Впрочем, новый Seagate 7200.3 тоже не так уж и плох, причем от предшественника его выгодно отличает отсутствие провала на средних нагрузках.

Рейтинг наглядно показывает, что 2,5" диски при равной скорости вращения пластин явно выигрывают на операциях чтения. А вот снижение скорости до 5400 об/мин приводит уже скорее к паритету сил.

Добавление в нагрузку запросов на запись приводит к любопытным изменениям. По-прежнему бескомпромиссно лидирует Scorpio Black, но вот на второе место неожиданно выходит Scorpio Blue - эффективная работа его отложенной записи и высокая плотность позволяют ему успешно оставить позади когорту дисков с более быстрыми пластинами. Хорошо становится заметно и слабую отложенную запись в Seagate 7200.3 - он достаточно много проигрывает своему предшественнику... да и вообще, практически всем соперникам.

Отрыв Western Digital Scorpio очень велик, по результатам этого и предыдущего теста его можно смело рекомендовать всем владельцам тонких серверов, желающих собрать дисковую подсистему на недорогих 2,5" SATA-винчестерах.

А вот на нагрузке, характерной для рабочих станций, Scorpio Black уступает лидерство диску Seagate. Правда, последний относится к серии 7200.2, в то время как 7200.3 демонстрирует результаты пониже и соревнуется лишь с WD Scorpio Blue.

Обратите внимание, 3,5" диски заняли последние места. Возможно, тесты в PCMark изменят картину, но пока 2,5" модели оказываются лучше своих больших собратьев, проигрывая им лишь на максимальных скоростях последовательных операций.

Уменьшение рабочей зоны до 32 ГБ сбивает диски в плотную кучу, из которой неожиданно высокими результатами выделяется лишь не блиставший до этого Seagate 7200.11 - видимо, сказались его очень высокие скорости в самом начале диска.

Любопытно, но и в этом тесте Seagate 7200.3 несколько проигрывает довольно старому Momentus 7200.2. Плотность - плотностью, но про прошивку забывать нельзя.

IOMeter: Multi-thread Read & Write

Данный тест позволяет оценить поведение жестких дисков при многопоточной нагрузке. В ходе него эмулируется ситуация, когда с накопителем работает от одного до четырех приложений, причем количество запросов от них изменяется от одного до восьми, а адресные пространства каждого приложения, роли которых выполняют worker-ы в IOMeter, не пересекаются.

При желании, вы можете увидеть таблицы с полными результатами тестирования по соответствующим ссылкам, а мы же в качестве наиболее показательных рассмотрим диаграммы записи и чтения для ситуаций с глубиной очереди в один запрос, поскольку при количестве запросов в очереди равном двум и более значения скоростей практически не зависят от количества приложений.

На одном потоке на чтение все заведомо определяет линейная скорость, так что 3,5" дискам здесь нет равных, а последними закономерно оказываются обладающие очень малой плотностью записи 2,5" диски прошлого поколения. Появление второго потока приводит к резкой смене лидеров: ими становятся 2,5" диски Western Digital, обладающие схожей прошивкой, и Seagate 7200.3. Ситуация сохраняется и при дальнейшем увеличении количества потоков, и лишь когда их становится четыре, она чуть меняется: неожиданно сдает позиции WD Caviar Blue, а Seagate 7200.11 увеличивает скорость и выходит на второе место. Отрадно видеть, что компания Seagate в новых прошивках избавилась от досадной ошибки, долгое время бывшей визитной карточкой дисков этой фирмы и хорошо заметной на поведении Seagate Momentus 7200.2 - крайне низкой скорости многопоточного чтения.

А вот на многопоточной записи при нескольких потоках WD Caviar Blue сумел сохранить свои высокие результаты, в отличие от Seagate 7200.11. Очень неплохо выглядят и наши новички, с переменным успехом сражающиеся за второе и третье места.

FC-Test

Следующим в нашей программе тестирования идет FileCopy Test. На жестком диске выделяются два раздела по 32 ГБ, размечаемые на двух этапах тестирования сначала в NTFS, а затем в FAT32, после чего на разделе создается определенный набор файлов, считывается, копируется в пределах раздела и копируется с раздела на раздел. Время всех этих операций фиксируется. Напомним, что наборы «Windows» и «Programs» включают в себя большое количество мелких файлов, а для остальных трех шаблонов («MP3», «ISO» и «Install») характерно меньшее количество файлов более крупного размера, причем в «ISO» используются самые большие файлы.

Хотелось бы обратить ваше внимание на то, что тест копирования не только говорит о скорости копирования в пределах одного диска, но и позволяет судить о его поведении под сложной нагрузкой. Фактически во время копирования диск одновременно работает с двумя потоками, причем один из них на чтение, а второй - на запись.

Поскольку результатов довольно много, мы будем подробно рассматривать лишь значения, достигнутые на наборах файлов «Install», «ISO» и «Programs» в NTFS, покрывающими весь диапазон размеров файлов, типичных для повседневного использования винчестера. Остальные результаты вы, при желании, можете узнать из таблиц ниже:

Казалось бы, линейная запись файлов - отрада для 3,5" дисков, но не все так просто. Первое место действительно занимает WD Caviar Blue, то вот на второе на всех наборах файлов неожиданно вышел «тихоня» WD Scorpio Blue, а на третье - Scorpio Black. Диски Seagate ведут себя неожиданно скромно, что «большой» 7200.11, что компактный 7200.3. Последний неплохо справляется с записью небольших файлов, на вот на «ISO» неожиданно падает по скорости до уровня своего предшественника.

Чтение файлов - вот бастион 3,5" дисков, к которому тяжело подступиться 2,5" моделям. Особенно заметна разница на чтении больших файлов в шаблоне «ISO», но тут картину несколько нарушает Seagate 7200.3, демонстрирующий очень хороший результат для 2,5" диска. Такие же скорости мы сравнительно недавно видели на 3,5" дисках с пластинами плотностью не 320 ГБ на каждую, а чуть меньше. У многих людей диски того поколения до сих пор весьма успешно работают в компьютерах.

Любопытны результаты двух 2,5" дисков Western Digital - они идут практически вровень, большая скорость вращения 320-ГБ Caviar Black успешно компенсируется большей плотностью записи 500-ГБ Caviar Blue.

На копировании в пределах раздела 3,5" оказываются все же чуть быстрее. Правда, сказывается влияние прошивки: Seagate 7200.11 (а с ним, к сожалению, и 7200.3) оказывается очень чувствительными к размеру файлов и проигрывает на наборе «ISO» всем дискам Western Digital.

Такую же зависимость скорости дисков Seagate мы видим и при копировании с раздела на раздел. В результате диски Western Digital вчистую выигрывают этот раунд. Обратите внимание, если на больших файлах лидирует 3,5" Caviar Blue, то с уменьшением размера 2,5" Caviar Black его догоняет и, на самых мелких файлах, обходит.

PCMark 2004

Ну а теперь сравним работу жестких дисков в тестовых пакетах PCMark, начав с самого старого, вышедшего аж в 2004 году. С его помощью снимаются показатели работы жесткого диска в четырех характерных режимах: «Windows XP Startup» отображает обращение к накопителю во время загрузки операционной системы, «Application Loading» демонстрирует дисковую активность при последовательном открытии и закрытии шести популярных приложений, «File Copying» оценивает работу жесткого диска при копировании набора файлов и, наконец, «General Usage» отображает дисковую активность при работе ряда часто встречающихся приложений. На основании полученных данных строится итоговый индекс производительности накопителя.

Каждый тест проводится по десять раз, а в качестве итоговых используются усредненные результаты.

С загрузкой Windows XP 2,5" диски справляются хуже своих 3,5" собратьев, причем у Seagate Momentus 7200.3 и WD Caviar Black результаты почти одинаковые.

