20 лет назад 7 февраля 2000 в 20:00 3001

Таким образом – перед нами 7 жестких дисков, три из которых можно отнести к классу low-end и четыре – к классу high-end. Понятное дело, мы обе эти категории будем сравнивать отдельно друг от друга, и назовем диски первой из них – “рабочими лошадками”, а второй так и будет – High End.

Общие, но необходимые слова

Так как большинство производителей продолжают увеличивать плотность записи на пластину, минимальная емкость большинства выпускаемых на данный момент дисков уже ограничена отметкой 6.4, а некоторые производители (Fujitsu, например) уже начинают свой модельный ряд с отметки в 8.4 Гб. Диски именно этого объема как наиболее полно отвечающие требованиям времени были выбраны для тестирования. В забеге “рабочих лошадок” приняли участие жесткие диски фирм Western Digital, Fujitsu и Seagate, по кличкам WD Caviar 84АА, MPE3084AE и ST38410A.

В категории “тяжеловесов”, то есть, High-End, будут выступать Ultra ATA/66 IDE-диски большого объема. Для тех, у кого есть желание работать с музыкой, видео и фотоматериалами, но нет круглой суммы на быстрый SCSI-винчестер с контроллером, мы протестировали следующие диски:17.3 Гб фирмы Quantum (модель Fireball lct08), 27.3 Гб модели фирм IBM (DPTA -372730) и Western Digital (Expert 27.3BA), а также 37-гигабайтную модель фирмы IBM (DPTA-353750). К высокооборотистым относятся диски IBM DPTA-352730 и WD Expert 27.3BA – они имеют скорость вращения шпинделя 7200 оборотов в минуту, а IBM DPTA 353750 и Quantum Fireball lct08 – 5400 rpm.

Как мы уже не раз упоминали, все диски “одеты по последнему писку IDE моды”, т.е. поддерживают протокол передачи данных Ultra ATA/66. Контроллером, взвалившим на себя тяжкие обязательства по его (протокола) реализации стал Abit HotRod 66. Все жесткие диски подключались в режиме Master к первому каналу контроллера, что является наиболее благоприятным для демонстрации дисками своих характеристик.


Протокол Ultra ATA/66

Спецификация протокола Ultra ATA/66 предложена фирмой Quantum и является на сегодняшний день новейшим стандартом передачи данных по интерфейсу IDE. Следует сразу оговориться, что заявленная пропускная способность протокола в 66.6 Мб/с является предельной скоростью передачи данных между кэш-буфером жесткого диска и системной шиной. Несмотря на то, что ограничения на быстродействие дисков накладываются прежде всего их механическими и технологическими характеристиками, основная идея разработчиков была в устранении узкого места между кэш-буферами новых поколений жестких дисков и системной шиной, так как в случае превышения скорости передачи данных в системную шину внутренней скоростью работы с поверхностью потенциал жесткого диска используется не полностью и производительность диска падает.

Кроме повышенной пропускной способности, особенностью протокола Ultra ATA/66 является добавочное экранирование с использованием 40-контактного 80-жильного кабеля максимальной длины в 18 дюймов и унаследованная от Ultra ATA/33 проверка ошибок по циклически избыточному коду CRC (Cyclic Redundancy Check). Тем самым Ultra ATA/66 обеспечивает целостность данных, что устраняет слабую помехозащищенность интерфейса IDE. Полная обратная совместимость Ultra ATA/66 позволяет использовать диски, предназначенные для работы в режиме Ultra ATA/33 и ниже.

Необходимость использовании Ultra ATA/66 в работе с новыми моделями жестких дисков прежде всего обуславливается фактическим достижением предела скорости передачи данных протокола Ultra ATA/33, так как при чтении файлов, последовательно записанных на диск, скорость заполнения буфера новых жестких дисков часто превышает пропускную способность Ultra ATA/33 в 33 Мб/с, что может значительно сказываться на производительности дисков в мультимедийных приложениях, ориентированных на непрерывную последовательную передачу данных.


