Тестирование жестких дисков с интерфейсом IDE. Часть 2


И что только эти капиталисты не измышляют! Еще года три назад вряд ли кто-нибудь поверил бы в IDE-диск емкостью 25 ГБ и плотностью записи 5 ГБ на пластину. Но конкуренция — вечный двигатель прогресса, и диски с подобными характеристиками уже вовсю завоевывают рынок. Попробуем сравнить флагманов модельного ряда жестких дисков трех ведущих производителей — IBM, Quantum и Western Digital.

IBM

Компания верна традициям в обозначениях своих моделей. Две серии — Deskstar 25GP c частотой вращения шпинделя 5400 об/мин и Deskstar 22GXP (7200 об/мин) имеют одинаковое буквенное обозначение — DJNA. Всего моделей четыре — DJNA-352500/-352030 (5400) и DJNA-372200/-371800 (7200), нами были протестированы модели максимальной емкости.

С точки зрения технологии серия DJNA — дальнейшее развитие серии DTTA, пользовавшейся, да и до сих пор во многом пользующейся, заслуженной популярностью. Применение гигантских магниторезистивных головок второго поколения позволило достичь фантастической плотности записи — 5.1 ГБ на пластину! Поддержка интерфейса ATA-66 теоретически должна повысить скорость обмена с диском, чему должен способствовать и очень не маленький кэш-буфер размером в 2МВ. Действительно, поскольку скорость чтения с пластины пока существенно не дотягивает и до ограничений ULTRA ATA/33, использование всех преимуществ нового стандарта возможно только при чтении из буфера. Соответственно, чем больше буфер, тем быстрее должен работать диск, особенно при работе с ограниченным набором небольших файлов, например, во время разработки WEB-страницы с использованием FrontPage. Должен сразу сказать, что платы с корректно работающим режимом ULTRA ATA/66 в нашем распоряжении пока нет, так что предыдущие рассуждения во многом теоретические, хотя выигрыш от увеличения размера буфера заметен и в режиме ULTRA ATA/33.

Еще одной интересной технологической новинкой, примененной в серии, является Drive Fitness Test (DFT) — логическое развитие системы S.M.A.R.T. По данным компании, 80% жестких дисков, возвращаемых по гарантии, не являются дефектными. Как считает IBM, при возникновении ошибок, непонятных для среднего пользователя (типа data error occurred in user application at 8E000) первой причиной сбоя интуитивно считается жесткий диск. Кроме того, телефонные службы технической поддержки зачастую не могут правильно выставить диагноз по сообщению пользователя: «У меня Windows не грузится!!!». Для уменьшения затрат OEM-партнеров и повышения качества обслуживания клиентов и была разработана новая система.

Система DFT состоит из двух частей — дополнительного микрокода, который отслеживает все существенные ошибки при работе с диском, ведет журнал переопределения секторов, а также в реальном времени ведет мониторинг механики, оценивает состояние пластин, актуатора, в том числе ошибки позиционирования, и записывает всю информацию в специальную зарезервированную область. Микрокод также поддерживает создание на носителе и использование специальной защищенной области — логического диска, на который записывается программная часть системы DFT и другие диагностические программы.

Программная часть использует как стандартные средства S.M.A.R.T., так и дополнительные возможности микрокода, и работает под DOS. По результатам работы выдается диагноз. Диск может находиться в одном из 4 состояний.

  1. Drive is defective (диск дефектный)
  2. Drive has been damaged by shock (диск поврежден в результате удара)
  3. Drive will soon fail (диск скоро выйдет из строя — установлен стандартный флаг S.M.A.R.T.)
  4. Drive is operating properly (диск в порядке — замена не требуется).

Вот такая хитрая система придумана для снижения издержек… Когда получим программную часть — обязательно испытаем.

Кроме того, в новой серии применены технологии, зарекомендовавшие себя раньше:

  • Гигантские магниторезистивные (giant magnetoresistive — GMR) головки.
  • Система защиты от вибраций TrueTrack Servo.
  • Система форматирования секторов No-ID

Итак, вскрываем двойную упаковку — еще один характерный знак IBM и видим… что неудивительно, IBM и видим. Никаких внешних отличий от серии DTTA нет. Все привычно, знакомо, никаких проблем с установкой. Посмотрим, что у конкурентов.

Quantum

Модель Quantum Fireball KA Plus — первый опыт компании в производстве жестких дисков с интерфейсом IDE и частотой вращения шпинделя 7200 об/мин. Серия состоит из четырех моделей — емкостью 6.4, 9.1, 13,6 и 18,2 ГБ. К сожалению, в Москве (и то в последний момент) удалось найти только модель емкостью 9,1 ГБ, что вынудило нас немного отойти от предполагавшейся методики — тестировать старшие модели серий. Поскольку у IBM в серии DJNA вообще нет моделей сравнимой емкости, пришлось расширить линейку тестируемых моделей WD.