А вот на загрузке приложений сильно сказываются алгоритмы прошивок. В результате, WD Scorpio Black успешно обходит 3,5" диски, а вот Seagate 7200.3 пропускает вперед не только их, но и Hitachi 7K200, с его пластинами всего по 100 ГБ.

На копировании файлов мы снова видим тотальное превосходство одной компании.

Ситуация с «типичным использованием» почти повторяет все то, что мы видели на загрузке приложений: WD Caviar Black опережает 3,5" диски, а вот Seagate 7200.3 от них отстает.

Итоговый счет весьма красноречив: 2,5" WD Scorpio Black и 3,5" Caviar Blue с практически равным счетом делят первые два места, а вот Seagate Momentus 7200.3 проигрывает борьбу за третье место 3,5" диску серии 7200.11. Обратите внимание на последнее место WD Scorpio Blue. Все же, скорость вращения пластин значит очень много, и если на операциях с файлами или серверной нагрузке он способен побороться с более быстрыми моделями, то при использовании в качестве системного диска WD Scorpio Blue проигрывает даже моделям с более чем в два раза меньшей плотностью.

PCMark 2005

Следующим в нашей череде тестов будет PCMark05 - обновленная версия предыдущего пакета. Обратите внимание: вместо «File Copying» теперь используется режим «File Write» (соответственно, оценивается скорость не копирования, а создания файлов), а также добавился режим «Virus Scan», в котором измеряется производительность жесткого диска во время такой распространенной операции, как проверка файлов в системе на вирусы.

Как и в прошлый раз, каждый тест мы проводили по десять раз, а в качестве итоговых использовали усредненные результаты.

Результаты этих трех тестов соответствуют по расстановке сил аналогичным им из прошлой версии, поэтому особо останавливаться на них не будем, а сразу пойдем к новым тестам.

В сканировании на вирусы солидная часть работы явно проходит в операциях с буферной памятью, поэтому Seagate 7200.3 успешно использует какую-то часть своей прошивки и резко вырывается вперед с огромным результатом. Неожиданностью стало и второе место Western Digital Scorpio Blue, при том, что его «черный» 2,5" собрат поднялся лишь до четвертого места, пропустив вперед Seagate 7200.11.

А вот здесь, в отличие от «FileCopy Test», диски легли почти в соответствии со скоростями последовательной записи. Правда, Seagate Momentus 7200.3 практически догнал 3,5" диск WD Caviar Blue.

На итоговую расстановку сил, впрочем, новые тесты не повлияли: те же два диска Western Digital впереди, преследуемые Seagate 7200.11.

PCMark Vantage

Ну и в завершение этой части тестирования приведем результаты, полученные в последней версии этого пакета - PCMark Vantage. По сравнению с предыдущими версиями, она стал гораздо более обширной по количеству режимов, плюс более актуальной, как по набору режимов, так и потому, что нацелена на использование в операционной системе Windows Vista. Методика все та же - каждый тест проводится десять раз, а мы используем усредненные результаты.

Ну и кратко о подтестах:

Windows Defender - режим, в котором жесткий диск работает под многопоточной нагрузкой, одним из потоков которой является сканирование файлов;
Gaming - в данном режиме эмулируется поведение накопителя под нагрузкой, характерной для компьютерных игр;
Photo Gallery - оценивается работа накопителя при загрузке изображений из галереи фотографий;
Vista Start Up - эмулируется поведение накопителя при загрузке операционной системы Windows Vista;
Movie Maker - оценивается производительность под нагрузкой, характерной для редактирования видеоматериалов;
Media Center - накопитель оказывается в ситуации, складывающейся при работе пользователя в Windows Media Center;
На основании полученных данных привычно строится итоговый индекс производительности накопителя.

Смена операционной системы и используемого приложения разительно отразилась на расстановке сил по результатам сканирования. Теперь в этом тесте лидирует Seagate 7200.11, а на втором и третьем местах расположились, соответственно, WD Scorpio Black и Seagate 7200.2. Новый Seagate 7200.3 ушел аж на предпоследнее место.

Игрокам новые 2,5" диски должны наверняка понравиться: WD Scorpio Black лучше остальных участников справляется с такой нагрузкой. Впрочем, Seagate 7200.3 тоже более чем неплох - он абсолютно на равных выступает с 3,5" дисками и ощутимо превосходит диски на пластинах предыдущего поколения.

А вот фотографам все же лучше пользоваться большими 3,5" жесткими дисками. Лучший в данном тесте из 2,5", Seagate 7200.3 - и тот проигрывает старшим братьям весьма значительно, а уж 2,5" диски Western Digital, чья прошивка явно невзлюбила такую нагрузку, и вовсе в самом конце с огромным отставанием.

С загрузкой Windows Vista 3,5" диски также справляются чуть лучше своих компактных собратьев, хотя WD Scorpio Black держится к ним вплотную. А вот Seagate 7200.3 ушел в самый конец, проиграв и менее плотным дискам предыдущего поколения, и WD Scorpio Blue c его 5400 об/мин.

Этот тест всегда несколько странен по результатам: на создании фильмов в нем лучшим оказываются не диски с максимальной линейной скоростью, как можно было бы ожидать, а с малыми временами отклика. Так и в этот раз, убедительную победу одержали 2,5" диски, а первое место досталось WD Scorpio Black. Любопытно, что на второе место вышел старый Seagate 7200.2, а 7200.3 ушел на четвертое, пропустив вперед WD Scorpio Blue с его пластинами на 5400 об/мин.

Эта нагрузка является очень чувствительной к кэшированию. На сей раз наиболее удачные алгоритмы оказались у Seagate Momentus 7200.2 - судя по его результатам, заметно превышающим линейные скорости, большая часть работы прошла именно в кэше. Новые 2,5" диски на 7200 об/мин также весьма неплохи, они расположились на втором (Western Digital) и третьем (Seagate) местах.

И еще один тест, где очень многое решает малое время отклика на чтении. WD Caviar Black закономерно лидирует, следом пристроились два старых 2,5" диска с 7200 об/мин а новый Seagate 7200.3 ушел почти в самый конец.

Новая система, новые приложения... Да, расстановка сил заметно изменилась. Теперь у нас есть один четкий лидер - Seagate 7200.11, и проигравшие в составе WD Scorpio Blue и Seagate 7200.2, все остальные же показали очень близкие результаты.

Суммарные итоги этого теста весьма своеобразны: первое место досталось мало чем блиставшему ранее Seagate 7200.11, а на второе вышел старый Seagate 7200.2. Что же касается героев нашего обзора, то Western Digital Scorpio Black попал на третье место, а Seagate Momentus 7200.3 - четвертое.

Дефрагментация

И еще один небольшой тест быстродействия, но на этот раз максимально приближенный к реальным условиям - на скорость дефрагментации. На 32-ГБ разделе некоего диска была создана очень сильно фрагментированная дисковая система, из очень сильно "перемешанных" и раскиданных по разделу файлов музыки, видео, игр и программ. Посекторная копия этого диска была сохранена и, по мере надобности, копируется на тестируемые жёсткие диски. Исследуемые диски подключаются на SATA-контроллер материнской платы, режимом работы которого (AHCI / Standart SATA) мы управляем из BIOS материнской платы. На компьютере запускается консольная версия программы-дефрагментатора Perfect Disk 8.0 и регистрируется время начала и окончания процесса дефрагментации. Таким образом, каждый диск тестируется дважды - на контроллере с поддержкой AHCI и без неё. Более подробно о таком тестировании вы можете прочитать в посвященной ему статье .

Итак, результаты теста. К сожалению, по непреодолимым для нас причинам оба 2,5" диска с пластинами по 100 ГБ (Seagate 7200.2 и Hitachi 7K200) не смогли принять в нем участие.

