В этом сезоне на рынке накопителей только и разговоров, что о грядущих "великих переменах". Разумеется, речь идет о внедрении новых технологий обмена данными - у всех на слуху магическое "SerialATA" и заоблачные перспективы, обещанные счастливым обладателям оного новшества.

 

Но, тем не менее, интерфейс IDE, за много лет ставший уже привычным, не собирается сдавать позиции. Подтверждением тому - целое семейство новых дисков, о которых и пойдет речь в нашей статье.

 

Выбор устройств для тестирования производился по различным критериям. Конечно же, объем накопителя - параметр весьма важный, особенно сейчас, когда "прожорливость" современных мультимедийных систем и приложений оказывает практически решающее влияние на выбор жесткого диска. Но и о быстродействии забывать тоже не стоит - появление на мировом рынке винчестеров емкостью около 200 Гб предполагает их использование именно в качестве хранилища больших объемов данных. Так что под каждую отдельную задачу стоит все-таки подыскать компромисс между объемом и быстродействием. Если основная ваша цель - обработка потокового видео, стоит задуматься об организации RAID-массива на высокоскоростных IDE-дисках.

 

Больше, ширше, длиньше…

 

Какое-то время ситуация на рынке жестких дисков выглядела достаточно статичной - поскольку первоочередной задачей посчитали наращивание объемов. Что из этого получилось?

 

Как известно, объем информации, хранимой на накопителе, зависит от плотности записи на пластину и от количества пластин в устройстве. Нетрудно сообразить: чем меньше пластин - тем дешевле устройство, поскольку снижается количество используемых деталей (собственно пластин, головок и т. д.). В связи с этим в последние годы идет тотальная "война" за повышение емкости одной пластины, что само по себе отнюдь не так тривиально, как может показаться на первый взгляд.

 

В первую очередь посмотрим, чем же приходится платить за упомянутое увеличение емкости. Основной параметр - так называемый "areal density" (или, по-русски, поверхностная плотность записи данных). Что же это за величина? Проще всего определить ее так: количество бит данных, записанных на площади размером в один дюйм. Соответственно, плотность представляется в гигабитах на квадратный дюйм (Гбит/дюйм2).

 

На самом деле areal density - величина производная. Она вычисляется как произведение двух величин - linear density (линейной плотности) и track density (плотности размещения треков). Первая определяет количество бит данных, которые могут быть размещены на участке дорожки (трека), а вторая - количество концентрических дорожек (цилиндров), которые могут быть размещены на радиальном участке длиной в один дюйм.

 

От чего же зависит areal density? Раньше считалось, что основополагающим фактором (или камнем преткновения?) здесь служат считывающие устройства - головки. Именно конструктивными особенностями последних определяется плотность записи.

 

Первоначально использовавшиеся тонкопленочные индуктивные головки (TFI, Thin Film Inductive) не дали ожидаемых результатов именно потому, что не были в состоянии обеспечить требуемой плотности чтения/записи данных для существующих носителей. Не удивительно, что вскоре на свет появились магниторезистивные головки (MR, Magneto Resistive). Изготовленные по этой технологии из железоникелевых сплавов, они оказались более чувствительными к магнитным полям, чем TFI-головки.

 

MR-технология до сих пор не исчерпала своих возможностей, однако в 1988 г. сотрудниками одной из исследовательских лабораторий IBM был открыт так называемый GMR-эффект, после чего все достижения MR-технологии (вместе с перспективами) стали выглядеть более чем скромно. И в самом деле - если головки, выполненные по технологии "MR", обеспечивают плотность записи около 3 Гбит/дюйм2, то GMR-головки легко перешагнули уже барьер в 10 Гбит/дюйм2. Сегодня рекорд по плотности записи на поверхности серийно выпускаемых жестких дисков превосходит 32 Гбит/дюйм2.

 

Дальнейший рост объема одной пластины зависит уже от метода покрытия и качества его исполнения. Сегодняшняя технология нанесения металлопластикового покрытия на стеклянную основу допускает изготовления пластин с емкостью около 200 Гб, так что вполне может быть, что достигнутые результаты - далеко не предел, и, вполне возможно, в весьма недалеком будущем изготовители порадуют нас дешевыми терабайтными дисками :-).

 

Быстрее… еще быстрее!
Быстро, как только возможно!!!
И... еще быстрее??!