В принципе, ничего нового по сравнению с Fireball CR, кроме увеличенной плотности записи и повышенной частоты вращения, у Fireball KA Plus нет. В моделях серии применены хорошо зарекомендовавшие себя технологии:

  • Магниторезистивные (magnetoresistive — MR) головки с технологией Tri-NPAB.
  • Система защиты от ударов при транспортировке и инсталляции — Quantum Shock Protection System (SPS).
  • Система защиты данных Data Protection System (DPS).

Поэтому неудивительно, что внешний вид моделей также не претерпел никаких изменений. Опять-таки, никаких проблем с установкой.

Western Digital

Похоже, лицензирование компанией технологий производства жестких дисков у IBM — удачный маркетинговый ход. Позиционируясь в более дешевой ценовой группе, новые диски от WD заодно прикрывают и сектор дисков меньшей емкости, в котором последние модели IBM отсутствуют. Действительно, серия Expert со скоростью вращения шпинделя 7200 об/мин представлена моделями емкостью 9.1 (WDC AC29100) и 18 (WDC AC418000) гигабайт. Для того, чтобы Quantum не оставался «белой вороной», были протестированы обе модели. Кроме того, была протестирована и новая модель со скоростью вращения 5400 об/мин и плотностью записи около 5,1 ГБ на пластину — WDC AC420400. Заметим, что плотность записи у дисков WD чуть-чуть, но больше, чем у IBM.

В этих моделях применен также стандартный для WD набор технических решений.

  • Головки с гигантской магниторезитивностью (giant magnetoresistive — GMR) головки.
  • Система защиты информации Data Lifeguard

Заметим, что иногда GMR называют просто гигантские магниторезистивные головки, но это вовсе не означает, что головки имеют большие размеры. На самом деле правильно говрить именно «головки с гигантской магниторезистивностью».

Самый большой сюрприз ждал меня при вскрытии упаковки: внутри находился диск… IBM!!! То есть это был, конечно, WD Expert, но отличить его от IBM с первого взгляда можно было только по наклейкам на корпусе, что хорошо заметно на фотографии. Со второго взгляда удалось найти еще одно отличие — в микросхемах памяти (SEC у IBM и LGS у WD). После этого интерес к проводимым тестам у меня еще больше увеличился. К ним и перейдем, предварительно приведя возможно более полную таблицу характеристик тестируемых моделей:

  IBM DJNA-352500/-352030 IBM DJNA-372200/-371800 Quantum Fireball KA Plus 6.4/9.1/13.6/18.2 WD Expert WDC AC29100/ WDC AC418000 WD Caviar WDC AC420400
Емкость 25.0/20.3 GB 22.0/ 18.0 GB 6.449/ 9.132/ 13.699/18.216 GB 9.1/18.042 GB 20.416 GB
Скорость вращения шпинделя 5400 RPM 7200 RPM 7200 RPM 7200 RPM 5400 RPM
Объем буфера 2MB(*) 2MB(*) 512KB 2MB 2MB
Количество головок 10/ 8 10/ 8 3/4/6/8 4/8 8
Количество дисков 5/ 4 5/ 4 2/2/3/4 2/4 4
Поддерживаемый протокол, обеспечивающий максимальную скорость обмена ULTRA ATA/66 ULTRA ATA/66 ULTRA ATA/66 ULTRA ATA/66 ULTRA ATA/66
Среднее время задержки (Latency) 5.56 ms 4.17 ms 4.17ms 4.17 ms 5.56 ms
Среднее время поиска при чтении 9.0 ms 9.0 ms 8.5ms 9.0 ms 9.0 ms
Среднее время поиска track to track 2.2 ms 2.2 ms 0.8ms 2.2 ms 2.2 ms
Среднее время поиска full stroke при чтении 15.5 ms 15.5 ms 15ms 15.5 ms 15.5 ms
(*) Верхние 82КВ заняты под firmware.

С учетом сказанного выше уже не удивляет практически полное соответствие характеристик дисков от IBM и WD.

Тестирование проводилось на следующей системе:

  • системная плата ASUS P2B (Intel 440BX, версия BIOS -1008);
  • процессор Intel Pentium II 400MHz;
  • 64 MB SDRAM SEC PC100;
  • видеокарта ASUS V2740 (Intel 740);
  • операционная система Windows 98.

Содержимое всех испытываемых дисков было идентично. Клонирование производилось с помощью утилиты Norton Ghost. Использовался стандартный набор тестов — WinBench 99 (Business WinMark и Disk Inspection Tests) и Adaptec ThreadMark. Тест Disk CPU Utilization можно осуществлять в двух режимах: с фиксированной скоростью чтения и с максимально достижимой. Тестирование проводилось при фиксированной скорости 4000000 байт/сек. Все тесты повторялись минимум пятикратно (если расхождение в результатах не превышало 3%), в таблицах приведены средние значения. При тестировании поддержка DMA в Windows была включена. Тесты проводились на «холодных» дисках, то есть перед проведением каждого следующего теста диску предоставлялось время для охлаждения до комнатной температуры. Диски емкостью 9 ГБ перед проведением теста дефрагментировались с использованием стандартной утилиты Defrag, входящей в комплект Windows 98. К сожалению, диски объемом 18 и более гигабайт эта утилита дефрагментировать отказалась (как и Norton SpeedDisk), объясняя это недостатком памяти. Наращивание памяти до 128 МВ не устранило проблему, поэтому на большие диски система перед каждым тестом переставлялась заново.

Итак, для начала — WinBench 99. Результаты приведены в таблице. В скобках иногда приведены цифры загрузки процессора при выполнении конкретного теста.



  IBM DJNA-352500 WDC AC420400 IBM DJNA-372200 WDC AC418000 WDC AC29100 Quantum Fireball KA Plus 9.1
Business Disk WinMark 99 (thousand bytes/sec) 3100 (32.28%) 3080 (36.22%) 3520 (37.05%) 3520 (36.63%) 3510 (35.7%) 2940 (31.89%)
High-End Disk WinMark 99 (tb/s) 10400 (22.72%) 10400 (25.72%) 11600 (24.78%) 11500 (24.74%) 11600 (24.84%) 10100 (25%)
Disk Transfer Rate: Beginning (tb/s) 15500 15400 17700 17800 17800 20300
Disk Transfer Rate: End (tb/s) 9180 9180 11200 11200 11200 12400
Disk Transfer Rate: Graph Graph Graph Graph Graph Graph Graph
Disk Access Time (ms) 15.2 (1.41%) 15 (1.4%) 13.4 (1.53%) 13.5 (1.42%) 13.4 (1.47%) 11.7 (1.45%)
Disk CPU Utilization (Percent Used) 4.49% 7% 4.49% 6.02% 4.52% 4.67%
High-End Disk WinMark 99 подробно
Disk Playback/HE: AVS/Express 3.4 (tb/s) 8000 7850 9140 9050 8930 6750
Disk Playback/HE: FrontPage 98 (tb/s) 36600 36000 37200 36200 36600 28000
Disk Playback/HE: MicroStation SE (tb/s) 10600 11200 12000 11900 11400 9720
Disk Playback/HE: Photoshop 4.0 (tb/s) 6650 6690 7530 6740 7630 8070
Disk Playback/HE: Premiere 4.2 (tb/s) 8720 8580 9450 10000 10000 8440
Disk Playback/HE: Sound Forge 4.0 (tb/s) 13400 13800 14600 15000 15200 14200
Disk Playback/HE: Visual C++ 5.0 (tb/s) 11900 11200 12900 12400 12700 10500

Ну что же, практически полное совпадение значений для дисков IBM и WD объяснимо — все-таки сделаны по одной технологии. Единственное различие — WD чуть больше загружает процессор. Хочу лишь привлечь внимание к цифрам, характеризующим производительность при работе с FrontPage 98. Вот где сказывается размер буфера! По сути дела, обмен идет не с пластиной, а только с буфером. Правда, несколько настораживает тот факт, что полученное значение превышает пропускную способность, достижимую АТА/33: 36000000/220=34.3МВ/сек. Но я склонен объяснить этот результат тем, что в процессе тестирования используется еще и кэш Windows. Quantum Fireball KA Plus показал абсолютно лучший результат по скорости чтения с пластины, но вот дальше сыграл свою роль относительно маленький размер буфера — все-таки 512КВ и 2МВ — разница существенная.

Но не все можно загнать в сухие цифры. Посмотрим, как обстоит дело с графиками чтения. Сразу видно, что Western Digital предстоит еще поработать над улучшением качества пластин, чтобы догнать IBM. Особенно ярко это заметно на дисках большой емкости. Правда, не могу не бросить маленький камушек и в огород голубого гиганта. Может быть, я ошибаюсь, но по-моему наши бывшие братья-социалисты из Венгрии начали подхалтуривать. Дело в том, что у первого образца модели DJNA-372200, который попал мне в руки, график был идеальным — как у DJNA-352500 (кстати, эта модель — японской сборки). А дальше пошли товарные партии, и стало немножко не так красиво. Зато нельзя не отметить Quantum — прогресс значительный! Опять-таки, хотелось бы посмотреть 18-гигабайтник. Ну, может еще удастся.