Судя по результатам, скорость дефрагментирования примерно в равной степени зависит как от времен отклика, так и от линейных скоростей. В результате, WD Scorpio Black вплотную приближается к лидирующему WD Caviar Blue, а WD Scorpio Blue от них чуть отстает. Диски Seagate очень заметно проигрывают (они на треть медленнее!) Western Digital, причем новый Seagate Momentus 7200.3 ушел в самый конец.

Энергопотребление

Под конец обзора оценим энергопотребление накопителей. Подробно о том, как проводится тестирование, вы можете прочитать в статье «Методика измерения энергопотребления жёстких дисков », нам же остается к изложенному в ней добавить лишь список конкретных режимов работы дисков, в которых мы измеряем энергопотребление:

Start - измеряется ток, потребляемый накопителем в момент начала его работы (раскрутки шпинделя);
Idle - к накопителю не происходит никаких обращений, но он находится во включенном и полностью готовом к работе состоянии;
Random Read & Write - энергопотребление накопителя снимается при выполнении им операций случайного чтения и записи;
Sequential Read &Write - оценивается энергопотребление накопителя на операциях последовательного чтения и записи.

Рассмотрим каждый режим по отдельности. Поскольку в нашем тестировании сталкиваются 2,5" диски, потребляющие питание лишь по 5-В линии и 3,5" диски, работающие одновременно от 5 В и 12 В, то мы будем говорить во всех случаях о суммарном энергопотреблении. Кроме того, по той же причине пусковые токи мы сравним лишь для 2,5" моделей.

Что касается тока, необходимо для запуска жесткого диска, то здесь 2,5" диски с 7200 об/мин проявили весьма умеренный аппетит - все они уложились в один ампер, а значит, у них не должно быть проблем при работе во внешних накопителях при питании от двух портов USB. Конечно, ставить столь быстрые диски имеет смысл лишь в накопители с интерфейсом eSATA, чтобы сполна воспользоваться их преимуществами, но это уже тема для отдельного разговора. Весьма скромный по потребностям (даже если сравнивать с другими дисками на 5400 об/мин) Western Caviar Blue 500 ГБ выиграл в этом тесте, но тот же Seagate Momentus 7200.3 идет к нему практически вплотную. WD Scorpio Black чуть более требовательный, но все же, повторимся, все диски в этом тесте весьма неплохи.

В состоянии покоя 2,5" диски с 7200 об/мин все же потребляют чуть больше, чем диски с 5400 об/мин. Разница действительно очень невелика, 0,2-0,3 Вт, а в случае Hitachi 7K200 и вовсе одна сотая ватта, что меньше погрешности измерений.

Обратите внимание, насколько велик выигрыш 2,5" дисков при сравнении их с 3,5" моделями. Потребление последних (а значит, и нагрев) выше в четыре с лишним раза! Для серверов плотной компоновки и компактных домашних систем это означает, что 2,5" дискам требуется гораздо менее серьезное охлаждение.

На операциях чтения и записи с произвольной адресацией 2,5" диски с 7200 об/мин также не сильно превосходят по энергопотреблению своих собратьев по размеру с 5400 об/мин. Так, Seagate 7200.3 выступил практически вровень с WD Scorpio Blue, а ведь последний является одним из самых «экономных» дисков даже в своем классе. Впрочем, до уровня последних моделей Seagate со скоростью вращения пластин 5400 об/мин он все же не дотягивает (для примера, посмотрите на результаты Seagate Momentus 5400.5 на двух таких же пластинах по 160 ГБ), но это и понятно - чуть-чуть, но все же за большую скорость надо заплатить. Очень похоже, что низкое энергопотребление вообще является стратегией современных 2,5" дисков этой фирмы, за что они и расплачиваются далеко не лучшими скоростными характеристиками.

Более быстрый WD Scorpio Black имеет и большее энергопотребление. Разница с являющимся его прямым конкурентом Seagate 7200.3 составляет 0,4 Вт на чтении и 0,5 Вт на записи - вон она, плата за скорость, выражающаяся в большем расходе энергии на мощную электронику и быстрые головки. Впрочем, на наш взгляд, плата вполне адекватная.

По сравнению с настольными дисками, выигрыш 2,5" моделей уже не столь велик, как в состоянии бездействия - он сократился до двухкратного. И все же при выборе дисковой подсистемы рекомендуем не забывать, что более объемные 3,5" диски имеют внутри уже не одну, а две и более пластины, и их потребление будет еще выше, и даже выбор «экономичных» моделей со скоростями вращения пластин 5400 об/мин не так уж и сильно изменит ситуацию (а вот время отклика таких моделей будет уже заметно больше).

На последовательных операциях Seagate 7200.3 демонстрировал лучшие скорости, за что закономерно расплатился большим энергопотреблением. При таких нагрузках он является самым прожорливым из участвующих в сегодняшнем тестировании 2,5" дисков, отставая от WD Scorpio Black примерно на треть ватта. «Плата» за большие скорости вращения пластин все та же - примерно 0,5 Вт. Не изменился и выигрыш 2,5" дисков у настольных моделей - разница потребления примерно двухкратная. Мы говорим «примерно», поскольку пытаемся проводим сравнение, усредняя все модели каждого формфактора.

Подведение итогов

Итак, как же проявили себя 2,5" жесткие диски нового поколения на пластинах по 160 ГБ, вращающихся со скоростью 7200 об/мин?

По сравнению с дисками этого же форм-фактора, но с меньшей скоростью пластин, они заведомо быстрее. Даже большая плотность записи 500-ГБ Western Digital Scorpio Blue лишь в некоторых случаях позволяла ему выйти с последнего места, и то в основном за счет очень удачной прошивки. Догнать своего непосредственного конкурента, Western Digital Scorpio Black, он не в силах. Что же касается разницы в энергопотреблении, то она не так уж и велика и составляет примерно 0,2 Вт в состоянии бездействия и 0,5 Вт при работе. Естественно, мы говорим о моделях со схожими по эффективности электроникой и приводом головок. Если же зачем-то задаться целью, то можно подобрать и такую пару моделей, в которой диск с 7200 об/мин будет потреблять меньше, чем модель с 5400 об/мин.

Сравнение же героев нашей сегодняшней статьи с «настольными» 3,5" дисками наглядно демонстрирует, что преимуществ на стороне последних не так уж и много. Меньшая стоимость хранения информации да большие объемы дисков - вот и все достоинства. А вот скорость из списка преимуществ уже ушла: 3,5" диски опережают своих 2,5" собратьев лишь по линейной скорости, то есть на операциях с большими файлами (причем, эти файлы должны быть еще и не фрагментированы), во всех остальных случаях меньшее время отклика 2,5" дисков позволяет им успешно бороться, а зачастую и опережать своих больших братьев. Даже Western Digital Scorpio Blue с 5400 об/мин не так уж и сильно отставал, а уж Western Digital Scorpio Black и вовсе можно считать победителем по суммарным итогам всех тестов. Так что совсем не стоит считать, что использование в ноутбуке или компьютере 2,5" диска как-то уж сильно ограничивает скоростные возможности его дисковой подсистемы. Максимум - чуть дольше будут проходить операции с большими файлами, зато в повседневной работе такой компьютер может оказаться даже чуть быстрее, нежели с большим 3,5" винчестером. Ну а в плане энергопотребления (и, соответственно, нагрева) речь о соревновании даже не идет: 2,5" диски в два раза экономичнее в работе и в четыре раза - при ее отсутствии.

