Десятка емких: кто быстрее

После массового внедрения перпендикулярной записи модельные ряды всех производителей были существенно обновлены, и в настоящее время среди жестких дисков последнего поколения уже невозможно найти модели, основанные на традиционной, параллельной технологии. По мере появления новых моделей мы знакомили наших читателей с их скоростными характеристиками, однако это не избавляет от необходимости проведения сводного сравнительного тестирования, которое мы и предлагаем сегодня вашему вниманию.

Жесткие диски – неизменный атрибут персональных компьютеров вот уже несколько десятков лет. Несмотря на все скептические прогнозы о том, что дальнейшее совершенствование HDD «упрется» в непреодолимые технологические барьеры, инженеры ведущих компаний-разработчиков все же находят возможности дальнейшего наращивания емкости и скорости накопителей, одновременно изыскивая пути снижения их себестоимости. В результате в наших ПК уже сейчас появляются винчестеры емкостью 1 ТБ, обеспечивающие скорость передачи данных до 100 МБ/с – и это, по-видимому, далеко не предел...

Альтернативные технологии систем хранения, особенно с применением энергонезависимой флэш-памяти, также не стоят на месте. Но даже обладая массой преимуществ по сравнению с традиционными HDD, они все еще находятся на начальных этапах своего развития. И хотя первые продукты на базе твердотельных (SSD) и гибридных (H-HDD) дисков уже появляются на рынке, во второй статье Темы недели мы постараемся разобраться, смогут ли они составить жестким дискам действительно серьезную конкуренцию.

Введение

Прежде чем переходить непосредственно к обзору участников теста и к сравнительной оценке их производительности, давайте посмотрим, что же сейчас происходит на рынке жестких дисков в целом. Не будет большим откровением тот факт, что с каждым годом разница в быстродействии между накопителями различных компаний становится все менее заметной. Разумеется, она присутствует, однако подчас видна лишь на тестовых диаграммах, а в повседневной работе рядового пользователя практически не ощутима.

Характеристики жестких дисков EIDE

Причиной тому является все боóльшая унификация производства HDD (впрочем, это относится и к другим категориям накопителей), а также постоянная отладка внутренних микропрограмм. Разницы, как говорится, «в разы», которую можно было наблюдать еще несколько лет назад, сегодня уже почти невозможно увидеть, за исключением откровенно неудачных моделей, число которых также с каждым годом все время уменьшается. Да и к тому же рост объема оперативной памяти современных систем все больше нивелирует влияние производительности дисковой подсистемы на общую скорость ПК. Естественно, это не относится к специфическим видам задач или к специализированным системам, но в данном случае речь идет не о них.

Пользователя ПК сегодня волнует в большей степени не только быстродействие жесткого диска, но и другие параметры. В первую очередь это, разумеется, надежность. Согласитесь, несколько секунд при копировании файлов не являются определяющим фактором, а вот их сохранность... Вторым пунктом идет энергопотребление. Если не брать во внимание экстремальные системы, видеокарты которых потребляют столько энергии, что блок питания мощностью 1 КВт для них считается нормой, то для рядового пользователя ПК этот параметр немаловажен. Особенно учитывая тот факт, что в связи со стремительным падением цен на стоимость хранения одного гигабайта информации в современных HDD наличие в обычной системе двух, а то и трех накопителей – далеко не редкость.

Ну и наконец, уровень шума. Этот показатель также играет не последнюю роль при выборе жесткого диска. Серверная комната и офисное (домашнее) помещение – это несколько разные вещи, и требования эргономики к ним также отличаются. Чем тише система, тем комфортнее пользователю работать. В настоящее время наблюдается настоящий бум «тихих ПК», и производители жестких дисков активно занялись борьбой с шумом в своих продуктах. Это и снижение частоты вращения шпинделя в режиме простоя, вплоть до его полного отключения (правда, значение стартового тока для запуска шпинделя достаточно высоко, и при ошибках в алгоритме его отключения возможно увеличение потребляемой электроэнергии), и парковка блока головок при отсутствии обращения к диску, и замедление скорости (либо изменение характера) их перемещения (seek).