Теперь — Adaptec ThreadMark. В первой колонке приведено средневзвешенное значение скорости обмена в МВ/сек по результатам 64 тестов, в процессе которых проводятся операции чтения и записи блоками по 512байт, 1, 2, 4, 8, 16, 32 и 64 килобайт одной, двумя, тремя или четырьмя цепочками (thread) одновременно, с использованием стандартных вызовов Win32 API. Во второй колонке — загрузка процессора во время выполнения тестов.

IBM DJNA-352500 8.94 40.06%
WDC AC420400 8.7 39.15%
IBM DJNA-372200 10.31 40.27%
WDC AC418000 9.8 46.36%
WDC AC29100 10.55 39.02%
Quantum Fireball KA Plus 9.1 10.92 42.72%

Здесь уже размер буфера особой роли не играет, поэтому лидерство Quantum вполне закономерно. Я довольно долго думал, чем объяснить такую разницу в результатах однотипных моделей от WD. Потом взглянул еще раз на график, и, кажется, понял. При малых размерах блока присутствие таких провалов в скорости чтения, как у WDC AC418000, может существенно повлиять на результат, что, по-видимому, и произошло. Отсюда же, видимо, и повышенная загрузка процессора.

Температурный режим

Измерение температуры жесткого диска проводилось в середине теста Adaptec ThreadMark с использованием утилиты Motherboard Monitor Lite v.2.1. Естественно, нагрев моделей с частотой вращения шпинделя 7200 об/мин существенно выше. Для предотвращения неприятных неожиданностей, особенно при жаре больше 30°, стоит подумать о приобретении кулера.

IBM DJNA-352500 37
WDC AC420400 36
IBM DJNA-372200 43
WDC AC418000 43
WDC AC29100 42
Quantum Fireball KA Plus 9.1 40

Результаты измерений носят весьма приблизительный характер, поскольку добиться абсолютного совпадения температур в комнате во время тестирования всех моделей пока не удалось. Тем не менее, Quantum, по ощущениям, греется чуть меньше остальных.

Акустические характеристики

Да простят меня поклонники изделий Quantum, но Fireball KA Plus — самый шумный из участников. Звук позиционирования головок у него чуть громче и резче. WD и IBM, что неудивительно, шумят практически одинаково. Впрочем, звук всех тестируемых моделей абсолютно не мешает работе и не создает дискомфорта ни себе, ни окружающим.

Работа при повышенной частоте шины

Похоже, что эту проблему разработчики успешно решили. Все модели продемонстрировали устойчивую работу при частоте системной шины (FSB) 83.3MHz в течении 8 часов. При этом попеременно выполнялись тесты Adaptec ThreadMark и WinBench 99, а через каждый час производилась перезагрузка системы.

Выводы

Во-первых, выскажу свое субъективное мнение. Кто-то может не согласиться, но мне понравились все участники теста. У пользователя расширились возможности выбора диска, соответствующего решаемым задачам и толщине кошелька. Действительно:

IBM — несомненный лидер по объему диска. Плюс к этому новые технологии, направленные на повышение надежности, хорошие результаты по производительности и традиционное качество. Правда, за все это придется заплатить приличные деньги. Хорошее решение для солидной фирмы и продвинутых пользователей.

Quantum — хороший диск с прекрасным качеством пластин. Единственный недостаток — маловат размер буфера. Тем не менее диск наверняка понравится поклонникам компании Quantum, а также тем, для кого важна именно скорость чтения больших объемов данных с пластины. Хотелось бы, конечно, протестировать модели с большим объемом, но не думаю, чтобы они испортили картину.

WD — как я уже говорил, очень удачные модели. Прекрасное соотношение цены и производительности. Идеальный выбор для тех, кому нужен быстрый диск просто чтобы работать. Да и цена вполне нормальная :)

Так что победителя теста я определить не смог... Надеюсь в ближайшее время протестировать эти диски с использованием Ultra ATA/66, тогда результаты будут дополнены.

Жесткие диски Western Digital предоставлены компанией ELKO
Жесткие диски IBM предоставлены компанией ASBM
Жесткие диски Quantum предоставлены компанией iPLabs





Дополнительно

iXBT BRAND 2016

«iXBT Brand 2016» — Выбор читателей в номинации «Процессоры (CPU)»:
Подробнее с условиями участия в розыгрыше можно ознакомиться здесь. Текущие результаты опроса доступны тут.

Нашли ошибку на сайте? Выделите текст и нажмите Shift+Enter

Код для блога бета

Выделите HTML-код в поле, скопируйте его в буфер и вставьте в свой блог.