На что влияет скорость вращения шпинделя жесткого диска

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.

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.

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. :)

Добрый день уважаемые читатели, сегодня я хочу затронуть вот такую тему, что такое скорость вращения шпинделя жесткого диска , как ее определить, и понять какая скорость хорошая, а какая нет. Думаю это будет интересно начинающим инженерам систем хранения данных, так как от понимания данной темы будет зависеть производительность СХД систем, а именно сколько ваш дисковый массив сможет на себе тащить, без тормозов и аварий. Мне в момент начала моей трудовой деятельности не хватала данной информации в русскоязычном сегменте и чтобы все было структурировано, так что прошу любить и жаловать.

Скорость вращения шпинделя

Каждый из нас хочет, чтобы все его сервисы и оборудование быстро работало, и поставить в свои системы хранения данных, не у всех есть возможность по втыкать быстрые SSD диски , и единственным решением остаются жесткие диски. При оценке производительности жестких дисков наиболее важной характеристикой является скорость передачи данных. При этом на скорость и общую производительность влияет целый ряд факторов:

• Первый фактор это через какой интерфейс вы подключите жесткий диск, на выбор SATA/IDE/SCSI/SAS, логично, что каждый из них имеет свою скорость передачи данных. SCSI могут передавать данные до 80 мегабайт / сек, IDE последние версии могут иметь поддержку скорости передачи данных до 133 МБ/с, SATA до 6 Гбит / сек, SAS до 12 Гбит.
• 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 есть еще один фактор влияющий на производительность винтов и это скорость вращения шпинделя жесткого диска. Если взять два одинаковых HDD, но с разной скоростью вращения шпинделя, то вы увидите разницу в производительности, и при чем существенную

Устройство HDD

Давайте рассмотрим физическое устройство жестких дисков, чтобы понять из каких деталей он состоит.

• Считывающая головка
• Соленоидный привод
• Шпиндель
• Пластины
• Питание
• Интерфейс подключения

• Головка чтения/записи
• Постоянный магнит
• Поворотная рамка позиционера
• Коммутатор-предусилитель блока головок

Что такое шпиндель

Винчестер представляет собой набор из одной или нескольких герметизированных пластин в форме дисков, покрытых слоем ферромагнитного материала и считывающих головок в одном корпусе. Пластины приводятся в движение при помощи шпинделя (вращающегося вала). Пластины жесткого диска закреплены на шпинделе на строго определенном расстоянии. При вращении пластин расстояние должно быть таким, чтобы считывающие головки могли читать и записывать на диск, но при этом не касались поверхности пластин.

Двигатель шпинделя должен обеспечивать стабильное вращение магнитных пластин на протяжении тысяч часов, чтобы диск нормально функционировал. Неудивительно, что иногда проблемы с диском связаны с заклиниванием шпинделя, и вовсе не являются ошибками в файловой системе.

Двигатель отвечает за вращение пластин, и это позволяет работать жесткому диску. Благодаря отсутствию контакта, жесткий диск можно перезаписать в среднем 100 тысяч раз. Также на продолжительность работы диска влияет герметический корпус (гермозона), благодаря которому внутри корпуса HDD создается пространство, очищенное от пыли и влаги.

Вот как выглядят шпиндели, у каждого производителя они немного внешне могут отличаться. Это вот шпиндели от винтов Samsung.

или вот еще подборочка.

spindle speed или по русски скорость вращения шпинделя, определяет насколько быстро вращаются пластины в нормальном режиме работы жесткого диска. Она измеряется в RpM, то есть оборотах в минуту. От RpM скорости, будет зависеть на сколько быстро будет работать ваш компьютер, а именно как быстро компьютер может получить данные от жесткого диска.

Сколько раз я видел тормозные ноутбуки, в которых было по 4 ГБ оперативной памяти, там стоял процессор Intel core i3 или даже i5, но стоял блин hdd со скоростью вращения 5400 оборотов в минуту, и это был полный трешь, такие винты нужно сразу вытаскивать и ставить ssd иначе работать было не возможно

Время, которое требуется для блока магнитных головок, чтобы перейти к запрошенной дорожке/цилиндру называется время поиска (seek latency или задержкой ) . После того как считывающие головки переместятся в нужную дорожку/цилиндр, мы должны дождаться поворота пластин, чтобы нужный сектор оказался под головкой - это задержки на вращение (rotational latency time). И это 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 будет параметр access to data time. Более подробно о s.m.a.r.t показателях вы можете почитать по ссылке слева.

Влияние скорости вращения шпинделя жесткого диска

Винчестеры бывают двух форматов LFF и SFF , если рассказать в двух словах, то один имеет формат 2,5 дюйма, а второй 3,5. Формат 2,5 чаще всего идет либо в серверах или в ноутбуках, а второй так же в серверах и обычных системных блоках.

Если посмотреть среднюю скорость стандартных 3,5 " жестких дисков, то это скорость вращения шпинделя 7200 оборотов в минуту. Время совершения половины оборота в среднем (Avg. Rotational Latency) для таких дисков 4,2 мс. Эти диски обычно имеют среднее время поиска около 8,5 мс, что дает средний доступ к времени данным около 12,7 мс.

Есть диски, которые имеют скорость вращения магнитных пластин 10000 оборотов в минуту. Это уменьшает среднее время задержки на вращение до 3 мс. У Рапторов также 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 которые скорость вращения шпинделя 15 000 оборотов в минуту, и еще меньшие пластины. Среднее время Rotational Latency 2 мс (60 сек / 15 000 RPM / 2), среднее время поиска - 3,8 мс, и среднее время доступа к данным - 5,8 мс.

Диски с высокой частотой вращения шпинделя имеют низкие значения времени поиска и Rotational Latency даже при произвольном доступе. 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 не будет задержки на доступ к данным, поэтому для жестких дисков рекомендуется регулярно делать дефрагментацию.

У 2,5 коллег, скорость так же скачет от 5400 до 15 000 оборотов в минуту.

Определяем скорость вращения шпинделя жесткого диска

Тут я для вас америку не открою, скорость вращения шпинделя жесткого диска определить, не то что просто, а очень просто, тут два варианта. Если у вас есть возможность физически посмотреть на этикетку расположенную на диске, то вы сможете увидеть вот такой показатель RPM в данных примерах это 7200RPM.

Если же у вас жесткий диск стоит в устройстве или сервере, то скорость вращения шпинделя жесткого диска будем смотреть в специальных программах, коих куча, могу посоветовать

• crystalmark
• aida64
• speccy

Конечно, чем выше скорость вращения шпинделя, тем быстрее диск, но есть и обратная сторона медали, с увеличением скорости вращения пластин диск сильнее нагревается и становится более шумным. Это может компенсироваться технологией, WD IntelliPower, которая уменьшает энергопотребление и шум за счет снижения скорости вращения шпинделя. А потерю производительности частично компенсируют оптимизацией алгоритмов кэширования. Похожая технология у HGST с целью сокращения энергопотребления называется CoolSpin.

Выводы

Думаю, вы в очередной раз убедились, что по возможности нужно переходить на твердотельные диски, так как они имеют много приимуществ

• Не нагреваются
• Нет механических деталей, если упадет, то ничего ему не будет
• Скорость в разы быстрее
• Долговечнее
• Но к сожалению имеют меньший объем и стоят пока дороже, хотя эта грань каждый год уменьшается.