На всех эксплуатационных характеристиках HDD также положительно сказывается увеличение объема кэш-памяти. В настоящее время уже вполне реальной стала емкость кэша 32 МБ, и это далеко не предел. Однако и тут есть свои подводные камни. Разработчикам firmware необходимо хорошо поработать над оптимизацией алгоритмов кэширования и сегментацией кэша, иначе его увеличение приведет не к росту, а к снижению быстродействия HDD.

Что касается гибридных накопителей, то до сих пор, несмотря на их появление на рынке, перспективы этих продуктов весьма туманны. По скорости работы они пока ничуть не опережают традиционные диски, а заявления производителей о повышении надежности являются больше маркетинговым ходом. Хотя разработчики гибридных HDD планируют в ближайшем будущем существенно увеличить объем флэш-памяти, которая используется в качестве вторичного кэш-буфера, тем самым обещая значительно поднять скорость работы своих продуктов. Однако на практике это проверить пока невозможно, да и все равно слишком много остается нюансов, которые ставят под сомнение эти заявления. Здесь важна работа не только производителей жестких дисков, но и программного обеспечения, иначе все радужные перспективы, обещанные пользователям гибридных накопителей, так и останутся перспективами.

Пока же мы наблюдаем эволюционное развитие традиционных HDD. Наращивание частоты вращения – по-прежнему удел корпоративного рынка. Компания WD попыталась изменить эту ситуацию выпуском серии Raptor и Raptor 2, однако эти диски, призванные занять нишу между корпоративными и настольными системами, так и остались смелым экспериментом. Распространения на рынке они практически не получили. Остальные компании однозначно заявили – частота вращения шпинделя более 7200 об/мин пользователю не нужна. Впрочем, выше мы уже говорили о том, что требование пиковой производительности дисковой подсистемы настольного ПК в настоящее время отходит на второй план. Да и потом, увеличение емкости пластин уже сегодня привело к тому, что скорость чтения на внешних дорожках превзошла отметку 110 МБ/c, а в RAID 0 она будет как минимум в полтора раза выше. Этого с головой хватит большинству потребителей. К слову, данным фактором также обусловлен и отказ всех производителей от выпуска новых моделей с IDE-интерфейсом – скорость передачи данных таких накопителей попросту превысит его пропускную способность.

Что же мы получаем в итоге? Постоянное увеличение плотности записи позволяет существенно поднять не только быстродействие, но и надежность современных HDD, а кроме того, снизить степень нагрева и уровень шума. Меньшее количество пластин, применяемых в современных моделях для достижения максимальной емкости, «облегчает» механику привода, уменьшает массу актуатора и т. д. Как видим, все требования пользователей компании полностью удовлетворяют – тише, быстрее, холоднее. Да еще и дешевле, так как опять же, упрощенная механика и стоит не так дорого в производстве.

Скорее всего в дальнейшем, до появления кардинально новых технологий записи, на рынке HDD будет продолжаться именно такой сюжет развития – ничего революционного, сплошь эволюция. Ну а пока давайте познакомимся с героями нашего материала и посмотрим, что же выбрать покупателю, который все еще ищет, «кто на свете всех быстрее».

Hitachi

Hitachi Deskstar T7K500

Hitachi Deskstar 7K1000

Несмотря на то что диски данной марки в последнее время менее распространены на украинском рынке, чем продукты конкурентов – в какой-то мере HDD производства этой компании являются культовыми для определенной категории пользователей и знаковыми для рынка жестких дисков в целом.

Начнем с того, что Hitachi зачастую опережает остальных производителей по срокам выпуска наиболее емких жестких дисков на рынке. И она единственная, кто до сих пор применяет в своих продуктах пятипластинный дизайн. Надо отметить: невзирая на громкие заявления конкурентов о том, что такой подход существенно снижает надежность диска и повышает его стоимость, к HDD от данного разработчика это не относится.

Например, серия 7K500 стала первой, в которой достигнут максимальный объем 500 ГБ – именно путем использования пяти пластин емкостью 100 ГБ каждая. Вслед за ней была разработана серия Т7К500, где представлены модели от 250 до 500 ГБ, но в продуктах верхнего уровня уже применялись только три пластины объемом по 166 ГБ.

Аналогичная ситуация и с серией Т71000 – это первые диски на рынке, емкостью 1 ТБ. И снова пятипластинный дизайн. Впоследствии конкуренты выпустили подобные модели, но на четырех, а потом и на трех пластинах, однако Hitachi все же первой взяла «терабайтовый рубеж».

