Hitachi Travelstar 7K100

первый мобильный диск, одолевший 50 Мбайт/с


Продолжаем знакомиться с современными жесткими дисками форм-фактора 2,5 дюйма для ноутбуков среднего и высшего звена. После знакомства с первой серией мобильных семитысячников от Seagate — Momentus 7200.1 — самое время обратиться к аналогичным дискам конкурента, то есть к уже второй по счету серии мобильных семитысячников Hitachi — Travelstar 7K100.


Жесткий диск Hitachi Travelstar 7K100 емкостью 100 Гбайт со скоростью вращения пластин 7200 об./мин.

Появившись на рынке примерно в одно время с Momentus 7200.1, накопители 7K100 унаследовали и развили почти двухлетние традиции Hitachi по выпуску дисков данного класса, ведущие свое начало еще с серии Travelstar 7K60. По наследству получили они и свое кодовое имя: есть 7K60 Именовались как Moraga-C, то 7K100 получили имя Moraga Plus C. Пока что Travelstar 7K100 являются единственными на рынке мобильными семитысячниками «второго поколения». Впрочем, Seagate недавно анонсировала Momentus 7200.2, и с их реальным появлением на рынке эта «исключительность» 7K100 исчезнет. :)

Исходно 2,5-дюймовые мобильные диски со скоростью вращения пластин 7200 об./мин. были предназначены для того, чтобы постараться обеспечить ноутбукам производительность дисковой подсистемы, сравнимую с таковой для настольных компьютеров. Однако до сих пор это положение обрастало достаточно большим количеством условностей, поскольку и максимальная скорость линейного чтения у настольных семитысячников уже несколько лет как достигла величины в 60 Мбайт/с (давно перешагнув 50-мегабайтный рубеж). Тогда как первые мобильные семитысячники могли похвастать лишь 40 с хвостиком Мбайт/с. Да и среднее время доступа у этих мобильных накопителей (в районе 15 мс) не могло сравниться с типичными 13 мс для настольных семитысячников, несмотря на заметно меньший линейный ход и вес кронштейнов с магнитными головками (впрочем, едва ли меньший угловой ход, но меньшую площадь/силу магнитов VCM). Тем не менее, стремление производителей «достичь» на ноутбучных дисках «настольной» производительности нельзя не приветствовать. И, возможно, первым реальным кандидатом на роль покорителя этих рубежей станет именно старший накопитель серии Hitachi Travelstar 7K100, которому впервые в истории 2,5-дюймовых дисков для ноутбуков (поскольку великолепный Savvio 10K.1 все же не того «размерчика») удалось уверенно преодолеть рубеж в 50 Мбайт/с для максимальной скорости линейного доступа, что уже приближает его к настольным собратьям.

 

Устройство и характеристики Travelstar 7K100

Итак, накопители этой серии стали вторыми после Hitachi Travelstar 7K60 дисками этого производителя форм-фактора 2,5 дюйма со скоростью вращения магнитных пластин, равной 7200 об./мин.

Основные технические характеристики этих накопителей в сравнении с предшественниками и конкурентами приведены в таблице 1. Сравнить их с характеристиками некоторых мобильных пятитысячников и четырехтысячников можно, например, воспользовавшись сводной таблицей.

Таблица 1. Основные характеристики дисков Hitachi и Seagate для ноутбуков со скоростью вращения пластин 7200 об./мин.
Серия Hitachi Travelstar 7K100 Hitachi Travelstar 7K60 Seagate Momentus 7200.1
Модели HTS721010G9AT00
HTS721080G9AT00
HTS721060G9AT00
HTS721010G9SA00
HTS721080G9SA00
HTS721060G9SA00
HTS726060M9AT00 ST910021A(AS)
ST980825A(AS)
ST96023A(AS)
ST94015A(AS)
Емкость моделей, Гбайт 100
80
60
60 100
80
60
40
Число головок/пластин 4/2
4/2
3/2
4/2 4/2
4/2
3/2
2/1
Скорость вращения пластин, об./мин. 7200
Размер буфера, Мбайт 8
Среднее время поиска, мс, чтение/запись 10/11 10 10,5/12,5
Внутренняя скорость чтения данных, Мбайт/с 629/561/561 518 45,8 Мбайт/с
Интерфейс UltraATA/100 и SATA/150 NCQ UltraATA/100 UltraATA/100 (SATA/150 NCQ)
Ударостойкость в работе (2 мс), G 300 200 250
Ударостойкость при хранении (1 мс), G 1000 1000 900
Акустически шум вращения, дБА, тип. 26 27 (30 макс.) 25 (28 макс.)
Акустически шум поиска, дБА, тип. 30 33 (35 макс.) 29 (31 макс.)
Температура, С, вкл.(выкл.) +5…55
(-40…+65)
+5…55
(-40…+65)
+5…55
(-40…+70)
Потребление энергии, ватт, при:
запуске-раскрутке
поиске/записи-чтении
в покое (idle)/выкл. (standby)