В заключение, несколько слов о каждой модели, тем более, что они проявили очень разный характер. Seagate Momentus 7200.3 оказался одним из самых скромных дисков в своем классе по энергопотреблению, при этом его линейные скорости на сегодня лучшие в классе 2,5" дисков (WD Velociraptor и диски с интерфейсом SAS мы не берем в расчет - у них другая сфера применения). К сожалению, на этом его достоинства заканчиваются: у него далеко не самая удачная прошивка и медленные головки, в результате чего он зачастую проигрывал даже своему предшественнику из серии Momentus 7200.2. А вот Western Digital Scorpio Black наоборот, продемонстрировал очень удачную прошивку, которая позволила ему успешно лидировать в большинстве тестов (особенно удались ему серверные нагрузки). Честно говоря, у этого диска нет серьезных недостатков, а придираться по мелочи не хочется - первый блин, вопреки поговорке, вышел у компании Western Digital далеко не комом.

Мы же остаемся ждать диски Fujitsu и Hitachi и вовсю надеемся, что анонс Seagate 7200.4 с 250-ГБ пластинами перестанет быть бумажным.

Уточнить наличие и стоимость 2,5-дюймовых жестких дисков

Другие материалы по данной теме

Первые 2,5" диски объемом 500ГБ
Обзор шести 2,5" жестких дисков объемом 320 ГБ
Intel X25-M SSD: первое знакомство

С каждым годом IT-индустрия практически в каждом из компонентов системного блока, стремится повысить скорость. Скорость вычислений, скорость доступа, скорость передачи – все это увеличивается ежеквартально.

Не обошли стороной эти скоростные изменения и сферу накопителей информации – жестких дисков. Здесь постоянно увеличивалась и увеличивается скорость вращения шпинделя жесткого диска, которая, в свою очередь влияет на скорость доступа к данным, скорость записи и скорость чтения информации.

Скорость вращения шпинделя жесткого диска

Скорость вращения шпинделя жесткого диска – это основная характеристика жесткого диска, которая напрямую влияет на результирующую производительность устройства.

На данный момент для десктопных вариантов систем, популярностью пользуются три вида жестких дисков по скорости вращения шпинделя – это 5400 об/мин., 7200 об./мин и 10 000 об./мин.

Естественно, у более скоростных жестких дисков помимо достоинств перед собратьями меньшими, существуют и недостатки для потребителя – это повышенная цена, более высокий уровень шума и большее энергопотребление. По поводу уровня шума – это довольно спорный и незначительный момент. На фоне подавляющего большинства шумных кулеров для обычных систем – может быть вообще не заметен.

Что же дает более высокая скорость вращения шпинделя для повышения скорости работы системы? Во-первых, это скорость случайного доступа к какой-либо информации на жестком диске. Естественно, время за которое головка чтения доходит до определенного места на пластине жесткого диска, в случае с 5400 об./мин. – существенно падает, по сравнению с 7200 об./мин или же 10 000 об./мин. Такая же ситуация и со скоростью записи.

Тестирование жестких дисков

Теперь давайте все это рассмотрим на показательных примерах. На ixbt.com провели тестирование четырех жестких дисков, которые существенно разнятся по параметрам. В результате были получены очень показательные графики, на которых четко видно превосходство более высокой скорости вращения шпинделя.

Итак, модели для тестирования:

• Western Digital Green - WD10EZRX (5400 об./мин.)
• Western Digital Blue - WD10EALX (7200 об./мин.)
• Western Digital Black WD1002FAEX (7200 об./мин.)
• Western Digital VelociRaptor WD1000DHTZ (10 000 об./мин.)

В большей мере нас интересуют три модели с разной скоростью вращения.

Теперь давайте рассмотрим графики тестирования:

1. Скорость чтения и скорость записи

Как видно из графиков тестирования, Green-серия с 5400 об./мин, провально отстает от всех. Особенно четко можно увидеть градацию по скорости вращения шпинделя, именно на графике времени доступа при чтении.

2. Произвольный доступ

Опять же, четко прослеживается заметное преимущество жестких дисков с 7200 об./мин. над «низкооборотистой» Green-серией, при чем на одном из графиков они вплотную подбираются к Veloci Raptor с 10 000 об./мин.

При тестировании жестких дисков в большинстве приложений, а также в игровых нагрузках, соблюдается все то же отставание Green-серии.

Итоги

После всего этого остается только подвести небольшие итоги. Безусловно, не все тесты были провальны со стороны Green с 5400 об./мин, так как скорость вращения шпинделя решает не все, но подавляющее большинство тестов, оказались печальными для Green-диска. В любом случае не стоит заострять внимание на одной характеристике. Для того же копирования файлов необходимо увеличении плотности записи, а не повышение скоростей вращающихся элементов накопителя. Так что комплексность анализа характеристик остается единственным правильным решением при выборе жесткого диска. Также важно помнить про основную характеристику жесткого диска – это объем памяти HDD , ведь «как ни крути», основная задача накопителя - хранить информацию.

Несмотря на то, что компания Hitachi Global Storage Technology уже анонсировала мобильные 2,5-дюймовые диски с пластинами емкостью 50 Гбайт и скоростью вращения шпинделя 5400 об./мин. (серия Travelstar 5K100), такие диски пока до нас не дошли, поэтому на данный момент старшими 2,5-дюймовыми дисками в арсенале компании являются появившиеся зимой-весной 2004 года накопители серий Travelstar 5K80 и Travelstar 7K60. С первыми мы уже частично ознакомились , а со вторыми ближе познакомимся в этой статье. Благо, повод для этого весьма значительный - исторически это первые мобильные диски компании (и индустрии вообще) со скоростью вращения 7200 об./мин. А кроме того, в дисках 7K60 впервые применяется ряд новых интересных технологий.

Прежде всего - несколько слов о том, зачем потребовалось в очередной раз поднимать скорость вращения шпинделя мобильных жестких дисков. Вкратце - это, конечно, больше производительности в различных задачах и приложениях. Поскольку ноутбуки все чаще стали выполнять работу, более характерную для настольных ПК (например, мобильные процессоры Intel Pentium M по производительности порой не хуже настольных Pentium 4, а мобильные AMD Athlon XP/64 - это по сути те же настольные процессоры с уменьшенным тепловым пакетом), то и дисковая подсистема ноутбука нуждается в ускорении. Вместе с тем, традиционные 2,5-дюймовые накопители имеют скорость вращения лишь 4200 и 5400 об./мин. (на столе уже де-факто установилась 7200 об./мин.), среднее время доступа, которое раза в полтора хуже, и примерно вдвое меньшую скорость чтения/записи данных на пластинах, чем 3,5-дюймовые диски того же поколения. Поэтому выпуск ноутбучных дисков со скоростью вращения пластин 7200 об./мин. выглядит, в общем, вполне логичным. Хотя, конечно, из-за меньшего диаметра пластин и других конструкционных ограничений они все же не смогут догнать настольные семитысячники по производительности.

Кроме того, 2,5-дюймовые жесткие диски в последнее время все чаще стали использоваться в составе профессиональных систем - хабов и роутеров, блэйд-серверов, малогабаритных сетевых серверов и RAID-систем и пр. А это накладывает дополнительные обязательства на производительность накопителей. Собственно, по пути наращивания скорости вращения уже много десятилетий неуклонно развиваются как мобильные, так настольные и серверные диски. И будут продолжать развиваться, преодолевая очередные технические проблемы.

Например, по данным аналитической компании IDC, мобильные накопители со скоростью вращений 5400 об./мин. в этом году займут более 30% от всех поставок 2,5-дюймовых жестких дисков (еще недавно практически все мобильные диски были со скоростью 4200 об./мин.), а к 2006 году их доля поднимется до 60%. Более того, доля мобильных накопителей со скоростью вращения 7200 об./мин., ничтожная в этом году, поднимется до десятка процентов к 2006 году (см. график выше).

Примерно то же самое можно сказать и о емкости мобильных накопителей, которая также неуклонно растет - в нынешнем году наиболее востребованные емкости - 40, 60 и 80 Гбайт, дальше - больше (см. слайд). Видимо, поэтому Hitachi посчитала ненужным делать «мелкие» модели своего семитысячника и в серии 7K60 оставила только одну модель - емкостью 60 Гбайт (а в упрощенной серии E7K60 оставила еще и 40-гигабайтную модель).

