Жесткие диски со скоростью вращения 15 000 оборотов в минуту по-прежнему считаются «королями» современного винчестеростроения. Весной этого года мы уже знакомили вас с новыми «пятнадцатитысячниками» в продуктовых линейках SCSI-дисков Maxtor и Seagate (напомним, что Maxtor Atlas 15K II одержал убедительную победу над Seagate Cheetah 15K.4 по производительности в большинстве задач). Но картина была бы не полной, если бы мы не рассмотрели аналогичные продукты и двух других традиционно сильных игроков на этом рынке — Hitachi и Fujitsu. C представителем первого из них — диском Hitachi Ultrastar 15K147 — мы познакомимся в этой статье, а на закуску (для следующей статьи) оставим очень интересный диск Fujitsu MAU3xxx. Таким образом, вслед за высокотехнологичными достижениями «американской мысли» (Maxtor и Seagate), нам предстоит оценить и силу «японской мысли» (Fujitsu и Hitachi), хотя, справедливости ради, следует отметить, что у последней команда разработчиков унаследовала и богатые традиции американской же IBM. ;)
Участники испытаний и их характеристики
Вот он — «буферастый» герой нашего обзора:
Видимо, наиболее «ключевым» его отличием от «соплеменников» стоит признать наличие кэш-памяти объемом 16 Мбайт вместо традиционных для таких дисков 8 Мбайт.
Основные паспортные характеристики пятнадцатитысячников Hitachi в сравнении с предшественниками и конкурентами от Maxtor и Seagate представлены в таблице 1.
| Таблица 1. Основные характеристики современных Ultra320 SCSI-дисков Hitachi, Maxtor и Seagate со скоростью вращения 15 000 об./мин. | ||||
|---|---|---|---|---|
| Серия | Hitachi Ultrastar 15K73 (DK32EK) | Hitachi Ultrastar 15K147 | Maxtor Atlas 15K II | Seagate Cheetah 15K.4 |
| Модели | HUS157336VL3800 HUS157336VL3600 HUS157373VL3800 HUS157373VL3600 (есть аналоги для Fibre Channel 2 Gb/s) | HUS151437VL3800 HUS151437VL3600 HUS151473VL3800 HUS151473VL3600 HUS151414VL3800 HUS151414VL3600 (есть аналоги для SAS и Fibre Channel 2 и 4 Gb/s) | 8E036L0 8E036J0 8E073L0 8E073J0 8E147L0 8E147J0 | ST336754LW ST336754LC ST3733454LW ST3733454LC ST3146854LW ST3146854LC (есть аналоги для SAS и Fibre Channel) |
| Емкость магнитных пластин, Гбайт | 14.8 | 29.4 | 37 | 37 |
| Емкость моделей, Гбайт | 36.9 / 73.9 | 36.7 / 73.4 / 147 | 36.7 / 73.5 / 147.1 | 36.7 / 73.4 / 146.8 |
| Число головок/пластин | 5/3 и 10/5 | 3/2, 5/3 и 10/5 | 2/1, 4/2 и 8/4 | 2/1, 4/2 и 8/4 |
| Скорость вращения шпинделя, об./мин. | 15 073 (ср. латентность 1,99 мс) | 15 000 (средняя латентность вращения — 2,0 мс) | ||
| Размер буфера данных, Мбайт | 8 | 16 (2,5 Мбайт используется под firmware) | 8 | 8 |
| Среднее время поиска при чтении, мс | 3,9 / 3,9 | 3,3 / 3,6 / 3,7 | 3,0 / 3,1 / 3,4 | 3,5 |
| Среднее время поиска при записи, мс | 4,2 / 4,2 | 3,7 / 4,0 / 4,1 | 3,4 / 3,5 / 3,8 | 4,0 |
