Hitachi Deskstar T7K250


В январе этого года мы познакомились с очередной новинкой компании Hitachi Global Storage Technologies в области настольных жестких дисков — винчестерами серии Deskstar 7K400 c интерфейсами Serial ATA 1.0 и UltraATA. С тех пор Hitachi GST внесла немало усовершенствований в свои накопители линейки Deskstar (форм-фактора 3,5 дюйма с ATA-интерфейсом), переработав свои диски серий 7K250 и 7K400 с использованием обновленной материальной базы. Основных усовершенствований два, но они ключевые — переход на пластины большей емкости, вплоть до 125 Гбайт взамен предыдущих 80 Гбайт, и использование контроллера нового интерфейса Serial ATA II с поддержкой скорости передачи 300 Мбайт/с, Native Command Queuing (NCQ) и очередности раскручивания дисков (staggered spin-up). Впрочем, название Serial ATA II этот интерфейс носит с изрядной долей условности, поскольку, строго говоря, поддержка функциональности того, что предполагается назвать именем SATA II (когда появятся его официальные спецификации) реализована пока не в полной мере (точнее — на основе расширенной спецификации Serial ATA 1.0a), поэтому мы, используя обозначение Serial ATA II 3 Гбит/с, будем иметь ввиду эту «ограниченность» функциональности на данном этапе.

И вот сейчас мы имеем возможность познакомиться с новейшим поколением настольных дисков Hitachi — накопителями серии Deskstar T7K250 на пластинах 125 Гбайт.



Диск Hitachi Deskstar T7K250 HDT722525DLA380 на 125-гигабайтных пластинах, использованный в наших испытаниях (выпуск — апрель 2005 г.).

Диски этой серии имеют внутреннее (то есть не для маркетингового пользования) кодовое имя Vancouver 4 (на это указывают и два первых символа номера версии firmware — V4xxxxxx, см. скриншот ниже) и продолжают славную линейку «Ванкуверов» предыдущих поколений — Deskstar 7K250 (Vancouver 3), Deskstar 180GXP (Vancouver 2) и Deskstar 120GXP (Vancouver). И это несмотря на то, что две предшествующие серии настольных дисков Hitachi — Deskstar 7K400 и 7K500 — получили иное кодовое имя — Kurofune и Kurofune 2 соответственно. Впрочем, различия данных серии дисков вполне очевидны — последние используют исключительно 5-пластинные (10-головочные) модели гигантской емкости (400 и 500 Гбайт соответственно), тогда как Ванкуверы традиционно ограничиваются использованием максимум трех пластин и шести головок, имея более скромную максимальную емкость моделей, а также модели с меньшей емкостью — для более широкого круга потребителей. Впрочем, четвертый Ванкувер здесь несколько отличается от своих предшественников — новая серия состоит всего из двух (по емкости) моделей (250 и 160 Гбайт) и обе они имеют по 2 пластины (4 и 3 головки соответственно). Напомню, что для совсем бюджетного сегмента Hitachi имеет «однопластинную» серию Deskstar 7K80.

Для обозначения моделей применяется обновленная кодировка моделей накопителей Hitachi. например, модель HDT722525DLA380 расшифровывается так:

H = Hitachi
D = Deskstar
T = Two-disk (двухпластинная)
72 = 7200 об./мин.
25 = 250 Гбайт - макс. емкость для серии
25 = 250 Гбайт - емкость данной модели (или 16 для 160-GB-моделей этой серии)
D = кодовое имя серии (Vancouver 4)
L = толщина 1 дюйм (форм-фактор 3,5 дюйма)
A3 = интерфейс Serial ATA 3 GB/s (или AT для ATA)
8 = кэш-память диска 8 Мбайт
0 = резерв

Маркировка использованного нами диска приведена на рисунке.


Маркировка диска, использованного в наших испытаниях.

 

Характеристики дисков

Основные паспортные характеристики дисков Hitachi серии Deskstar T7K250, 7K400 и 7K250 представлены в таблице 1.

Таблица 1. Характеристики дисков Hitachi Deskstar T7K250, 7K250 и 7K400.