В общем, как мы уже подчеркивали в предыдущей статье , бизнес малогабаритных накопителей на жестких магнитных дисках сейчас растёт куда быстрее настольного и серверного сегментов и в ближайшие годы станет таким же крупным (и уже стал более прибыльным).

Hitachi Travelstar 7K60 и E7K60

Первая серия мобильных жестких дисков со скоростью вращения 7200 об./мин. замышлялась в недрах IBM еще несколько лет назад, и вот эти идеи получили, наконец, свое воплощение в рыночном продукте Hitachi, вышедшем на прилавке в этом году. Теоретически, при неизменной линейной плотности записи (BPI) простое увеличение скорости вращения до 7200 об./мин. должно дать прирост скорости записи-чтения данных на 71% или 33% по сравнению с дисками на 4200 и 5400 об./мин. соответственно, а латентность доступа к данным при этом улучшится на 42% и 25%. Кроме того, дополнительное повышение производительности в новых дисках может быть достигнуто за счет улучшения префетча данных (другими словами - лучшего кэширования в буфере диска). Насколько эта теория совпадает с практикой, нам и предстоит выяснить.

Основные характеристики дисков Hitachi серий Travelstar 7K60 и E7K60 в сравнении с пятитысячниками Travelstar 5K80 (того же поколения) представлены в таблице 1.

Таблица 1. Основные характеристики дисков Hitachi Travelstar 7K60 и E7K60 в сравнении с Hitachi Travelstar 5K80.

Производитель	7K60	E7K60	5K80
	7200	7200	5400
Емкость моделей, Гбайт	60	40 и 60	20, 40, 60, 80
Количество головок/пластин	4/2	4/2 и 4/2	4/2 макс.
Размер буфера, Мбайт	8	8	8
Среднее время поиска, мс	10	10	12
Интерфейс	UATA/100	UATA/100	UATA/100
Ударостойкость в работе, G	200 (2 мс)	200 (2 мс)	200 (2 мс)
Ударостойкость при хранении, G	1000 (1 мс)	1000 (1 мс)	800 (1 мс)
Акустически шум вращения, дБА, тип.(макс.)	27 (30)	27 (30)	21-25 (24-27)
Акустически шум поиска, дБА, тип.(макс.)	33 (35)	33 (35)	26-29 (28-31)
Температура, С, вкл.(выкл.)	+5…55 (-40…+65)	+5…40 (-40…+65)	+5…55 (-40…+65)
Потребление энергии, ватт, при: запуске-раскрутке поиске/записи-чтении в покое (idle)/выкл. (standby)	5,5 2,6/2,5 0,85/0,25	5,5 2,6/2,5 2,0/0,36	5 2,6/2,5 0,85/0,25

Прежде всего, отмечу, что максимальная плотность записи у серий 7K60 и 5K80 отличается - 50 и 70 гигабит на квадратный дюйм соответственно! Иными словами, диски одного поколения с разной скоростью вращения используют пластины разной емкости - 30 и 40 Гбайт. То есть при переходе на большую скорость вращения в диске того же поколения разработчикам пришлось пожертвовать именно плотностью записи. Впрочем, это отчасти компенсировалось уменьшением среднего времени поиска на 2 мс (при этом минимальное время поиска упало с 2,5 до 1,0 мс, а максимальное - с 23 до 18 мс), что вкупе с понизившейся на 1,6 мс средней задержкой вращения должно дать ощутимый результат - около 3,5 мс снижения среднего времени доступа к диску. Несмотря на измененную емкость пластин, у семитысячников Hitachi такое же количество зон записи, что и у ее пятитысячников -16 (это же количество зон заявлено и для 40-гигабайтной модели серии E7K60 с урезанной до 20 гигабайт пластиной).

Зато у семитысячников Hitachi закономерно возросла максимальная скорость чтения с пластины - до 518 Мбит/с. по сравнению с 450 Мбит/с. для 5K80; кстати, тоже НЕ пропорционально росту скорости вращения - последняя возросла на 33%, а скорость чтения - всего на 15%. То есть, держа в уме 40-процентное преимущество 5K80 над 7K60 по средней плотности записи (см. выше), получаем (в предположении, что полезная площадь пластин у них одинакова), что продольная, вдоль треков, плотность записи у 7K60 уменьшилась по сравнению с 5K80 примерно на 20% и поперечная - на столько же, то есть одинаково в обоих направлениях. И уменьшение поперечной плотности записи сопровождалось тем же 20-процентным снижением среднего времени поиска. В общем, все вполне логично.

Кроме того, у семитысячников выше шумность (хотя в мобильных накопителях Hitachi уже довольно давно применяются только жидкостные динамические подшипники, Fluid Dynamic Bearing), чуть больше стартовый ток, зато явно лучше ударостойкость при хранении, а у серии E7K60 - еще и более узкий температурный диапазон работы - всего до 40 градусов Цельсия вместо традиционных 55 и гораздо большее энергопотребление в режиме idle - до 2 ватт вместо 0,85 ватт у «полноценных» моделей серий 7K60 и 5K80.

Жесткий диск Hitachi Travelstar 7K60 HTS726060M9AT00

Некоторая информация по этой модели приведена на экране программы Hitachi Feature Tool.

Разумеется, диском поддерживается не только Power management, но и Acoustic Management - через соответствующий регистр. По умолчанию «акустика» этой модели была отключена (точнее - 254dec в регистре, громкий быстрый поиск). Но мы для полноты картины оттестировали модель в двух режимах - обычном и при тихом поиске (128dec в регистре, см. фото выше). Как мы увидим позднее, активирование тихого поиска практически не ухудшает скоростных показателей накопителя.

Среди интересных новаторских технологий, которые применяются в этих жестких дисках, стоит отметить, прежде всего, фемто-слайдеры, на которых, собственно, и находятся магнитные головки. Фемто-слайдеры впервые появились именно в 7K60/E7K60 и пришли на смену пико-слайдерам (см. рисунок).

Технология фемто-слайдеров позволяет не только повысить в перспективе плотность записи и скорость дисков (ведь их линейные размеры на 30% меньше, чем у предшественников, а вес - почти втрое меньше!), но и снизить энергопотребление мобильных жестких дисков, повысить их ударостойкость (помимо массы, вдвое снижаются и аэродинамические силы). В результате, диск 7K60 оказался практически таким же экономичным, как 5K80, и на четверть более ударостойким при хранении. Более того, меньшие размеры фемто-слайдеров позволяют размещать большее их количество на пластине кремния при производстве, что снижает их себестоимость.

Участники тестирования

В данном тестировании приняли участие три модели мобильных дисков HItachi - серий 7K60, 5K80 и 80GN (последняя - 4200 об./мин.). Все они используют технологию адаптивного форматирования (см. ниже).

Диски Hitachi: слева направо Travelstar 7K60 HTS726060M9AT00, Travelstar 5K80 HTS 548080M9AT00 и Travelstar 80GN IC25N040ATMR04 (модель со скоростью вращения 4200 об./мин., буфером 2 Мбайт и емкостью 40 Гбайт)

Они же, вид снизу в том же порядке

Для сравнения мы также используем ранее полученные данные по накопителям Seagate Momentus ST94811A и Samsung SpinPoint MP0402H со скоростью вращения 5400 об./мин. и 40-гигабайтными пластинами.