| Максимальное и минимальное время поиска при чтении, мс | 0,4 — 7,2 | 0,6 — 6,7 | 0,3 — 8,0 | 0,2 — н/д |
| Максимальное и минимальное время поиска при записи, мс | 0,5 — 8,0 | 0,7— 7,0 | 0,5 — 9,0 | 0,4 — н/д |
| Макс. устоявшаяся (sustained) скорость чтения/записи данных на пластину, Мбайт/с | 79 | 93,3 | 98 | 96 |
| Интерфейс | Ultra320 SCSI (совместим с Ultra160, Ultra2 и UltraSCSI) | |||
| Макс. скорость интерфейса, Мбайт/с | 320 | |||
| Другие интерфейсы | Fibre Channel (200 Мбайт/с) | SAS (300 Мбайт/с) и Fibre Channel (212,5 и 425 Мбайт/с) | SAS (300 Мбайт/с) и Fibre Channel (200 Мбайт/с) | SAS (300 Мбайт/с) и Fibre Channel (200 Мбайт/с) |
| Коннекторы интерфейса SCSI | 68-pin WIDE 80-pin SCA-2 | |||
| Гарантированное количество старт-стоп циклов | — | 50 000 | 50 000 | — |
| MTTF/MTBF, часов | 1,2 млн. | нет данных | 1,4 млн. | 1,4 млн. |
| Гарантия | 5 лет | 5 лет | 5 лет | 5 лет |
| Акустически шум вращения, дБА | 36/37 | 35 | 32/32/34 | 30/32/36 |
| Акустически шум поиска, дБА | — | 46 | — | — |
| Ударостойкость в работе R/W (2 мс), G | 15 (@11 мс) | 15 (@11 мс) | 63/30 | 60 |
| Ударостойкость при хранении (2 мс), G | 250 (75@ 11 mc) | 250 (80@ 11 mc) | 250 | 250 |
| Температура, С, вкл. (выкл.) | +5…55 / макс. {Tкорпуса=60 C для Maxtor} (-40…+70) | |||
| Потребление, ватт, не более, при: поиске (seek) в покое (idle) | — 9,8/12 | 13,2/13,9/17 8,2/8,8/11,2 |
| 13,5/14,3/17,5 8,04/9,5/12,0 |
| Вес, грамм, не более | 750 | 758 | 910 | 771 |
Серия Ultrastar 15K147 (кодовое внутреннее имя — Viper) стала четвертой по счету серией дисков Hitachi/IBM со скоростью вращения 15 000 об./мин. И в этом отношении Hitachi идет в ногу с Seagate, которая примерно в те же сроки выпустила свою Cheetah 15K.4 (каждая из компаний утверждает, что именно она в свое время первой выпустила на рынок «пятнадцатитысячники»). Как и предшествующая серия Ultrastar 15K73 (DK32EK), новая серия 15K147 базируется на пластинах немного меньшей емкости, чем у остальных конкурентов, и при этом исходит максимум из 10-головочного (5 пластин) дизайна, тогда как конкуренты ограничиваются максимум 4 пластинами и 8 головками. Сложно сказать, что двигало разработчиками Hitachi при принятии такого решения (в неумении выжать из пластин нужную плотность записи Hitachi упрекнуть сложно ;)) — возможно, они рассчитывали получить при этом несколько меньшее время поиска, чем у конкурентов (пластины меньшего диаметра и короче ход кронштейнов с головками)? Хотя сравнение спецификаций этого, увы, не подтверждает — среднее и минимальное время поиска у моделей Ultrastar 15K147 оказывается немного хуже, чем у основных конкурентов от Seagate и, тем более, Maxtor. Однако указанная нами причина, видимо, все же верна, поскольку по максимальному времени поиска диски Hitachi заметно опережают даже «чемпионов» от Maxtor. Впрочем, по сравнению с предшественником 15K73 время поиска явно улучшилось.