Ultra ATA/66 контроллер ABIT Hot Rod 66

Чипсет: HPT366
Шина: PCI
Возможности:

  • Два независимых Ultra ATA/66 канала с поддержкой до 4-х дисков (до 128 Гб каждый)
  • Автоопределение и конфигурация типа диска
  • 256-байтный FIFO-буфер на каждый ATA-канал
  • Конкурентный доступ к PIO и мастеру шины
Режимы обмена с диском:
– Ultra ATA 4/3/2/1/0, PIO 4/3/2/1/0, DMA 2/1/0

Поддерживаемые операционные системы:
– Microsoft DOS 5.x и выше
– Microsoft Windows 95/98
– Microsoft Windows NT4.0

Плюсы:
  • использование высокопроизводительных устройств, ориентированных на обмен данными по протоколу Ultra DMA/66
  • дополнительный IDE-контроллер и, как следствие, возможность подключения дополнительно еще до 4-х IDE-устройств;
  • полная обратная совместимость с любыми IDE-устройствами.
Минусы:
  • пока несущественный (по сравнению с Ultra ATA/33) выигрыш в производительности, хотя со временем ситуация скорее всего изменится.
  • недостаточная конфигурабельность в выборе загрузочного устройства

 “Рабочие лошадки”

WD Caviar 84AA


К продукции Western Digital после той шумной истории с партией бракованных Caviar какое-то время назад отношение испортилось. Но затем известие о лицензировании WD технологий у IBM позволило надеяться на лучшее – казалось, уж IBM-то знает толк в надежности. Но не тут-то было. На сайте Western Digital появилось очередное сообщение, гласившее о том, что компания приносит всяческие уверения в своем почтении и просит протестировать некоторые серии жестких дисков на принадлежность к отозванным партиям, содержащим определенное количество ошибок. Увидев тестируемый нами экземпляр в списках серий, подлежащих проверке, мы проверили диск, который к счастью оказался вполне исправным, но настроение у нас от этой процедуры отнюдь не улучшилось. Впрочем, диск показал себя с лучшей стороны, но об этом – в результатах тестов.

Fujitsu MPE3084AE

Жесткие диски производства этой фирмы отличаются “устаревшим” дизайном и очень неплохими характеристиками времени доступа и загрузки центрального процессора. Необычная пассивность на буме противоударных технологий типа S.M.A.R.T., все же, не мешает дискам этой фирмы (особенно модели серий Hornet) быть очень устойчивыми к нерабочим ударным нагрузкам. не говоря уже о мобильных вариантах винчестеров, способных переносить до 700g в нерабочем состоянии и до 125g во время работы. Ударостойкость накопителя определяет его способность переносить указанные в спецификациях значения ускорений полученных во время удара за определенное время. Стандартным временем ударного воздействия на накопители принято считать время в 2 миллисекунды. Удары характеризуются огромными ускорениями, которые получает предмет за очень непродолжительное время. Поэтому уровень ударного воздействия принято измерять в единицах кратных ускорению свободного падения “g”, и пусть вас не смущают такие высокие значения, как 125g и 700g – это именно кратковременные нагрузки.

Seagate ST38410A

Типичная рабочая лошадка, одетая в резиновый кожух, поющая 32-децибельным голосом и снабженная пресловутой 3D Defence System, отвечающей за противоударную защиту. Да, защита дискам Seagate точно не помешает. Особенно чувствителен к прикосновениям тоненький слой фольги, герметизирующий диск. При разгерметизации диска любая попавшая пылинка, раскрученная до скорости вращения шпинделя, может лишить головку возможности делать что-либо, кроме как тупо тыкаться в технические области диска (у одного из тестировщиков после одного из прошлых тестирований на память об этой фольге остались две пепельницы производства Seagate объемом по два с половиной гигабайта). В общем, присутствие сих полосок опять насторожило и заставило очень нежно обращаться с этим жестким диском. Своей капризностью и непредсказуемостью тестируемая модель доставила немало хлопот.

Итак, на очереди результаты синтетических тестов. Для тестирования использовались тестовые пакеты HD Tach версии 2.60 и WinBench 99. Учитывая флуктуации измерений скоростных характеристик диска, тестирование проводились трижды, а в качестве окончательного результата выбиралось среднее значение.