Методика тестирования скоростных показателей

Для тестов жестких дисков форм-фактора 2,5 дюйма применялся стенд в составе:

1. Процессор Intel Pentium 4 3.0C
2. Материнская плата ABIT IC7-G на чипсете i 875 P
3. Системная память - 2×256 Мбайт DDR400 (тайминги 2.5-3-3-6)
4. Видеокарта Matrox Millennium G400
5. Основной жесткий диск - Seagate Barracuda SATA V
6. Блок питания Zalman ZM400A-APF, 400 ватт
7. Корпус Clio II

Мобильные винчестеры жестко закреплялись на металлическом шасси корпуса системного блока и при помощи переходника подключались к контроллеру интерфейса UltraATA/100 моста ICH5 на материнской плате. Основной винчестер был «мастером» на первом канале контроллера чипсета, а испытуемый диск подключался «мастером» на второй канал этого же контроллера. Все без исключения испытанные в данном обзоре диски без проблем проработали, по крайней мере, в течение трех дней активных тестирований без ухудшения характеристик и не перегревались. Никакого дополнительного отвода тепла от дисков (специальные кулеры и вентиляторы) не осуществлялось. Перед тестированием диски прогревались в течение 30 минут запуском программы с активным случайным доступом.

Испытания проводились под управлением операционной системы MS Windows XP Professional SP1. Винчестеры тестировались как неразмеченными на разделы (в тестах Intel Iometer, H2Benchw и AIDA32), так и разбивались и форматировались штатными средствами операционной системы в зависимости от вида теста: одним NTFS-разделом максимально возможной емкости для тестов среднего времени доступа и снятия графика скорости чтения в WinBench 99 и двумя равновеликими разделами NTFS или FAT32 для остальных тестов (WinBench Disk WinMark 99, копирования файлов различными паттернами, теста ATTO Disk Benchmark, теста многопотокового чтения/записи Nbench 2.4 и теста быстродействия дисков в программе Adobe Photoshop). Разделы NTFS имели размер в половину объема диска каждый (то есть второй раздел начинался ровно со второй половины диска), а разделы FAT32 имели размер по 32768 Мбайт, причем первый начинался в начале диска (на самых «быстрых» дорожках), а второй - ровно со второй половины диска. Размер кластеров NTFS и FAT32 выбирался по умолчанию - 4 и 16 Кбайт соответственно.

Для определения физических характеристик дисков (среднего времени доступа, скорости интерфейса и линейной скорости чтения/записи пластин) мы перешли на использование тестов AIDA32, H2benchw и WinBench 99 и почти полностью отказались от популярного теста HD Tach. Для оценки общей производительности мы используем многочисленные паттерны в Intel Iometer, неплохой тест C"T H2Benchw, работу с диском программы Adobe Photoshop, многопотоковые чтение и запись файлов и популярный WinBench 99. Диск Hitachi 7K60 тестировался в двух режимах поиска - быстром и медленном.

Результаты тестов физических параметров

Сперва - графики скорости линейного чтения дисков (кликните по иконкам, чтобы посмотреть полноразмерные графики).

Hitachi 7K60 HTS726060M9AT00

Зубчатый график скорости чтения у этого диска вместо привычного гладкого объясняется применением фирменной технологии адаптивного форматирования. Напомню, что адаптивное форматирование применяется пока только в мобильных накопителях Hitachi - дисках серий Travelstar 80GN, 5K80 и 7K60/E7K60 (представители всех трех присутствуют в данном обзоре и на этом сводном графике).

Суть технологии адаптивного форматирования заключается в том, что каждый экземпляр накопителя индивидуально настраивается на заводе таким образом, чтобы обеспечить лучшую производительность и надежность. Для этого каждая пара «головка-поверхность пластины» собранного диска тестируется на определение характеристик быстродействия, и затем каждая сторона магнитной пластины индивидуально форматируется (размечается на дорожки и сектора) так, чтобы обеспечить наилучшие характеристики при работе именно с данной головкой. В результате, линейная плотность записи на каждой стороне каждой пластины может не совпадать с соседними (быть ниже или выше), что и приводит к таком графику.

Чтобы продемонстрировать это нагляднее, ниже я привел участки графиков для 2-х и 4-х гигабайтного фрагментов каждой пластины всех испытанных здесь дисков (здесь - именно в пересчете на одну пластину, а не для диска в целом). Так, наглядно видно, что диски Hitachi 7K60 и 5K80, имеющие по 4 головки каждый, имеют четко прослеживающийся периодический рисунок с четырьмя участками с разной скоростью передачи данных в каждом из «периодов» («полочками», наиболее ясно они видны у 7K60). А у более «древнего» диска серии 80GN (у меня была модель с двумя головками) эти полочки сильно «зашумлены», хотя «периодичность» очевидна.

Напомню, что аналогичная технология «эластичной плотности записи» используется и в дисках Samsung - уже год, как в настольных и с этого года - в мобильных. Причем по графикам четко видно, что у Samsung «период» «полочек» в несколько раз больше. Вполне возможно, что скоро на такой путь повышения производительности дисков (и «выжимания» последних соков из текущих технологий магнитной записи) перейдут и остальные производители. Но в памяти-то народной останутся имена «первопроходцев»... :)

А диски тестировать станет все сложнее и сложнее - ведь если каждый накопитель форматируется индивидуально, то их производительность даже в пределах одной партии может заметно отличаться, то есть по одному-двум экземплярам уже будет сложно делать выводы обо всех моделях серии и даже об одной модели! Впрочем, как показывает практика, сейчас на первый план в борьбе за «попугаи» бенчмарков все чаще выступает не линейная скорость записи, а оптимизация микропрограммы дисков под те или иные задачи. Поэтому диски с немного разной скоростью чтения, но одинаковым firmware, вполне возможно, будут иметь и очень близкую производительность в приложениях...

Теперь переходим к более рутинным и традиционным вещам. По максимальной (усредненной за несколько «периодов» в начале диска), средней и минимальной скорости чтения данных с пластины диски расположились в следующем порядке:

Разумеется, семитысячник Hitachi лидирует, хотя его отрыв от пятитысячников с более «плотными», как выясняется, пластинами не такой и большой, и тот же Hitachi 5K80 почти наступает нашему герою на «ахиллесовы» пятки, уступая всего-то 7,7% в средней по пластине скорости чтения-записи.

По скорости работы интерфейса UltraATA/100 закономерно и традиционно лидируют диски Hitachi и конкурентам (и обозревателям;)) тут «ловить» нечего. Впрочем, повторюсь, при большом объеме кэш-памяти (а 8 Мбайт уже стал стандартом у дисков этого класса) и реальной скорости записи/чтения пластин как минимум вдвое меньше скорости интерфейса небольшой недобор Burst Read Speed вряд ли скажется на общей производительности накопителей в приложениях.

По среднему времени доступа, как и ожидалось из спецификаций, лидирует диск Hitachi 7K60, хотя Seagate Momentus почти так же быстр. Учитывая латентность вращения, получаем, что 7K60 даже немного «перебирает» заявленные 10 мс и уступает по скорости поиска Моментусу! Интересно также, что в режиме «тихого медленного» поиска (и действительно немного тише на слух) скорость поиска падает крайне незначительно - всего на доли миллисекунды. Так что от «тихого» 7K60 мы вправе ожидать практически такой же производительности в приложениях, что и от его «громкого» (дефолтного) варианта.

Дополнительную пищу для размышлений дает сопоставление среднего времени доступа, измеренного отдельно для чтения и записи. В данном случае мы демонстрируем результаты теста H2benchW, хотя аналогичные данные могут быть получены и в других программах (например, Iometer).

По тому, насколько меньше оказывается среднее время доступа при записи, можно судить, в частности, об эффективности работы алгоритмов отложенной записи и кэширования записываемых данных в буфере диска. И здесь, о чудо!, оказывается, что «тихий» 7K60, видимо, переходит на более эффективные алгоритмы отложенной записи! То есть в каких-то приложениях он может даже обгонять свой «громкий» аналог!