Серия
T7K250
7K250
7K400
Емкость моделей, Гбайт
250, 160
250, 200, 160, 120, 80, 40
400
Число головок/пластин
4/2 и 3/2
6/3 и менее
10/5
Плотность записи, Гбайт на пластину (Гбит/кв. дюйм)
125 (92,1)
80 (62)
80 (62)
Максимальная скорость чтения/записи данных на пластине, Мбит/с
843
757
757
Скорость чтения/записи данных на пластине, Мбайт/с
67,8—32,9
(зоны с 0 по 29)
61,4—29,7
(зоны с 0 по 29)
61,4—29,8
(зоны с 0 по 29)
Среднее время поиска при чтении, мс
8,5
8,5 (8,8 для 1 пласт.)
8,5
Логический интерфейс
ATA-7
ATA-7
ATA-7
Физический интерфейс
Serial ATA II 3Gb/s UltraATA/133
Serial ATA 1.0 и UltraATA/100
Serial ATA 1.0 и UltraATA/133
Скорость передачи данных по интерфейсу, Мбайт/с
300, 150 (sata) и 133 (pata)
100 (pata) и 150 (sata)
133 (pata) и 150 (sata)
Размер буфера данных, Мбайт
8
8 или 2
8
Размер области буфера под firmware, Кбайт
270
260
271
Гарантированное количество старт-стоп циклов
50 000
50 000
50 000
Акустический шум вращения, дБА, тип. (макс.)
28 (32)
30 (34) (3 диска)
28 (32) (2 диска)
26 (30) (1 диск)
31 (35)
Акустический шум поиска, дБА, тип. (макс.)
34 (37)
Quiet Seek: 29 (33)
34 (37)
Quiet Seek: на 1-2 больше, чем для idle
35 (38)
Quiet Seek: 33 (36)
Ударостойкость в работе (2 мс), G
55
55
55
Ударостойкость при хранении (2 мс), G
350

350 (1 и 2 пласт.)
300 (3 пластины)

225
Температура, С, вкл.(выкл.)
+5…55 (-40…+65)
Потребление энергии, не более, ватт, при:
запуске-раскрутке
и в покое (idle)
28,5 (1.88A@12V)
5,2(pata)-6,2(sata)
24 (1.72A@12V)
5-7(pata)/ 5,6-7,6(sata) — В зависимости от числа пластин

30 (2A@12V)
9(pata)/ 9,6(sata)
Вес, грамм, не более
640
640
700

Судя по спецификациям, новички и диски серии 7K400 и 7K250 имеют очень много общего. Основные различия, как и ожидалось, — это возросшие плотность записи, линейная скорость чтения/записи пластин и скорость интерфейса (в случае использования SATA II). Впрочем, паспортная линейная скорость чтения возросла всего на 11%, тогда как плотность записи — в полтора раза. То есть в очередной раз мы можем констатировать, что рост плотности записи происходит в основном за счет уплотнения дорожек вдоль радиуса (от 7K250 к T7K250 Track-Per-Inch увеличилась c ~90 до 120 тыс., то есть на 33%), нежели за счет роста плотности записи вдоль дорожек (она увеличилась c ~689 до 768 Kbpi, то есть на 11%). Интересно, что размер области одного бита вдоль дорожки равен около 32 нанометров (!), а поперек дорожки — около 200 нм, то есть рост плотности магнитной записи опережает даже рост плотности размещения транзисторов на кристаллах микросхем.

Из других параметров новых дисков можно отметить увеличившуюся область на firmware в кэше диска (впрочем, аналогичную c 7K400), а акустика, ударостойкость и энергопотребление дисков остались на том же уровне, что были у двухпластинных моделей серии 7K250 (как и использованные в накопителях различные «фирменные» технологии). Очевидно, что последнее поколение Ванкуверов использует и более скоростные интерфейсы — Serial ATA II 3 Гбит/с и UltraATA/133 вместо SATA 1.5 Гбит/с и UltraATA/100 соответственно. Очевидно, как и 7K400, диски серии T7K250 поддерживают новый набор команд Streaming feature set, призванных увеличить производительность дисков при работе накопителя c потоковыми данными (например, аудио/видео). Впрочем, на их счет не стоит возлагать больших надежд — как показали наши испытания дисков Hitachi серии 7K400, реальная выгода от использования таких команд при работе в «потоковых» задачах если и есть, то на общей скорости почти не сказывается.

