<<Верстке: в начале статьи заставка

Блинные гонки

Сравнительное испытание 3,5-дюймовых жестких дисков

 

Виталий Пряхин

 

Мы регулярно публикуем обзоры свежих графических адаптеров, процессоров и системных плат, дабы обеспечить читателя актуальной информацией в области современных аппаратных средств ПК. Линейки накопителей, регулярно обновляются, причем развитие не ограничивается банальным увеличением объема винчестеров. Новые технологии, применяемые при производстве современных жестких дисков, направлены  не только на увеличение объема этих устройств, но и повышают их энергоэффективность.

В данной статье мы рассмотрим несколько накопителей основных игроков рынка: Hitachi, Samsung, Seagate и Western Digital. Поскольку выбор объема жесткого диска -- вопрос сугубо личный, то нельзя выделить решение, которое подошло бы большинству рядовых домашних пользователей, например в отличие от объема оперативной памяти или мощности блока питания. Мы протестировали накопители различных объемов, начиная от 500-Гбайт и заканчивая самыми вместительными , представленными на рынке.

 

Hitachi HDT721010SLA360 (1 Тбайт)

>> Сюда вставить значок «Лучшая покупка»

Данный жесткий диск имеет три пластины объемом по 334 Гбайт каждая и 16-Мбайт буфер. Хотя у него показатели скорости и не лучшие среди протестированных устройств, но вполне удовлетворительные. Поскольку данный жесткий диск стал рекордсменом по соотношению объем/цена, смело рекомендуем его к покупке.

 

Hitachi HDT725050VLA360 (500 Гбайт)

В этом довольно  старом устройстве используется три 167-Гбайт пластины. При последовательных чтении и записи этот накопитель значительно уступает в скорости остальным устройствам в нашем обзоре, однако при случайном доступе его показатели близки к средним. Это легко объясняется тем, что при меньшей плотности записи время поиска уменьшается. И все-таки покупать такой жесткий диск имеет смысл только тогда, когда нужно самое дешевое решение. В противном случае рациональнее приобрести накопитель того же объема, но с меньшим числом пластин.

 

Hitachi HDP725050GLA380 (500 Гбайт)

Данная модель -- улучшенная версия устройства HDT725050VLA360. В ней применены две пластины, благодаря чему пропускная способность накопителя значительно выше, чем у предшествующей. Однако показатель объем/цена здесь хуже, чем у остальных участников данного исследования. Покупать этот винчестер стоит только тем, кто уверен, что объем свыше 500 Гбайт им не понадобится.

 

Samsung HD642JJ (640 Гбайт)

>> Сюда вставить значок «Лучшая покупка»

Жесткий диск линейки Samsung Spinpoint F1 емкостью 640 Гбайт так же, как и накопители Hitachi, имеет буфер объемом 16 Мбайт. Показатели скорости при последовательном чтении -- хорошие, а при случайном доступе -- лучшие среди протестированной продукции. Вкупе с привлекательной ценой это делает данный винчестер весьма выгодным приобретением, за что мы и присудили ему награду «Лучшая покупка».

 

Samsung HD103UJ (1 Тбайт)

Этот накопитель, в отличие от младшей модели компании Samsung, снабжен тремя пластинами, каждая емкостью по 334 Гбайт, и полноценным 32-Мбайт буфером. Скорость последовательного чтения и записи у него выше, чем у модели HD642JJ, а вот время поиска при случайных дисковых операциях больше. Соотношение емкость/цена весьма привлекательное. Пожалуй, это лучший жесткий диск объемом 1 Тбайт в данном тестировании.

 

Seagate ST31500341AS (1,5 Тбайт)

<<Значок “Выбор редакции”

Модель Seagate ST31500341AS емкостью 1,5 Тбайт лидировала в тестах последовательного чтения и записи, а также выдала отличные результаты в сценарных тестах производительности наряду с накопителем Samsung HD642JJ. В данном жестком диске применены пластины (емкостью по 375 Гбайт). Сейчас эта модель -- старшая в линейке Barracuda 7200.11. К тому же для своего объема накопитель имеет весьма невысокую цену, и потому мы с радостью присуждаем ему награду «Выбор редакции».

 

Western Digital WD7500AAKS (750 Гбайт)

Жесткие диски серии Western Digital Caviar Blue позиционируются как накопители со средними показателями производительности и умеренной ценой Что и подтвердилось нашими испытаниями. Показатели быстродействия очень близки к продемонстрированным накопителем Hitachi HDP725050GLA380, но время поиска у устройства Western Digital больше. Зато по соотношению емкость/цена(см.выше) WD7500AAKS оставляет своего конкурента далеко позади. Так, в данном случае у вас есть выбор -- заплатить за скорость или сэкономить.