HD Tach ST38410A WDC84AA MPE3084AE
Read Burst (Mbps/s): 44.6 57.2 50
CPU (percents): 5.2 2.6 4.0
Random access time (ms): 16.4 14.9 15.3
A.Read (th. bytes/s): 19338 17638 19597
A.Write (th. bytes/s): 10757 12356 11739

WinBench 99 ST38410A WDC84AA MPE3084AE
Business Winmark : 1680 1850 1670
Hi-End Winmark : 6820 7320 6700
Random access time (ms): 16.8 15.5 15.3
CPU Utilization : 4.94 4.96 4.86

Результаты ReadBurst теста HD Tach сразу сообщают нам, что Western Digital сумела лучше всех оптимизировать контроллер своего жесткого диска. На 7 Мб/с отстает Fujitsu, и совсем в хвосте плетется Seagate. Отлично в этом тесте себя показал WD Caviar, показав себя рекордсменом по скорости записи, скорости доступа и загрузки процессора. Странно, но по средней скорости чтения с поверхности этот диск оказался на последнем месте. Однако WinBench совсем не разделяет мнения HD Tach. Отличие состоит в том, что позиционируя WDC84AA как самое высокопроизводительное решение, WinBench отмечает совершенно противоположные заслуги диска, т. е. самую высокую скорость передачи данных. В этом тесте по скорости доступа WD Caviar оказался на втором месте, а по загрузке процессора аж на последнем. Вероятно, часть алгоритмов работы контроллера диска WDC84AA, отвечающие за доступ к данным а также за их передачу системе достигли максимальной эффективности при использовании теста HD Tach.
Для того, чтобы продемонстрировать эффективность протокола Ultra ATA/66, а также выявить слабые места в логике контроллеров дисков, тесты также производились в режиме Ultra ATA/33. Диск Fujitsu повел себя адекватно. С понижением Ultra DMA режима все показатели плавно ухудшились на несколько процентов, чего и следовало ожидать. Однако Western Digital Caviar 84AA обогнал сам же себя по некоторым параметрам в режиме Ultra ATA/33. То же самое произошло и с Seagate ST38410A, который показал общие результаты в режиме Ultra ATA/33 лучше, чем в Ultra ATA/66.

MPE3084AE MPE3084AE ST38410A ST38410A WDC84AA WDC84AA
Udma/66 Udma/33 Udma/66 Udma/33 Udma/66 Udma/33
FrontPage98 33600 32600 33600 38400 42000 23400
Photoshop 4.0 6690 6530 6580 6560 7700 7750
Premiere 4.2 5890 5610 5830 6280 6550 5760
SoundForge 4.0 8470 7660 8240 8110 8200 9450

Отсюда выводы: наименее рекомендуемым является жесткий диск ST38410A фирмы Seagate из-за не слишком продуманной логики работы контроллера и низких скоростных показателей. Если вы по каким-то причинам предпочитаете продукцию фирмы Fujitsu, выбор стоит остановить на диске MPE3084AE. Из отличительных особенностей можно отметить тихую работу, а также малое время поиска, что особенно важно при работе с большим количеством файлов небольшого размера. А любителям быстрой езды можно посоветовать самый оптимальный по соотношению цена/производительность диск WD Caviar. Только предварительно следует убедиться, что ваш чудо-самолет не находится в списке забракованных партий, скачав соответствующую утилитку отсюда.

Винчестеры High-End

Quantum Fireball lct08


Отдавая должное компании Quantum за ее надежные и быстрые диски, трудно понять, что останавливает разработчиков расширить буфер с 512 килобайт до двух, или хотя бы одного мегабайта. Не спасает и то, что Quantum использует свой весьма удачный алгоритм кэширования. В основном жесткие диски производства этой фирмы отличаются высокой скоростью последовательного чтения данных с пластин, маленьким временем доступа и надежностью выше среднего – в том плане, что процент возврата дисков из-за различных неисправностей довольно высок у этой компании.

S.M.A.R.T. (Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology)– технология, позволяющая жестким дискам осуществлять прозрачную для пользователя внутреннюю диагностику критически важных характеристик. Для анализа надежности используются две группы параметров, обычно записываемых на серводорожках диска.
Первая группа описывает параметры естественного старения жесткого диска:

  • количество циклов включения/выключения;
  • количество оборотов двигателя за время работы;
  • количество перемещений головок.
Вторая группа информирует о текущем состоянии качества накопителя. К этим параметрам относятся:
  • количество переназначенных плохих секторов (когда вместо испорченного сектора подставляется свободный исправный из специально зарезервированной под эти цели области);
  • количество ошибок поиска;
  • количество операций перекалибровки;
  • скорость поиска данных на диске;
  • высота головки над поверхностью диска;
  • скорость обмена данными между дисками и кэш-памятью на диске.
Существует три версии технологии S.M.A.R.T.:
  • S.M.A.R.T. I обеспечивает только предсказание ошибок, производя мониторинг параметров диска только во время его активности.
  • S.M.A.R.T. II автоматически сканирует поверхность также в режиме offline.
  • S.M.A.R.T. III не только анализирует состояние диска и строит прогнозы, но и пытается определить и восстановить проблемные сектора. Однако, если вдруг количество переадресованных секторов за неделю вдруг резко увеличилось сотни эдак на две, и диск начал периодически звонко стучать головками, каждый раз вызывая непроизвольные замирания и покалывания в области груди, но при этом S.M.A.R.T. задумчиво напутствует о возможности выхода диска из строя года через полтора, – мы бы советовали серьезно задуматься о смене носителя в самое ближайшее время.
  •  IBM Deskstar DPTA 353750
    IBM Deskstar DPTA 372730