Максимальная плотность записи у новых «пятнадцатитысячников» Hitachi составляет 61,7 Гбит на кв. дюйм (у предшественника 15K73 было 31.2). Интересно, что наибольшая линейная плотность записи вдоль дорожек у новых SCSI-дисков Hitachi оказалась примерно на 12% меньше, чем у последний SATA-дисков этой компании (686 против 767 Кбит на дюйм), а плотность треков вдоль радиуса — даже на 33% меньше (90 против 120 тыс. на дюйм). Это — плата за вдвое более высокую скорость вращения и надежность. Впрочем, данная максимальная линейная плотность записи вдоль и «поперек» дорожек с хорошей точностью соответствует параметрам 80-гигабайтных пластин ATA-дисков Hitachi — 689 Кбит на дюйм и 90/93.5 тыс. на дюйм соответственно (при 62 Гбит/кв. дюйм общей макс. плотности). И поскольку Ultrastar 15K147 разрабатывался и начал производиться еще в пору гегемонии 80-гигабайтных пластин для трехдюймовых ATA-дисков (примерно одновременно с Kurofune 7K400), то очевидно, что на самом-то деле никаких «жертв» плотностью записи в угоду скорости вращения не приносилось — для Ultrastar 15K147 использовали самую высшую плотность на тот момент! Впрочем, несмотря на это, устоявшаяся скорость линейного чтения-записи у этих дисков (если верить спецификациям) оказалась несколько меньше, чем у аналогичных дисков Maxtor и Seagate (хотя и на 18% больше, чем у предшественника). Кстати, как и в 15K73 (и дисках линейки Travelstar), здесь Hitachi использует стеклянные, а не алюминиевые пластины (в Deskstar используются как раз алюминиевые).
По сравнению с предыдущими поколениями дисков Hitachi со скоростью вращения 15 тыс. об./мин. у современников не только вдвое увеличилась плотность записи на магнитные пластины и заметно повысилась скорость линейного чтения и поиска, но и почти вдвое возрос буфер для кэширования данных (16 Мбайт — пока редкость среди SCSI-дисков, даже топовых). Утверждается, что 16-мегабайтный буфер «greatly improves average read/write response time», :) что вместе с другими фичами типа поддержки Tagged Command Queuing, адаптивных алгоритмов кэширования чтения (число сегментов буфера может адаптивно меняться от 1 до 256!), кэша отложенной записи и др. должно заметно поднять производительность накопителей в ресурсоемких приложениях.
Улучшилась и надежность накопителей — на 2 порядка возрос показатель для невосстановимых ошибок чтения (с 1014 до 1016), теперь нормируется количество старт-стоп циклов и ряд других параметров. Несколько снизилось энергопотребление и нагрев дисков в работе. Забавно утверждение, что Hitachi (вместе с IBM) имеют уже 80 лет (!) опыта разработки «удостоенных наград» технологий для жестких дисков, что подтверждает высокую надежность выпускаемых накопителей. :) Среди таких технологий, применяемых в Ultrastar 15K147, — автоматический поиск и замещение дефектных блоков, защелка актуатора с головками при выключении, Rotational Position Optimization (оптимизирует латентность вращения с целью более быстрого доступа к данным), Command Reordering Optimization (оптимизирует перемещение головок, чтобы повысить производительность), Rotational Vibration Safeguard (улучшает быстродействие в многодисковых системах хранения данных за счет электронной «компенсации» вибрации) и пр. Немного улучшилась и акустика накопителей, хотя начиная с 15K73, Hitachi уже использует в этих дисках жидкостные подшипники (Fluid Dynamic Bearing или FDB).
В компанию к интерфейсам Ultra320 SCSI и Fibre Channel 2 Гбит/с добавились еще последовательные Serial Attached SCSI (SAS, 3 Гбит/с) и Fibre Channel — 2 Гбит/с и новейший 4 Гбит/с.
Плата контроллера нового диска достаточно компактна и использует минимум микросхем (две ключевых из которых — от Infineon и Hitachi, а память рассчитана на тактовую частоту целых 200 МГц).
Маркировка 73-гигабайтной модели с интерфейсом SCA-2, использованной нами для испытаний, показана на рисунке.
Отметим, что диск был произведен на сингапурском заводе компании еще в ноябре прошлого года (хотя взят «в канале» он был незадолго до опубликования этого обзора).