 

Western Digital WD1001FALS (1 Тбайт)

Уже сам факт принадлежности этого винчестера к серии Western Digital Caviar Black намекает, что его показатели производительности должны быть на высоте. И это действительно так, однако Samsung HD103UJ все же превосходил его по скорости последовательного доступа, а также обеспечил лучшие результаты в тестах PassMark. При случайном доступе жесткий диск Western Digital имеет меньшее время поиска, но в целом преимущество осталось на стороне Samsung. Кроме того, устройство компании Samsung выгоднее с экономической точки зрения.

 

Western Digital WD20EADS (2 Тбайт)

>>сюда вставить значок «Техническая инновация»

В текущем году фирма Western Digital предложила первый жесткий диск объемом 2 Тбайт. Стоит заметить, что ко времени проведения тестирования главный конкурент WD уже успел выпустить накопитель того же объема -- модель Seagate Barracuda LP ST32000542AS). Однако нам не удалось получить ее для тестирования, так что пока накопитель Western Digital выступает в гордом одиночестве. Жесткие диски WD семейства Caviar Green отличаются пониженным энергопотреблением, низким уровнем шума и продолжительным сроком жизни. у. Обеспечивается это, главным образом, снижением скорости вращения пластин. Если для большинства современных жестких дисков, предназначенных для настольных систем, частота вращения 7200 об/мин стала практически стандартом, то скорость вращения пластин этого винчестера -- всего 5400 об/мин.

В данном жестком диске применены новые пластины, каждая объемом по 500 Гбайт, и значит, вместимость в 2 Тбайт обеспечивают четыре «блина».

Плата установлена на корпус накопителя лицевой стороной вниз. С помощью перемычек можно включать-отключать функции Spread Spectrum Clocking, PUIS, а также ограничивать, если потребуется, пропускную способность интерфейса накопителя значением 1,5 Мбит/с. Если используется функция PUIS (Power Up in Standby), то жесткий диск не включается автоматически при подаче питания, а ожидает соответствующей АТА-команды. Это необходимо для экономии энергии в том случае, когда в системе установлено несколько жестких дисков и некоторые их них применяются лишь время от времени.

Если учесть низкую скорость вращения пластин, то результаты тестов производительности данного жесткого диска можно считать удовлетворительными, однако они, конечно, ниже, чем у остальных накопителей в нашем тестировании. И все же применение такого жесткого диска имеет свои преимущества: он отличается меньшими энергопотреблением и шумом, а также более высокой надежностью, чем жесткие диски, оснащенные пластинами, вращающимися со скоростью 7200 об/мин.

Хотя этот накопитель и обладает весьма привлекательными техническими характеристиками, его цена, на наш взгляд, все-таки завышена. За меньшую сумму можно купить два жестких диска Western Digital серии Caviar Green объемом по 1 Тбайт каждый и создать на их основе RAID-массив, что даст значительную прибавку в скорости. Приобретать WD20EADS рационально лишь в том случае, если критично важны пониженные энергопотребление и шумность накопителя.

 

***

Результаты проведенных испытаний показали, что жесткий диск Seagate ST31500341AS -- лучшее из протестированных устройств, и потому он получает в награду значок «Выбор редакции». Тем же, кто не нуждается в столь большой емкости, разумно обратить внимание на накопитель Samsung HD642JJ, обладающий впечатляющими показателями производительности при вполне приемлемой цене. Рекордсменом по соотношению емкость/цена стал винчестер Hitachi HDT721010SLA360, у которого показатели скорости незначительно отличаются от продемонстрированных более дорогими накопителями. Оба накопителя удостоены наград "Лучшая покупка", так как финальный выбор зависит от требуемой емкости. Самый вместительный диск -- 2-Тбайт WD получает значок "Техническая инновация".

 

>>врезка1

Методика тестирования

Чтобы протестировать жесткие диски, мы собрали тестовый стенд следующей конфигурации: системная плата -- Intel DX58SO, процессор -- 3,2-ГГц Intel Core i7 965, комплект ОЗУ Kingston KVR1066D3N7K3/6G (три модуля по 2 Гбайт, частота 1066 МГц, тайминги 7-7-7-20), графическая плата ZOTAC GeForce GTX 275 AMP!, жесткий диск Western Digital VelociRaptor WD3000GLFS объемом 300 Гбайт. Все тесты проводились в 64-разрядной ОС Microsoft Windows Vista Ultimate SP1.

Для оценки производительности накопителей мы использовали две тестовые программы: HD Tune v.3.50 и PassMark PerformanceTest 7.0. В тесте на производительность HD Tune мы осуществляли последовательные чтение и запись, а также и чтение/запись блоков данных различного объема из случайных областей диска. При этом измерялись средняя скорость передачи данных и  время отклика накопителя. Перед тестированием на винчестере не создавалось никаких разделов жесткого диска.