    Качественно исполненные диски подразделения Голубого гиганта, совмещающие в себе последние технологические решения и вместе с тем отличающиеся повышенной надежностью. IBM первой разработала головки с гигантской магниторезистивностью (giant magnetoresistive – GMR), позволяющих читать данные с пластин с повышенной плотностью записи. Плотность записи у серии DPTA – 7.5 Гб на пластину при скорости вращения шпинделя 5400 об/мин и 6.8 Гб на пластину – при 7200 об/мин. Качественная поверхность дисков и их повышенная надежность не могли не сказаться на цене, так что абсолютным лидером их назвать трудно.

    WD Expert 273BA

    Сразу нужно отметить, что этот диск в списке бракованных не числится. Практически идентичен IBM Deskstar DPTA 372730, т.к. основную массу технологий, как уже было сказано, Western Digital лицензировал у IBM. Внешне диски также очень похожи. Однако, диск от WD к нам попал в Retail-упаковке с надписью большими буквами: “7200 rpm when the performance matters most”, отражающей политику фирмы. Кроме диска, закрепленного в пенопластовых держателях, имеется некий состав программ и документации, призванных облегчить установку диска, куда входит толстенная инструкция по установке, переведенная на разные языки (русского, естественно, нет), переходник для установки диска в 5-дюймовый отсек, пакетик с болтиками, шлейф Ultra ATA/66 (ценная в наше время вещь!) и дискета с набором утилит Data Lifeguard Tools, включающем в себя программу EZ-Install, программы диагностики и включения/отключения режима Ultra ATA/66. В комплекте имеется даже телефонная карта для связи со службой технической поддержки.

    Характеристики диска полностью идентичны высокооборотистым моделям IBM, но плотность записи на пластину чуть выше. Шумовые характеристики колеблются в диапазоне 38-48 дБ (в зависимости от режима работы).

    HD Tach lct08 WD273BA DPTA-372730 DPTA-353750
    Read Burst (Mbps/s): 58.6 58.4 57.7 57.2
    CPU (percents): 1.8 3.5 4.6 4.5
    Random access time (ms): 13.8 12.9 13.8 14.6
    A.Read (th. bytes/s): 17206 19845 19764 16316
    A.Write (th. bytes/s): 12615 14972 14830 12206


    WinBench 99 lct08 WD273BA DPTA-372730 DPTA-353750
    Business Winmark : 1970 2480 2470 2250
    Hi-End Winmark : 7620 9630 9540 8550
    Random access time (ms): 14.2 13.4 13.4 14.5
    CPU Utilization : 4.81 4.91 4.89 4.76

    Среди дисков большого объема наибольшую скорость передачи данных от котроллера в систему показал Quantum FB lct08. Также на очень хорошем уровне загрузка процессора. Из двух рассматриваемых дисков со скоростью вращения шпинделя 5400 оборотов в минуту, Quantum lct08 можно похвалить только за малое время позиционирования головки. В отношении загрузки процессора и скоростей считывания оба теста показали противоречивые результаты. Разница в оценках обуславливается тем фактом, что размер буфера оказал решающее значение на синтетический тест WinBench, т. к. этот тест оперирует с форматированными дисками, то есть решающим фактором является производительность файловой системы, и как следствие – активное влияние размера кэш-буфера диска на общую производительность. Тест HD Tach измеряет скорость последовательной передачи данных по всей поверхности, соответственно размер кэш-буфера не оказывает такого сильного влияния на общую оценку. Поэтому, используя даже производительный, логически грамотно работающий контроллер с высокой скоростью передачи данных, накопители фирмы Quantum не смогли добиться превосходства на реальных, активно использующих кэши, приложениях. Среди двух, похожих как две капли воды, высокооборотистых дисков более “продвинутым” (всего на несколько процентов) оказался WD Expert 273BA. Может, те жалкие 82 килобайта кэша, отведенные в дисках IBM под firmware так сказались на производительности?