По утверждению производителя, диски Ultrastar 15K147 предназначены для следующих применений enterprise-уровня:
- Online transaction processing
- RAID
- Storage Area Network (SAN)
- Network Attached Storage (NAS)
- Scientific engineering and data analysis
- Imaging systems
- Media streaming
- Data warehousing
Для сравнения с Hitachi Ultrastar 15K147 (модель HUS151473VL3800 емкостью 73 Гбайт) мы будем использовать оттестированные ранее диски Maxtor Atlas 15K II (73 Гбайт) и Seagate Cheetah 15K.4 (147 Гбайт), а также самый быстрый SCSI-диск со скоростью вращения 10 000 об./мин. — Maxtor Atlas 10K V емкостью 147 Гбайт. Диск Seagate в данных испытаниях работал в дефолтной Server Mode (адаптивное кэширование).
Методика тестирования скоростных показателей
Для тестов жестких дисков применялся стенд в составе:
- Процессор Intel Pentium 4 3.0C
- Материнская плата Gigabyte GA-8KNXP Ultra-64 на чипсете Intel E7210 (i875P с южным мостом Hance Rapids 6300ESB с шиной PCI-X)
- Системная память 2×256 Мбайт DDR400 (тайминги 2.5-3-3-6)
- Контроллер Ultra320 SCSI Adaptec AIC-7902B на шине PCI64
- Основной жесткий диск Maxtor 6E040L0
- Блок питания Zalman ZM400A-APF, 400 ватт
- Корпус Arbyte YY-W201BK-A
Диски жестко закреплялись на металлическом шасси корпуса системного блока и обдувались небольшим «торцевым» вентилятором для 5-дюймового отсека корпуса (без этого обдува они начинали опасно перегреваться уже через пару часов тестов). SCSI-диски подключались к системе (по одиночке!) коротким 20-сантиметровым кабелем (без терминатора, который есть в самом диске), чтобы минимизировать набег фазы на высокой частоте передачи интерфейса Ultra320 (а это — едва ли не главный бич современного SCSI, не позволяющий этой параллельной шине развиваться в более высокочастотную область), то есть добиться по возможности наилучшей скорости передачи данных по шине SCSI в нашей тестовой системе. Для контроллера (в не-RAID режиме) использовался драйвер Adaptec версии 3.0.0.0 за сентябрь 2004 года. Испытания проводились под управлением операционной системы MS Windows XP Professional SP2. 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, ATTO Disk Benchmark, многопотокового чтения/записи и теста в программе Adobe Photoshop CS). 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. Перед тестированием диски прогревались в течение 20 минут запуском программы с активным случайным доступом.
Результаты тестов физических параметров
Итак, нам предстоит выяснить, способно ли удвоение объема буфера до 16 Мбайт у накопителей этого класса произвести такой же фурор, как это было не так давно в стане настольных жестких дисков при появлении дисков Maxtor MaXLine III и старших моделей DiamondMax 10.
Но сначала — графики скорости линейного чтения.
 |
Hitachi Ultrastar 15K147 HUS151473VL3800 |
 |
Maxtor Atlas 15K II 8E073J0 |
 |
Seagate Cheetah 15K.4 ST3146854LW |
По скорости линейного чтения/записи Maxtor Atlas 15K II заметно превосходит соперников. И дело даже не в том, что максимальная, в начале диска, скорость у Maxtor 15K II — 97,7 млн. байт/с, а у Hitachi 15K147 — «лишь» 93,4. Важнее другое — по средней скорости первый превосходит второго на весьма большую величину 13%, а по минимальной скорости (в конце диска) превосходство достигает 19%! Неким утешением для Hitachi здесь может служить лишь то, что диск Seagate Cheetah 15K.4 все же немного отстает от него (вопреки спецификациям) — на 2% в среднем, на 0,2% в начале и на 10% в конце диска.