Добрый день уважаемые читатели, сегодня я хочу затронуть вот такую тему, что такое скорость вращения шпинделя жесткого диска, как ее определить, и понять какая скорость хорошая, а какая нет. Думаю это будет интересно начинающим инженерам систем хранения данных, так как от понимания данной темы будет зависеть производительность СХД систем, а именно сколько ваш дисковый массив сможет на себе тащить, без тормозов и аварий. Мне в момент начала моей трудовой деятельности не хватала данной информации в русскоязычном сегменте и чтобы все было структурировано, так что прошу любить и жаловать.

Скорость вращения шпинделя

Каждый из нас хочет, чтобы все его сервисы и оборудование быстро работало, и поставить в свои системы хранения данных, не у всех есть возможность по втыкать быстрые SSD диски, и единственным решением остаются жесткие диски. При оценке производительности жестких дисков наиболее важной характеристикой является скорость передачи данных. При этом на скорость и общую производительность влияет целый ряд факторов:

• Первый фактор это через какой интерфейс вы подключите жесткий диск, на выбор SATA/IDE/SCSI/SAS, логично, что каждый из них имеет свою скорость передачи данных. SCSI могут передавать данные до 80 мегабайт / сек, IDE последние версии могут иметь поддержку скорости передачи данных до 133 МБ/с, SATA до 6 Гбит / сек, SAS до 12 Гбит.
• 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 есть еще один фактор влияющий на производительность винтов и это скорость вращения шпинделя жесткого диска. Если взять два одинаковых HDD, но с разной скоростью вращения шпинделя, то вы увидите разницу в производительности, и при чем существенную

Устройство HDD

Давайте рассмотрим физическое устройство жестких дисков, чтобы понять из каких деталей он состоит.

• Считывающая головка
• Соленоидный привод
• Шпиндель
• Пластины
• Питание
• Интерфейс подключения

• Головка чтения/записи
• Постоянный магнит
• Поворотная рамка позиционера
• Коммутатор-предусилитель блока головок

Что такое шпиндель

Винчестер представляет собой набор из одной или нескольких герметизированных пластин в форме дисков, покрытых слоем ферромагнитного материала и считывающих головок в одном корпусе. Пластины приводятся в движение при помощи шпинделя (вращающегося вала). Пластины жесткого диска закреплены на шпинделе на строго определенном расстоянии. При вращении пластин расстояние должно быть таким, чтобы считывающие головки могли читать и записывать на диск, но при этом не касались поверхности пластин.

Двигатель шпинделя должен обеспечивать стабильное вращение магнитных пластин на протяжении тысяч часов, чтобы диск нормально функционировал. Неудивительно, что иногда проблемы с диском связаны с заклиниванием шпинделя, и вовсе не являются ошибками в файловой системе.

Двигатель отвечает за вращение пластин, и это позволяет работать жесткому диску. Благодаря отсутствию контакта, жесткий диск можно перезаписать в среднем 100 тысяч раз. Также на продолжительность работы диска влияет герметический корпус (гермозона), благодаря которому внутри корпуса HDD создается пространство, очищенное от пыли и влаги.

Вот как выглядят шпиндели, у каждого производителя они немного внешне могут отличаться. Это вот шпиндели от винтов Samsung.

или вот еще подборочка.

spindle speed или по русски скорость вращения шпинделя, определяет насколько быстро вращаются пластины в нормальном режиме работы жесткого диска. Она измеряется в RpM, то есть оборотах в минуту. От RpM скорости, будет зависеть на сколько быстро будет работать ваш компьютер, а именно как быстро компьютер может получить данные от жесткого диска.

Сколько раз я видел тормозные ноутбуки, в которых было по 4 ГБ оперативной памяти, там стоял процессор Intel core i3 или даже i5, но стоял блин hdd со скоростью вращения 5400 оборотов в минуту, и это был полный трешь, такие винты нужно сразу вытаскивать и ставить ssd иначе работать было не возможно

Время, которое требуется для блока магнитных головок, чтобы перейти к запрошенной дорожке/цилиндру называется время поиска (seek latency или задержкой). После того как считывающие головки переместятся в нужную дорожку/цилиндр, мы должны дождаться поворота пластин, чтобы нужный сектор оказался под головкой - это задержки на вращение (rotational latency time). И это 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 будет параметр access to data time. Более подробно о s.m.a.r.t показателях вы можете почитать по ссылке слева.

Влияние скорости вращения шпинделя жесткого диска

Винчестеры бывают двух форматов LFF и SFF, если рассказать в двух словах, то один имеет формат 2,5 дюйма, а второй 3,5. Формат 2,5 чаще всего идет либо в серверах или в ноутбуках, а второй так же в серверах и обычных системных блоках.

Если посмотреть среднюю скорость стандартных 3,5 " жестких дисков, то это скорость вращения шпинделя 7200 оборотов в минуту. Время совершения половины оборота в среднем (Avg. Rotational Latency) для таких дисков 4,2 мс. Эти диски обычно имеют среднее время поиска около 8,5 мс, что дает средний доступ к времени данным около 12,7 мс.

Есть диски, которые имеют скорость вращения магнитных пластин 10000 оборотов в минуту. Это уменьшает среднее время задержки на вращение до 3 мс. У Рапторов также 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 которые скорость вращения шпинделя 15 000 оборотов в минуту, и еще меньшие пластины. Среднее время Rotational Latency 2 мс (60 сек / 15 000 RPM / 2), среднее время поиска - 3,8 мс, и среднее время доступа к данным - 5,8 мс.

Диски с высокой частотой вращения шпинделя имеют низкие значения времени поиска и Rotational Latency даже при произвольном доступе. 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 не будет задержки на доступ к данным, поэтому для жестких дисков рекомендуется регулярно делать дефрагментацию.

У 2,5 коллег, скорость так же скачет от 5400 до 15 000 оборотов в минуту.

Определяем скорость вращения шпинделя жесткого диска

Тут я для вас америку не открою, скорость вращения шпинделя жесткого диска определить, не то что просто, а очень просто, тут два варианта. Если у вас есть возможность физически посмотреть на этикетку расположенную на диске, то вы сможете увидеть вот такой показатель RPM в данных примерах это 7200RPM.

Если же у вас жесткий диск стоит в устройстве или сервере, то скорость вращения шпинделя жесткого диска будем смотреть в специальных программах, коих куча, могу посоветовать

Конечно, чем выше скорость вращения шпинделя, тем быстрее диск, но есть и обратная сторона медали, с увеличением скорости вращения пластин диск сильнее нагревается и становится более шумным. Это может компенсироваться технологией, WD IntelliPower, которая уменьшает энергопотребление и шум за счет снижения скорости вращения шпинделя. А потерю производительности частично компенсируют оптимизацией алгоритмов кэширования. Похожая технология у HGST с целью сокращения энергопотребления называется CoolSpin.

Выводы

Думаю, вы в очередной раз убедились, что по возможности нужно переходить на твердотельные диски, так как они имеют много приимуществ

• Не нагреваются
• Нет механических деталей, если упадет, то ничего ему не будет
• Скорость в разы быстрее
• Долговечнее
• Но к сожалению имеют меньший объем и стоят пока дороже, хотя эта грань каждый год уменьшается.

pyatilistnik.org

Основная характеристики жестких дисков - скорость вращения шпинделя

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.

we-it.net

Выбор жесткого диска. Какой hdd надёжнее, какая марка?

Доброго дня.