Из внимательного изучения спецификаций вытекает еще один важный факт, незаметный на первый взгляд. Дело в том, что так называемое время на Command Overhead для новой серии существенно улучшено. Command overhead определяется как время от момента записи команды хоста в регистр команд диска до выставления флага DRQ (Data Request) в регистре статуса для первого байта данных команды чтения (чтобы их можно было использовать дальше) за вычетом времени физического поиска и латентности. Условно говоря, это измеренное системой (хостом) время поиска диска, если бы механический поиск происходил мгновенно. :) Если для дисков серии Deskstar 7K250, 7K400 и других параметр Command overhead для операций «Read (cache not hit) (from Command Write to Seek Start)» и «Seek (from Command Write to Seek Start)» был равен 0,5 мс (типичное значение), то для T7K250 это время уменьшилось до 0,3 мс! При чтении из кэша Command overhead не изменился и остался на уровне 0,1 мс (однако в случае наличия очереди команд он возрос c 0,1 до 0,2 мс). Для справки — при записи этот параметр равен 0,015 мс (и 0,05—0,2 мс при наличии очереди). Таким образом, использование нового более быстродействующего контроллера диска (при неизменной механике) в новых дисках серии T7K250 может привести к снижению времени поиска/доступа (как среднего, так и минимального) по сравнению c предшественниками. Впрочем, по спецификациям они остались на прежнем уровне.

Количество сегментов кэш-памяти для этих дисков адаптивно меняется во время работы и в зависимости от задач может составлять, по данным производителя, до 128 при чтении и до 63 при записи. Однако на практике, видимо, их количество редко превышает 32, поскольку большее число при 8-мегабайтном буфере нецелесообразно при выполнении большинства настольных задач.

Серия Deskstar T7K250 состоит всего из четырех моделей (HDT722525DLAT80, HDT722525DLA380, HDT722516DLAT80 и HDT722516DLA380) — емкостью по 250 и 160 Гбайт соответственно c последовательным и параллельным интерфейсами. Любопытно, что на этапе предварительных тестировaний в арсенале этой серии существовало еще 4 модели — HDT722525DLSA80, HDT722525DLSA20, HDT722516DLSA80 и HDT722516DLSA20 — c интерфейсом Serial ATA 1.0 (то есть без поддержки NCQ и скорости 3 Гбит/с) и даже c буфером 2 Мбайт (об этом даже остались упоминания в официальных OEM-спецификациях). Однако позднее их выпуск посчитали нецелесообразным.

Еще одним интересным фактом является различие указанной в спецификациях плотности записи между моделями емкостью 250 и 160 Гбайт. Очевидно, что они используют пластины емкостью 125 и 120 Гбайт соответственно, и логично было бы предположить, что 120-ки — это просто «укороченные» c края 125-ки. Однако если основываться на паспортных данных, то выясняется, что это далеко не так (см. таблицу 2).

Таблица 2. Спецификации дисков Hitachi Deskstar T7K250 разной емкости.
Емкость модели серии Deskstar T7K250 250 Гбайт 160 Гбайт
Количество пластин
2
2
Количество головок
4
3
Секторов на дорожку
630—1296
594—1242
Количество зон форматирования
29
29
Areal density - max (Gbits/in2)
92.1
81.21
Data transfer rates (Mbps)
843.2
807.8
Recording density - max (Kbpi)
767.7
712.4
Track density [kTPI]
120
114

Фактически, линейная плотность записи и плотность дорожек вдоль радиуса увеличилась заметно больше, чем следовало бы из соотношения 125/120=4,2% — они возросли на 7,8% и 5,3% соответственно, что в сумме дает 13,4% разности в Areal density (плотности записи на единицу площади). При этом, как ни странно, изменения Data transfer rates и максимального количества секторов на дорожку (то есть в начале диска) хорошо согласуется c 125/120=4,2%! Таблица распределения цилиндров для этих дисков четко показывает, что в зависимости от емкости модели зоны форматирования и распределение цилиндров по ним существенно различны (то есть даже попытки мысленно «сместить» одно из распределений не приводят к обнаружению сходства в распределениях).

