Hitachi Deskstar 7K1000: жёсткий диск на 1 Тбайт – THG.RU

Hitachi 7K1000 | Жёсткие диски на терабайт уже с нами!

16 марта 2007 года служба доставки привезла в нашу лабораторию посылку от Hitachi, которую мы ждали несколько недель. Внутри находился первый в мире жёсткий диск с общей ёмкостью 1 терабайт (1 Тбайт): Deskstar 7K1000.

Новый жёсткий диск является важным достижением как для Hitachi, так и для всей индустрии накопителей. Это не только первый продукт, позволяющий хранить 1 000 Гбайт на одном винчестере (обогнав, кстати, Seagate), но и содержащий ряд инноваций. Он оснащён интерфейсом Serial ATA II и 32 Мбайт кэша – это первый жёсткий диск, содержащий такой объём памяти. Кроме того, это первый 3,5″ винчестер Hitachi, использующий технологию перпендикулярной магнитной записи (PMR). Компания уже внедрила технологию PMR в линейке Travelstar 5K160, но настольные жёсткие диски изготавливались по традиционной технологии. В спецификациях Hitachi приведены разные функции, которые позволяют повысить надёжность и снизить энергопотребление.

Чтобы достичь ёмкости 1 Тбайт, Hitachi пришлось повысить плотность записи на пластины. У предшественника Deskstar T7K500 использовалось не более трёх магнитных пластин с ёмкостью около 166 Гбайт каждая. У новой линейки 7K1000 вращаются пять пластин примерно по 200 Гбайт каждая. Seagate, кстати, в настоящее время готовит к выпуску 1-Тбайт жёсткий диск на четырёх пластинах. Hitachi и раньше выпускала накопители на пяти пластинах, да и среди профессиональных жёстких дисков такая конфигурация встречается часто. Хотя технология перпендикулярной магнитной записи достаточно проработана, чтобы вместить на пластину больше 200 Гбайт, Hitachi решила пока не рисковать.

Конечно, ёмкость в 1 Тбайт является рекордной и приятно греет душу энтузиаста, но экстремальной производительности от 7K1000 ждать не следует: 500-Гбайт Samsung T166 обеспечивает прекрасную скорость передачи при низкой цене, да и 750-Гбайт Seagate Barracuda 7200.10 – вариант весьма достойный.

Hitachi 7K1000 | На самом деле 1 Тбайт?

1 Тбайт не всегда 1 Тбайт: производители жёстких дисков считают, что в одном килобайте 1 000 байт, но реальная ёмкость составляет 953 867 Мбайт или 935,5 Гбайт.

Производители жёстких дисков по-своему считают биты и байты. Если взять за основу десятичную систему счисления, то в одном килограмме 1 000 грамм. Если же перейти на информационные технологии, которые построены на двоичной системе счисления, в одном килобайте 1 024 или 2¹⁰ байт. Разница составляет 2,4%, причём она умножается при переходе к килобайтам, мегабайтам, гигабайтам и терабайтам. В результате “рекламная” ёмкость и реальная ёмкость существенно различаются.

Windows и другие ОС используют двоичную систему, а производители жёстких дисков и других носителей – десятичную. Конечно, понять производителей можно, поскольку в таком случае можно заявить большую ёмкость. С другой стороны, вы сможете использовать лишь реальную, а не маркетинговую ёмкость.

Институт IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) в 2000 году ввёл поправку “Amendment to IEC International Standard IEC 60027-2”, которая чётко и понятно описывает разницу между десятичной и двоичной системами при описании байтов: Kibi (Ki), Mebi (Mi), Gibi (Gi), Tebi (Ti), Pebi (Pi) соответствуют кило-, мега-, гига-, тера- и петабайтам. При этом:

• один Kibi-байт (1 KiB) соответствует 1 024 байтам;
• один Mebi-байт (1 MiB) соответствует 1 024 KiB;
• один Gibi-байт (GiB) соответствует 1 024 MiB;
• и т.д.

Проще говоря, если данные используют двоичную основу, то они должны содержать букву “i” между буквой порядка и заглавной B, обозначающей байт.

Как можно видеть по таблице, один десятичный терабайт равен 0,909 двоичным гигабайтам. Именно такую ёмкость и покажет операционная система.

Hitachi 7K1000 | Технологии жёстких дисков

Hitachi 7K1000 | Перпендикулярная магнитная запись

Нажмите на картинку для увеличения.