Жесткий диск (далее HDD) - одна из самых важных частей любого компьютера или ноутбука. На HDD хранятся все файлы пользователя и если он выйдет из строя - то восстановление файлов довольно трудная и не всегда выполнимая работа. Поэтому выбор жесткого диска - задача не из самых простых (я бы даже сказал, что без определенной доли удачи не обойтись).

В этой статье я бы хотел на "простом" языке рассказать обо всех основных параметрах HDD, на которые нужно обратить внимание при покупке. Так же в конце статьи приведу статистику на основе своего опыта по надежности тех или иных марок винчестеров.

И так... Приходите вы в магазин или открываете страничку в интернете с различными предложениями: десятки марок винчестеров, с разной аббревиатурой, с разной ценой (даже несмотря на одинаковый объем в ГБ).

Рассмотрим пример.

Жесткий диск Seagate SV35 ST1000VX000

1000 Гб, SATA III, 7200 rpm, 156 Мбайт, c, кэш память - 64 Мб

Жесткий диск, марки Seagate, 3,5 дюйма (2,5 используется в ноутбуках, они меньше по размеру. В ПК используются диски 3,5 дюйма), объемом 1000 ГБ (или 1 ТБ).

Жесткий диск Seagate

1) Seagate - производитель жесткого диска (о марках HDD и о том, какие надежнее - см. в самом низу статьи);

2) 1000 ГБ - это заявленный производителем объем жесткого диска (реальный объем несколько меньше - около 931 Гб);

3) SATA III - интерфейс подключения диска;

4) 7200 rpm - скорость вращения шпинделя (влияет на скорость обмена информацией с жестким диском);

5) 156 Мбайт - скорость чтения с диска;

6) 64 МБ - Кэш память (буфер). Чем больше кэш - тем лучше!

Жесткий диск изнутри.

Характеристики жестких дисков

Объем диска

Основная характеристика жесткого диска. Измеряется объем в гигабайтах и теробайтах (раньше многие и слова такого не знали): ГБ и ТБ соответственно.

Важное замечание!

Производители дисков "жульничают" при подсчете объема жесткого диска (они считают в десятичной системе, а компьютер в двоичной). Многие начинающие пользователи не знают о таком подсчете.

На жестком диске, допустим, заявленный производителем объем 1000 ГБ, на самом же деле, его реальный размер примерно 931 ГБ. Почему?

1 КБ (кило-байт) = 1024 Байт - это в теории (то как будет считать Windows);

1 КБ = 1000 Байт- это то, как считают производители жестких дисков.

Чтобы не утомлять расчетами, скажу так, что разница между реальным и заявленным объемом составляет примерно 5-10% (чем больше объем диска - тем больше разница).

Основное правило при выборе HDD

При выборе винчестера, на мой взгляд, нужно руководствоваться простым правилом - "много места никогда не бывает и чем больше диск - тем лучше"! Вспоминается мне время, лет 10-12 назад, когда жесткий диск объемом на 120 ГБ казался огромным. Как оказалось, не хватать его уже стало через пару месяцев (хотя тогда не было безлимитного интернета...).

По современным меркам же, диск объемом менее 500 ГБ - 1000 ГБ, на мой взгляд, не стоит даже рассматривать. Например, простые числа:

10-20 ГБ - займет установка операционной системы Windows7/8;

1-5 ГБ - установленный пакет Microsoft Office (большинству пользователей этот пакет крайне необходим, да и он уже давно считается базовым);

1 ГБ - примерно один сборник музыки, типа "100 лучших песен месяца";

1 ГБ - 30 ГБ - столько занимает одна современная компьютерная игра, как правило, у большинства пользователей, несколько любимых игр (а пользователей за ПК, обычно, несколько человек);

1ГБ - 20 ГБ - место для одного фильма...

Как видно, даже 1 ТБ диск (1000 ГБ) - при таких требованиях будет занят достаточно быстро!

Интерфейс подключения

Винчестеры различаются между собой не только объемами и маркой, но и интерфейсом подключения. Рассмотрим самые распространенные на сегодняшний день.

Жесткий диск 3.5 IDE 160GB WD Caviar WD160.

IDE - некогда популярный интерфейс для подключения нескольких устройств параллельно, но на сегодняшний день уже устаревший. Кстати, мои личные жесткие диски с интерфейсом IDE - до сих пор рабочие, в то время как некоторые SATA уже ушли "на тот свет" (хотя и к тем и к тем относился весьма бережно).

1Tb Western Digital WD10EARX Caviar Green, SATA III

SATA - современный интерфейс для подключения накопителей. Работать с файлами, при таком интерфейсе подключения, компьютер будет значительной быстрее. На сегодняшний день действует стандарт SATA III (пропускная способность около 6 ГБит/с), кстати, имеет обратную совместимость, поэтому, устройство, поддерживающее SATA III можно подключить к порту SATA II (правда, скорость станет несколько ниже).

Объем буфера

Буфер (иногда говорят просто кэш) - это встроенная в жесткий диск память, которая используется для хранения данных, к которым компьютер слишком часто обращается. Благодаря этому, скорость работы диска увеличивается, так как ему не приходится постоянно считывать эти данные с магнитного диска. Соответственно, чем больше буфер (кэш) - тем быстрее будет работать винчестер.

Сейчас на жестких дисках, чаще всего встречается буфер, размером от 16 до 64 Мбайт. Разумеется, выбирать лучше тот, где буфер больше.

Скорость вращения шпинделя

Этот третий параметр (на мой взгляд), на который нужно обратить внимание. Дело в том, что от скорости вращения шпинделя будет зависеть скорость работы жесткого диска (да и компьютера в целом).

Самая оптимальная скорость вращения - это 7200 оборотов в минуту (обычно, используют следующее обозначение - 7200 rpm). Обеспечивают некий баланс между скоростью работы и шумностью (нагревом) диска.

Так же достаточно часто встречаются диски со скоростью вращения 5400 оборотов - отличаются они, как правило, более тихой работой (нет посторонних звуков, скрежета при перемещении магнитных головок). К тому же такие диски меньше нагреваются, а значит не нуждаются в дополнительном охлаждении. Так же отмечу, что такие диски потребляют меньше энергии (правда, врят ли обычного пользователя интересует сей параметр).

Сравнительно недавно появились диски со скоростью вращения 10 000 оборотов в минуту. Они очень производительны и их часто ставят на серверы, на компьютеры с высокими требованиями к дисковой системе. Цена на такие диски достаточно высока, и на мой взгляд, ставить такой диск на домашний компьютер - пока смысла мало...

Производители винчестеров. Какой hdd надёжнее, какой марки выбрать?

Сегодня в продаже, в основном, преобладают 5 марок жестких дисков: Seagate, Western Digital, Hitachi, Toshiba, Samsung. Сказать однозначно, какая марка самая лучшая - невозможно, как и предугадать, сколько проработает у вас та или иная модель. Основываться я дальше буду на личном опыте (никакие независимые рейтинги в расчет не беру).

Один из самых известных производителей жестких дисков. Если брать в целом, то попадаются среди них как удачные партии дисков, так и не очень. Обычно, если в первый год работы диск не начал сыпаться - то он прослужит довольно долго.

Например, у меня есть диск Seagate Barracuda 40GB 7200 rpm IDE. Ему уже около 12-13 лет, тем не менее, отлично работает, как новый. Не трещит, нет скрежета, работает тихо. Единственный недостаток - он устарел, сейчас 40 ГБ хватит только для офисного ПК, у которого минимум задач (собственно, примерно этим ПК, в котором он стоит, сейчас и занят).