Вывод один — для моделей емкостью 160 Гбайт серии T7K250 Hitachi использует иное форматирование пластин, нежели для старшей модели этой же серии. Впрочем, необходимо также отметить, что данные накопители (вслед за Deskstar 7K80 и многочисленными Travelstar) применяют так называемое адаптивное форматирование, что при определенных условиях видно на графиках скорости линейного чтения в высоком разрешении (см. ниже).

Внешний вид корпуса новых дисков почти не изменился по сравнению c предыдущим поколением 7K250 (см. фото).

Hitachi Deskstar T7K250 Hitachi Deskstar 7K250
Hitachi Deskstar T7K250, вид снизу Hitachi Deskstar 7K250, вид снизу

Зато плата контроллера изменилась кардинально. Применение новой микросхемы контроллера производства Infineon (совместная разработка с IBM/Hitachi) позволило не только перейти на использование нового интерфейса, но и заметно сократить площадь платы контроллера — прежние три микросхемы заменила одна — контроллер Infineon (на фото).



Платы контроллеров SATA-дисков Hitachi Deskstar T7K250 (вверху) и 7K250 (внизу).

Причем, в отличие от дисков серии 7K400, использующих 5 пластин, где лимит толщины платы контроллерa был критичен и поэтому микросхема памяти располагалась на этой же стороне платы, что и остальные элементы (см. фото здесь), в дисках серии T7K250 и 7K250 память помещена c другой, внутренней стороны платы контроллерa.

Полезной особенностью контроллеров SATA-дисков Hitachi является использование не только стандартного SATA-разъема питания, но и прежнего IDE-шного (типа 4-контактного Molex):


«Двойное» питание SATA-дисков Hitachi T7K250.

Разумеется, одновременно их использовать не стоит, о чем предупреждает наклейка на корпусе диска (см. фото выше) и красочная картинка в руководстве по установке:

Внутренности этого диска c интерфейсом SATA можно посмотреть, например, на этой фотографии, предоставленной производителем:


SATA-диск Hitachi T7K250 изнутри.

Необходимо отметить, что SATA-диски серии Deskstar T7K250 поставляются, как правило (по крайней мере, в розницу и большинству OEM-партнеров), с предустановленной скоростью передачи данных по интерфейсу 150 Мбайт/с, а не 300 Мбайт/с. Это сделано с целью исключения проблем несовместимости более высокоскоростного интерфейса с некоторыми старыми контроллерами. Тем пользователям, которые пожелают использовать диск со скоростью интерфейса 3 Гбит/с, следует использовать утилиту Hitachi Feature Tool для переключения.


Основной информационный экран утилиты Hitachi Feature Tool 1.97.

Напомним, что эта полезная утилита, работающая в среде DOS, позволяет не только получить достаточно подробную информацию о дисках, установленных в системе, но и изменять некоторые «низкоуровневые» параметры работы дисков (причем, не только IBM/Hitachi) — разрешать или запрещать кэширование чтения и записи,



Некоторые возможности утилиты Hitachi Feature Tool 1.97.

изменять скорость и режим работы UltraATA-интерфейса (кстати, эти режимы можно менять и для SATA-диска T7K250!), полезную емкость диска и режим акустики, контролировать температуру. Начиная же с версии 1.97 утилита позволяет переключаться между скоростными режимами интерфейса SerialATA (только для дисков Hitachi, для дисков других вендоров не работает) — 150 и 300 Мбайт/с:



Экран переключения SATA-режима утилиты Hitachi Feature Tool 1.97.

а также выбирать режим размывания спектра интерфейса SATA. После пары предупреждений



Предупреждения при переключении интерфейса в Hitachi Feature Tool 1.97.

и выключения питания утилита изменит скорость интерфейса SATA. Работа NCQ при этом никак не «задевается», то есть NCQ одинаково функционирует при обеих скоростях интерфейса.