 

Но, как выяснилось, не только объем играет решающую роль. От скорости доставки данных тоже зависит весьма многое. Кого в свое время не раздражала медленная загрузка операционной системы, "тормозящая" игрушка, "покадровый" просмотр видеоролика хорошего качества? Современная мультимедийная система - ничто без накопителей с высокой скоростью доступа!

 

И вот тут-то начался новый виток "гонки вооружений" - погоня за скоростными характеристиками.

 

В 1997 г. была введена в эксплуатацию "свеженькая" версия любимого стандарта обмена данными - PIO 4. При разработке особое внимание уделялось обратной совместимости с предшественницей (PIO 3), поэтому она обогатилась всего лишь одним "ноу-хау" - технологией S.M.A.R.T (Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology).

 

Внедрение новой технологии позволило предупреждать пользователя о возможных ошибках в работе накопителя, скорость же обмена данными не претерпела никаких изменений.

 

Зато в следующей версии, PIO 5 (это название не прижилось на рынке), был внедрен новый протокол передачи данных - UDMA Mode 3 (UltraDMA33), открывающий новые горизонты скорости обмена данными (33 Мб/с). Повышенная скорость передачи данных была достигнута благодаря использованию обеих фронтов стробирующего сигнала.

 

Повышение скорости возродило к жизни вопрос о целостности передаваемых данных - за счет использования контроля циклическим избыточным кодом CRC (Cyclic Redundancy Check) она была существенно повышена, несмотря на использование стандартного кабеля (40 жил).

 

А вот в протоколе UltraATA66 задействовано два дополнительных режима передачи данных, основным из которых является UDMA Mode 4 с пропускной способностью 66 Мб/с. Такое повышение скорости привело к необходимости принять меры для дополнительной защиты от помех. Так появился на свет кабель нового типа, содержащий вдвое больше проводников - добавочные жилы выполняли роль дополнительного "земляного" провода.

 

В протоколе UltraATA100 приняты многие "полезности", не вошедших в предыдущий стандарт. Как пример: введен более быстрый режим UDMA 5 с пропускной способностью до 100 Мб/с.

 

Так что скорость обмена данными с момента появления на свет первой версии интерфейса увеличилась (по самым скромным расчетам) более чем в 30 раз… Впечатляет, особенно если учесть, что "быстродействие" первых ATA-устройств не превышало 3 Мбайт/с.

 

А что же с интерфейсом UltraATA133 - спросите вы? Да ничего особенного - устройства, способные поддержать обмен данными с такой скоростью, существуют и вполне успешно эксплуатируются. Беда в том, что "до потолка" у этой технологии осталось совсем немного - правда, теоретически скорость работы по этому интерфейсу может составлять около 200 Мб/с при частоте порядка 75 МГц, но это уже предел для современного 80-жильного кабеля. Стоит ли "выжимать" эти потолочные показатели, если уже сейчас расчетная скорость передачи данных для нового интерфейса SerialATA III достигает 600 Мб/с?

 

Соответственно, пришла пора и новых накопителей. Раз уж есть такая скорость - ее надо использовать! А как поднять скорость чтения данных в самом жестком диске? Передачу по шине можно увеличить за счет кэширования данных, новых алгоритмов сжатия, упреждающего чтения - методов хватает. А вот физически этого можно добиться только за счет повышения частоты вращения шпинделя. Но до недавнего времени переход со скорости 5400 об/мин на скорость 7200 об/мин представлял собой достаточно трудноразрешимую задачу - на такой скорости достаточно сложно было добиться стабильного считывания данных. На сегодняшний же день эта задача успешно решена практически всеми производителями накопителей на жестких дисках, благодаря чему на рынке появились новые устройства.

 

Кроме того, для повышения производительности имеет смысл объединить несколько жестких дисков в один RAID-массив с использованием специального контроллера. Такой подход позволит увеличить скорость, как минимум, на 15-20% - при относительно небольших финансовых затратах. Поэтому было принято решение включить в тестирование не только измерение параметров одиночных устройств, но и работу в режиме RAID-массива.

 

Посмотрим, что из этого получилось. Рассматривать устройства будем в алфавитном порядке.

 

Samsung SpinPoint P40 SP4002H

 


Итак, первым в нашем обзоре появляется представитель высокоскоростных устройств от Samsung .