Однако, с началом версии Seagate Barracuda 11.0 данная модель дисков, на мой взгляд, сильно испортилась. Довольно часто с ними наблюдаются проблемы, лично я бы не рекомендовал брать нынешнюю "барракуду" (тем более, что они многие "шумят")...

Сейчас набирает популярность модель Seagate Constellation - стоит раза в 2 подороже, чем Barracuda. Проблемы с ними встречаются намного реже (наверное, еще рано...). Кстати, производитель дает хорошую гарантию: до 60 мес.!

Так же одна из самых известных марок HDD встречающихся на рынке. По моему мнению, диски WD - это самый оптимальный вариант на сегодняшний день для установки в ПК. Средняя цена с достаточно не плохим качеством, проблемные диски встречаются, но реже чем Seagate.

Есть несколько различных "версий" дисков.

WD Green (зеленый, на корпусе диска увидите зеленую наклейку, см. скриншот ниже).

Отличаются эти диски, прежде всего тем, что потребляют меньше энергии. Скорость вращения шпинделя большинства моделей составляет 5400 оборотов в минуту. Скорость обмена данными, несколько меньше, чем у дисков с 7200 - зато они очень тихие, их можно поставить практически в любой корпус (даже без дополнительного охлаждения). Мне например, они очень нравятся тишиной, приятно работать за ПК, работу которого не слышно! По надежности - лучше чем Seagate (кстати, были не совсем удачные партии дисков Caviar Green, хотя сам лично не встречался с ними).

Самые распространенные диски среди WD, можно ставить на большинство мультимедийных компьютеров. Представляют из себя что-то среднее между Green и Black версиями дисков. В принципе, их можно рекомендовать для обычного домашнего ПК.

Надежные жесткие диски, наверное самые надежные среди марки WD. Правда, они самые шумные и сильно греются. Могу рекомендовать под установку для большинства ПК. Правда, без дополнительного охлаждения лучше не ставить...

Есть еще марки Red, Purple, но честно говоря, не так часто с ними сталкиваюсь. Сказать по их надежности что-то конкретное - не могу.

Не очень популярная марка жестких дисков. Есть на работе одна машина с данным диском Toshiba DT01 - работает нормально, особых нареканий нет. Правда, скорость работы несколько ниже чем у марок WD Blue 7200 rpm.

Не такие популярные, как Seagate или WD. Зато я, честно говоря, ни разу не сталкивался с вышедшими из строя дисками Hitachi (по вине самих дисков...). Есть несколько компьютеров с подобными дисками: работают сравнительно тихо, правда, греются. Рекомендуется использовать с дополнительным охлаждением. На мой взгляд, одни из самых надежных, наравне с маркой WD Black. Правда, стоят раза в 1,5-2 дороже, чем WD Black, поэтому вторые предпочтительнее.

В далеком 2004-2006 достаточно популярна была марка Maxtor, даже осталось несколько рабочих винчестеров. По надежности - ниже "среднего", очень много их "полетело" через года-два использования. Затем Maxtor был выкуплен Seagate, и собственно рассказывать о них больше нечего.

Лёгкие, быстрые и более эффективные: новые жёсткие диски для ноутбуков на 7200 об/мин от Hitachi, Samsung, Seagate и Western Digital.

Высокая производительность или массовый рынок?

Когда мы говорим о высокопроизводительных мобильных жёстких дисках, то подразумеваем модели на 7200 об/мин в 2,5" форм-факторе высотой 9,5 мм. У большинства 2,5" винчестеров высота как раз и составляет 9,5 мм, что позволяет устанавливать их во все ноутбуки, соответствующие стандарту. Однако некоторые ноутбуки используют 1,8" жёсткие диски , а другие - предоставляют дополнительное пространство для установки 2,5" винчестеров высотой 12,5 мм (например, 500-Гбайт модель Hitachi Travelstar 5K500 ).

Функции накопителя

Высокопроизводительные мобильные винчестеры на 7200 об/мин обычно сильнее нагреваются, дают более высокий уровень шума и не предоставляют такой же высокой ёмкости, как накопители для массового рынка, скорость вращения которых составляет более консервативные 5400 об/мин. Ёмкость кэша меняется от 8 до 16 Мбайт, хотя разница в обычных пользовательских сценариях не ощутима. Все 2,5" high-end винчестеры оснащаются интерфейсом Serial ATA и поддерживают "родную" очередь команд (NCQ), позволяющую накопителю изменять порядок входящих команд, чтобы эффективнее их выполнять. Всё это относится и к большинству винчестеров для массового рынка. Наличие интерфейса SATA/150 или SATA/300 никакого значения не имеет, поскольку 2,5" модели всё равное не могут приблизиться к пропускной способности 150 Мбайт/с у первого поколения Serial ATA.

Некоторые жёсткие диски содержат встроенное шифрование, у других есть датчик свободного падения, который позволяет парковать головки, если будет зафиксировано чрезмерное ускорение. Это позволяет избежать физического повреждения пластин или головок, если, например, вы случайно уроните ноутбук. Функции энергосбережения тоже довольно важны, и мы уделим им пристальное внимание в рамках данной статьи, поскольку некоторые жёсткие диски поддерживают более эффективные функции энергосбережения, чем другие.

Производительность имеет значение

2,5" мобильные винчестеры со скоростью вращения шпинделя 4200 об/мин, скорее всего, уйдут с рынка к концу этого года, поскольку разница в цене, уровне шума, тепловыделении и энергопотреблении между моделями на 4200 и 5400 об/мин невелика, а производительность на 5400 об/мин ощутимо выше. Переход на 7200 об/мин и далее сокращает время доступа и даёт более высокую скорость передачи данных, но приходится жертвовать ёмкостью. Поскольку жёсткие диски всегда были самым медленным компонентом системы, жертва вполне оправдана.

Опции: шифрование, датчик свободного падения

Всё большее число производителей жёстких дисков предлагают модели со встроенным аппаратным шифрованием, которое становится всё более важным для бизнес-пользователей и всё более интересным даже для домашних пользователей. Обычно после кражи ноутбука злоумышленник может легко получить доступ к хранящимся данным, подключив жёсткий диск к другой системе. Если вы не хотели подвергать свои данные подобной опасности, то можно было воспользоваться программным шифрованием файлов.

Подобные программы обычно хранят важные файлы в зашифрованных контейнерах. Но для работы с такими программами требуется некоторый минимум знаний - установка, задание пароля, открытие и закрытие контейнера, да и ресурсы процессора при этом тоже потребляются. Встроенные решения шифрования совершенно прозрачны до тех пор, пока вы не пожелаете получить доступ к жёсткому диску вне того окружения, в котором он был установлен; в таком случае вам придётся вводить master-пароль.

Если жёсткий диск или весь ноутбук украдут, то можно быть уверенным, что никто не получит доступ к вашим данным при условии использования аппаратного шифрования. Seagate называет эту функцию FDE, что расшифровывается как Full Disk Encryption (полное шифрование диска), но эта функция не поддерживается в новой линейке Momentus 7200.3. Hitachi называет эту функцию Bulk Disk Encryption (BDE) и выпускает все варианты ёмкости с данной опцией. Samsung и Western Digital пока не поддерживают аппаратное шифрование.