Мы оттестировали накопители Deskstar T7K250 для обеих скоростей интерфейса со стороны диска — при скорости 1,5 Гбит/с c контроллерами ICH5 (южный мост чипсета Intel 875P) и Silicon Image SiI3124-2, при скорости 3,0 Гбит/с — только с контроллером SiI3124-2, но при разных скоростях шины PCI (обычной PCI32/33 МГц и профессиональной высокоскоростной PCI-X).  

 

Участники испытаний

Итак, в настоящем сравнении принимают участие SerialATA-модели дисков Deskstar трех последних поколений:

А также пара новичков с интерфейсами SATA и SATA II, рассмотренных нами ранее

Помимо базового варианта использования дисков Hitachi Deskstar T7K250 и 7K250 в настольных ПК мы также рассмотрим их работу в режиме тихого замедленного поиска, в котором эти диски предполагается эксплуатировать преимущественно в бытовых (консьюмерских) устройствах — в этом режиме даже по спецификациям шум поиска этих дисков практически неразличим на фоне шума вращения.

Методика тестирования скоростных показателей

Для тестов жестких дисков применялся стенд в составе:

  1. Процессор Intel Pentium 4 3.0C
  2. Материнская плата ABIT IC7-G на чипсете i875P
  3. Системная память 2x256 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 Arbyte YY-W201BK-A

Диски жестко закреплялись на металлическом шасси корпуса системного блока и подключались к контроллерам интерфейса SerialATA 1.0 (без NCQ) мосте ICH5 на материнской плате и Serial ATA II 3 Гбит/с (с NCQ) на отдельной PCI-плате контроллера Silicon Image SiI3124-2. С последней мы оттестировали данный диск T7K250 (а также Samsung SP2004; остальные не имело смысла, поскольку они не поддерживают ни NCQ, ни 3 Гбит/с — впрочем, при подключении Deskstar 7K250 и 7K400 к этому контроллеру наблюдалось почти двукратное замедление случайного доступа, да и скорость в большинстве тестов падала существенно; видимо, виновата взаимная несовместимость). Тестирование на SiI3124 осуществлялось в трех вариантах интерфейса и шины:

  • 1,5 Гбит/с на шине PCI на плате ABIT IC7-G
  • 3,0 Гбит/с на шине PCI на плате ABIT IC7-G
  • 3,0 Гбит/с на шине PCI-X на плате Gigabyte GA-8KNXP Ultra-64 (чипсет Intel i875P c южным мостом Hance Rapids 6300ESB c шиной PCI-X)

В последнем случае все остальные компоненты системы были теми же, что и c платой ABIT IC7-G, поэтому мы можем рассчитывать на совместимость результатов и попробовать оценить возможные преимущества от использования более высокоскоростного интерфейса Serial ATA 300 Мбайт/с при переходе c шины PCI на более высокоскоростную и более подходящую такому интерфейсу шину PCI-X (или PCI64). А из сравнения результатов диска T7K250 для контроллеров ICH5 и SiI3124 на скорости 1,5 Гбит/с мы можем попытаться определить выгоду от использования Native Command Queuing.

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 с середины диска по объему. 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) использовались тесты AIDA32, H2benchw и WinBench 99. 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 общепризнанный WinBench 99 (хотя на последний мы не очень опираемся в выводах, поскольку неоднократно была замечена оптимизация продуктов именно под него — в частности, этим грешит и контроллер SiI3124, см., например, здесь).

 

Результаты тестов физических параметров

Сначала — графики скорости линейного чтения для некоторых последних дисков Hitachi Deskstar (нажмите на них, чтобы посмотреть графики целиком).