Стоит отметить и еще один немаловажный момент: несмотря на то что в модельном ряду этой компании имеются диски, ориентированные на серверное применение (речь идет о SATA-накопителях), производитель заявляет, что для эксплуатации в составе RAID-массивов пригодны и HDD стандартных модификаций. С этой целью в них реализован ряд специфических технологий, как, например, Staggered Spin-Up – постепенная или ступенчатая раскрутка пластин диска, позволяющая уменьшить потребляемый им стартовый ток, а также исключить возникновение резонанса в стойке из нескольких накопителей в дисковом хранилище.

Еще одна интересная особенность данных продуктов – технология Smooth Stream, аналог набора команд Seamless Streaming. Это расширение впервые введено в стандарте АТА-7 и предназначено для увеличения эффективности работы жесткого диска с медиаданными. Другими словами, достигается непрерывность воспроизведения потока за счет отказа от повторного прочтения ошибочных блоков, что в случае с видео- или аудиопотоком совершенно некритично с точки зрения пользователя, но обеспечивает отсутствие рывков и задержек.

Samsung

Samsung HD103UJ
	s
Samsung HD753LJ

На сегодняшний день HDD данной марки являются одними из наиболее распространенных на отечественном рынке. В немалой степени это обусловлено их значительно улучшившимися качеством и производительностью, а также весьма мощной сервисной поддержкой.

В данном материале представлены две модели из новейшей серии SpinРoint F1, с выходом которой Samsung не только присоединилась к списку компаний, выпустивших на рынок модели объемом 1 ТБ, но также и впервые за все время присутствия в сегменте жестких дисков претендует на проникновение в сектор корпоративных HDD. Модификация F1R оптимизирована именно для работы в составе RAID-массивов и систем хранения данных. Механически она полностью аналогична серии DT для настольных систем (именно об этих дисках и идет речь), однако путем дополнительного контроля качества и надежности, а также установки оптимизированного firmware они позиционируются как корпоративные диски нижнего ценового диапазона. Вполне возможно, что в скором времени эта компания создаст и SAS-продукты, хотя на сегодняшний день из данного модельного ряда реально доступны только десктопные накопители.

Как и Hitachi, Samsung использует технологию последовательной раскрутки пластин в дисках серии F1 и улучшенные технологии снижения уровня шума и энергосбережения. Уровень шума уменьшается за счет подачи на управляющий блок актуатора импульсов не прямоугольной формы, предполагающих «резкие» старт-стоп-циклы перемещения блока головок, а сглаженных, близких по форме к полусинусоиде, чем достигается более плавный процесс перемещения головок (разумеется, с некоторой потерей быстродействия).

Seagate

Seagate Barrаcuda 7200.11 500 ГБ
Seagate Barracuda 7200.11 1 ТБ

Компания Seagate не нуждается в особом представлении. Этот разработчик, сосредоточившись исключительно на выпуске накопителей на жестких дисках, вкладывает в создание и внедрение новых технологий едва ли не самую большую сумму средств среди всех производителей подобных продуктов. Это позволяет ей первой выводить на рынок инновационные устройства, опережая конкурентов. В случае же с дисками объемом 1 ТБ ситуация оказалась необычной – на момент выпуска компанией Samsung дисков с пластинами объемом 334 ГБ Seagate смогла представить только 250-гигабайтовые пластины, и в новой серии настольных HDD Barracuda 7200.11 используются именно они. Однако несмотря на меньшую, чем у конкурентов, плотность записи, диски данной серии обладают весьма неплохим быстродействием – видимо, сказывается то самое стремление Seagate внедрять в своих продуктах наиболее перспективные технологии. Так случилось и с серий Barracuda 7200.11, в которой, согласно заявлениям компании, используется технология перпендикулярной записи второго поколения. Правда, в чем конкретно это выражается и как реализовано физически, выяснить не представляется возможным, но на практике результат налицо. К тому же Seagate на данный момент сообщила о наличии наиболее емких пластин, которые уже проходят первичную «обкатку» в ее лабораториях.

Western Digital

Western Digital WD10EACS
Western Digital WD5000AAKS
Western Digital WD6400AAKS
Western Digital WD7500AAKS

Отказавшись от выпуска SCSI-дисков и пока полностью игнорируя рынок SAS-накопителей, эта компания по-прежнему остается одним из грандов индустрии HDD, изготовляя весьма качественные и производительные настольные накопители и порой даже пытаясь ввести новые сегменты на данном рынке. Например, серия Raptor – еще не SCSI, но уже не SATA.