Датчик свободного падения

Датчики свободного падения уже достаточно давно устанавливаются в бизнес-ноутбуки, такие как линейка Lenovo T. Однако разумнее всего перенести эту функцию туда, где она востребована: в жёсткие диски. Физические воздействия по-прежнему являются одними из самых серьёзных проблем, поскольку если головки заденут поверхность магнитного диска, то вы получите вышедший из строя винчестер. В ряде случаев считать информацию можно будет только путём удаления головок и замены на рабочие - эта операция и производится компаниями, специализирующимися на сервисах восстановления данных, такими как CBL Data Recovery, Kroll Ontrack или Seagate Services, и стоит весьма приличной суммы денег.

Датчик ускорения позволяет избежать подобных ситуаций. Датчики постоянно отслеживают ускорение винчестера, определяя очень быстрое физическое перемещение. Если ускорение будет превышать допустимые пределы, то датчик свободного падения заставит жёсткий диск перевести головки в безопасное положение парковки, предотвращая крах головок (удар о поверхность диска).

Впрочем, у датчика свободного падения есть некоторый период задержки, то есть падающий ноутбук должен преодолеть минимальное расстояние, прежде чем датчик сработает - обычно оно составляет от 20 до 40 см. Вполне понятно, что датчики свободного падения не могут снять ответственность пользователя за аккуратное и бережное отношение к ноутбуку, чтобы жёсткие диски проработали положенное время.

Жёсткие диски против SSD-накопителей

Мы уже довольно долгое время отслеживаем ситуацию на рынке SSD-накопителей, где существуют решения, обеспечивающие скорость чтения до 130 Мбайт/с. Следующее поколение твёрдотельных накопителей, как обещают компании OCZ и Intel, должно дать скорость чтения до 200 Мбайт/с и выше, а также большие ёмкости. Впрочем, пока ещё неизвестно, смогут или нет новые продукты дать сбалансированную производительность. Это значит, что производительность записи, время доступа и производительность ввода/вывода должны быть, по крайней мере, на сравнимых уровнях с впечатляющей скоростью чтения, кроме того, при этом твёрдотельный накопитель должен отличаться пониженным энергопотреблением и приемлемой ёмкостью.

Характеристики SSD-накопителей

SSD-накопители на флэш-памяти обычно не используют кэш-память, поскольку ячейки флэш-памяти достаточно быстрее, чтобы добавление DRAM не приводило ни к какому эффекту - технология флэш-памяти приводит практически к нулевому времени доступа. Если у механических жёстких дисков требуется от 5 до 25 миллисекунд для доступа к нужным секторам, всё содержимое флэш-накопителя доступно практически мгновенно. В итоге SSD-накопители не только быстро находят данные, но и не требуют дефрагментации. (На самом деле, дефрагментация увеличивает износ ячеек флэш-памяти, которые обеспечивают только несколько тысяч циклов чтения/записи). Долгосрочные исследования пока не проводились, но время жизни SSD-накопителей должно быть не меньше, чем срок службы комплектующих механических жёстких дисков, который обычно составляет пять лет.

MLC или SLC?

SSD-накопители обладают достаточным потенциалом, чтобы легко обойти любой механический жёсткий диск по производительности, обеспечивая более высокую скорость чтения. Скорость записи и время доступа зависят от технологии флэш-памяти, которая используется в каждом конкретном случае: многоуровневые ячейки (multi-level cell, MLC) хранят несколько бит информации на ячейку, что снижает стоимость, и вместе с тем и скорость. Напротив, одноуровневые ячейки памяти (single-level cell, SLC), быстрее, но и дороже.

Флэш-память оказывается дороже

На данный момент механические жёсткие диски по-прежнему побеждают в любом сравнении с твёрдотельными накопителями по критериям ёмкости и стоимости. Большинство SSD-накопителей ограничены ёмкостью 32 и 64 Гбайт, а если вы решите выбрать более скоростные SLC-накопители, то цена легко взлетит выше трёхзначной суммы в долларах. MLC-накопители сегодня достигли 128 Гбайт ёмкости, что по сегодняшним меркам вполне приемлемо, но не все из них можно рекомендовать, поскольку часто встречаются такие недостатки, как низкая эффективность энергопотребления или медленная производительность записи файлов.

С другой стороны, традиционные жёсткие диски обеспечивают сегодня до 500 Гбайт ёмкости, да и дают вполне нормальные результаты по пропускной способности, что вы увидите в разделе тестов данной статьи. Впрочем, время доступа остаётся параметром, по которому механические жёсткие диски конкурировать по-прежнему не могут. Но многие HDD оказываются намного более эффективными, чем предыдущее поколение, да и цена является решающим аргументом. Стандартный 320-Гбайт мобильный винчестер стоит уже меньше $100, а если вам нужна высокая производительность по низкой цене, то вы можете получить от 80 до 120 Гбайт на 7200 об/мин по цене меньше $70.

Первый из четырёх жёстких дисков для ноутбуков на 7200 об/мин - Hitachi Travelstar 7K320, который знаменует значимую перемену поколений по сравнению с предшествующей линейкой Travelstar 7K200. Переход с 200 на 320 Гбайт означает увеличение ёмкости на 60%, поскольку Hitachi пропустила ёмкость 250 Гбайт. У данной модели на одну пластину сохраняется 160 Гбайт информации, то есть накопитель достигает максимальной ёмкости с двумя пластинами при толщине 9,5 мм.

Hitachi предлагает пять моделей с разной ёмкостью: 320, 250, 160, 120 и 80 Гбайт, кроме того есть и три разные линейки, отличающиеся интерфейсом (SATA/150 или SATA/300) и надёжностью. Есть так называемые "стандартные модели", которые поддерживают интерфейс Serial ATA/300, а также винчестеры BDE, поддерживающие аппаратное шифрование (Bulk Data Encryption), но ограниченные SATA/150. Модели Enhanced Availability (EA) предназначены для работы в режиме 24/7 с интерфейсом SATA/300. Hitachi не предоставляет жёсткие диски с интегрированным датчиком свободного падения, которые могли бы парковать головки в условиях чрезмерного ускорения.

Все модели оснащены 16 Мбайт кэш-памяти, работают со скоростью вращения шпинделя 7200 об/мин, с заявленным средним временем поиска 12 мс на чтение. Мы замерили время доступа 15,9 мс, что далеко не рекорд, поскольку Seagate Momentus 5400.4 на 5400 об/мин показал такой же уровень.

Хотя Travelstar 7K320 является самым медленным из четырёх высокопроизводительных жёстких дисков в данной статье по пропускной способности чтения и записи, он всё же быстрее других накопителей на 5400 об/мин, он хорошо показал себя в тесте запуска Windows XP PCMark05, где обошёл конкурентов. Впрочем, высокая производительность не является решающим аргументом в пользу этой модели.

Винчестер показал хорошую производительность на ватт в наших потоковых тестах и средние результаты в тестах ввода/вывода в сценарии рабочей станции. Мы использовали оба теста для расчёта рейтинга производительности на ватт.

Зато жёсткие диски Hitachi Travelstar самые продвинутые по сравнению с конкурентами по энергопотреблению. Hitachi реализовала и режимы с низким энергопотреблением, при которых мотор шпинделя не останавливается.

В спецификациях указано энергопотребление в режиме активного бездействия 1,0 Вт, что соответствует 1,00 Вт, измеренному нами. Указаны и значения для производительного режима бездействия, но нас больше заинтересовал экономичный режим бездействия, в котором Hitachi привела энергопотребление 0,8 Вт. Чтобы получить это значение, мы оставили жёсткий диск в режиме бездействия на 10 минут, после чего мы замерили энергопотребление в режиме бездействия 0,84 Вт, которые почти соответствуют значению, указанному Hitachi. Это не так мало, как у моделей 5K320 и 7K200 Travelstar, но всё равно приемлемо для жёсткого диска на 7200 об/мин. Пиковое энергопотребление 3,1 Вт - тоже прекрасный результат, однако жёсткий диск не может скрыть своё энергопотребление при воспроизведении постоянного потока данных, такого как проигрывание DVD-видео. Travelstar 7K320 требовал 1,6 Вт энергии, в среднем, что оказалось лучше только WD Scorpio Black.