T7K250 HDT722525DLA380 7K250 HDS722525VLSA80
7K400 HDS724040KLSA80 Hitachi Deskstar 7K80 80 Гбайт

Как и ожидалось, график для T7K250 заметно «опережает» графики для моделей 7K250/7K400/7K80, произведенных с использованием 80-гигабайтных пластин: скорость линейного чтения возросла почти на 11,6% в начале диска (что хорошо согласуется со спецификациями), на 10,6% в конце и на 11,9% в среднем. Таким образом, по скорости линейного чтения/записи пластин новички Hitachi T7K250 на 125-гигабайтных пластинах обошли почти всех соперников и вплотную подобрались к дискам Seagate Barracuda 7200.8 на 133-гигабайтных пластинах. И это вполне закономерно. :)

Производитель утверждает, что для дисков серий Deskstar T7K250 и 7K80 используется адаптивное форматирование, когда каждая поверхность магнитных пластин форматируется с индивидуальной плотностью записи для получения наиболее оптимальных характеристик каналов чтения и записи. Напомню, что ранее адаптивное форматирование начало применяться в дисках Hitachi линейки Travelstar (подробности см. в нашем обзоре). Однако если для последних «гребенки» на графиках скорости линейного чтения четко указывали на использование адаптивного форматирования, то для испытанных дисков Deskstar T7K250 и 7K80 никакой «гребенки» не было и в помине, а некоторая «шероховатость» графиков для двух изученных моделей T7K250 при ближайшем рассмотрении (при построении графиков с большим разрешением по оси емкости) не подает никаких признаков чередования поверхностей с разной плотностью записи (периодических колебаний на графике) по крайней мере вплоть до разрешения 1 Мбайт, с которым графики были измерены (для двухголовочного 7K80 — то же самое). Емкость одного внешнего цилиндра для старшей модели T7K250 составляет 2592 Кбайт (или 648 Кбайт на дорожку одной стороны пластины). То есть минимальный «период колебаний» графика скорости линейного чтения при адаптивном форматировании теоретически может составлять около 2,5 Мбайт в начале диска (и разрешения в 1 Мбайт было бы недостаточно для гарантированного наблюдения таких чередований). Однако производитель утверждает, что технология адаптивного форматирования для линеек Travelstar и Deskstar совершенно одинакова, то есть период «чередования» пластин при этом должен быть гораздо больше, чем один трек. Значит, если мы не наблюдаем чередования пластин на графиках Deskstar T7K250, то либо оно действительно идет «потреково» (в рамках одного цилиндра) и нам просто не хватает разрешения, чтобы его наблюдать, либо все поверхности для данных конкретных дисков были отформатированы с совершенно одинаковой плотностью записи (так получилось ;)), либо транслятор физического пространства диска в логическое тщательно маскирует неоднородности из-за адаптивного форматирования (как наблюдается, например, в дисках Maxtor DiamondMax Plus 9) и суммарные графики получаются «гладкими», без таких колебаний, как у Travelstar. Чтобы более определенно ответить на эти вопросы, необходимо собрать больше статистики и информации по этим дискам и возможно мы еще вернемся к этому вопросу. А пока продолжим разбираться с производительностью.

По скорости работы интерфейса Serial ATA особых сюрпризов тоже нет — новый «интегрированный» (без транслятора Marvell) контроллер диска T7K250 «пошустрел» на 4 Мбайт/с с мостом ICH5. Здесь диски Hitachi — одни из лидеров, хотя и уступают SATA-моделям Maxtor. Разница в скорости между SATA 1.5 Гбит/с и SATA II 3.0 Гбит/с при использовании контроллера на шине PCI, очевидно, ничтожна (лимит полосы пропускания шины PCI32/33 МГц), хотя она и есть! Зато при устранении «узкого места» в виде шины PCI новый интерфейс «разгоняется» почти на полные свои 300 Мбайт/с (180 Мбайт/с в реальных тестах — это вполне достойный результат). Лучшее, что удалось здесь «выжать» из системы — это 192,6 Мбайт/с в тесте HD Tach 3.0.1.0. Впрочем, не стоит заблуждаться на счет пользы от таких скоростей интерфейса — как показывают наши тесты, на практике выгода от применения вдвое возросшей скорости последовательного интерфейса почти незаметна, даже если хост-контроллер использует высокоскоростную шину для связи с системой.