    Ну что же, пора подводить итоги по High-End дискам. Среди рассмотренных высокооборотников самым скоростным оказался WD Expert 273BA, большая часть начинки которого идентична IBM DPTA-372730, так что основной критерий выбора между этими двумя дисками – степень доверия к Western Digital. Если сервер или паранойя – IBM. Любителям скоростей и “авось” отлично подойдет WD Expert. Из рассмотренных дисков, отмеченных характеристикой “5400 RPM” мы порекомендовали бы IBM DPTA 353750, имеющий больший объем кэша, хоть и проигрывающий Fireball lct08 по времени доступа и скорости трансфера с “блинов”, так как на скорость работы большинства приложений серьезное влияние оказывает именно объем кэша.

    Немного слов о некоторых наиболее важных для производительности характеристиках винчестеров:
    Average Access Time (среднее время доступа к случайному сектору на диске). В технической документации к дискам можно также встретить термин Full Stroke Seek, описывающий приблизительно ту же самую характеристику. Этот параметр измеряется в миллисекундах (ms) и складывается из времени позиционирования головок на цилиндр (average seek time), времени задержки на оборот диска для подвода нужного сектора до головки (latency time) и “интеллектуальности” контроллера. Average Access Time очень сильно влияет на скорость приложений, использующих частые обращения к разным частям диска или работающие со многими файлами.
    Average Read/Write speed(средняя скорость чтения/записи). Отражает скорость последовательного чтения/записи на диск. Очень сильно влияет на производительность мультимедийных приложений пpи чтении/записи больших непpеpывных файлов, записи оцифpованного звyка/видео в pеальном вpемени.
    Скорость вращения шпинделя. В первую очередь, при большей скорости уменьшается значение latency time – величины, влияющей и на скорость доступа, и на скорость последовательной передачи данных от поверхности диска контроллеру. Но расплачиваться приходится тем, что время раскрутки “блинов” при выходе из “спячки” или при включении компьютера сильно увеличивается, а шум, издаваемый накопителем, становится заметно громче по сравнению с более тихоходными моделями.
    Естественно, важность той или иной характеристики определяет круг задач, которые вы собираетесь решать. Стоит заметить, что на общую производительность диска сильно влияет также тип файловой системы. Если используется файловая система, сильно подверженная фрагментации (семейство FAT), то наиболее критичным станет время доступа. При использовании самодефрагментирующихся высокопроизводительных файловых систем (NTFS, HPFS) возрастает значимость скорости чтения/записи.

    Приложение

    Модель: WD Caviar WD84AA
    Форматированная емкость: 8455 MB (мегабайт определен как 1,000,000 байт)
    Время позиционирования головок: Чтение: 9.5-15ms, Запись: 11.5-17ms
    Среднее время перехода головок на соседнюю дорожку : 2.0 ms
    Скорость вращения шпинделя: 5400 оборотов в минуту
    Размер буфера: 2 мегабайта
    Внутренняя скорость передачи данных : до 244 мегабит в секунду
    Акустические характеристики: 33-43 децибела

    Модель: Fujitsu MPE3084AE
    Форматированная емкость: 8.45 GB
    Время позиционирования головок: Чтение: 9.5-18ms, Запись: 10.5-19ms
    Среднее время перехода головок на соседнюю дорожку : 1.5 ms
    Скорость вращения шпинделя: 5400 оборотов в минуту
    Размер буфера: 512 килобайт
    Внутренняя скорость передачи данных : до 34.4 мегабайт в секунду
    Акустические характеристики: 34 децибела

    Модель: Seagate ST38410A
    Форматированная емкость: 8.4 GB
    Время позиционирования головок: 8.9ms
    Среднее время перехода головок на соседнюю дорожку :
    Скорость вращения шпинделя: 5400 оборотов в минуту
    Размер буфера: 512 килобайт
    Внутренняя скорость передачи данных : до 286 мегабит в секунду
    Акустические характеристики: 32 децибела

    Модель: Quantum FireBall lct08
    Форматированная емкость: 17,362 GB
    Время позиционирования головок: 9.5 ms
    Среднее время перехода головок на соседнюю дорожку : 2.0 ms
    Скорость вращения шпинделя: 5400 оборотов в минуту
    Размер буфера: 512 килобайт
    Внутренняя скорость передачи данных : до 257 мегабит в секунду
    Акустические характер

    Никто не прокомментировал материал. Есть мысли?