Жесткий диск серии P40, построен на основе одной 40-гигабайтной пластины, вращающейся со скоростью 7200 об/мин. По заявлениям самой фирмы-изготовителя, в этих устройствах кардинально решена проблема избыточного шума - низкий его уровень обусловлен применением технологии NoiseGuard™.

 

Коротко об основных характеристиках:

  • S.M.A.R.T.-совместимость;
  • поддерживается режим Ultra DMA 100;
  • архитектура построена на базе высокоскоростного DSP-процессора (High Speed Digital Signal Processor);
  • количество головок - 2;
  • объем буфера - 2 Мб;
  • максимальная скорость обмена данными между буфером и носителем - 557 Мбит/с;
  • средняя скорость позиционирования головок - 8,9 мс;
  • время доступа к данным "дорожка-дорожка" - 0,8 мс.

Кроме того, жесткий диск выдерживает линейные перегрузки до 350 G - в нерабочем и до 65 G - в рабочем состоянии, что обеспечивается применением технологии ImpactGuard™.

 

Стоит отметить также, что в комплект поставки входит простая инструкция по установке и эксплуатации, а также крепежные винты.

 

В процессе тестирования диски показали себя достаточно хорошо - заявление компании о "бесшумности" оказалось абсолютно реальным, что, впрочем, и ожидалось.

 

Оценка скорости доступа к данным проводилась при помощи теста WinBench 99 v2.0 в двух режимах: для работы одиночного диска при подключении к встроенному контроллеру и в составе RAID-массива из двух накопителей. В первом случае время доступа составило 13,5 мс, во втором - 13,8 мс. При этом нагрузка на центральный процессор составила 2,59% (в случае использования на встроенном интерфейсе) и 4,29% (для RAID-контроллера). Сравнение данного параметра для RAID с показателями одиночного режима показывает значительный разрыв.

 

Seagate Barracuda ATA IV

 

  

 

В тестировании задействованы две модели - ST340016A и ST360021A емкостью 40 и 60 Гб, соответственно. По мнению производителя, данные модели отличаются высокой производительностью и достаточно низким уровнем акустического шума. Применение собственной разработки - двигателя FDB - в сочетании с системой 3Defence, обеспечивающей защиту данных, позволяет рассчитывать на достаточно высокие показатели. Серия HDD Barracuda ATA IV с 7200 об/мин оборудована 2-мегабайтной кэш-памятью. Среднее время поиска - 9 мс. Все диски поддерживают интерфейс UltraATA100, что, впрочем, и не удивительно…

 

Накопители разработаны с применением пластин емкостью 40 Гб. Эти модели позиционируются в секторе рабочих станций начального и среднего уровня и, по заявлению фирмы Seagate, разработаны специально для работы с большинством бизнес-приложений, а также с презентациями, графикой и мультимедиа. Применение системы защиты данных 3Defense System, по идее, обеспечивает надежную работу накопителей в любых режимах. В устройствах задействована также новая технология SeaShield, предназначенная для защиты электронных компонентов от повреждений электростатическими разрядами.

 

Результаты тестов, проведенных с помощью WinBench 99 v2.0., показали следующие результаты.

 

Для накопителей ST340016A время доступа к данным составляет 14,7 мс и 14,3 мс, а нагрузка на центральный процессор - 2,89% и 3,18% (для одиночного и RAID-режимов, соответственно). Показатели достаточно близки, заметного разрыва не обнаруживается.

У 60-гигабайтной модели ST360021A время доступа равняется 14,5 мс и 14,3 мс, а использование центрального процессора составляет 2,17% и 2,95% - для одиночного и RAID-режимов, соответственно. Здесь разрыв в показателях хотя и ненамного, но все же более значителен.

 

Western Digital

 

  

  

 

Компания Western Digital, давно и прочно утвердившаяся на мировом рынке, в нашем обзоре представлена сразу четырьмя моделями:

  • Western Digital Protege WD400 WD400EB;
  • Western Digital Caviar WD600 WD600JB;
  • Western Digital Caviar WD1200 WD1200BB;
  • Western Digital Caviar WD1200 WD1200JB.

Из них только первая работает на частоте вращения 5400 об/мин. Семейство же Caviar уже использует скорость вращения шпинделя 7200 об/мин., модели этой линейки различаются размером кэш-памяти - две последние буквы в названии определяют этот параметр либо как 2 Мб (BB), либо как 8 Мб (JB). Кстати, это характерно для моделей от Western Digital с одинаковым объемом диска.

 

Western Digital - одна из крупнейших фирм, занимающихся производством жестких дисков IDE. В то время как многие известные компании (IBM, Fujitsu…) утратили интерес к этому сектору рынка и свернули производство, Western Digital продолжает "наращивать обороты" и укреплять свое влияние в данной сфере.

 

Сегодня Western Digital предлагает нашему вниманию интерактивный диагностический сервис - Data Lifeguard. Он включает в себя бесплатные утилиты, доступные через веб. С их помощью - уверяет производитель - вы можете проверить практически любой жесткий диск с интерфейсом IDE.

 

Цель диагностики Data Lifeguard - предоставление пользователю простого средства, позволяющего проверить жесткий диск на физическом уровне. При помощи встроенных функций контроля ошибок и параметров восстановления плохие области на диске обнаруживаются, изолируются и устраняются автоматически. S.M.A.R.T.-мониторинг HDD предупреждает пользователя о возможных ошибках диска и предупреждает о необходимости сохранения данных. Дополнительная опция парковки головок - это новая особенность жестких дисков WD, позволяющая, помимо автоматической парковки головок, произвести парковку головок в экстренных ситуациях.

 

Эту весьма полезную утилиту вы можете получить непосредственно на сайте Western Digital. Data Lifeguard работает практически со всеми операционными системами семейства Windows.

 

Итак, что же показал нам WinBench 99 v2.0? Посмотрим поближе.

Работа 40-гигабайтной модели WD400EB (единственная модель со скоростью вращения шпинделя 5400 об/мин) в одиночном режиме и в режиме RAID-массива характеризуется значениями скорости доступа к диску 18,3 мс и 18,1 мс. Использование процессора - 2,36% и 3,56%. Разрыв достаточно велик для того, чтобы быть замеченным.

 

Следующий претендент, WD600JB, как и оставшиеся собратья из семейства Caviar (да и, впрочем, все остальные диски - участники нашего марафона), вращает свои пластины со скоростью 7200 об/мин. Показатели таковы: скорость доступа к диску для одного накопителя - 13,7 мс, для RAID-массива - 13,6 мс; использование центрального процессора - 2,88% и 4,47%. Значение для RAID-массива заметно больше.

 

Самые "объемные" устройства - емкостью 120 Мб - представлены двумя моделями: WD1200BB и WD1200JB. Основное различие между ними - размер буфера данных (2 и 8 Мб, соответственно). В ходе тестирования оба устройства "отличились" редкостным единодушием - показатели скорости доступа (13,5мс) и утилизации процессора (3,03%) практически не различались. Дотошный читатель, вероятно, обратил внимание на то, что опубликовано всего по одному показателю? На самом деле никакой ошибки здесь нет - в силу обстоятельств у нас не было возможности протестировать в режиме RAID-массива эти модели по отдельности, поскольку каждая из них была представлена лишь в единичном экземпляре. Так что время, указанное выше, приведено для работы устройств в одиночном режиме.

 

Тем не менее, RAID-тестирование мы все же провели - в "спарке" стояли обе модели одновременно, поскольку их размеры одинаковы. Полученные результаты таковы: скорость доступа к данным - 13,6 мс, использование процессора - 4,19%. Конечно, различный размер буфера не мог не сказаться на результате, но, тем не менее, выглядит он достаточно прилично.

 

Как обычно, приводим сравнительные диаграммы для всех дисков, попавших в наш обзор. Окончательные выводы попробуем сделать во второй части статьи, так что - продолжение следует…

 

Как проводилось тестирование

 

Был использован стенд следующей конфигурации:

  • материнская плата Chaintech Apogee 7VJL;
  • центральный процессор Athlon XP 2000+ (1,66 ГГц);
  • оперативная память DDR 256 Мб Kingston (CAS=2);
  • HDD IBM DTLA-305020 с предустановленной ОС;
  • видеокарта ASUS AGP-V7700 Pro;
  • ОС: Windows XP SP1;
  • тестовые пакеты: Adobe PhotoShop 7.0, MadOnion PCMark 2002, SiSoft Sandra 2002 Pro SP1, WinBench 99 v2.0, HD Tach 2.61, IOmeter, WinRAR 3.0.