По реальному среднему времени доступа диск Hitachi T7K250 сюрпризов, к сожалению, не преподнес — даже скорее немного уступил предшественникам (несмотря на сниженный command overhead), хотя все равно он в этом быстрее, чем семитысячники остальных производителей. При использовании режима тихого медленного поиска последний замедляется примерно на 5 мс, как и для предшественников 7K250/7K400. При этом поиск становится почти неслышимым (его можно различить, только если специально прислушиваться), а производительность в «настольных» задачах почти не страдает. Благо, эффективные алгоритмы кэширования, оптимизированные под соответствующие задачи, в данных моделях применяются. И об их эффективности можно судить, в частности, по отложенной записи, оцениваемой нами по соотношению времен доступа при чтении и записи в тесте C'T H2benchW.

Как нетрудно убедиться, здесь у нового поколения Deskstar изменения по сравнению с непосредственными предшественниками тоже минимальны — эффективное время доступа при записи (в целом к накопителю из-под Windows) лишь слегка улучшилось (менее, чем на миллисекунду), причем в режиме тихого поиска у новой модели оно чуть хуже, чем у старой 7K250. Остается констатировать, что переход на новую элементную базу (новый контроллер) не ухудшил (хотя принципиально и не улучшил) отложенной записи — и это объяснимо, если учесть преемственность данной разработки Infineon с использованием традиционной «айбиэмовской» системы команд контроллера и отработанной годами политики кэширования.

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).

Тестовый файл 128 Кбайт:
T7K250 SATA (ICH5)
7K400 SATA
7K250 SATA

SiI3124 3Gb/s PCI-X
SiI3124 3Gb/s PCI32
SiI3124 1.5Gb/s PCI32
Тестовый файл 1 Мбайт:

T7K250 SATA (ICH5)
7K400 SATA
7K250 SATA

SiI3124 3Gb/s PCI-X
SiI3124 3Gb/s PCI32
SiI3124 1.5Gb/s PCI32
Тестовый файл 4 Мбайт:

T7K250 SATA (ICH5)
7K400 SATA
7K250 SATA

SiI3124 3Gb/s PCI-X
SiI3124 3Gb/s PCI32
SiI3124 1.5Gb/s PCI32
Тестовый файл 32 Мбайт:

T7K250 SATA (ICH5)
7K400 SATA
7K250 SATA

SiI3124 3Gb/s PCI-X
SiI3124 3Gb/s PCI32
SiI3124 1.5Gb/s PCI32

Результаты теста ATTO Disk Benchmark для дисков Hitachi Deskstar.

В целом, если судить по этому тесту, оптимизация firmware дисков IBM/Hitachi для чтения и записи файлов блоками разного размера за три поколения (7K250, 7K400, T7K250) не претерпела кардинальных изменений — графики для дисков с SATA-контроллером моста ICH5 весьма похожи. Впрочем, положительные изменения у Vancouver 4 по сравнению с предшественниками все же есть:

  • в полтора-два раза возросла скорость записи мелкими блоками от 512 байт до 8 Кбайт (и это очень радует, поскольку ранее диски Hitachi в этом уступали конкурентам, причем для 7K400 кэширование записи даже немного ухудшилось по сравнению с 7K250),
  • ускорилось и чтение мелкими блоками,
  • а для файлов размером менее 1 Мбайт явно улучшилось кэширование записи (устранен еще один из прежних недостатков).

Оптимизация firmware дисков по упреждающему чтению осталась на прежнем хорошем уровне (файлы объемом вплоть до 4 Мбайт читаются фактически со скоростью используемого ATA-интерфейса). Таким образом, в целом изменения алгоритмов firmware у Vancouver 4 явно положительны и, кстати, разницы между тихим и обычным режимом поиска у диска T7K250 в этом тесте практически нет.

Если же сравнивать работы диска на контроллере SiI3124-2 при разных скоростях интерфейса SATA и шины PCI, то становится очевидным, что применение высокоскоростной шины PCI-X (и PCI64) только играет на руку эффективному кэшированию файлов как при чтении, так и при записи, тогда как на «обычной» шине PCI 32 бит/33 МГц выгода от эффективного кэширования диском файлов на чтение и запись существенно падает (даже ниже уровня ICH5) и разница между двумя скоростями интерфейса SATA практически незаметна (все лимитируется шиной PCI).

Теперь перейдем к тестам производительности в приложениях.

[Часть 2. Быстродействие в приложениях, энергопотребление, выводы]






Дополнительно

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.