Другим показательным тестом «внутреннего устройства» дисков является тест на скорость чтения и записи файлов различного объема блоками разного размера - от 512 байт до 1 Мбайт. Для этого я традиционно использую тест ATTO Disk Benchmark. На скриншотах ниже показаны результаты для четырех размеров тестового файла - 128 Кбайт, 1 Мбайт, 4 Мбайт и 32 Мбайт. Если первый и второй, как правило, гарантированно кэшируются буфером диска (причем, кэширование записи и чтения для мегабайтного файла не так однозначно), то последний просто в него «не влезает», а кэширование предпоследнего зависит не только от объема буфера, но и от специфики работы firmware накопителя (кстати, результаты данного теста практически не зависят от выбора между FAT и NTFS).

Результаты теста ATTO Disk Benchmark для диска Hitachi 7K60 HTS726060M9AT00.

Результаты теста ATTO Disk Benchmark для диска Hitachi Travelstar 5K80.

По результатам этого теста можно констатировать, что алгоритмы firmware дисков Hitachi 7K60 и 5K80 очень сходны - обоим присуща не очень высокая скорость при работе малыми блоками. Вместе с тем, кэширование файлов объемом 1 Мбайт и выше у дисков Hitachi весьма эффективное - мегабайтные файлы они хорошо кэшируют и на запись, и на чтение, и даже 4-мегабайтные хорошо кэшируют на чтение.

Быстродействие в приложениях

Теперь посмотрим, как подмеченные выше преимущества и недостатки внутреннего устройства накопителей проявляются при работе в приложениях.

Первым делом, выясним, как хорошо диски оптимизированы для многопотоковой работы. Для этого мы используем тесты в программе NBench 2.4, где файлы размером 100 Мбайт записываются на диск и читаются с него несколькими одновременными независимыми потоками (в данном случае используется FAT32, хотя на NTFS результаты этого теста практически те же).

Данная диаграмма позволяет нам судить об эффективности алгоритмов отложенной записи жестких дисков в реальных (а не синтетических, как было на диаграмме со средним временем доступа) условиях при работе операционной системы с файлами (кэширование Windows здесь не задействовано). Кроме того, этот тест позволяет оценить оптимизацию этих алгоритмов для независимой многопотоковой работы. Как я и предвидел выше, «тихий» вариант Hitachi 7K60 оказался на этой задаче быстрее «громкого»! Хотя и не намного - в среднем лишь на 1,2%, что близко к погрешности измерений. Можно также видеть, что у дисков Hitachi последнего поколения великолепная отложенная запись - даже на четырех одновременных потоках, записываемых на пластине вблизи друг друга, скорость записи «проседает» относительно максимальной очень мало, да и при одновременной записи на удаленные участки диска (половина потоков - в начало диска, половина - в его середину) потери скорости на многопотоковости составляют менее 35%! Такими достижениями, к сожалению, не могут похвалиться ни их предшественники с меньшим буфером, ни соперники с такими же «большими буферами».

При многопотоковом чтении картина повторяется - снова тихий 7K60 в среднем чуточку быстрее громкого, хотя на «разнесенных» потоках, где в игру вступает меньшее время поиска, «громкий» все же вырывается вперед. Опережение семитысячником остальных менее «оборотистых» соперников, в принципе, удивления не вызывает. А вот что удивление вызывает - так это тот крайне несущественный отрыв, который семитысячник Hitachi имеет перед заведомо более медленными дисками Samsung и Seagate. «Тщательнее» надо бы программистам IBM/Hitachi...

Теперь посмотрим, как диски ведут себя в древних, он до сих пор популярных тестах Disk WinMark 99 из популярнейшего пакета WinBench 99. Напомню, что мы проводим эти тесты не только для «начала», но и для «середины» (по объему) физического носителя для двух файловых систем.

В офисной производительности (где, кстати, кэширование диском играет, порой, весьма существенную роль) снова «тихоня» Hitachi 7K60 лидирует на обеих файловых системах, а отрыв семитысячника от преследователей составляет от 5 до 10%.

В тестах профессиональной производительности High-End Disk WinMark 99 лидер тоже очевиден, а разницы между тихой и громкой реинкарнацией Hitachi 7K60, в общем-то, нет никакой.

Отрыв семитысячника от «пелотона» (в лице Hitachi 5K80) здесь возрастает до 15%.

Несмотря на мое недоверие к тестам Disk WinMark 99 (уж очень велико у производителей дисков и контроллеров искушение оптимизировать свои микропрограммы с целью получения лучшей производительности именно в данных самых популярных и маркетингово-значимых бенчмарках) преимущество семитысячника Hitachi тут не вызывает сомнений.

Для интересующихся приведем, без претензии на объективность отражения действительности, результаты дискового теста пакета PCMark04 - тут накопители расположились почти в полном соответствии с их ранжиром по скорости линейного чтения.

А в более «доверительном» тесте C"T H2benchW, который любят использовать немецкие коллеги из журнала C"T и сайта Tom"s Hardware Guide, выдал нам немного отличающиеся результаты - с огромным отрывом лидирует Hitachi Travelstar 7K60, более чем вдвое опережая прошлогодний Hitachi Travelstar 80GN со скоростью вращения 4200 об./мин. и буфером 2 Мбайт. Хотя отрыв от непосредственно соперника, Hitachi 5K80, в этом тесте - лишь 15%, что, впрочем, явно больше, чем 7-10% по линейной скорости чтения.

Еще одной вполне независимой мерой быстродействия дисков в приложениях может являться скорость работы с временным файлом программы Adobe Photoshop. В данном случае снова тихий вариант Hitachi 7K60 оказался чуть быстрее громкого, а преимущество над Hitachi 5K80 доходит до 13,5% (и до 35% - над Hitachi 80GN).

Тесты в Intel Iometer

Для имитации работы дисков в различных приложениях мы используем специальные паттерны в программе Intel IOmeter. Сперва - традиционные паттерны, предложенные Intеl и сайтом Storagereview.com:

Собственно, иного я и не ожидал - Hitachi 7K60 всегда с заметным (от 8 до 13%) отрывом впереди самых шустрых пятитысячников, причем вариант с меньшим временем поиска тут однозначно лучше, хотя разница и не фатальна - от 0 до 2,6%. Несмотря на немалую разницу в «ворклоаде» этих четырех паттернов, картина везде очень похожа. Так что для использования 2,5-дюймового семитысячника в разноплановых профессиональных системах и компактных серверах есть все предпосылки.

При имитации чтения и записи крупных файлов HItachi 7K60 опередил 5K80 всего на 7% (примерно равно разнице в средней скорости чтения пластины), причем тихий вариант немного отстал от громкого только на чтении.

При имитации чтения и записи мелких файлов отрыв семитысячника куда более впечатляющ - на 20% от Seagate Momentus (в большей степени - за счет записи) и от Hitachi 5K80. Притом, что Hitachi 80GN отстал от лидера всего на 35%. И здесь, кстати, тихий вариант снова немного выходит вперед.

При имитации дефрагментации, где скорость поиска важна, «тихоня», конечно, чуть медленнее, но все равно отрыв от Hitachi 5K80 равен 23%, что существенно больше разрыва в линейной скорости чтения пластины (7-10%). Весьма неплохо!

Причем при имитации копирования крупных и даже мелких файлов этот разрыв в 23% сохраняется! В общем, семитысячник показывает явно выдающиеся результаты.

Наконец, паттерн потоковых чтения-записи файлов крупными или мелкими блоками, имитирующий, например, работу цифрового магнитофона с отложенной записью, ставит финальную точку - 18% в среднем отрыв от 5K80 и 35% - от 80GN. Не говоря уже о дисках конкурентов. Очевидно, все дело - именно в оптимизации firmware дисков для подобных задач (особенно в случае 4-килобайтных блоков), а не в простейших физических характеристиках накопителей. Впрочем, справедливости ради, замечу, что задачи такого плана чаще выполняются именно крупными блоками, поэтому результат для блоков 4 Кбайт представляет скорее академический интерес и лишь подтверждает общее концептуальное преимущество firmware от IBM/Hitachi и мои высказывания выше о «главенстве» именно микропрограмм в деле борьбы за производительность дисков.