5,5
2,3/2,0 (2,7/2,3)
1,1/0,2 (1,2/0,25)

5,5
2,6/2,5
1,3/0,25

5,5 (6,4)
2,6/2,2(2,4)
1,3(0,95)/0,26

Прежде всего, отметим, что если старшие 100-гигабайтные модели серии Travelstar 7K100 имеют плотность записи 81 Гбит на кв. дюйм, то младшие модели этой серии емкостью по 80 и 60 Гбайт обладают меньшей плотностью записи — 66 Гбит на кв. дюйм. Для сравнения, у диска Hitachi серии Travelstar 7K60 плотность магнитной записи составляет 50 Гбит на кв. дюйм, а у Seagate Momentus 7200.1 она равна также 81 Гбит на кв. дюйм. Это заметно меньше, чем у большинства современных мобильных пятитысячников (около 100 Гбит на кв. дюйм и даже выше в PRM-сериях). Кстати, заметим, что плотность магнитной записи у дисков серии 7K100 оказывается немного меньше, чем у своих «почти близнецов» с меньшей скоростью вращения — накопителей Hitachi Travelstar 5K100, также имеющих максимальную емкость 100 Гбайт (у них плотность составляет 86 и 70 Гбит на кв. дюйм для старшей и остальных моделей соответственно). Как и Momentus 7200.1, все диски Hitachi серии 7K100 имеют буфер 8 Мбайт и используют пластины емкостью 50 или 40 Гбайт. Однако максимальная линейная плотность до 768 000 BPI при плотности дорожек 127 000 TPI у 7K100 явно выше, чем у Momentus 7200.1. Отметим также, что у 7K100 минимальное расстояние между треками равно примерно 200 н, тогда как размер области одного бита вдоль дорожки равен всего 33 нм (прямо как эффективная длина затвора современных 65-нм транзисторов в микропроцессорах Intel).

Из-за того, что 80- и 60-гигабайтные модели 7K100 имеют заметно меньшую плотность записи, чем 100-гигабайтная, у них и скорость линейного доступа к пластинам оказывается существенно ниже, что и отражено в спецификациях. Так что любителям максимальных скоростей следует привечать только две старшие (то есть 100-гигабайтные) модели этой серии. В остальном характеристики 7K100 тоже заметно отличаются от таковых для 7K60. Так, внутренняя максимальная скорость линейного чтения возросла более чем на 20% (с 518 до 629 Мбит/с), впрочем, учитывая, что в этих накопителях по-прежнему применяется адаптивное форматирование, в конкретных экземплярах могут быть вариации относительно этих значений. Существенно (с 200 до 300 G) возросла рабочая ударостойкость семитысячников Hitachi, что в купе с 1000 G для нерабочей ударостойкости делает их самыми прочными сейчас мобильными накопителями из семитысячников. По сравнению с 7K60 также немного уменьшился акустический шум в работе (особенно при поиске) и энергопотребление/нагрев в работе (утверждается даже, что последнее сравнимо с таковым у пятитысячников). Разумеется, расширился модельный ряд дисков, и увеличилась емкость старших моделей. Также добавились (появились) модели с интерфейсом Serial ATA (пока только 1,5 Гбит/с, но с поддержкой NCQ).