Samsung показала неплохие результаты в сфере жёстких дисков. Компания не только первой представила скоростной 3,5" жёсткий диск на трёх пластинах с объёмом 1 Тбайт, но и выпустила 2,5" и 1,8" винчестеры через относительно короткий промежуток времени. Для данного обзора мы взяли жёсткий диск Samsung Spinpoint MP2 MH251JJ, который является современной моделью на 7200 об/мин.

В отличие от конкурентов, Samsung не предоставила ёмкость больше 250 Гбайт, что на 22% меньше, чем 320 Гбайт. Но есть и менее ёмкие модели на 200, 160, 120, 100 и 80 Гбайт. Все накопители работают с интерфейсом SATA/300 и поддержкой родной очереди команд (NCQ), а также оснащены 16 Мбайт кэш-памяти.

Samsung указала время доступа 11 мс, которое меньше 12 мс, приведённых Hitachi. Однако мы измерили большее время среднего доступа 17,6 мс. Это составляет самое длительное время доступа среди 2,5" жёстких дисков на 7200 об/мин. Производительность ввода/вывода соответствует, по большей части, времени доступа.

Жёсткий диск явно не был рассчитан на высокую производительность ввода/вывода в сценариях сервера и рабочей станции. Это жёсткий диск потребительского уровня для ноутбуков массового рынка, поскольку результаты пропускной способности оказались очень хороши. Максимальная пропускная способность почти 86 Мбайт/с оказалась очень близка к Seagate Momentus 7200.3, который обеспечивает 89 Мбайт/с. Но мы находим минимальную пропускную способность более впечатляющей, поскольку она остаётся в любое время выше 46 Мбайт/с. Наконец, Samsung показал себя очень хорошо в тесте приложений PCMark05.

У Spinpoint MP2 есть недостаток: относительно высокое энергопотребление. 1,42 Вт в режиме бездействия - это больше, чем потребляют другие жёсткие диски, которые остаются на уровне между 0,95 и 1,12 ВТ. Энергопотребление в режиме бездействия на 49% превышает самый экономичный жёсткий диск или почти на 27% превышает самого ближайшего конкурента. Наши тесты производительности на ватт показали такие же результаты. Производительность Spinpoint MP2 хороша, но высокое энергопотребление портит результаты эффективности: 4,59 Вт пикового энергопотребления - это слишком много.

Хотя у Spinpoint MP2 есть экономичный режим бездействия, 1,06 Вт в нём явно выше экономичного режима бездействия у конкурентов, да и жёсткий диск потребляет 2,0 Вт для воспроизведения потока DVD. Конкуренты в наших тестах потребляют между 1,9 Вт (Seagate Momentus 7200.3) и 1,3 Вт (WD Scorpio Black).

Seagate представила третье поколение высокопроизводительных мобильных жёстких дисков Momentus: Momentus 7200.3. Seagate не выпустила 250-Гбайт модели до линейки Momentus 7200.3, так что шаг вперёд довольно существенный. Seagate говорит о том, что "лидирующая в индустрии производительность 7200 об/мин сочетается с минимальным в индустрии уровнем энергопотребления". Смелое утверждение, которое надо бы проверить.

Среднее время доступа 15,6 мс - результат хороший, но оно хуже 14,3 мс у предшественника, не говоря уже о 15,4 мс у WD Scorpio Black. Тест ввода/вывода IOMeter даёт дальнейшие доказательства. Новый Momentus 7200.3 показывает себя хорошо, но это отнюдь не топовое решение.

Впрочем, надо признать, жёсткий диск даёт большую пропускную способность, чем любой другой 2,5" винчестер до этого: максимальная скорость чтения 89 Мбайт/с - это новый рекорд; средняя пропускная способность составлять лишь чуть ниже 70 Мбайт/с. Эти результаты вполне соответствуют 3,5" винчестерам возрастом два года.

Momentus 7200.3 хорошо показал себя в тесте запуска Windows XP PCMark05, хотя винчестер в нём и не доминирует, а в тесте записи файлов он находится на втором месте.

Seagate предлагает ёмкости 320, 250, 200, 160, 120 и 80 Гбайт, скорость вращения шпинделя у всех составляет 7200 об/мин, а кэш - 16 Мбайт. Интерфейс SATA/300 с поддержкой "родной" очереди команд NCQ.

Seagate - один из двух производителей жёстких дисков, которые дают полноценную гарантию на пять лет, и Momentus 7200.3 может работать в температурных условиях до 60°C. По обеим указанным спецификациям конкурировать может только Western Digital.

G-Force

Технология G-Force не имеет ничего общего с линейкой видеокарт nVidia GeForce, хотя звучат два слова совершенно одинаково. Под G-Force скрывается реализация Seagate датчика свободного падения. Seagate утверждает, что механизм срабатывает за три десятых доли секунды, что даёт хорошее представление об этой функции: она не сможет предотвратить повреждения, если, например, жёсткий диск работает вертикально, и его резко переворачивают в горизонтальное положение; или если вы роняете ноутбук на стол с короткого расстояния. Но технология поможет, если, например, ноутбук падает со стола на пол. Желательно не бетонный, конечно.

Seagate заявляет о лучшей эффективности в своём классе, и это совершенно справедливо. Мы замерили 0,95 Вт в режиме бездействия - самое низкое значение, которое мы получили для всех жёстких дисков на 7200 об/мин. На самом деле, только немногие мобильные винчестеры на 5400 об/мин показывают более высокие результаты. Когда жёсткий диск переключается в экономичный режим бездействия после некоторого простоя, энергопотребление снижается до 0,78 Вт, что довольно близко к заявленным 0,75 Вт для экономичного режима бездействия. Это самое низкое энергопотребление, которое мы получили в данном тестировании.

Всё это положительно сказывается на результатах производительности на ватт этого ноутбука, когда мы рассматривали сценарии нагрузки ввода/вывода рабочей станции и потокового чтения. В обоих случаях Momentus 7200.3 показал великолепные результаты.

Впрочем, почва для улучшения ещё есть. Когда требуется подавать только определённый поток данных (мы воспроизводили DVD с жёсткого диска), винчестер потребляет 1,9 Вт. Hitachi и Western Digital демонстрируют, что эту задачу можно выполнять и при намного меньшем энергопотреблении, что позволяет продлить время автономной работы ноутбука при просмотре фильмов.

Линейка Scorpio присутствует на рынке уже некоторое время, но Western Digital решила разделить её на два сегмента: Scorpio Black и Scorpio Blue. В линейке Blue присутствуют жёсткие диски высокой ёмкости со скоростью вращения 5400 об/мин, а линейка Black похожа на спортивные машины Mercedes AMG. Сравнение вполне уместное, поскольку Scorpio Black - высокопроизводительный винчестер. Как утверждает WD, он даёт "производительность класса настольных ПК для ноутбуков". Посмотрим, так ли это на самом деле.