Сегодня самой передовой технологией записи является перпендикулярная магнитная запись (Perpendicular Magnetic Recording, PMR), в которой магнитные домены ориентированы не параллельно плоскости пластины, а перпендикулярно. У жёстких дисков с традиционной технологией домены ориентированы параллельно пластине. При этом повышение плотности магнитных доменов приводит к появлению суперпарамагнитного эффекта, когда домены менее 10 нм временно получают магнитные качества при влиянии внешнего магнитного поля, например, под действием головки чтения/записи. В таком случае суперпарамагнетизм может приводить к магнитному влиянию одних доменов на другие и, в итоге, к порче данных.

Смена расположения магнитных доменов с горизонтального на вертикальное (перпендикулярное) позволяет производителям жёстких дисков повысить плотность записи данных, поскольку эффект суперпарамагнетизма можно обойти.

Нажмите на картинку для увеличения.

Только Hitachi и Seagate производят все компоненты самостоятельно. Другие компании закупают компоненты у сторонних поставщиков. HGA обозначает Head Gimbal Assembly; HSA расшифровывается как Head Stack Assembly.

Hitachi 7K1000 | Будущие технологии

Производители жёстких дисков работают над некоторыми технологиями, которые позволяют и дальше увеличивать плотность расположения данных и производительность.

Технология структурных носителей (Patterned Media) заменяет обычные пластины, которые дают просто области записи с некоторым количеством случайно расположенных доменов, пластинами с нанесённой структурой. Каждый бит будет храниться на одном магнитно-изолированном “островке” на поверхности носителя. Вполне понятно, что такой подход позволяет улучшить целостность хранения данных, позволяя перейти на меньшие структуры и большую плотность записи.

Чтобы обеспечить высокую магнитную стабильность и коэрцитивность, производители жёстких дисков работают над улучшением классической технологии магнитной записи: термомагнитная запись (Thermally-Assisted Recording) использует крошечный лазер, чтобы нагревать поверхность диска. Нагретые участки имеют меньшую коэрцитивность, что позволяет производителю использовать менее мощные магниты. Это существенно облегчает процесс записи, так как маломощные магниты гарантируют, что магнитное поле будет действовать только на нужный участок. А при рабочей температуре коэрцитивность может быть высокой, что обеспечивает лучшую магнитную целостность данных.

Структурные носители должны появиться на рынке где-то в 2010 году, но термомагнитная запись, по информации Hitachi, будет использоваться не ранее 2013 года. Сочетание двух технологий позволит достичь ёмкости до 50 Тбайт в 3,5″ винчестерах или 12 Тбайт в 2,5″ накопителях для ноутбуков.

Hitachi 7K1000 | новинка в семействе Deskstar

Как мы уже упоминали, жёсткий диск Deskstar 7K1000 использует пять пластин с суммарной ёмкостью 1 000 Гбайт (1 Тбайт). Есть и версия на 750 Гбайт, которая использует четыре пластины. Увеличение числа пластин можно считать консервативным подходом, поскольку при этом можно не прибегать к максимальной плотности хранения данных, поэтому и механические допуски здесь больше. Кроме того, большое число пластин приводит к увеличению рабочей температуры из-за большого количества движущихся частей. Мы получили 53 градуса Цельсия, что весьма немало, поэтому рекомендуем активно охлаждать Deskstar 7K1000.

Обе модели оснащены интерфейсом Serial ATA с пропускной способностью 300 Мбайт/с и поддержкой “родной” очереди команд (Native Command Queuing, NCQ). Напомним, что “родная” очередь команд должна поддерживаться как жёстким диском, так и контроллером накопителей (в драйвере и аппаратно). Жёсткий диск выстраивает команды в очередь и выполняет их в оптимальном порядке. В результате жёсткий диск выполняет все необходимые операции чтения или записи с минимальным числом перемещений головок.

Линейка Deskstar 7K1000 содержит встроенную функцию энергосбережения, которая автоматически переводит накопитель в одно из трёх состояний энергосбережения во время бездействия. Первое называется активным (Active), при этом отключается сервопривод головок. Если жёсткий диск бездействует, то он сначала переходит в этот режим. Обычно Hitachi паркует головки за пределами дисков. Именно это 7K1000 выполнит при переходе в разгруженный режим (Unload). Третий режим обеспечивает минимальное энергопотребление, в нём снижается скорость вращения шпинделя.

Hitachi заявляет, что инженерам компании удалось получить двукратный прирост по точности и чувствительности процесса чтения. 7K1000 использует сплав из иридия, магния и хрома, который более устойчив к экстремальным состояниям, таким как перепад температур, изменение влажности и даже удары. Deskstar 7K1000 поставляется с удвоенной кэш-памятью объёмом 32 Мбайт, которая является, скорее всего, результатом повышения плотности хранения данных, нежели технической необходимостью. Когда мы анализировали производительность жёстких дисков, то не заметили какого-либо ощутимого влияния 16-Мбайт кэша по сравнению с 8-Мбайт.

Время доступа 13,8 мс – результат весьма средний, как и пропускная способность интерфейса 184 Мбайт/с. 7K1000 – не самый быстрый жёсткий диск на 7 200 об/мин, поскольку тот же Samsung SpinPoint P166 обеспечивает более высокую скорость передачи данных (86,6 против 84,9 Мбайт/с). Впрочем, по средней скорости передачи 68,5 Мбайт/с новинка Hitachi находится в верхней части списка.

Hitachi 7K1000 | Технические спецификации

Hitachi 7K1000 | Один терабайт против двух по 500 Гбайт

Да, новый жёсткий диск Hitachi Deskstar 7K1000 ёмкий и быстрый, но это не самый скоростной привод в своём классе, да и стоимость хранения одного гигабайта весьма далека от уровня жёстких дисков на 400 и 500 Гбайт. Возникает любопытный вопрос: что лучше, два жёстких диска на 400 или 500 Гбайт или один 7K1000 на 1 Тбайт?

Перед ответом на этот вопрос следует учесть несколько деталей. В следующей таблице мы просуммировали все преимущества и недостатки.

Hitachi 7K1000 | Тестовая конфигурация

Hitachi 7K1000 | Результаты тестов

Hitachi 7K1000 | Диаграмма передача данных

Диаграмма передачи данных не показывает каких-либо сюрпризов.

Hitachi 7K1000 | Производительность чтения данных

Новый жёсткий диск Hitachi Deskstar 7K1000 обеспечивает максимальную среднюю скорость чтения среди всех накопителей на 7 200 об/мин. А для 3,5″ винчестеров этот показатель, как нам кажется, наиболее важен.

Hitachi 7K1000 | Производительность записи данных

Производительность записи не особо отличается от производительности чтения.

Hitachi 7K1000 | Время доступа

Время доступа 13,8 мс вряд ли можно назвать революционным, но для настольного жёсткого диска на 7 200 об/мин оно вполне приемлемо. Понятно, что жёсткие диски на 10 000 об/мин Raptor от Western Digital намного быстрее.

Hitachi 7K1000 | Производительность загрузки PCMark05 Windows XP

Благодаря высокой скорости передачи данных мы получаем прекрасную производительность при запуске Windows XP.

Hitachi 7K1000 | Производительность записи файлов PCMark05

Hitachi 7K1000 | Производительность ввода/вывода

Hitachi 7K1000 | Заключение

Для нас давно было очевидно, что переход на уровень 1 Тбайт – это вопрос времени. В начале 90-х годов компания Seagate предложила первый жёсткий диск на 1 Гбайт. В прошлом году мы наблюдали преодоление порога в 500 Гбайт с помощью 750-Гбайт Barracuda 7200.10, но первой 1-Тбайт жёсткий диск на рынок выпустила всё же Hitachi. Наши поздравления! Новый уровень ёмкости позволит увеличить плотность хранения данных настольных ПК и корпоративных систем начального уровня. Hitachi подготовилась и к рынку бытовой техники, поскольку компания предлагает линейку Cinemastar с ёмкостями 750 и 1 000 Гбайт.

Если оценивать по стоимости хранения одного гигабайта, то покупка Deskstar 7K1000 по рекомендованной цене $375 себя не оправдывает. На рынке можно найти немало 500-Гбайт жёстких дисков по цене $120-150, причём пара таких винчестеров даст такую же ёмкость на уровне 2/3 или 3/4 от цены Hitachi. С другой стороны, с одним 1-Тбайт разделом легче работать. С этой точки зрения, использовать один ёмкий жёсткий диск удобнее, если только вы не перейдёте на массив RAID.

Новый Hitachi Deskstar 7K1000 достоин рекомендаций, если вам требуется большой объём для хранения данных. Ёмкость 1 Тбайт на 33% превышает 750-Гбайт накопитель от Seagate, что немало, причём по производительности новинка Hitachi обгоняет Seagate Barracuda 7200.10. Впрочем, конечно, перед нами не идеальный жёсткий диск. Если вам требуется высокая производительность, то лучше взять винчестер Raptor на 10 000 об/мин для операционной системы и ещё один жёсткий диск на 7 200 об/мин для хранения данных. Да, 7K1000 впечатляет, но рабочая температура у него заметно выше, чем у других жёстких дисков на 7 200 об/мин, поэтому если вы заботитесь о сохранности данных, следует продумать и систему охлаждения.

На горизонте уже маячит 1-Тбайт жёсткий диск от Seagate, который будет использовать четыре пластины с ёмкостью 250+ Гбайт. Вы получите и пятилетнюю гарантию от Seagate, которой неплохо бы обзавестись и 7K1000. Ну, а пока 1-Тбайт винчестера хватит для большинства пользователей. Ключевое слово – пока.