Тестирование проводилось с использованием встроенного в южный мост чипсета VT8235, а также в режиме RAID-массива (Stripping). Использовался IDE RAID-контроллер Promise FastTrack TX2000 (ATA133).

 

Для режима тестирования на базе встроенного контроллера была выбрана файловая система FAT32, а в случае RAID-массива - NTFS. Причем в обоих случаях весь диск форматировался "одним разделом".

 

Adobe PhotoShop 7.0

При тестировании был использован графический файл в формате TIFF размером около 166 Мб. Замеры проводились в следующих режимах:

  • время, необходимое для открытия этого файла;
  • время, затраченное для поворота изображения на 90°;
  • время, затраченное для поворота изображения на 7°.

WinRAR 3.0

Архивировался файл размером 1 Гб при использовании максимальных параметров сжатия. Замерялось время создания архива.

 

SiSoft Sandra 2002 Pro SP1

Тест "Drive Index" запускался трижды, полученные результаты усреднялись.

 

MadOnion PCMark 2002

В результате выполнения теста с использованием данного программного продукта было получено условное индексное значение работы с диском - так называемый "HDD Index".

 

HD Tach 2.61

В результате работы программы был получен график, иллюстрирующий последовательную скорость чтения/записи данных, а также усредненные значения в режимах чтения и записи по всему диску и, кроме того, процентное использование центрального процессора при работе с накопителем.

 

WinBench 99

Программа настраивалась с учетом максимальной пропускной способности канала. Помимо этого, был выбран максимально допустимый размер блока данных - 64 Кб.

Полученный график работы с диском показывает скорость последовательного доступа к поверхности диска от начала до конца; дополнительно прилагаются числовые показатели отдельно в начале и конце диска. В тесте Business Disk WinMark (работа с бизнес-приложениями), а также в тесте Hi-End Disk WinMark (работа с профессиональными приложениями) результатом является пропускная способность диска в Мб/с и степень использования центрального процессора в процентах.

 

IOmeter

В ходе тестирования IOmeter'ом выполнялся тест Workstation с параметрами 16, 64 и 256 Outstanding I/O`s, с размером блока данных 8 Кб. Установка опций: Sequential/Random - Random 80%, Read/Write - Write 80%. При этом время выполнения каждого теста составляло 10 минут.

 

  

  

  

  

  

  

 


Накопители на жестких дисках были любезно предоставлены компаниями:

 

K-Trade (т. 252-9222) - Samsung SpinPoint

ASBIS Украина (т. 246-0939) - Seagate Barracuda

ELKO Киев (т. 252-7559) - Western Digital Protege&Caviar

 

Редакция журнала отдельно благодарит компанию ASBIS за помощь в проведении тестирования.

2004.04.16
19.03.2009
В IV квартале 2008 г. украинский рынок серверов по сравнению с аналогичным периодом прошлого года сократился в денежном выражении на 34% – до $30 млн (в ценах для конечных пользователей), а за весь календарный год – более чем на 5%, до 132 млн долл.


12.03.2009
4 марта в Киеве компания Telco провела конференцию "Инновационные телекоммуникации", посвященную новым эффективным телекоммуникационным технологиям для решения задач современного бизнеса.


05.03.2009
25 февраля в Киеве компания IBM, при информационной поддержке "1С" и Canonical, провела конференцию "Как сохранить деньги в условиях кризиса?"


26.02.2009
18-19 февраля в Киеве прошел юбилейный съезд ИТ-директоров Украины. Участниками данного мероприятия стали ИТ-директора, ИТ-менеджеры, поставщики ИТ-решений из Киева, Николаева, Днепропетровска, Чернигова и других городов Украины...


19.02.2009
10 февраля в Киеве состоялась пресс-конференция, посвященная итогам деятельности компании "DiaWest – Комп’ютерний світ" в 2008 году.


12.02.2009
С 5 февраля 2009 г. в Киеве начали работу учебные курсы по использованию услуг "электронного предприятия/ учреждения" на базе сети информационно-маркетинговых центров (ИМЦ).


04.02.2009
29 января 2009 года в редакции еженедельника "Computer World/Украина" состоялось награждение победителей акции "Оформи подписку – получи приз!".


29.01.2009
22 января в Киеве компания "МУК" и представительство компании Cisco в Украине провели семинар для партнеров "Обзор продуктов и решений Cisco Small Business"

 

 
 
Copyright © 1997-2008 ИД "Комиздат".