Линейка Scorpio Black доступна в нескольких ёмкостях, начинаясь от 80 Гбайт, затем 120, 160 и 250 Гбайт, заканчиваясь на топовой 320-Гбайт модели, которую мы получили для обзора. Все жёсткие диски используют интерфейс 300 Мбайт/с SATA с поддержкой "родной" очереди команд, скорость вращения шпинделя составляет 7200 об/мин, объём кэша - 16 Мбайт.

Линейка Scorpio Black - единственная, которая может конкурировать с 5-летней гарантией Seagate, рабочая температура составляет 0 - 60°C. Hitachi и Samsung указывают диапазон 5 - 55°C.

Линейка Scorpio Black тоже доступна с датчиком свободного падения. Если вам он нужен, то выбирайте модель с суффиксом WJKT вместо BEKT (например, WD3200BJKT). По спецификациям, датчик свободного падения требует 200 мс для парковки головок, что быстрее, чем "треть секунды" у Seagate, но проверить на практике это сложно.

Сможет ли винчестер обойти Seagate по производительности? Наверное, многие читатели хотели бы задать именно этот вопрос. Линейка Scorpio Black обеспечивает чуть меньшее время доступа (15,4 против 15,6 мс) и ощутимо более высокую производительность ввода/вывода. На самом деле, перед нами самый скоростной 2,5" жёсткий диск SATA на 7200 об/мин по скорости транзакций ввода/вывода. Но Scorpio Black не может дать такую же пропускную способность, как Momentus 7200.3. Он достигает 84 Мбайт/с по сравнению с 89 Мбайт/с у винчестера Seagate; разница составляет 5%.

Scorpio - самый быстрый жёсткий диск в тесте запуска Windows XP PCMark05, и он оказывается чуть медленнее в тесте записи файлов (скорее всего, из-за чуть меньшей пропускной способности).

WD Scorpio Black достигает такой же великолепной производительности на ватт в сценарии ввода/вывода рабочей станции, и лишь немного уступает Momentus 7200.3 в тесте потокового чтения, который тоже фокусируется на соотношении производительности на ватт.

Если линейка Scorpio Black и потребляет больше энергии в режиме бездействия, при пиковой нагрузке и в экономичном режиме бездействия после нескольких минут простоя по сравнению с Momentus 7200.3, жёсткий диск оказался самым эффективным накопителем на 7200 об/мин, когда требуется считывать фиксированный поток данных. В тестах энергопотребления при считывании фильма DVD с жёсткого диска винчестеру требовалось всего 1,3 Вт, что меньше конкурентов и очень близко ко многим эффективным SSD-накопителям.

Тестовая конфигурация

Низкоуровневые тесты: эталонная тестовая система

Для всех низкоуровневых тестов мы использовали стандартную тестовую конфигурацию. Мы не меняли эту систему на протяжении более трёх лет, что позволяет сравнивать между собой результаты более сотни жёстких дисков.

Мобильная платформа для тестирования эффективности: Dell Latitude D630

К нашему стандартному тестированию мы добавили тесты производительности на ватт, которые проводились в паре с ноутбуком Dell Latitude D630 и состояли из трёх оценок. Первая оценка касается числа операций ввода/вывода за такт в сценарии рабочей станции (тест IOmeter). Вторая оценка тоже базируется на IOMeter, но учитывает производительность потокового чтения, жёсткие диски в этом сценарии работают близко к уровню максимальной последовательной пропускной способности. Для обоих тестов мы измеряли результаты производительности, среднего энергопотребления и вычисляли соотношение производительности на ватт. Третья оценка касается среднего энергопотребления жёсткого диска, которое ему требуется для обеспечения небольшого последовательного потока данных. Для этого мы воспроизводили фильм DVD (файлы.vob) с тестовых жёстких дисков.

Результаты тестирования

Особо комментировать нечего: Hitachi Travelstar 7K320 начинает со скорости 80 Мбайт/с, но всё равно обеспечивает 40 Мбайт/с, когда жёсткий диск почти заполнен (при этом информацию приходится записывать во внутренние секторы, которые имеют меньшую абсолютную скорость вращения).

Spinpoint MP2 даёт чуть более высокую скорость передачи данных, чем жёсткий диск Hitachi, но заметны характерные пики. Если вам важна минимальная скорость передачи данных, то оценивайте её по нижним границам пиков.

Перед нам явный победитель по пропускной способности: Seagate Momentus 7200.3 обеспечивает почти 90 Мбайт/с по скорости чтения и записи, и всегда остаётся выше уровня 40 Мбайт/с ближе к концу диска.

Новый жёсткий диск Scorpio Black чуть медленнее Momentus 7200.3, но диаграмма всё равно весьма приятная. Производительность находится на том же уровне, что у 3,5" настольных винчестеров всего двухлетнего возраста.

WD оказался самым быстрым по времени доступа, хотя результаты предыдущего поколения остаются непревзойдёнными. Жёсткий диск Samsung разочаровывает, время доступа 17,6 мс показывают и жёсткие диски на 5400 об/мин. Можно было надеяться, что винчестер Samsung будет потреблять меньше энергии, чем другие жёсткие диски, но это не так.

Данный тест отражает только максимальную пропускную способность, которую можно получить при записи или чтении из встроенных 16 Мбайт кэш-памяти. Результаты в повседневных приложениях значат мало.

Все четыре жёстких диска на 7200 об/мин занимают верхние позиции в диаграммах пропускной способности чтения. Однако Seagate Momentus 7200.3 явно можно назвать самым быстрым.

Результаты пропускной способности записи схожие: все четыре жёстких диска дают великолепную производительность, но если вам нужна высокая пропускная способность, то Seagate справляется со своей работой лучше.

В тесте производительности записи производится запись большого количества данных на размеченные разделы, обычно скорость соответствует нижнему уровню пропускной способности тестов на предыдущей странице. Samsung и Seagate доминируют, два этих жёстких диска дают превосходные результаты пропускной способности.

Тест загрузки Windows XP сочетает операции, зависящие от скорости доступа и высокой пропускной способности, его результаты довольно важны для оценки работы повседневных приложений. На этот раз Hitachi Travelstar 7K320 обеспечил лучшие результаты, но WD Scorpio, у которого самое маленькое время доступа, идёт следом. Seagate показал неплохой результат, но не смог обойти предшественника, по большей части в связи с тем, что у Momentus 7200.3 чуть больше время доступа.

Сначала мы оценили уровень производительности жёстких дисков в задачах ввода/вывода сценария рабочей станции на тестовом ноутбуке Dell Latitude D630. Благодаря малому времени доступа и высокой производительности ввода/вывода, WD Scorpio Black доминирует в тесте, за ним следуют Travelstar 7K320 и Momentus 7200.3. Теперь давайте посмотрим на среднее энергопотребление во время этого теста.

Хотя винчестер Seagate не смог обеспечить лучшую производительность, ему потребовалось меньше всего энергии, чтобы дать производительность на всё ещё высоком уровне. Samsung Spinpoint MP2 потребляет ощутимо больше энергии, чем конкуренты - 3,02 Вт. Теперь давайте разделим производительность на энергопотребление, что даст рейтинг производительности на ватт.

Seagate и WD разделяют два первых места, поскольку разница минимальная. WD обеспечивает больше производительности за счёт большего энергопотребления, что даёт такую же эффективность, как и у винчестера Seagate. Momentus 7200.3 не самый быстрый, зато самый эффективный.

Мы уже наблюдали, как Seagate Momentus 7200.3 обеспечивает максимальную скорость передачи, что отражается и в тесте потокового чтения. Все четыре жёстких диска занимают в тесте лидирующие позиции, поскольку все они обеспечивают высокие скорости передачи данных. Давайте посмотрим на энергопотребление.