Также Western Digital отличилась еще одним интересным моментом: в тестируемых дисках этого производителя используются емкие 320-гигабайтовые пластины – вторые по плотности записи после Samsung. Но если последняя впервые ввела понятие различной плотности записи на различных пластинах в пределах одного диска (в зависимости от качества магнитной головки), то WD привнесла на рынок такое понятие, как «максимальная частота вращения». Суть ее в следующем – разработчик заявляет, что «максимальная частота вращения» равна 7200 об/мин, но при этом диск сам, без какой-либо возможности управления со стороны пользователя, принимает решение о том, до какой именно частоты раскручивать шпиндель. По спецификациям эта технология «позволяет оптимизировать работу накопителя в зависимости от нагрузки». Опровергнуть это утверждение на практике довольно сложно, но здравый смысл подсказывает: весьма вероятно, что данная функция – следствие не только заботы компании об «оптимизации». Тем более что появилась она несколько раньше выхода на рынок дисков Green Power, в которых снижение количества оборотов до 5400 – одна из частей концепции системы энергосбережения, что отражено в самом названии данного модельного ряда.

Комментарии и выводы

Результаты тестирования вряд ли нуждаются в развернутых комментариях, все прекрасно видно на приведенных диаграммах. Однако несколько интересных моментов все же стоит отметить.

Начнем с того, что плотность записи, разумеется, оказывает существенное влияние на итоговую производительность жесткого диска, особенно на потоковых операциях чтения/записи. Однако не меньшее значение имеет и грамотно написанная прошивка накопителя. Все это прекрасно видно на примере дисков Seagate серии Barracuda 7200.11. При очень неплохих показателях скорости передачи данных на операциях случайного доступа к файлам эти продукты демонстрируют не лучшие результаты, и это при том, что потенциал самого HDD достаточно велик. Также стоит выделить и оригинальную модель от компании WD довольно нестандартного объема – 640 ГБ. В данном случае используется двухпластинный дизайн (плотность записи 320 ГБ на пластину), что обеспечивает весьма впечатляющие скоростные характеристики и одновременно минимальный уровень шума и степень нагрева, а кроме того, внушительную емкость. До сегодняшнего дня наиболее емкие пластины установлены все же в дисках Samsung F1 (334 ГБ на пластину), но остальные производители вплотную приближаются к этой отметке. И можно ожидать, что в будущем появятся новые модели с еще большей скоростью передачи данных и меньшим числом дисков. Соответственно и их стоимость будет довольно низкой.

Ну а что касается более емких накопителей, то здесь Samsung опять опережает конкурентов (по крайней мере судя по пресс-релизам). Она заявила о выпуске 1,5-терабайтового жесткого диска уже в первой половине текущего года. Возможно, отметка 334 ГБ на пластину в скором времени перестанет быть рекордной – во всяком случае, пятипластинных накопителей от этой компании до сих пор на рынке не появлялось.

Ну а подводя итоги, можно отметить следующее – расстановка сил на рынке HDD кардинально не изменилась. У дисков каждого производителя остались характерные для них преимущества и недостатки. Так, Hitachi всегда отличалась отлаженным firmware, что позволяет ее продуктам демонстрировать весьма неплохую скорость даже в сравнении с дисками последнего поколения, а вот Seagate по-прежнему страдает недоработкой алгоритмов кэширования. Но, как мы уже говорили, это больше академические выводы, разница в скорости на практике будет вряд ли ощутима, за исключением узкого круга специализированных приложений. Да и сама компания Seagate заявляет о том, что в настольных HDD во главу угла она ставит не производительность, а отказоустойчивость. А кому важны и скорость, и надежность – добро пожаловать в мир SAS-систем.

В целом на сегодняшний день сложно выделить бесспорного фаворита среди представленных на рынке продуктов. Откровенно неудачных моделей нет ни у одного разработчика. Так что выбор конкретной модели зависит от личных предпочтений покупателя. Ну а если говорить глобально, то какой бы жесткий диск ни был установлен в вашей системе, вы не прогадаете. Главное, чтобы емкости хватало...

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365