Формально не изменились по сравнению с 7K60 среднее время поиска при чтении и записи и температурные диапазоны работы и хранения.

Впрочем, в Hitachi утверждают, что их диски вполне работоспособны при +60 градусах и даже выше (с меньшим показателем MTBF).

Кстати, гарантированное количество Load/Unload циклов для 7K100 увеличилось вдвое по сравнению с 7K60 и достигло огромной величины в 600 тысяч, сравнимой с показателем для профессиональных SCSI/SAS-накопителей и на порядок больше, чем у настольных ATA-дисков! Естественно, здесь также используется фирменная технология парковки на рампу — Ramp Load/Unload Technology. А также TrueTrack Technology и FDB-мотор.


Жесткий диск Hitachi Travelstar 7K100 изнутри.

Как и в 7K60, здесь применяются так называемые фемто-слайдеры, впервые введенные в обращение именно в 7K60.

Среди достаточно новых и интересных технологий стоит упомянуть PRML (Partial Response Maximum Likelihood) и две технологии управления питанием:HiVERT и Enhanced ABLE. Первая из них расшифровываемая как Hitachi Voltage Efficiency Regulator Technology и, работая в связке с Enchanced ABLE, позволяет экономить потребляемую мощность без снижения производительности диска. Суть ее в следующем. Если от пятивольтового (+5V) источника питаются только шпиндельный и «соленоидный» (VCM) моторы мобильного накопителя, а также чип предусилителей, то остальная электроника диска может быть запитана от более низких напряжений (например, +3,3 и +1,5 вольт). И если ранее для получения более низких напряжений из пяти вольт использовались простые каскадные линейные стабилизаторы (что требовало немалого тока потребления, на схеме слева), то с HiVERT часть из них заменена более экономичными импульсными стабилизаторами с эффективностью преобразования около 90% (на схеме справа).

Впервые это решение было применено в дисках Hitachi серии Travelstar 5K100, где импульсный стабилизатор понижал напряжение с 5 до 3,3 вольт, а для понижения 3,3 до 1,5 вольт использовался линейный стабилизатор, встроенный в центральный микропроцессор накопителя (HDC/MPU). В более поздних вариантах HiVERT второго поколения (например, для Travelstar 4K120 и 7K100) используется также импульсный преобразователь +5 в +1,5 вольт. Исследования Hitachi показали, что эти меры позволяют снизить температуру диска в работе на 3-5 градусов. А, как известно, 10-градусное снижение температуры удваивает время жизни жесткого диска, то есть HiVERT способна увеличить время жизни накопителей Hitachi примерно на 50% (в зависимости от некоторых других условий).

Что касается технологии Enhanced ABLE 3.0 (Adaptive Battery Life Extender), применяемой в дисках Hitachi Travelstar серий 4K80, 5K80, 7K60, 5K100, 7K100, Microdrive 3K6 и некоторых других (первое поколение ABLE появилось ещё в 1995 году), то для улучшения экономичности дисков в работе и паузах обращений эта технология использует расширенные режимы. Такие как Performance Idle, Active Idle, Low Power Idle, Adaptive Standby Mode в дополнение к стандартным уже Sleep Mode, Standby Mode, Idle Mode и Active Mode, которые устанавливаются через команды Advanced Power Management (подробности см. по линку выше).

Впрочем, использование импульсных преобразователей питания на платах контроллеров мобильных дисков не является прерогативой исключительно Hitachi, и в последнее время их все чаще можно увидеть и у других производителей (см., например, наши недавние обзоры таких накопителей).

Габариты моделей 7K100, как и у 7K60 — 100 на 70 на 9,5 мм, типичный вес — 115 грамм. На вид новые Travelstar 7K100 почти не отличаются от прежних 7K60:

 

Здесь используются очень похожий по внешнему виду гермоблок.

Платы контроллеров накопителей 7K100 с интерфейсами UltraATA/100 и Serial ATA имеют сходную компоновку, хотя и различаются некоторыми элементами.

 

К слову, почти те же процессоры использовались в соответствующих моделях серии 5K100.

Тот самый импульсный преобразователь напряжения, о котором говорилось чуть выше:

С точки зрения поддерживаемых функций различия между моделями серий 7K100 с разными интерфейсами заключаются лишь в отсутствии поддержки Interface Power Management и NCQ у UltraATA-вариантов. Управление акустикой поиска через регистр AAM здесь, разумеется, поддерживаются.


Диски серии Travelstar 7K100 предназначены не только для производительных ноутбуков, игровых консолей и компактных настольных систем, но могут также быть использованы в системах видеоредактирования, графических и CAD-станциях, или даже в компактных серверах начального уровня. Кстати, не так давно — в середине июня 2006 года — диски Travelstar 7K100 (и другие мобильные накопители Hitachi GST) получили RoHS-сертификацию.

 

Участники испытаний

Перейдем к испытаниям. Следуя нашей доброй традиции, связанной с тем, что адаптивное форматирование пластин приводит к разным скоростным показателям экземпляров накопителей одной и той же модели, мы оттестировали как старшую модель с параллельным интерфейсом HTS721010G9AT00, так и два «одинаковых» диска HTS721010G9SA00 емкостью 100 Гбайт с интерфейсом Serial ATA.

Для сравнения в испытаниях приняли участие также следующие накопители:

  1. Hitachi Travelstar 7K60 HTS726060M9AT00, 7200 rpm, 60 Гбайт UATA
  2. Seagate Momentus 7200.1 ST910021A, 7200 rpm, 100 Гбайт UATA,
  3. Fujitsu MHV2120BH, 120 Гбайт с интерфейсом SATA
  4. Fujitsu MHV2100BH, 100 Гбайт с интерфейсом SATA
  5. Fujitsu MHV2100AH, 100 Гбайт с интерфейсом UATA
  6. Hitachi Travelstar 5K100 HTS541010G9SA00, 100 Гбайт SATA
  7. Hitachi Travelstar 5K100 HTS541010G9AT00, 100 Гбайт UATA
  8. Hitachi Travelstar 5K80 HTS548080M9AT00, 80 Гбайт UATA
  9. Samsung SpinPoint M60 HM120JC, 120 Гбайт UATA
  10. Samsung SpinPoint M60 HM100JC, 100 Гбайт UATA
  11. Samsung SpinPoint M40 MP0804H, 80 Гбайт UATA
  12. Seagate Momentus 5400.3 ST9160821A, 160 Гбайт UATA
  13. Seagate Momentus 5400.2 ST9120821AS, 120 Гбайт SATA
  14. Seagate Momentus 5400.2 ST9120821A, 120 Гбайт UATA
  15. Toshiba MK8026GAX, 80 Гбайт UATA
  16. WD Scorpio WD800VE, 80 Гбайт UATA

Сравнить производительность наших героев с некоторыми более ранними накопителями вы можете самостоятельно, воспользовавшись данными из наших предыдущих обзоров, поскольку методика тестирования одна и та же.

 

Методика тестирования производительности

Для тестов жестких дисков форм-фактора 2,5 дюйма применялся стенд в составе:

  • Процессор Intel Pentium 4 3.0C
  • Материнская плата ABIT IC7-G на чипсете i875P с южным мостом ICH 5 R
  • Системная память 2x256 Мбайт DDR400
  • Видеокарта Matrox Millennium G400
  • Основной жесткий диск Seagate Barracuda SATA V
  • Блок питания Zalman ZM400A-APF, 400 ватт

Мобильные винчестеры жестко закреплялись на металлическом шасси корпуса тестового системного блока и при помощи переходника подключались к контроллеру интерфейса UltraATA/100 или напрямую к контроллеру Serial ATA моста ICH5 на материнской плате. Основной винчестер был «мастером» на первом канале контроллера чипсета, а испытуемый диск подключался «мастером» на второй канал этого же контроллера. 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 со второй половины диска. 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.

 

Результаты базовых тестов

Сперва — графики скорости линейного чтения дисков (кликните по иконкам, чтобы посмотреть полноразмерные графики). Чтобы сравнить эти графики с графиками для других мобильных дисков, откройте, например, страничку с нашим прошлогодним обзором.

Hitachi Travelstar 7K100 HTS721010G9AT00
Hitachi Travelstar 7K60 HTS726060M9AT00
Hitachi Travelstar 7K100 HTS721010G9SA00 (disk1)
Hitachi Travelstar 7K100 HTS721010G9SA00 (disk2)
Seagate M7200.1 ST910021A (disk1)
Seagate M7200.1 ST910021A (disk2)
Seagate M5400.3 ST9160821A (disk1)
Seagate M5400.3 ST9160821A (disk2)
Seagate M5400.2 ST9120821AS
Seagate M5400.2 ST9120821A
Samsung SpinPoint M60 HM120JC
Samsung SpinPoint M60 HM100JC
Hitachi 5K100 HTS541010G9AT00
Fujitsu MHV2120BH

Как мы уже отмечали ранее в обзоре Travelstar 5K100, несмотря на кажущуюся «гладкость» графиков линейного чтения и записи для этих дисков Hitachi, получаемых популярными тестировочными утилитами, в отличие, скажем, от графиков для дисков Hitachi 7K60 и 5K80, адаптивное форматирование в новом поколении этих продуктов Hitachi отнюдь не исчезло. Оно наглядно видно на графиках, построенных в большем масштабе.

Интересно, что для всех трех исследованных нами дисков 7K100 адаптивное форматирование использует фактически всего три уровня плотности/скорости (по крайней мере, в начале диска). Хотя сами эти уровни различаются между собой до 14%! И даже самый низший из этих уровней в начале диска соответствует линейной скорости чтения 50 Мбайт/с. Также мы видим, что усредненные показатели (графики) для всех трех моделей весьма близки по скорости. Другими словами, нет большой разницы в линейной скорости между одинаковыми моделями, как наблюдалось у Seagate Momentus 7200.1. В частности, обе исследованные нами SATA-модели серии 7K100 продемонстрировали очень близкие показатели во всех тестах, и далее мы будем приводить результаты только для одной из них.

Как и ожидалось, 100-гигабайтные винчестеры Hitachi 7K100 с большим преимуществом опередили по скорости линейного чтения всех своих предшественников и конкурентов, показав среднюю скорость в начале диска на уровне 53 Мбайт/с.

По скорости работы интерфейсов UltraATA/100 и Serial ATA у дисков Hitachi никаких неожиданностей не наблюдается: она на достойном уровне, хотя для SATA-моделей могла бы быть и выше, учитывая достижения конкурентов.

Среднее время доступа при чтении у наших героев оказалось на уровне 15 мс, что чуть хуже, чем было у 7K60, но в среднем не хуже, чем у Seagate M7200.1. В режиме тихого поиска доступ замедляется в среднем лишь на 0,5 мс, что сложно назвать «замедлением», и вполне возможно, что при тихом поиске производительность наших героев почти не пострадает.

Что касается среднего времени доступа при записи, которое в данном случае отражает эффективность кэширования случайной записи в буфере винчестера, то неожиданностей не произошло, и новые семитысячники Hitachi имеют здесь отличные — фактически рекордные для 2,5-дюймовых накопителей показатели. 

 

Быстродействие в приложениях

В тестах многопотоковой записи диски Hitachi 7K100 рекордов, увы, не ставят, уступая и дискам Seagate, и Samsung, и даже Hitachi 7K60. Видимо, виновата в этом недостаточная оптимизация firmware данных контроллеров под такие задачи. Впрочем, неудачными эти результаты тоже назвать нельзя, поскольку 7K100 в этих тестах все же быстрее многих других 2,5-дюймовых винчестеров.

С другой стороны, при многопотоковом чтении наши герои тоже не лыком шиты: уступив только великолепно оптимизированным пятитысячникам Fujitsu и Samsung M60, а также новенькому диску Hitachi 5K160, последние семитысячники Hitachi явно улучшили свои результаты по сравнению с 5K100 и 7K60 и обогнали многих конкурентов, включая Seagate M7200.1.

По детальным результатам теста многопотоковой записи можно видеть, что производительность дисков 7K100 падает не очень существенно, даже если 4 потока записи разнесены между началом и серединой (по объему) диска.

В тестах Disk WinMark 99 из пакета WinBench 99 ситуация в целом склоняется в пользу последних семитысячников Hitachi, если не брать в расчет модели емкостью 160 Гбайт. Впрочем, на NTFS в бизнес-тесте диски Hitachi 7K100 все же уступают семитысячникам Seagate.

Зато в профессиональной (тест High-End) производительности семитысячникам Hitachi 7К100 нет равных, а использование режима тихого поиска ничуть не портит картину.

Производительность винчестеров при типичной работе персонального пользователя мы оцениваем также по двум комплексным трековым тестам — Futuremark PCmark 04 и C'T H2benchW.

В первом из них лидерство Hitachi 7K100 также неоспоримо, тихий поиск даже предпочтительнее обычного, а SATA-модель проигрывает PATA-модели лишь пару процентов.

И еще больший отрыв от преследователей наблюдается у наших героев в другом похожем тесте H2benchW, где они действительно вполне достигают типичного уровня скорости настольных винчестеров (пусть и недавнего прошлого).

Еще более обнадеживают результаты теста на скорость работы с временным файлом программы Adobe Photoshop: снова мы видим, что Hitachi Travelstar 7K100 не имеет себе соперников среди 2,5-дюймовых винчестеров, обгоняя ближайших преследователей более чем на 10%. И режим тихого поиска им в этом не помеха. 

 

Тесты в Intel Iometer

Поскольку производитель позиционирует данные накопители и для компактных серверов начального уровня, то ценность приобретают результаты их быстродействия в различных серверных и workstation-паттернах в программе IOmeter. И наверняка найдется немало желающих использовать 7K100 в компактных серверах (я даже видел готовые системы).

Сначала — усредненные результаты по традиционным серверным паттернам File Server, Web Server и Database.

Увы, результаты для всех трех экземпляров 7K100 несколько разочаровывают: наши герои уступили здесь и своему предшественнику 7K60, и конкуренту Seagate M7200.1. И хотя преимущество над мобильными пятитысячниками у них по-прежнему есть, это не может служить утешением.

В паттерне Рабочая станция наблюдается аналогичная картина. Видимо, виновато все же firmware новых накопителей, поскольку и для недавно вышедших дисков Hitachi 5K160 мы также наблюдаем вялое поведение в этих серверных тестах (хотя последним это как раз простительно).

В более «персональных» задачах типа чтения, записи и копирования крупных и мелких файлов, производительность в которых мы оцениваем по собственным паттернам со случайным характером обращений в пределах всего накопителя, можно снова отметить безоговорочное лидерство семитысячников Hitachi, которые возвращают себе лавры самых быстрых сейчас винчестеров для ноутбуков. Впрочем, старенький Travelstar 7K60 тоже держится молодцом!

Любопытно, что почти по всем отдельным операциям (чтению, записи и копированию крупных и мелких файлов) диски Hitachi 7K100 лидируют, оправдывая свой «звездный» статус.



При имитации дефрагментации наши герои опережают всех на NTFS, но немного уступают дискам Seagate M7200.1 на FAT32,

так что в среднем здесь все мобильные семитысячники оказываются на одном уровне.

Наконец, в паттернах потоковых чтения-записи файлов крупными или мелкими блоками (имитирующих, например, работу цифрового магнитофона с функцией timeshifting или нагрузку на диск при редактировании видео) накопители серии Travelstar 7K100 еще разок демонстрируют свои мускулы, опережая всех (кроме пятитысячников Fujitsu) на крупных блоках и почти всех (кроме Hitachi 5K160 и Samsung M60) на мелких блоках.

 

Энергопотребление и тепловыделение

Производитель в спецификациях отмечает low-power-потребление своих семитысячников, сравнимое с уровнем пятитысячников. Так ли это, мы выясним на личном опыте, хотя, исходя из тех же спецификаций, чудес здесь ждать все же не стоит. Следуя уже отработанной методике (см., например, здесь и здесь), мы измерили непосредственно типичные токи потребления дисков в различных режимах работы: на холостом ходу (только вращение), при чтении, записи, активном поиске, работе ATA-интерфейса, при включении питания и пр. Именно эти параметры в комплексе наиболее полно отражают картину как с нагревом диска (произведение тока на напряжение питания 5 В напрямую дает рассеиваемую диском тепловую мощность, а измерять нагрев диска внутри конкретного ноутбука тоже было бы малоинформативным), так и с экономичностью его работы в составе того или иного ноутбука с примерно известным «тепловым пакетом». Результаты, впрочем, пригодятся и для блейд-серверов, особенно при высокой нагрузке.

Результаты измерений среднего тока потребления дисков в основных режимах приведены в таблице 2 (амперметр с внутренним сопротивлением 0,1 Ом включался в цепь питания +5 В). Некоторые режимы нуждаются в пояснении:

  • Idle — это режим простого вращения диска (без обращения к данным).
  • ATA Transfer — это режим передачи данных по шине ATA без обращения к самой пластине.
  • Seek — активный поиск (хаотическое перемещение головок по всей пластине).
  • Start — максимальный ток в момент старта (усредненный с постоянной времени около 0,1 с).

Все режимы, кроме Start, измерялись во время прохождения соответствующих этапов теста AIDA32 Disk Benchmark, а для операций чтения и записи здесь показаны только максимальные значения (в начале диска).

Таблица 2. Ток потребления (в мА) жестких дисков от источника питания +5В, измеренный в различных режимах работы.

Модель диска / Режим работы диска Скорость вращения шпинделя, об./мин. Idle ATA transfer Write Read Seek Start Label
Fujitsu MHV2120BH 5400 140
380
460
440
480
710
600
Fujitsu MHV2100BH 5400 140
370
470
470
510
670
600
Fujitsu MHV2100AH 5400 110 380
480
470
500
680
600
Fujitsu MHT2060AH 5400 140 380 520 590 590 790 600
Hitachi TS 7K100 HTS721010G9AT00
7200 120 370 570 690 580 830 1100
Hitachi TS 7K100 HTS721010G9SA00
7200 280 540 750 850 740 850 1100
Hitachi TS 5K160 HTS541616J9SA00
5400 170 370 530 460 500 810 700
Hitachi TS 5K100 HTS541010G9AT00 5400 90
380
600
680
590
670
1000
Hitachi TS 5K100 HTS541010G9SA00 5400 210
460
660
710
660
830
1000
Hitachi TS 5K80 HTS548080M9AT00 5400 140 250 620 750 630 700 1000
Hitachi TS 7K60 HTS726060M9AT00 7200 150
370
650
850
650
830
1100
Samsung SpinPoint M60 HM120JC 5400 120
150
520
460
430
590
850
Samsung SpinPoint M60 HM100JC 5400 125 260 530 460 430 620 850
Samsung SpinPoint M40 MP0804H 5400 150 420 490 500 480 790 700
Seagate Momentus 7200.1 ST910021A 7200 190
430
630
690
570
720
580
Seagate Momentus 5400.3 ST9160821A 5400 130
310
510
560
460
580
487
Seagate Momentus 5400.2 ST9120821AS 5400 300
480
650
710
620
760
480
Seagate Momentus 5400.2 ST9120821A 5400 155
350
600
590
490
620
420
Seagate Momentus 5400.2 ST9100824A 5400 140 360 580 590 490 610 420
Seagate Momentus 5400.2 ST9100823A 5400 170 400 600 660 530 730 460
Toshiba MK8026GAX 5400 170 470 580 820 640 830 1000
WD Scorpio WD800VE 5400 150 320 440 500 470 850 500
Fujitsu MHV2160BT 4200 120 320 430 400 440 560 550
Fujitsu MHV2120AT 4200 85 340 450 420 450 450 550

Прежде всего, обращает на себя внимание фантастически низкое потребление PATA-диска 7K100 в режиме idle — лучшее, чем у большинства пятитысячников и сравнимое с четырехтысячниками. Хотя по остальным показателям экономичностью наши герои особо похвастаться не могут, особенно SATA-модель.

Чтобы привести эти цифры к более полезным для конечного потребителя значениям, нами были вычислены два параметра: усредненная потребляемая мощность мобильных дисков при типичной неспешной работе пользователя с ноутбуком и при интенсивной (постоянной) работе ПК с винчестером. Для вычисления этих оценочных показателей, не претендующих, честно говоря, на какую-то «истину в конечной инстанции», я применил две характерные модели использования дисков:

1. При типичной неспешной работе пользователя (например, офисной или при редактировании графики) модель среднего потребления диска описывается формулой:

P typ =(Idle*90%+ Write*2.5%+ Read*7.5%)/100%,

где буквенные режимы означают ток потребления диском в соответствующих режимах обращения к нему, а цифры, на которые эти токи умножаются, — процент по времени, в течение которого диск находится в этом режиме (для чтения и записи берутся максимальные значения тока потребления, соответствующие начальным участкам диска; режим Seek здесь фактически учитывается через чтение и запись). В основу этой модели положено, в частности, то, что при типичной работе ноутбука диск читает/пишет в течение примерно 10% от общего времени.

2. Аналогично, для интенсивной работы с диском (например, дефрагментация, сканирование поверхности, копирование файлов и пр.) среднее потребление численно описывается формулой:

P max =(Write + Seek + Read*3)/5,

где ток приведен в амперах. По вычисленным данным потребляемой мощности построена следующая диаграмма.


Усредненная потребляемая мощность мобильных дисков при типичной работе пользователя ноутбука и при интенсивной (постоянной) работе компьютера с винчестером.

В результате, можно сделать вывод, что экономичность PATA-модели Hitachi Travelstar 7K100 явно улучшилась по сравнению с диском серии 7K60 — как при неспешной, так и при интенсивной работе. И нынешний семитысячник Hitachi с параллельным интерфейсом действительно соответствует уровню потребления большинства пятитысячников при неспешной работе ПК с диском. Между тем, интенсивная работа приводит к резкому возрастанию потребления 7K100, и 3,2 ватта уже сложно признать «уровнем современных пятитысячников», хотя еще недавно некоторые пятитысячники могли иметь такое потребление в работе. Впрочем, PATA-модель Seagate M7200.1 наш герой все же опережает по экономичности в обоих случаях.

Что касается потребления SATA-модели Travelstar 7K100, то здесь особых поводов для оптимизма мы не находим, поскольку оно оказалось фактически самым высоким из всех 2,5-дюймовых накопителей. Остается либо надеяться, что те инновационные подходы, которые Hitachi применила в серии 5K160, значительно уменьшив потребление SATA-моделей, найдут позднее свое отражение и в мобильных семитысячниках Hitachi.

 

Выводы

Безусловно, усилия производителей не прошли даром. И современные мобильные семитысячники оказываются достаточно проворными при выполнении многих потребительских задач. А Travelstar 7K100 является сегодня безусловным лидером по «потребительской» производительности среди 2,5 дюймовых дисков для ноутбуков, сочетая в себе как отличную скорость, так и высокую ударостойкость, относительно низкий шум, неплохую экономичность и вполне достаточную для большинства ноутбуков емкость. Он получает наш приз «За оригинальный дизайн».

Между тем, если вглядеться в диаграммы, то окажется, что отличия мобильных семитысячников от современных мобильных пятитысячников по производительности не такие уж кардинальные, и последние нередко демонстрируют вполне достойные скорости, почти не уступая, а в ряде случаев даже опережая семитысячники от Hitachi и Seagate! То есть использование скорости вращения 7200 об./мин. в дисках для ноутбуков не является панацеей и пока не позволяет кардинально поднять скорость дисковой подсистемы мобильных компьютеров. Возможным выходом из этого положения следует признать даже не столько постепенное наращивание плотности записи и скорости в самих мобильных накопителях, сколько объединение таких накопителей хотя бы в простейшие двухдисковые массивы RAID 0 и 1. Чему в немалой степени способствуют современные чипсеты Intel для ноутбуков с технологией Matrix RAID. А производителям ноутбуков (которые, кстати, уже потихоньку начинают выпускать модели с RAID) хочется пожелать чаще предусматривать место для размещения внутри мобильных компьютеров пары накопителей или добавления второго винчестера по желанию владельца.

 

За предоставленные диски Hitachi благодарим компании ELKO и MCE







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.