Адаптивное форматирование в дисках Hitachi этой серии не используется, поэтому и его признаков на графике скорости линейного чтения, построенном в высоком разрешении, у диска Hitachi Ultrastar 15K147 я не обнаружил. Таким образом, адаптивное форматирование, примененное в SCSI-дисках Maxtor последнего поколения, явно играет им на руку, обеспечивая непревзойденную скорость линейного чтения и записи.
По скорости работы интерфейса Ultra320 SCSI наши соперники тоже имеют некоторые отличия, но диск Hitachi продемонстрировал здесь на удивление низкие показатели — на уровне 130 Мбайт/с (более характерные для Ultra160 SCSI) — что поначалу даже поставило под сомнение наличие интерфейса Ultra320 SCSI у этих дисков. Впрочем, проблема благополучно разрешилась использованием несколько иных тестов для определения скорости интерфейса, чем я традиционно привожу в статьях.
Дело в том, что многие программы используют для этих целей так называемый Core Test. В этом тесте повторяются команды чтения по одному и тому же адресу (в начале диска), и если диск хранит в кэше данные, которые он только что отослал, следующая команда читает точно из кэша. Некоторые диски применяют такую стратегию кэширования, которая эффективно сохраняет только что отосланные данные чтения, и для них Core Test дает наиболее высокие результаты (это большинство ATA-накопителей). Однако некоторые другие диски, к которым принадлежат и последние SCSI-модели Hitachi, выставляют средний приоритет для подобных заданий, что приводит к меньшим попаданиям в кэш постоянно повторяющихся запросов чтения по одному и тому же адресу и заметно меньшему результирующему показателю скорости в Core-тесте.
Альтернативой может быть похожий тест, но с введением задержки примерно в 0,8 мс между последовательными командами чтения по одному адресу. Этот подтест в пакете H2Bench называется «delayed 0.8 ms». Такая задержка позволяет жесткому диску завершить цикл упреждающего чтения (read-ahead) пластины, то есть данные для следующей команды чтения уже наверняка будут в кэше и гарантированно оттуда прочтутся «в шину». (Похожий подход использует и HD Tach 3.0.1.0)
Поэтому тот же пакет C'T H2Bench использует два (точнее даже 3) различных метода для измерения скорости работы интерфейса между диском и хостом.
Core Test дает лучшие показатели на ATA-дисках (и до сих пор приводился мной в статьях), а «delayed»-тест показывает, как правило, чуть меньшую скорость для ATA-дисков и контроллеров, но в случае SCSI-дисков, наоборот, часто имеет преимущество и показывает более высокую скорость bus transfer (interface speed).
Из других популярных дисковых утилит, которые показывают для этих дисков Hitachi (и ряда других систем), существенно более высокую скорость bus speed, я бы отметил тест HD Tach версии выше 3
и, как ни странно, иногда даже Sandra 2005 сообщает удивительно высокие (порой даже рекордные) показатели. Результаты Interface Speed в этих тестах в сравнении с H2Bench Core Test представлены на следующей диаграмме.
Теперь стало очевидно, что интерфейс Ultra320 SCSI на всех дисках работает с вполне достойной скоростью 180-230 Мбайт/с. Core Test дает наиболее низкие результаты на дисках Hitachi и Maxtor и наиболее высокие — на Seagate, хотя delayed-тест все равно для SCSI-дисков показывает бОльшую скорость. Удивил bus-speed-тест пакета Sandra 2005, имеющего в плане бенчмаркинга жестких дисков весьма невысокую репутацию, — в данном случае (но именно в данном конкретном!) он выдал наилучший результат из всех использованных программ (впрочем, в тесте ATTO Disk Benchmark для этих дисков получились примерно такие же цифры, см. ниже). Разумеется, при наличии буфера 8 и, тем более, 16 Мбайт такие различия в скорости интерфейса между дисками можно считать совершенно несущественными при реальной работе, если, конечно, на одном SCSI-шлейфе не «сидит» массив из нескольких накопителей.
По измеренному среднему времени доступа диск Hitachi Ultrastar 15K147 уступил обоим соперникам, несмотря на «ухищрения» с укорочением пластин. Впрочем, этого следовало ожидать и из спецификаций. Дополнительную информацию дает сопоставление среднего времени доступа, измеренного под Windows отдельно для чтения и записи — по тому, как падает среднее время доступа при записи относительно чтения, можно попытаться судить, в частности, об эффективности работы алгоритмов отложенной записи и кэширования записываемых данных в буфере диска. (Разумеется, не следует думать, что average write access time на следующей диаграмме реально отражает данную физическую характеристику накопителей! Это лишь некий программно измеряемый при помощи теста параметр, по которому можно судить об эффективности кэширования записи в буфере диска.)
Диск Hitachi демонстрирует здесь очень необычное поведение — такое ощущение, что во время этих измерений кэширование записи у Hitachi перестает работать вообще и тест измеряет чисто физическую характеристику доступа при записи. Результат был перепроверен при помощи теста IOmeter, где блоки по 512 байт читались или записывались случайным образом при отсутствии очереди команд (QD=1). Поведение полностью повторилось!
Мне остается лишь предположить, что в данном случае адаптивные алгоритмы кэширования у диска выставляют сегментацию кэша равной единице: как мы помним, у Ultrastar она может меняться в зависимости от задачи от 1 до 256 сегментов и логично предположить, что видя совершенно случайный характер запросов при глубине очереди =1 firmware решает, что кэшировать данный поток команд имеет смысл одним единственным сегментом, что в определенной мере вполне логично. И это предположение хорошо согласуется с результатами непосредственных измерений времени доступа при записи в зависимости от количества сегментов кэш-памяти — с уменьшением числа сегментов оно резко повышается. В общем, хочу в очередной раз подчеркнуть, что просто так брать отношение среднего времени доступа, измеренного при чтении, к измеренному при записи (хоть в IOmeter, хоть в H2bench), и на основании этой дроби выводить эдакий показатель «эффективности кэширования записи» у того или иного диска — неправильно и даже глупо (это может иметь смысл только при фиксированной сегментации, и то с большой натяжкой). Для количественной оценки эффективности отложенной записи, видимо, нужен более комплексный подход.
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 (а также 256 и 512) 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: | |
|---|---|
 | Hitachi Ultrastar 15K147 HUS151473VL3800 |
| Maxtor Atlas 15K II 8E073J0 |
 | Seagate Cheetah 15K.4 ST3146854LW |
| Тестовый файл 1 Мбайт: | |
 | Hitachi Ultrastar 15K147 HUS151473VL3800 |
| Maxtor Atlas 15K II 8E073J0 |
 | Seagate Cheetah 15K.4 ST3146854LW |
| Тестовые файлы 2 и 4 Мбайт: | |
 | Hitachi Ultrastar 15K147 HUS151473VL3800 |
| Maxtor Atlas 15K II 8E073J0 |
 | Seagate Cheetah 15K.4 ST3146854LW |
| Тестовые файлы 8, 16 и 32 Мбайт: | |
 | Hitachi Ultrastar 15K147 HUS151473VL3800 |
| Maxtor Atlas 15K II 8E073J0 |
 | Seagate Cheetah 15K.4 ST3146854LW |
По результатам этого теста в глаза бросается крайне низкая скорость работы диска Hitachi с блоками малого размера при записи — особенно от 512 до 32768 байт. Это кореллирует с результатами предыдущего теста. В целом, проблемы «с записью» (точнее, с производительностью при записи) для firmware нового Ультрастара вырисовываются все четче. И это именно недоработки программистов Hitachi! К сожалению, и здесь вдвое больший буфер данных Hitachi не продемонстрировал своих преимуществ.
До сих пор мы не увидели ни одного «бонуса», который мог бы дать диску вдвое больший буфер 16 Мбайт! Посмотрим, даст ли он что-то в приложениях.
Быстродействие в приложениях
Переходим к тестам производительности накопителей в приложениях. И первым делом, попробуем выяснить, как хорошо диски оптимизированы для многопотоковой работы. Для этого я традиционно использую тесты в программе NBench 2.4, где файлы размером 100 Мбайт записываются на диск и читаются с него несколькими одновременными потоками.
Данная диаграмма позволяет нам судить об эффективности алгоритмов многопотоковой отложенной записи жестких дисков в реальных (а не синтетических, как было на диаграмме со средним временем доступа) условиях при работе операционной системы с файлами. Лидерство диска Maxtor при записи несколькими одновременными потоками подавляюще (даже десятитысячник Maxtor обходит тут пятнадцатитысячников конкурентов!), тогда как Hitachi Ultrastar 15K147 «ковыляет» на многопотоковой записи очень скромно.
Однако при многопотоковом чтении ситуация прямо противоположная — диски Seagate уверенно лидируют, Hitachi твердо держится за «серебро», а Maxtor выглядит очень посредственно. Налицо явный перекос — эффективности чтения программисты Hitachi Ultrastar уделили гораздо больше внимания, чем записи. Впрочем, 16-мегабайтный буфер себя снова ничем особенным не проявляет.
Теперь посмотрим, как диски ведут себя в «преклонных», но до сих пор популярных тестах Disk WinMark 99 из пакета WinBench 99. Напомню, что мы проводим эти тесты не только для «начала», но и для «середины» (по объему) физического носителя для двух файловых систем, а на диаграммах приведены усредненные результаты. Безусловно, данные тесты не являются «профильными» для SCSI-накопителей со скоростью вращения 15 000 об./мин., и мы, приводя тут их результаты, апеллируем не столько к желанию определить «наиболее быстрый профессиональный диск», сколько отдаем дань уважения самому тесту и тем читателям, которые привыкли судить о скорости диска по тестам WinBench99. В качестве «утешения» заметим, что эти тесты с определенной долей достоверности покажут нам, какова производительность этих enterprise-накопителей при выполнении задач, более характерных для настольного компьютера.
Как видим, диск Hitachi плетется в хвосте, сильно отставая от соперников. Ну да шут с этим. :)
Более свежие комплексные «трековые» тесты оценки «настольной» производительности дисков в пакетах PCMakr04 и C'T H2BenchW, к сожалению, лишь посыпают солью раны.
В обоих случаях новичок от Hitachi крайне невыразителен. И зачем только ему буфер 16 Мбайт? ;)
По скорости работы дисков с временным файлом программы Adobe Photoshop диск Hitachi Ultrastar 15K147 тоже сильно отстал от соперников и «выступает» на уровне великолепного десятитысячника Maxtor (заметим — гораздо более дешевого).
В свете почти полного провала накопителя Ultrastar 15K147 в «настольных» и потоковых задачах мне остается только предположить, что «заточенность» его firmware под «серьезное» чтение способно придать ему скорости на профессиональных и серверных нагрузках.
Тесты в Intel Iometer
Переходим к задачам, более характерным для профилей использования данных накопителей. Для имитации работы дисков в различных приложениях мы используем специальные паттерны в программе Intel IOmeter. Сперва — традиционные распространенные паттерны, предложенные Intеl и сайтом Storagereview.com — имитация работы различных серверов (DataBase, File Server, Web Server) и рабочей станции — Workstation.
К сожалению, чуда не произошло, и во всех трех серверных паттернах Hitachi Ultrastar 15K147 держится середнячком, выступая чуть хуже диска Seagate Cheetah 15K.4 на высоких очередях запросов. До великолепного Maxtor Atlas 15K II ему, увы, далеко — даже на паттерне WebServer, где «опальная» запись отсутствует вовсе!
В результате усреднения серверных нагрузок получаем, что для подобных задач накопитель Maxtor Atlas 15K II на 15% производительнее диска Hitachi Ultrastar 15K147.
В паттерне «рабочая станция» ситуация повторяется, только разрыв между дисками усиливается, и теперь Hitachi отстает от Seagate не на 3,7%, а на 7,5% (а от Maxtor — на все 25%).
И даже десятитысячник Maxtor имеет шансы потягаться с Ultrastar 15K147!
Теперь — наши собственные паттерны для IOmeter, более близкие по назначению настольным ПК, хотя определенно показательные и для enterprise-накопителей, поскольку и в «глубоко профессиональных» системах жесткие диски львиную долю времени считывают и записывают большие и маленькие файлы, а также иногда копируют файлы. А поскольку характер обращений в тесте IOmeter (по случайным адресам в пределах всего объема диска) более характерен именно для систем серверного класса, то и значение этих «простых настольных» паттернов чтения и записи для исследуемых в этом обзоре дисков возрастает.
При имитации чтения крупных файлов (типа архивов, крупных баз данных, аудио, видео, больших фотографий и пр.), как я и предполагал, для Hitachi Ultrastar 15K147 наступили, наконец, благоприятные условия — диск идет почти вровень с Seagate Cheetah 15K.4 и заметно обгоняет Maxtor. Зато при записи он просто «сдох», а на единичной глубине очереди вообще наблюдалась странная картина — скорость диска Hitachi упала НА ПОРЯДОК! (Я не поленился и прогнал эти паттерны еще пару раз — в пределах погрешности результаты повторились!)
При имитации чтения мелких файлов положение диска Hitachi, увы, далеко не такое радужное, как на крупных — он уступил соперникам, хотя и немного. При записи мелких файлов фатального провала уже не наблюдается, но скорость по-прежнему несколько ниже, чем у соперников.
При имитации копирования крупных файлов (впрочем, для серверного накопителя это не очень частая задача) однотипные диски Seagate и Hitachi идут примерно вровень, попеременно немного обгоняя друг друга и заметно отставая от продуктов Maxtor. По результатам геометрического усреднения шести предыдущих графиков получаем, что на данных операциях (чтение, запись и копирование крупных и мелких файлов) в среднем диск Hitachi Ultrastar 15K147 уступил не столько своим соперникам, но даже десятитысячнику Maxtor Atlas 10K V. Эдакий скромняга! :)
Оставшиеся паттерны превращаются в формальность:
Hitachi последний при имитации дефрагментации
и на потоковых чтении/записи крупными и мелкими блоками он примерно равнозначен диску Seagate Cheetah 15K.4 и сильно отстает от Maxtor.
Акустический шум и энергопотребление
После таких результатов тестов производительности как-то неловко говорить, что Hitachi Ultrastar 15K147 немного экономичнее своих основных соперников, но издает чуть больший шум в работе, чем они. Субъективно принудительный обдув в работе ему требуется, но звон от вращения заметно тише, чем был у SCSI-дисков еще год-два тому назад.
Выводы
Кратко подытожить нововведения в накопителях Hitachi Ultrastar 15K147 по сравнению с предшественником 15K73 можно так: удвоилась емкость и кэш-память, заметно возросла скорость чтения/записи и поиска, улучшилась надежность, экономичность и акустика, добавились новые последовательные интерфейсы. По спецификациям эти диски выглядят, в общем, ничуть не хуже тех же Seagate Cheetah 15K.4!
И все бы хорошо, если бы очевидные промахи программистов Hitachi, фактически «загубивших» производительность этих дисков на операциях записи, не свели на нет все старания «железячников» — в подавляющем большинстве приложений Hitachi Ultrastar 15K147 работает заметно медленнее своих основных конкурентов, а кое-где проигрывает даже лучшим современным дискам со скоростью вращения 10000 об./мин.! Лишь в редких случаях типа чтения крупных файлов и блоков данных наш герой способен потягаться с соперниками. Честно говоря, я, когда приступал к испытаниям этого диска знаменитого производителя, рассчитывал совсем на другие результаты. Мои надежды на новый фурор 16-мегабитного буфера, увы, не оправдались. Что же, будем ждать другого подходящего случая — благо, диски с таким буфером уже начали проникать на рынок.
