Жесткие диски SCSI. IBM против Seagate

Как известно, фирмы IBM и Seagate являются одними из крупнейших производителей жестких дисков. Обе находятся на переднем крае технологических разработок в этой области. Хотя жесткие диски с интерфейсом SCSI всегда считались прерогативой высокопроизводительных серверов и рабочих станциий, оставляя массовый рынок более дешевым IDE устройствам, последнее время из-за возростающих требований к скорости доступа к данным, это положение начинает меняться. Поскольку SCSI диски всегда были дороже своих IDE собратьев, главной проблемой на пути их широкого распространения является ценовой фактор. К счастью недавно младшие модели сильно подешевели, не истратив при этом преимуществ интерфейса SCSI.

У IBM и Seagate есть полная линейка продуктов, от массовых недорогих до самых современных и производительных дисков и нам показалось интересным сравнить несколько пар дисков с примерно одинаковыми параметрами. В качестве таких выступили три пары: недорогие UltraSCSI 7200 RPM, UltraWide SCSI 7200 RPM с большим объемом и самые быстрые сегодня Ultra2 SCSI 10000 RPM. Еще двум (последним IBM) у нас пары не нашлось.

Вот их характеристики:

  IBM
DDRS-39130
Ultrastar 9ES
Seagate
ST39140N
Medalist Pro SCSI
IBM
DGHS 18U
Ultrastar 18XP
Seagate
ST118273W
Barracuda 18
IBM
DRVS-09V
Ultrastar 9LZX
Seagate
ST39102LW
Cheetah 9LP
IBM
DNES-318350
Ultrastar 18ES
IBM
DRHS 36V
Ultrastar 36XP
Capacity 9Gb 9Gb 18Gb 18Gb 9Gb 9Gb 18Gb 36G
RPM 7200 7200 7200 7200 10020 10045 7200 7200
Multisegmented cache buffer (optional) 512Kb 512Kb 1024Kb 512Kb (2048Kb) 1024K (4096К) 1024K (4096К) 2048K 4096K
Internal Transfer Rate (Mb/s) 8.4 — 13.4 8.5-15 7.7 — 15.4 10.8-17.0 15.2 — 23.4 14.5 — 21.3 12.7 — 20.2 11.7 — 19.9
Max. External Transfer Rate (Mb/s) 20
Ultra SCSI
20
Ultra SCSI
40
UltraWide SCSI
40
UltraWide SCSI
80
Ultra2 SCSI
80
Ultra2 SCSI
80
Ultra2 SCSI
80
Ultra2 SCSI
Average Seek, Read/Write (ms) 7.5 9.5/10.5 7.5 7.6/8.3 5.6 5.2/6.0 7.0/8.0 7.5

Замечания: первое — к сожалению в последнее время производители странным образом шифруют названия своих дисков, поэтому возможно, что Ultrastar 18XP это тоже, что и Ultrastar 3XP и совсем не DGHS, и второе — поскольку методы измерения скоростных характеристик часто отличаются у разных производителей, приведенные цифры сложно сравнивать напрямую.

Диапазон остальных моделей представлен в таблицах:

Жесткие диски IBM

Mobile Desktop PCs Servers/ Workstations Enterprise servers
2GB-4GB
Travelstar 4GN
Travelstar 6GN
Deskstar 16GP Ultrastar 9ES  
5GB-8GB
Travelstar 4GT
Travelstar 5GS
Travelstar 6GN
Travelstar 6GT
Travelstar 8GS
Travelstar 10GT
Deskstar 16GP Ultrastar 9ES  
9GB-17GB
Travelstar 10GT
Travelstar 14GS
Deskstar 14GXP
Deskstar 16GP
Ultrastar 9ES
Ultrastar 9LZX
Ultrastar 18ES
Ultrastar 9LP
Ultrastar 9ZX
Ultrastar 9LZX
18+ GB
  Deskstar 22GXP
Deskstar 25GP
Ultrastar 18ES
Ultrastar 18ZX
Ultrastar 36XP
Ultrastar 18XP
Ultrastar 18ZX

Жесткие диски Seagate

Ultra ATA
33 Mb/s
Ultra SCSI
40 Mb/s
Ultra2 SCSI
80 Mb/s
Fibre Channel
100 Mb/s
2GB-4GB
Medalist 2122
Medalist 3210
Medalist 3221
     
4GB-9GB
Medalist 4310
Medalist 4321
Medalist 6422
Medalist Pro 6530
Medalist 6531
Medalist 8420
Medalist 8630
Medalist 8641
Medalist Pro SCSI
Barracuda 4XL
Barracuda 9LP
Medalist Pro SCSI
Barracuda 9LP
Cheetah 9LP
Barracuda 9LP
Cheetah 9LP
9GB+
Medalist Pro 9140
Medalist 10230
Medalist 10231
Medalist 10240
Medalist 13030
Medalist 13640
Medalist 17240
Medalist Pro SCSI
Barracuda 9LP
Barracuda 18
Medalist Pro SCSI
Barracuda 9LP
Cheetah 9LP
Barracuda 18
Barracuda 18LP
Cheetah 18
Barracuda 36
Cheetah 36
Barracuda 50
Barracuda 9LP
Cheetah 9LP
Barracuda 18
Barracuda 18LP
Cheetah 18
Cheetah 18LP
Barracuda 36
Cheetah 36
Barracuda 50

Конфигурация

MB Chaintech 6BTS с AHA7880 UltraWideSCSI контроллером на ней, Intel Celeron 450A (ранее 300A), 64Mb RAM, Windows NT 4.0 / SP4. Система стоит на IDE Fujitsu 3.5Gb. К AHA7880 подключаются тестируемые диски. К дополнительному PCI SCSI контроллеру Tekram DC390 подключается CDROM Pioneer 12x. На дисках создается по одному разделу на весь диск, форматируется под NTFS. Для Ultra2 дисков применялось дополнительное охлаждение, хотя, как показала практика, для некоторых моделей это не было действительно необходимым.

В качестве теста использовалась программа ZD WinBench 99 1.0. Тест "Disk CPU Utilization" можно осуществлять в двух режимах: с фиксированной скоростью чтения и с максимально достижимой. В таблице представлен первый вариант со скоростью 4000000b/sec. "TB/S" означает Thousand Bytes/Sec. Иногда приводится процент загрузки процессора при работе теста. В программе ZD Winbench 99 1.0 есть возможность строить графики чтения, аналогичные программе HDDSPEED. Только здесь нет ограничения на размер диска 8Гб (точнее на 1024 цилиндр), что очень удобно. На графиках по горизонтальной оси — цилиндр (переведенный в почти гигабайты — 10^30 байты), по вертикальной скорость в 10^20b/s (Почти Mb/s). Для быстрых дисков видно ограничение на графике — около 20Mb/s. Upgrade программы до версии 1.1 и переписка с авторами не прояснило ситуацию, так что скорее всего это особенность алгоритма. (Заметим, что на RAID системе удалось получить цифру больше 20Mb/s). Дополнительные обозначения во втором столбце: s — чем больше, тем лучше, t  — чем меньше, тем лучше.

UltraSCSI 7200 RPM

Как вы знаете, для жестких дисков есть два параметра: скорость чтения данных с диска и скорость передачи их по интерфейсу. Для достижения максимальной эффективности необходимо, что-бы вторая была больше первой. Для SCSI (и многих других систем) скорость передачи по шине определяется двумя параметрами — шириной шины и частотой ее работы. Ширина шины может быть 8 или 16 бит (обозначается narrow и wide). В принципе narrow устройство можно обычно подключить к wide шине и наоборот, но реально этого лучше не делать. Скорости (синхронные) могут быть 10 или 20MHz (Ultra2 — 40MHz), что дает скорости передачи данных в 10, 20, 40Mb/s (80Mb/s). Если считать, что популярные современные диски достигают скоростей чтения с носителя  12-16Mb/s, то для подключения одного диска вполне хватает UltraSCSI — узкой шины на 8 бит и частотой 20МГц. Однако если вы хотите иметь запас для подключения еще одного или нескольких дисков (или CDROM, CDR и т.д.), то необходим запас по скорости интерфейса. Поскольку разница в цене между narrow и wide моделями часто невелики, то обычно рекомендуется сразу использовать UltraWide диски и контроллеры. Тем не менее сегодня производятся и UltraSCSI модификации дисков.

Описанный эффект легко увидеть при использовании программы SCSIBench32 (из состава Adaptec EZ-SCSI), позволяющей динамически менять число устройств, участвующих в тесте:

(Sequential I/O, 64K блок, скорости представлены с точностью до 100kb/s)

 тест
1 2 3 4 5 6 7 8 9
DISK1 14300       8700 11200   14300  
DISK2   13100     9200   10300   13100
CDROM1     1800     1800 1800    
CDROM2       900       900 900
всего 14300 13100 1800 900 17900 13000 12100 15200 14000

В этом тесте использовалось два UltraSCSI диска и два устройства CDROM на одной narrow шине контроллера AHA7880 (т.е. макс. скорость — 20Mb/s). Причем CDROM1 не поддерживает SCSI "Linked Commands", что вероятно и является причиной его более сильного влияния на другие устройства.  Падение скорости работы дисков видно в единственном тесте — 5, здесь уже шина является узким местом в достижении высокой производительности — суммарная скорость 17900kb/s приближается к пределу в 20Mb/s.

К сожалению для IDE такой подход к скоростям интерфейса не срабатывает и достижение максимальной скорости возможно только при подключении одного диска на канал.

Таким образом диски с narrow шиной остаются достаточно интересными и сегодня, поскольку тесты подтверждают, что вполне реально использование на одном канале одного диска и устройства CDROM/CDR. Редко кто согласиться покупать дополнительный SCSI контроллер для CDR, а использование narrow и wide устройств на одном контроллере (например встроенном в материнскую плату) не очень хорошо (в том числе очень желательны активные терминаторы на narrow шине). Можно предложить использование таких дисков как места для хранения данных перед записью на CDR или даже для любительской оцифровки и монтажа видео (хотя это только при наличии аппаратного кодера или быстрого процессора и программного). Из других причин можно привести экономическую — хороший wide шлейф заметно дороже аналогичного narrow.

Результаты

  IBM DDRS-39130 Seagate ST39140N
Общие
Business Disk WinMark 99 (TB/S) 2470
35.71%
2240
30.94%
High-End Disk WinMark 99 (TB/S) 7530
22.88%
7610
19.03%
Disk Transfer Rate:Beginning (TB/S) 13500
1.81%
14700
1.95%
Disk Transfer Rate:End (TB/S) 8820 8750
Disk Access Time (Milliseconds) 13
0.416%
14,5
0.624%
Disk CPU Utilization (Percent Used) 6,97 6,8
High-End подробно
Disk Playback/HE:AVS/Express 3.4 (TB/S) 10200 8630
Disk Playback/HE:FrontPage 98 (TB/S) 14500 20500
Disk Playback/HE:MicroStation SE (TB/S) 11900 11600
Disk Playback/HE:Photoshop 4.0 (TB/S) 4770 4640
Disk Playback/HE:Premiere 4.2 (TB/S) 5650 5880
Disk Playback/HE:Sound Forge 4.0 (TB/S) 6950 7380
Disk Playback/HE:Visual C++ 5.0 (TB/S) 6800 6740


IBM DDRS9
Скрость чтения IBM DDRS-39130

ST39140N
Скрость чтения Seagate ST39140N

UltraWide SCSI 7200 RPM

Эти диски вполне подходят для относительно недорогого хранения и работы с большими объемами   информации с быстрым доступом. Заметим, что эти модели "толстые" — высотой в 1.62 дюйма против обычного одного.

Результаты

  IBM DGHS18U Seagate ST118273W
Общие
Business Disk WinMark 99 (TB/S) 2340
36.56%
2490
36.65%
High-End Disk WinMark 99 (TB/S) 7520
17.55%
8460
20.92%
Disk Transfer Rate:Beginning (TB/S) 15500
2.12%
15200
2.17%
Disk Transfer Rate:End (TB/S) 8270 9910
Disk Access Time (Milliseconds) 12,7
0.792%
11,7
0.989%
Disk CPU Utilization (Percent Used) 7,22 7
High-End подробно
Disk Playback/HE:AVS/Express 3.4 (TB/S) 11700 10400
Disk Playback/HE:FrontPage 98 (TB/S) 23000 22000
Disk Playback/HE:MicroStation SE (TB/S) 13500 13600
Disk Playback/HE:Photoshop 4.0 (TB/S) 4020 5250
Disk Playback/HE:Premiere 4.2 (TB/S) 5030 5890
Disk Playback/HE:Sound Forge 4.0 (TB/S) 7600 8090
Disk Playback/HE:Visual C++ 5.0 (TB/S) 6750 7810


DGHS18U
Скрость чтения IBM DGHS 18U

ST118273W
Скрость чтения Seagate ST118273W

Ultra 2 SCSI 7200 RPM

Ultra2 SCSI

Этот новый стандарт увеличивает пиковую скорость передачи данных по SCSI шине до 80Mb/s, а также максимальную длинну (при соединении одного устройства с контроллером — до 25м). Однако и требования к оборудованию предъявляются новые. Во первых, при подключении на U2 LVD (LowVoltageDifferential) канал не LVD устройств (т.е. SE — Single Ended) режим LVD задействован не будет, вместо этого будет обычный Ultra Wide с максимальной скоростью 40Mb/s. Второе, поскольку устройства Ultra2 не имеют внутренних терминаторов, обязательно потребуется внешний, причем специально под Ultra2. Ни пассивный ни обычный активный не подойдут (эффект такой-же как при подключении SE устройств — меньшая скорость). Однако с большинством U2 контроллеров в поставке идет необходимый кабель с терминатором. Что касается самого кабеля, то в принципе подходит такой-же как и для UltraWide устройств. Обычно кабели Ultra2 продаются сразу с намертво прикрепленным правильным терминатором, поэтому беспокоиться об этом не надо.

Большинством производителей Ultra2 SCSI представляется как совершенно необходимое всем и сейчас. Однако такое происходит со всеми передовыми технологиями и не всегда оправдано экономически. Тем не менее необходимость повышения пропускной способности шины с 40Mb/s до 80Mb/s действительно становится реальностью: при подключении уже 3 быстрых UltraWide SCSI дисков будет наблюдаться падение скорости. Особенно это актуально для массивов RAID 3 и 5 уровня.

В нашем случае Ultra2 диски работали в режиме UltraWide SCSI на AHA7880 материнской платы. Как показали тесты (на P2BLS с onboard Adaptec Ultra2 SCSI контроллером), при подключении одного Ultra2 диска в режиме UltraWide падения производительности практически не наблюдается. Поэтому мы решили использовать один контроллер при тестировании всех дисков.

Результаты

  IBM DNES-318350 IBM DRHS 36V
Общие
Business Disk WinMark 99 (TB/S) 2490
48.89%
2790
41.42%
High-End Disk WinMark 99 (TB/S) 9820
28.11%
11000
27.84%
Disk Transfer Rate:Beginning (TB/S) 19700
3.08 %
19900
3.1 %
Disk Transfer Rate:End (TB/S) 13100 12800
Disk Access Time (Milliseconds) 12
1.22%
12,3
1.02%
Disk CPU Utilization (Percent Used) 7,51 7,21
High-End подробно
Disk Playback/HE:AVS/Express 3.4 (TB/S) 13700 14100
Disk Playback/HE:FrontPage 98 (TB/S) 20100 24400
Disk Playback/HE:MicroStation SE (TB/S) 14700 14300
Disk Playback/HE:Photoshop 4.0 (TB/S) 7440 7740
Disk Playback/HE:Premiere 4.2 (TB/S) 6190 8220
Disk Playback/HE:Sound Forge 4.0 (TB/S) 9710 11300
Disk Playback/HE:Visual C++ 5.0 (TB/S) 8120 8820


DNES 318350
Скрость чтения IBM DNES 318350

DRHS 36V
Скрость чтения IBM DRHS 36V

Ultra2 SCSI 10000 RPM

Диски с RPM 10000 безусловно являются самыми быстрыми сегодня. А в сочетании с Ultra 2 SCSI дают просто фантастические скорости!