Samsung Spinpoint MP2 требует целых 4,4 Вт энергии в среднем для последовательного считывания данных, что слишком уж много. Другие винчестеры наглядно доказывают, что с этим тестом можно справиться и с энергопотреблением, на 25% меньшим (как минимум).

Из-за высокого энергопотребления Samsung Spinpoint MP2 довольно плохо выглядит в тесте производительности на ватт. Seagate вновь доминирует, соответствуя обещаниям компании представить самый эффективный жёсткий диск в индустрии. Hitachi Travelstar 7K320 и WD Scorpio Black обеспечивают в этом тесте идентичную производительность на ватт.

Наконец, давайте посмотрим на энергопотребление при воспроизведении DVD с жёсткого диска. Тест оказывается весьма полезным для оценки того, есть ли у жёстких дисков режим низкого энергопотребления, когда считывается фиксированный небольшой поток информации.

Western Digital справляется с тестом очень хорошо, поскольку накопителю требуется всего 1,3 Вт для воспроизведения фильма DVD с жёсткого диска. Hitachi Travelstar 7K320 потребляет 1,6 Вт, а Seagate и Samsung - около 2,0 Вт. Это даёт заметную разницу, если вы планируете смотреть видео с ноутбука на протяжении длительного времени при питании от аккумулятора, особенно если обеспечить минимальное энергопотребление других компонентов (таких как дисплей и центральный процессор).

На данной диаграмме можно удобно сравнивать энергопотребление в режиме бездействия и под нагрузкой протестированных жёстких дисков. Samsung Spinpoint MP2 требует столько же энергии, сколько старый Hitachi Travelstar 7K100, который относится к первому поколению мобильных жёстких дисков на 7200 об/мин этой компании. Seagate и Hitachi показывают хорошие результаты по энергопотреблению.

На последней диаграмме показано энергопотребление жёстких дисков в режиме бездействия после 10-минутного периода ожидания - это позволяет жёстким дискам перейти в режим наиболее экономичного энергопотребления, не останавливая шпиндель. WD Scorpio Black и Seagate Momentus 7200.3 показывают себя очень хорошо. Если операционная система не обращается к жёсткому диску, обе модели потребляют меньше 0,8 Вт энергии в режиме бездействия, что очень близко к уровню многих твёрдотельных накопителей, а также лучше, чем у большинства SSD-накопителей первого поколения, которое не было оптимизировано под максимальную эффективность.

Заключение

Хотя мы обнаружили сильные и слабые стороны у всех четырёх протестированных винчестеров, все они соответствуют требованиям высокопроизводительных жёстких дисков для ноутбуков, результаты тестов очень даже хорошие. Однако не следует вслепую покупать ту или иную модель, поскольку характеристики протестированных жёстких дисков оптимально подходят для разных применений.

Samsung Spinpoint MP2 даёт хорошую производительность, пропускная способность до 86 Мбайт/с просто великолепна, жёсткий диск доминирует в тесте приложений PCMark05, что довольно важно для оценки работы повседневных приложений. Однако мы бы не стали его рекомендовать в целом, поскольку время доступа и производительность ввода/вывода слабоваты, да и потребляет энергии он столько же, сколько первое поколение жёстких дисков на 7200 об/мин от Hitachi и Seagate. По эффективности энергопотребления Samsung просто ещё не догнал конкурентов.

Отличается сбалансированной производительностью и даёт высокие результаты во всех тестах, но он так и не оказывается нигде на первом месте, за исключением теста запуска Windows XP пакета PCMark05. Если вы хотите получить максимальную производительность или эффективность, то лучше выбрать другой жёсткий диск, но если эта модель будет предустановлена в вашем ноутбуке, то причин огорчаться нет - продукт вполне достойный.

Western Digital Scorpio Black показал себя во всей красе. Винчестер обеспечивает быстрое время доступа и великолепную производительность ввода/вывода, обходя все другие 2,5" жёсткие диски. Пропускная способность не может сравняться с показателями винчестера Seagate, но WD смог выдать великолепные результаты во всех тестах. И, несмотря на хорошие, хотя и не самые лучшие показатели энергопотребления, мы обнаружили некоторые сюрпризы: WD интегрировала хорошую систему управления энергопотреблением, благодаря которой накопитель потребляет меньше всего энергии в экономичном режиме бездействия и при воспроизведении DVD с жёсткого диска.

Seagate Momentus 7200.3 . Мы рассмотрели все четыре жёстких диска с перспективы мобильного использования, поэтому мы уделяли важное внимание соотношению производительности на ватт. Seagate не только поставила новый рекорд по пропускной способности передачи данных, но и обошла конкурентов, обеспечив лучшую комбинацию низкого энергопотребления и высокой производительности. Жёсткий диск не побеждает во всех тестах, но, в целом, он находится среди лидеров. Впрочем, отрыв от WD очень невелик.

Приветствую все, уважаемые читатели и посетители!!! 🙂

Продолжаем серию заметок о жестких дисках, и сегодня мне бы хотелось обратить внимание на такой параметр HDD, как скорость вращения шпинделя, на который насажены собственно пластины с данными. Важен ли этот параметр?

Конечно же да…

Жесткий диск — это сложное электромеханическое устройство. Оно сочетает в себе механическую и электронную часть. Механика обеспечивает вращение диска или пакета дисков (если жесткий диск построен на нескольких пластинах — как правило это диски большой емкости), обеспечивает сверхточное позиционирование головки над пластинами…Электроника — считывает, записывает и изменяет данные на диске непрерывно с очень большой скоростью.
Эти две составляющие должны работать слаженно и быть максимально надежными. В большей степени надежность зависит от механической части — примерно 80-90 процентов.

Один из главных составляющих механики диска — двигатель. Он должен обладать обязательным параметром — способностью очень долго поддерживать фиксированное число оборотов шпинделя.

Шпиндель должен вращаться заданное число оборотов. На сегодня есть несколько типов дисков, если смотреть на количество оборотов пластин:

5400 об/мин — В основном используются в ноутбуках, т.к. число оборотов низкое — значит выше надежность и ниже энергопотребление. А это критично для ноутбуков. Еще встречаются в настольных ПК в так называемых «зеленых» (экологичных) жестких дисках, которых отличает рекордно низкое потребление энергии.

7200 об/мин — 90% всех жестких дисков. Используются в основном в настольных ПК — они не критичны к потреблению энергии и им нужна высокая производительность. А производительность тем больше, чем больше оборотов делает шпиндель (это один из факторов). Можно сказать это золотая середина между скоростью и надежностью.

10 или 15 000 об/мин — Самые производительные диски, но и самые ненадежные… Высокое число оборотов приводит к сильному нагреву пластины — при этом угроза потери данных просто огромна! Ну и конечно — механический износ… Этот фактор, как говорится, никто не отменял. 😉

Итак, самыми приемлемыми на сегодня можно назвать диски с частотой вращения пластин 7200 оборотов в минуту. Нагрев приемлемый, и производительность выше, чем у дисков 5400 об/мин. Да и цена приемлемая. Высокооборотистые диски как правило очень дороги, а прирост производительности себя совершенно не оправдывает, из-за низкой надежности носителя.

А кому нужен жесткий диск, на котором опасно хранить информацию?

P.S. Напоминаю Вам, что очень скоро стартует мой новый проект, который целиком и полностью будет посвящен такому важному вопросу, как информационная безопасность. Подробности: