Продолжаем знакомство с современными жесткими дисками форм-фактора 2,5 дюйма для ноутбуков среднего и высшего звена, начатое в материалах:
- Samsung SpinPoint M60 HM100JC на 100 Гбайт
- Fujitsu MHV2160BT и MHV2120AT — емкость 160 и 120 Гбайт при 4200 об./мин.
- Hitachi Travelstar 5K100 с интерфейсами Serial ATA и UltraATA
- Мобильные 120 Гбайт от Samsung и Seagate с интерфейсами UltraATA и SATA
- Fujitsu MHV2120BH, MHV2100BH и MHV2100AH — 120 и 100 Гбайт с 5400 об./мин.
Подошла очередь весьма знакового продукта (имеющего, к тому же громкое имя Venus) — первых в мире винчестеров форм-фактора 2,5 дюйма со скоростью вращения 5400 об./мин., использующих технологию перпендикулярной магнитной записи (PMR) вместо традиционной продольной записи, то есть жестких дисков серии Seagate Momentus 5400.3.
По правде говоря, Seagate лишь немного опоздала с выпуском этой серии дисков: несколькими месяцами ранее японская компания Toshiba, которая имеет более богатую историю производства дисков малых форм-факторов и не менее активно занимается научными исследованиями и разработками в области магнитной записи, регулярно рапортуя об очередных рекордах плотности записи, анонсировала действительно первую в мире, без оговорок на форм-фактор и скорость вращения пластин, серию дисков, использующих перпендикулярную магнитную запись — двухпластинную модель Toshiba MK8007GAH и однопластинную MK4007GAL. Логично, что эти новации Toshiba были применены, в первую очередь, к миниатюрным дискам форм-фактора 1,8 дюйма со скоростью вращения магнитных пластин 4200 об./мин. И лишь после того, как Seagate выпустила свои более крупные, быстрые и емкие Momentus 5400.3, предназначенные для более широкого класса устройств, Toshiba тоже объявила свой 2,5-дюймовый PMR-винчестер — MK2035GSS, который заодно стал и первым в мире 200-гигабайтным двухпластинным (9,5 мм в толщину) диском такого форм-фактора. Правда, к сожалению, Toshiba ограничилась для него скоростью вращения лишь 4200 об./мин., так что Momentus 5400.3 до сих пор (на момент написания этой статьи) продолжает оставаться единственным на рынке пятитысячником с перпендикулярной записью. Эдаким пионером, являющимся «всем ребятам примером» аж с зимы 2005/2006 года. И пока единственным продуктом с PMR, реально присутствующим на российском рынке.
Что такое перпендикулярная магнитная запись и чем она отличается от традиционной продольной, кроме собственно более высокой плотности записи данных на пластину, мы описываем в отдельном обзоре, так что сейчас перейдем прямиком к знакомству с накопителями Seagate Momentus 5400.3
Устройство и характеристики Seagate Momentus 5400.3
Серия Momentus 5400.3 (внутреннее кодовое имя Venus) стала третьей по счету (в этом тысячелетии) линейкой жестких дисков Seagate для ноутбуков (если абстрагироваться от топовой Momentus 7200.1, которая появилась примерно в то же время). Фактически диски Momentus 5400.3 появились на рынке почти сразу после того, как Seagate в конце 2005 года обновила серию Momentus 5400.2 (кодовое имя Mercury), увеличив емкость записи на пластину до 60 Гбайт и добавив в линейку 120-гигабайтные и SATA-модели (см., например, наш обзор). Тем не менее, несмотря на почти одновременное появление, эти две серии накопителей значительно различаются — прежде всего тем, что в Momentus 5400.3 впервые стала применяться перпендикулярная магнитная запись, что позволило довести емкость старших двухпластинных моделей до невиданного прежде объема в 160 Гбайт (напомню, что ранее такой объем в 2,5-дюймовых дисках смогла освоить лишь Fujitsu, и то только за счет применения трех пластин и соответствующего увеличения толщины накопителя).
Разумеется, PMR (Perpendicular Magnetic Recording) не стала единственным достоинством накопителей новой серии Seagate, хотя и легла в основу большинства из них. Например, за счет PMR и более высокой плотности записи (около 130 Гбит на кв. дюйм) удалось поднять и скорость линейного доступа к магнитным пластинам, а также реализовать 120- и 100-гигабайтные модели при помощи всего лишь трех магнитных поверхностей (и головок), тогда как в Momentus 5400.2 для этого требовались все 4 головки. Кроме того, Seagate утверждает, что применение PMR позволяет увеличить надежность жестких дисков. В частности, в новой серии Seagate увеличила рабочую ударостойкость моделей, доведя ее до рекордного в данном классе дисков значения 350G. Да и температурный диапазон работы дисков серии 5400.3 расширился по сравнению с предшественниками на 10 градусов — до +0...60 градусов Цельсия. Можно отметить и высокое количество гарантированных Load/Unload-циклов в спецификациях этих дисков — более 600 000.
Основные технические характеристики этих накопителей в сравнении с предшественниками приведены в таблице 1. Сравнить их с характеристиками некоторых других мобильных пятитысячников и четырехтысячников можно, например, воспользовавшись сводной таблицей.
К сожалению, на момент написания этой статьи общедоступные спецификации SATA-моделей серии Momentus 5400.3 (как и перечисление этих моделей в каталоге дисков на публичном сайте Seagate) отсутствовали, хотя по некоторой инсайдерской информации SATA-модели в этой серии все же предусмотрены (они имеют обозначение ST9160821AS, ST916022AS, ST9120822AS, ST912023AS и так далее; которые без восьмерки в обозначении — имеют буфер 2 Мбайт). Поэтому пока что мы будем говорить только о моделях серии Momentus 5400.3 с параллельным интерфейсом UltraATA/100.
| Серия | Momentus 5400.3 (2006) | Momentus 5400.2 (2005) | Momentus 5400.2 (2004) |
|---|---|---|---|
| Модели | ST9160821A ST9120822A ST9100828A ST980815A ST960815A ST940815A | ST9120821A(AS) ST9100824A(AS) ST980823A(AS) ST960812A(AS) ST940813A(AS) ST930811A(AS) | ST9100823A ST9808211A ST960822A |
| Емкость моделей, Гбайт | 160 120 100 80 60 40 | 120 100 80 60 40 30 | 100 80 60 |
| Число головок/пластин | 4/2 3/2 3/2 2/1 2/1 1/1 | 4/2 4/2 3/2 2/1 2/1 1/1 | 4/2 3/2 3/2 |
| Скорость вращения пластин, об./мин. | 5400 | ||
| Размер буфера, Мбайт | 8 | ||
| Среднее время поиска, мс, чтение/запись | 12,5 | 12,5 | 12,5 |
| Внутренняя скорость чтения данных, Мбайт/с | 44 | 42 | 38 |
| Интерфейс | UltraATA/100 | UltraATA/100 (SATA/150 NCQ) | UltraATA/100 |
| Ударостойкость в работе (2 мс), G | 350 | 250 | 250 |
| Ударостойкость при хранении (1 мс), G | 900 | 900 | 900 |
| Акустически шум вращения, дБА, тип. | 23 | 24 | |
| Акустически шум поиска, дБА, тип. | 29 | 26 (29 макс.) | |
| Температура, С, вкл.(выкл.) | +0…60 (-40…+70) | +5…55 (-40…+70) | |
| Потребление энергии, ватт, при: запуске-раскрутке поиске/записи-чтении в покое (idle)/выкл. (standby) | 5 2,0/2,0-1,8 0,8/0,2 | 5 (5,5) 1,8/1,8 (1,9/2,3) 0,8/0,26 (0,8/0,28) | 5 2,3/2,1 0,99/0,2 |
По привычке сравнивая свои пятитысячники с дисками (конкурентов?) со скоростью вращения 4200 об./мин., Seagate не устает подчеркивать, что ее пятитысячники обладают энергопотреблением, как четырехтысячники (ну покажите мне эти четырехтысячники! :)), и что производительность этих дисков примерно на 50% выше, чем у четырехтысячников. И все это мы попробуем подтвердить или опровергнуть ниже на базе собственных тестов. Впрочем, для OEM по спецзаказам Seagate готов поставлять точно такие же накопители и со скоростью вращения 4200 об./мин., причем модельный ряд четырехтысячников Momentus 4200.3 (называются они тоже Venus) состоит из накопителей ST9160822A, ST9120825A, ST980811A, ST960213A и ST9402116A емкостью от 160 до 40 Гбайт (чтобы не «укорачивать» пластины, 100-гигабайтную модель здесь выпускать не стали).
На вид новые Momentus 5400.3 отличаются от прежних 5400.2 чисто косметически (если не сказать, что не отличаются вообще :)). 
Строго говоря, во внешнем виде гермоблока я разницы между ними не заметил,
да и компоновка печатной платы, признаться, осталась почти той же самой (по сравнению с 5400.2 изменился, пожалуй, лишь один импульсный стабилизатор напряжения).
Более того, несмотря на заявления некоторых локальных сотрудников Seagate о том, что в 5400.3 применяется новый управляющий процессор, на испытанных мной накопителях 5400.3 и 5400.2 с параллельным интерфейсом стоял один и тот же чип DSP и один и тот же драйвер Smooth (сравните фотографии сами). То есть можно сказать, что Seagate при переходе на перпендикулярную запись изменил лишь внутренности «банки» (пластины, головки, и возможно предусилители), а контроллер остался тем же. Изменились ли при этом основные алгоритмы firmware кэширования и обработки данных, мы попробуем выяснить ниже при испытаниях.
С точки зрения поддерживаемых функций различия между моделями серий Venus и Mercury2 диагностические утилиты также не заметили: управление акустикой поиска через регистр AAM и некоторые режимы Power Management по-прежнему дисками Seagate не поддерживаются. 
Участники испытаний
Перейдем к испытаниям. За честь Momentus 5400.3 и первой реализации PMR в мобильных пятитысячниках вступаются сразу два экземпляра старшей 160-гигабайтной модели ST9160821A. Дело в том, что из-за применения адаптивного форматирования пластин реальная скорость линейного доступа может колебаться от экземпляра к экземпляру одной и той же модели, поэтому мы решили подстраховаться и оттестировать накопители, заметно различающиеся по форматированию, чтобы понять, насколько велик может быть реальный разброс скорости между дисками одной и той же модели.
Для сравнения здесь приняли участие также следующие накопители:
- Seagate Momentus 5400.2 ST9120821AS, 120 Гбайт SATA
- Seagate Momentus 5400.2 ST9120821A, 120 Гбайт UATA
- Seagate Momentus 5400.2 ST9100823A, 100 Гбайт UATA
- Fujitsu MHV2120BH, 120 Гбайт с интерфейсом SATA
- Fujitsu MHV2100BH, 100 Гбайт с интерфейсом SATA
- Fujitsu MHV2100AH, 100 Гбайт с интерфейсом UATA
- Fujitsu MHT2060AH, 60 Гбайт UATA (старая модель)
- Hitachi Travelstar 7K60 HTS726060M9AT00, 7200 rpm, 60 Гбайт UATA
- Hitachi Travelstar 5K100 HTS541010G9SA00, 100 Гбайт SATA
- Hitachi Travelstar 5K100 HTS541010G9AT00, 100 Гбайт UATA
- Hitachi Travelstar 5K80 HTS548080M9AT00, 80 Гбайт UATA
- Samsung SpinPoint M60 HM120JC, 120 Гбайт UATA
- Samsung SpinPoint M60 HM100JC, 100 Гбайт UATA
- Samsung SpinPoint M40 MP0804H, 80 Гбайт UATA
- Toshiba MK8026GAX, 80 Гбайт UATA
- WD Scorpio WD800VE, 80 Гбайт UATA
Таким образом, все участники данного обзора имеют форм-фактора 2,5 дюйма, скорость вращения пластин 5400 об./мин. (кроме Hitachi 7K60), буфер 8 Мбайт (кроме Toshiba с 16 Мбайт) и по две магнитные пластины. Ну а сравнить производительность наших героев («на 50% более быстрых, чем четырехтысячники») с некоторыми реальными накопителями конкурентов со скоростью 4200 об./мин. и объемом 160, 120 Гбайт и менее вы можете самостоятельно, воспользовавшись данными из наших предыдущих обзоров здесь и здесь, 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 2×256 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 предыдущим обзором.
 |  |
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 |
 |  |
Hitachi Travelstar 7K60 модель HTS726060M9AT00 | Hitachi Travelstar 5K80 модель HTS548080M9AT00 |
Как видим, скорость линейного чтения у двух испытанных нами экземпляров модели ST9160821A заметно различается — на 4% на начальных дорожках и примерно на столько же в среднем по объему диска. Общие графики с отсутствием четкого зонного распределения свидетельствуют о применении в этих накопителях адаптивного форматирования, причем адаптивно меняется не только линейная плотность записи вдоль дорожки (BPI), но и количество дорожек вдоль радиуса (TPI), а также разбиение на зоны для каждой магнитной поверхности. Впрочем, индивидуальность разбиения на зоны здесь не полностью произвольна и выбирается всего из нескольких предусмотренных таблиц, поэтому в некоторых случаях, когда все магнитные поверхности и головки в накопителе имеют примерно одинаковые характеристики, общий график получается с достаточно четко выраженными зонами форматирования, как, например, для второго (более медленного) из испытанных нами накопителей ST9160821A (правый верхний график выше).
Как вы уже догадались, отсутствие «зубцов адаптивного форматирования» на приведенных выше графиках линейного чтения для дисков Seagate объясняются малым периодом чередования головок в трансляторе адресного пространства. Если же эти графики нарисовать в более высоком разрешении по горизонтали, то «зубцы» появятся во всей красе: 
Очевидно, что графики для всех четырех дисков Seagate Momentus 5400.3/2 имеют четко выраженную периодичность колебаний скорости (более частую для Venus, нежели для Mercury), причем полочки с постоянной скоростью соответствуют 4 головкам. Причем, для одного из дисков ST9160821A эти полочки проходят в целом заметно выше, чем для другого (адаптивность в действии). Любопытно заметить, что высшие значения скорости для Mercury2 оказываются даже больше, чем низшие для Venus, то есть в плане линейной (вдоль треков) плотности записи PMR не больно-то отличается от плотности, достигнутой ранее для традиционной продольной записи (с применением TMR-головок). Интересно и то, что у этих дисков прослеживается всего несколько (немного) заданных уровней плотности (скорости) записи, на которые осуществляется форматирование каждой поверхности магнитных пластин в зависимости от характеристик головок и магнитного покрытия: по этим нашим измерениям можно предположить, что таких уровней 4-6.
Для приведенных в начале графиков интересно отметить и то, что все современные жесткие диски для ноутбуков так или иначе перешли на использование адаптивного форматирования, тогда как для предыдущего поколения винчестеров данного форм-фактора лишь немногие исповедовали такой прогрессивный подход. То есть борьба за рост плотности магнитной записи вынуждает производителей подходить к дизайну жестких дисков все более изощренно.
В результате перехода на PMR старшим накопителям серии Momentus 5400.3 удается таки обогнать всех своих предшественников и конкурентов по скорости линейного доступа, получив в некоторых экземплярах до 45 млн. байт в секунду при последовательном чтении данных. Впрочем, это не такое уж большое преимущество над теми же Momentus 5400.2 или Hitachi Travelstar 5K100, демонстрирующими скорость до 42 млн. байт в секунду, особенно если учитывать, что часть экземпляров Momentus 5400.3 обладает более низкой скоростью — на уровне предшественников.
В целом же можно сделать вывод, что применение PMR в Momentus 5400.3 привело в основном к росту только поперечной плотности записи (то есть уплотнению дорожек вдоль радиуса примерно на 30%), тогда как продольная плотность записи (вдоль дорожек) пока возросла незначительно (на 3-5%). Посмотрим, удастся ли производителям в следующих поколениях дисков с PMR существенно увеличить продольную плотность записи и, значит, скорость линейного чтения/записи.
По скорости работы интерфейса UltraATA/100 у дисков Momentus 5400.3 никаких неожиданностей не наблюдается: их скорость в среднем почти такая же, как у предшественников Momentus 5400.2, хотя небольшое снижение все же есть, что можно приписать несколько изменившимся алгоритмам работы firmware, поскольку контроллер у этих винчестеров, как мы уже видели, одинаковый.
Тесты на среднее время доступа при чтении неожиданно сообщают нам о еще одном достоинстве новых накопителей Seagate с PMR: несмотря на одинаковое среднее время поиска в спецификациях, накопители Momentus 5400.3 оказались почти на 1 мс быстрее при поиске в среднем, чем Momentus 5400.2! И по этому параметру они уступают лишь семитысячникам, являясь на данный момент самыми шустрыми мобильными пятитысячниками. Одной из возможных причин данного улучшения могло бы быть сокращение хода кронштейна с головками (актуатора) за счет более плотного размещения дорожек и меньшей рабочей области вдоль радиуса пластины. К сожалению, это лишь предположение на основании данных, поскольку цифр, прямо подтверждающих это, у меня на руках нет. Впрочем, может инженерам Seagate удалось просто ускорить электромеханику, хотя это и не нашло отражения в официальных даташитах.
И еще одно интересное наблюдение касательно поиска у Momentus 5400.3: время поиска здесь, в отличие от Momentus 5400.2, меняется по мере «начального прогрева» накопителя. То есть в течение примерно первой минуты активного поиска (после включения питания накопителя) поиск ускоряется на несколько миллисекунд, что наглядно видно на следующем графике.
Напомню, что ранее похожее поведение мы могли наблюдать у настольных винчестеров Maxtor нескольких последних поколений, и там оно объяснялось самокалибровкой накопителя во время примерно 1000 начальных циклов доступа. Интересно, что похожий подход стала использовать и Seagate в своих новых Momentus 5400.3, и может благодаря этому мы и наблюдаем у них рекордно быстрый устоявшийся поиск.
Что же касается среднего времени доступа при записи, которое в данном случае отражает эффективность кэширования случайной записи в буфере винчестера, то неожиданно оказалось, что Momentus 5400.3 здесь существенно ухудшили свои показатели по сравнению с предшественниками, то есть наше предположение об изменении алгоритмов работы firmware для них (по сравнению с Momentus 5400.2 с тем же контроллером) находят еще одно подтверждение.
Быстродействие в приложениях
В тестах многопотоковой записи диски Seagate вообще являются одними из лучших, а быстрее всех оказывается тот экземпляр Momentus 5400.3, который обладает лучшей линейной скоростью доступа. При этом он на полпроцента смог опередить прежнего лидера Samsung HM120JC, а другой, менее быстрый экземпляр ST9160821A оказался третьим, опередив и моментусы второго поколения, и семитысячник Hitachi 7K60.
На детальных результатах теста многопотоковой записи можно видеть, что производительность дисков Seagate практически не падает, даже если 4 потока записи разнесены между началом и серединой (по объему) диска.
Что же касается многопотокового чтения, что здесь безусловно лидируют (с великолепной оптимизацией firmware) накопители от Fujitsu, за ними следуют мобильные винчестеры Samsung серии SpinPoint M60, потом — WD и Hitachi 5K100, а накопители Seagate здесь очень скромны, и отличий новой серии от предшественников 5400.2 практически не прослеживается. К сожалению.
В «престарелых», но до сих пор популярных и кое-где даже показательных тестах Disk WinMark 99 из пакета WinBench 99 ситуация весьма любопытная.
С одной стороны, в Business-тесте, благоволящем к хорошему кэшированию записи, старшие модели ST9160821A серии Momentus 5400.3 вырываются вперед с большим преимуществом, даже как-то неправдоподобно. Видимо, здесь сказывается локальность использования диска этим тестом, которая при переходе от 120 к 160 Гбайт общей емкости накопителя допускает меньше перемещений головок, поскольку для винчестеров Fujitsu MHV2120BH и MHV2120AT наблюдался тот же самый эффект.
В «профессиональной» же (тест High-End) производительности жесткие диски Momentus 5400.3 уже не являются безусловными лидерами, хотя и обосновались в лидирующей группе вместе с последними винчестерами Fujitsu и Samsung, опередив Hitachi и своих предшественников 5400.2.
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 даже самый быстрый на данный момент 160-гигабайтный PATA-диск Seagate пока не может одолеть старичка-семитысячника 7k60 от Hitachi втрое меньшей емкости. Хотя и подобрался к нему вплотную. А Momentus 5400.3 в целом здесь заметно быстрее остальных современных пятитысячников., с чем можно их поздравить, хотя достигается это во многом благодаря их большой емкости, как и в тесте Business Disk Winmark.
Однако в другом похожем тесте (H2benchW) наши герои уже не являются столь безусловными лидерами среди мобильных пятитысячников, поскольку Samsung SpinPoint M60 уступают им совсем немного. Зато они обогнали здесь старичка-семитысячника Hitachi.
В тесте на скорость работы с временным файлом программы Adobe Photoshop безусловными победителями остаются винчестеры Fujitsu, а Momentus 5400.3 уверенно держатся в группе хорошистов, хотя и уступают некоторым прежним дискам той же Seagate.
Тесты в Intel Iometer
Для полноты картины посмотрим, как наши герои ведут себя в различных паттернах в программе IOmeter, хотя это относится к непрофильной для них профессиональной нагрузке. Впрочем, одним из возможных применений Momentus 5400.3 является таки их использование в сверхтонких и компактных серверах, поэтому такие показатели их работы не будут совсем уж бесполезными.
Сначала — усредненные результаты по традиционным серверным паттернам File Server, Web Server и Database.
Здесь безоговорочным лидером является семитысячник за счет малого времени доступа, а вот Momentus 5400.3 несмотря на их самое малое среди пятитысячников среднее время поиска при чтении не смоги стать лидерами в серверных паттернах, пропустив вперед себя своих же предшественников серии Momentus 5400.2. И виновато в этом, очевидно, более высокое время доступа при записи (см. выше), то есть ухудшение кэширования случайной записи у Venus по сравнению с Mercury.
В паттерне Рабочая станция наблюдается практически та же картина, только в спор призеров включается еще Hitachi Travelstar 5K100.
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 (пока) лидерство старенького семитысячника Hitachi Travelstar 7K60 (о более новых семитысячниках мы поговорим в следующий раз), а среди пятитысячников в среднем лучше оказываются Hitachi Travelstar 5K100 и 5K80, а диски Seagate Momentus 5400.3 здесь также дружно проиграли своим предшественникам 5400.2, а также достаточно большому числу современных конкурентов, включая Fujitsu, Samsung и даже стареньким Toshiba.
Хотя по некоторым отдельным операциям результаты Momentus 5400.3 и могут быть весьма неплохими: например, при случайном чтении крупных файлов они формально лидируют, как и при чтении мелких файлов, уступая при этом значительно при записи.
К сожалению, при копировании файлов по случайным адресам в пределах всего диска наши герои тоже далеки от лидеров, хотя и обгоняют своих предшественников Mercury на крупных файлах (уступая им на мелких).
При имитации дефрагментации ситуация примерно повторяется, и наши герои не демонстрируют рекордных показателей, нередко проигрывая немного даже своим предшественникам.
Не приносят утешения и паттерны потоковых чтения-записи файлов крупными или мелкими блоками (имитирующих, например, работу цифрового магнитофона с функцией timeshifting или нагрузку на диск при редактировании видео). Здесь диски Seagate вообще худшие среди современников на мелких 4-килобайтных блоках, да и на более типичных 64-килобайтных блоках их скорость сложно признать удовлетворительной на фоне более шустрых и менее емких накопителей большинства конкурентов.
Энергопотребление и тепловыделение
Среди достоинств серии Momentus 5400.3 производитель особенно подчеркивает их малое энергопотребление — на уровне четырехтысячников. Так ли это, мы выясним на личном опыте. 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 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).
| 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 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 |
| 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 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 |
| Hitachi TS 80GN IC25N040ATMR04 | 4200 | 105 | 280 | 520 | 630 | 540 | 700 | 1000 |
Спецификации нас не подвели, и прогресс в этом вопросе у винчестеров Seagate чувствуется — Venus действительно стали потреблять немного меньше своих непосредственных предшественников, причем как при вращении, так и при обращении. Нами были вычислены два практически полезных 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.
В результате, можно сделать вывод, что экономичность Seagate Momentus 5400.3 находится сейчас на примерно среднем среди современных пятитысячников уровне, уступая таковой у дисков Hitachi 5K100, Samsung M60 и Fujitsu MHV2xH при типичной неспешной работе с диском, и им же, кроме Hitachi, при интенсивной работе с накопителем. Назвать этот уровень энергопотребления «таким же, как у четырехтысячников» у меня лично (в отличие от маркетологов Seagate) язык не повернется :), но по сравнению с дисками той же Seagate предыдущих поколений прогресс явно есть.
Выводы
К сожалению, чуда не состоялось — переход на перпендикулярную магнитную запись в первом поколении мобильных пятитысячников, каковыми по праву являются Seagate Momentus 5400.3, не привел к решению всех проблем, к кардинальному росту скорости и прочих характеристик дисков. Пока что это отнюдь не революция в винчестеростроении, а лишь маленький эволюционный шажок, который позволил немножко повысить/улучшить и без того неплохие характеристики современных жестких дисков для ноутбуков: на треть увеличить их емкость (без изменения габаритов и веса накопителей), слегка подтянуть скоростные показатели, чуть повысить надежность, снизить энергопотребление…
И хотя в результате странных изменений в управляющей микропрограмме Momentus 5400.3 эти диски и показывают порой даже худшее быстродействие в ряде задач, чем их непосредственные предшественники Momentus 5400.2, побеждая, тем не менее, в ряде других тестов (отчасти, за счет своей большей емкости), лавры первопроходцев у них, безусловно, не отнять. И все последователи, так или иначе, будут на них равняться, хотя даже среди существующих конкурентов (меньшей, заметим, емкости) есть более быстрые накопители. Впрочем, Seagate тоже на месте не стояла и уже выпустила серию Momentus 7200.2 тоже с PMR — специально для тех, кто хочет экстремально высоких скоростей вкупе с большой емкостью.