Результаты

  IBM DRVS-09V Seagate ST39102LW
Общие
Business Disk WinMark 99 (TB/S) 3040
42.53%
2970
44.27%
High-End Disk WinMark 99 (TB/S) 11300
25.34%
10800
26.70%
Disk Transfer Rate:Beginning (TB/S) 20200
3.24%
19000
2.83%
Disk Transfer Rate:End (TB/S) 15500 12900
Disk Access Time (Milliseconds) 9,3
1.08%
8,81
1.92%
Disk CPU Utilization (Percent Used) 7,26 7,26
High-End подробно
Disk Playback/HE:AVS/Express 3.4 (TB/S) 14500 12800
Disk Playback/HE:FrontPage 98 (TB/S) 25000 23300
Disk Playback/HE:MicroStation SE (TB/S) 16000 15500
Disk Playback/HE:Photoshop 4.0 (TB/S) 6900 6810
Disk Playback/HE:Premiere 4.2 (TB/S) 8800 7860
Disk Playback/HE:Sound Forge 4.0 (TB/S) 11600 11600
Disk Playback/HE:Visual C++ 5.0 (TB/S) 9610 9790


DRVS09V.gif (8037 bytes)
Скрость чтения IBM DRVS-09V

ST39102LW.gif (8579 bytes)
Скрость чтения Seagate ST39102LW

Диск IBM DRVS 09V также выпускается в варианте с буфером в 4Мб. Приведем результаты сравнения этого диска со своми 1Мб аналогом:

  IBM DRVS-09V
1Mb
on AHA7880
IBM DRVS-09V
4Mb
on AHA7880
Общие
Business Disk WinMark 99 (TB/S) 3040
42.53%
3010
44.42%
High-End Disk WinMark 99 (TB/S) 11300
25.34%
11900
26.80%
Disk Transfer Rate:Beginning (TB/S) 20200
3.24%
20200
3.28%
Disk Transfer Rate:End (TB/S) 15500 15500
Disk Access Time (Milliseconds) 9,3
1.08%
9,26
1.51%
Disk CPU Utilization (Percent Used) 7,26 7,03
High-End подробно
Disk Playback/HE:AVS/Express 3.4 (TB/S) 14500 14200
Disk Playback/HE:FrontPage 98 (TB/S) 25000 31200
Disk Playback/HE:MicroStation SE (TB/S) 16000 16500
Disk Playback/HE:Photoshop 4.0 (TB/S) 6900 8440
Disk Playback/HE:Premiere 4.2 (TB/S) 8800 8180
Disk Playback/HE:Sound Forge 4.0 (TB/S) 11600 12200
Disk Playback/HE:Visual C++ 5.0 (TB/S) 9610 9800

Как видно, наличие большого буфера реально может поднять производительность в некоторых приложениях и является желательным для наиболее сложных задач.

Выводы

Итак, абсолютным победителем этого обзора признан диск IBM DRVS-09V в варианте с буфером 4Mb.

Тем не менее все остальные модели на более интенсивных, чем простые офисные, приложениях скорее всего обгонят по скорости большинство современных IDE дисков. Что в свете значительного снижения цен на младшие модели SCSI дисков безусловно привлечет к ним пользователей, ценящих не только объем, но и скорость, возможность легкого расширения системы, универсальность.

Диапазон выпускаемых дисков у представленных компаний очень широк. Для каждой задачи можно подобрать устройство любимой фирмы. Приведенные результаты комплексного теста WinBench могут помочь в выборе конктретной модели. Хотя если смотреть глобально, пожалуй философия выпуска новых моделей все-таки разная. Если IBM выпускает все более технологически совершенные (и более дорогие) модели, например серия  DNES — однодюймовые диски с объемом 9 и 18 Гб с очень удачными тепловыми и шумовыми характеристиками, то Seagate в своими новыми SCSI дисками наоборот хочет завоевать массовый рынок, например моделями Medalist Pro, привлекательными невысокой ценой для современных SCSI дисков.

Оборудование для тестирования предоставлено фирмой ASBM





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.