Энергопотребление

Энергопотребление семитысячника заявлено на уровне пятитысячника. Производитель в этой связи особенно расхваливает технологии фемто-слайдера и Enhanced Adaptive Battery Life Extender 3.0 (интеллектуальное энергосбережение в режиме idle, ориентирующееся на определенные паттерны доступа к диску). Что же, проверим. Методика «проверки» уже описана мной подробно в предыдущей статье , поэтому безлишних слов переходим к результатам.

Результаты измерений среднего тока потребления дисков в основных режимах приведены в таблице 2. Здесь Idle - это режим простого вращения диска (без обращения к данным). Pre-idle - это режим активности, в котором диск находится примерно 2-3 секунды после окончания обращения к нему перед переходом в режим Idle (видимо, головки еще не припаркованы с краю пластины). ATA Transfer - это режим передачи данных по шине ATA без обращения к самой пластине. Seek - активный поиск (хаотическое перемещение головок по всей пластине). Start - максимальный ток в момент старта (усредненный с постоянной времени около 0,1 с). Результаты для записи и чтения приведены для диапазона тока потребления - первая цифра соответствует началу (внешним дорожкам) диска, последняя - концу диска. Все режимы, кроме Start, измерялись во время прохождения соответствующих этапов тестов HD Tach 2.61 (именно этой, а не более поздних версий) и AIDA32 Disk Benchmark (в скобках показаны результаты для теста AIDA32, если они не совпадают с таковыми для HD Tach 2.61).

Таблица 2. Ток потребления (в мА) жестких дисков от источника питания +5В, измеренный в различных режимах работы.

Модель диска / Режим работы диска	Скорость вращения шпинделя, об./мин.	Idle	Pre-idle	ATA transfer	Write	Read	Seek	Start
Hitachi 7K60 HTS726060M9AT00	7200	150	200	370 (230)	650-590	850-620	650	830
Hitachi 5K80 HTS548080M9AT00	5400	140	190	370 (250)	620-600	750-580	630	700
IBM/Hitachi IC25N040ATMR04	4200	105	140	280 (180)	520-460	630-490	540	700
Samsung SpinPoint M40 MP0402H	5400	150	300	330 (420)	480-410	470-400	480	750
Seagate Momentus ST94811A	5400	190	220	540 (400)	570-540	630-540	540	870
Toshiba MK4019GAX	5400	185	209>	500	650	730	680	870
Toshiba MK4018GAS	4200	130	155	440	550	630	590	720
Fujitsu MHR2020AT	4200	100	141	508	570	520	530

При анализе результатов этой таблицы интересно отметить, что ток потребления диском Hitachi 7K60 в покое меньше, чем у пятитысячников Samsung и Seagate и едва больше, чем у Hitachi 5K80. Зато при обращении к диску семитысячник оказался прожорливее почти всех. К сожалению, его максимальный пусковой ток тоже нельзя назвать малым, что может иногда помешать при использовании этого диска в качестве внешнего накопителя при питании от порта USB (без дополнительной подпитки - например, на старых материнских платах или PCI -контроллерах).

Чтобы привести цифры таблицы к общему и полезному для читателя знаменателю:), мы, как и ранее, вычислили два практически полезных параметра: усредненную потребляемую мощность мобильных дисков при типичной работе пользователя и при интенсивной (постоянной) работе с винчестером. Для вычисления этих оценочных показателей, не претендующих на какую-то «истину в конечной инстанции», я применил две характерные модели использования дисков. При типичной неспешной работе пользователя (например, офисной или при редактировании графики) модель среднего потребления диска описывается формулой:

Ptyp =5V*(Idle *85%+Preidle *4.9%+Start *0.1%+Write *2.5%+Read *7.5%)/100%,

где буквенные режимы означают ток потребления диском в соответствующих режимах обращения к нему, а цифры, на которые эти токи умножаются - процент по времени, в течение которого диск находится в этом режиме (для чтения и записи берутся максимальные значения тока потребления, соответствующие начальным участкам диска; режим Seek здесь фактически учитывается через чтение и запись). В основу этой модели положено, в частности, то, что при типичной работе ноутбука диск читает/пишет в течение примерно 10% от общего времени, а обращение к нему происходит в среднем раз в минуту. Аналогично, для интенсивной работы с диском (например, дефрагментация, сканирование поверхности, копирование файлов и пр.) среднее потребление численно описывается формулой:

Pmax =(Write +Seek +Read *3),

где ток приведен в амперах. По вычисленным данным потребляемой мощности построена следующая диаграмма.

Усредненная потребляемая мощность мобильных дисков при типичной работе пользователя ноутбука и при интенсивной (постоянной) работе с винчестером

Видно, что в режиме постоянной (активной) работы ноутбука с диском Hitachi Travelstar 7K60 оказался самым прожорливым - почти 4 ватта для некоторых ноутбуков (с суммарным тепловым пакетом 8-10 ватт) могут заметно повлиять на продолжительность жизни от батареи! Правда, в этом наш герой не настолько хуже ближайших соперников - Hitachi 5K80 и Toshiba MK4019GAX, пожирающих до 3,5 ватт в постоянной работе, - чтобы по этому поводу сильно сокрушаться. Зато в «неспешной» работе ноутбука семитысячник оказался лучше некоторых (но не всех) пятитысячников - 1 ватт благодаря технологиям, о которых так долго говорили «большевики», - это вполне приемлемо даже для тонкого и легкого ноутбука.

Акустический шум

Для субъективной оценки акустических свойств дисков проводилось сравнительное прослушивание. В звуке, издаваемом дисками в режиме вращения (без поиска), мы выделили две четко различимые компоненты, по которым отдельно оценивался каждый из дисков - это высокочастотный «звон» (подшипников и иных компонентов дисков) и низкочастотный «гул» (вибрации, характеризующие балансировку шпинделя с пластинами). По «звону» самым тихим оказался накопитель Samsung Magma, а следом за ним шли диски Hitachi в порядке возрастания их скорости вращения - 4200, 5400 и 7200 об./мин. По низкочастотному «гулу» самыми тихими оказались побывавшие у нас экземпляры накопителей Hitachi со скоростью 4200 и 7200 об./мин., Samsung и Hitachi 5400 rpm оказались громче. Что касается «шумности» поиска, то он примерно был одинаково тих у Magma и 4200-rpm-диска Hitachi и немного громче - у пятитысячника и семитысячника Hitachi. В целом, на фоне шума вращения шум поиска у 7K60 не очень заметен и уж точно неназойлив. Как и шум в режиме idle.

Выводы

Что же, можно констатировать, что первый мобильный семитысячник у IBM, пардон, у Hitachi получился вполне достойным - под стать знаменитым настольным семитысячникам этой компании в прошлом и настоящем. Конечно, напрямую сравнивать производительность Travelstar 7K60 с современными настольными семитысячниками не получится - у последних и скорость чтения данных, как минимум, раза в полтора выше, и время поиска заметно меньше. Хотя применение современных «больших буферов» и сходных алгоритмов firmware и делает их всё ближе. В целом, 7K60 примерно соответствует по производительности настольным семитысячникам IBM двухлетней давности. И заметно превосходит в большинстве тестов нынешние мобильные пятитысячники (но не во всех - действительно намного). При этом, почти не отличаясь от них в экономичности и шумности и даже превосходя - в ударостойкости. В общем, за такими дисками - мобильное будущее. И в свой «такой тонкий и легкий» ноутбук я бы его поставил не задумываясь. :)