В отличие от HDD Tune, тест PerformanceTest не работает с диском в чистом виде, а использует файловую систему. Поэтому после успешного завершения тестов HDD Tune мы с помощью программы Paragon Partition Manager 9 создавали на диске NTFS-раздел, занимающий весь объем накопителя. В процессе тестирования запись и чтение из файла осуществляются блоками, причем объем каждого из них по умолчанию равен 16 Кбайт.

Соотношение числа операций чтение/запись, а также доля случайных и последовательных операций определяют сценарий. В нашем случае использовались два наиболее подходящих для имитации применения накопителя домашним пользователем: Workstation (соотношение чтение/запись -- 30/70%, последовательный/случайный доступ -- 80/20%) и File Server (чтение/запись -- 20/80%, последовательный/случайный доступ -- 0/100%).

>>конец врезки1

 

>>врезка2

Технология NCQ (Native Command Queuing)

Технология NCQ (аппаратная установка очередности команд) обеспечивает  для аппаратной части жесткого диска возможность самостоятельно корректировать очередность выполнения команд, чтобы уменьшить время доступа. Принцип ее действия довольно наглядно изображен на рисунке 1. Это позволяет значительно оптимизировать работу накопителя, особенно при параллельном доступе к нескольким файлам, что довольно часто случается при работе пользовательских приложений или файлового сервера.

Чтобы корректно работала аппаратная установка очередности выполнения команд, контроллер SATA должен поддерживать AHCI (Advanced Host Controller Interface -- продвинутый интерфейс узлового контроллера) -- только при работе в этом режиме становятся доступны некоторые продвинутые возможности интерфейса SATA 2.0, такие как горячая замена и собственно NCQ. Для использования AHCI в ОС Windows XP необходимо установить соответствующие драйверы (обычно они поставляются в комплекте с системной платой), а в Windows Vista интерфейс AHCI поддерживается по умолчанию.

 

>>сюда вставить рисунок из файла NCQ.png

>>Подпись к рисунку: Рис.1. Источник иллюстрации: Wikipedia

>>конец врезки2

 

>>врезка3

Технология перпендикулярной магнитной записи

Технология перпендикулярной магнитной записи была изобретена в далеком, по меркам ИТ-индустрии, 1976 г. японским ученым Сун-ити Ивасаки (Shun-ichi Iwasaki). Первые попытки её применения были осуществлены в 80-х гг. для записи на флоппи-диски, но реализация технологии тогда была недостаточно надежной для массового внедрения. Однако именно ей мы обязаны ростом плотности записи на жесткие диски в последние несколько лет. Первый винчестер с  перпендикулярной записью произвела в 2005 г. компания Toshiba. Это был компактный накопитель формфактора 1,8 дюйма. А в настоящее время уже большинство жестких дисков использует такое решение.

Технологический потолок плотности записи информации с помощью традиционного продольного метода магнитной записи -- 200 Гбит/дюйм2. Изготовляемые сейчас жесткие диски имеют плотность записи до 400 Гбит/дюйм2, а в лабораторных условиях уже достигнута плотность в 800 Гбит/дюйм2.

Фактором, ограничивающим увеличение плотности записи информации на магнитные носители, является так называемый суперпарамагнитный предел. Энергия, необходимая для размагничивания области магнитного диска, определяется ее физическими размерами, а также коэрцитивностью материала, из которого она изготовлена. Если эта энергия окажется мала, то энергии теплового движения ферромагнитных частиц может оказаться достаточно для размагничивания, что приведет к потере записанной информации. Следовательно, для увеличения плотности записи необходимо повысить коэрцитивность материала пластины.

При использовании технологии перпендикулярной магнитной записи в пластине под записывающим магнитным слоем располагается вспомогательный слой магнитно-мягкого материала. В процессе записи он усиливает поле, создаваемое записывающей головкой, что позволяет выбирать для записывающего слоя материалы с большей коэрцитивностью.

Как бы ни была хороша технология перпендикулярной магнитной записи, она, разумеется, также имеет свой потолок. И как только этот предел будет достигнут, ее место, вероятнее всего, займет какая-то более совершенная технология, например HAMR (Heat-assisted Magnetic Recording -- термоассистируемая магнитная запись).

 

>>сюда вставить картинку из файла PMR.png

>>Подпись к рисунку: Рис.2. Источник иллюстрации: Wikipedia

>>конец врезки3

 

 

>>вставить таблицы из файлов S13_table1.doc, S13_table2.doc, S13_table3.doc, S13_table4.doc


1312