НАКОПИТЕЛИ

Меньше пластин, больше производительности, больше эффективности

Повышение плотности данных, как правило, улучшает пропускную способность, и в то же время позволяет производителям жёстких дисков создавать накопители, которым для достижения высокой ёмкости требуется меньшее число физических компонентов. В результате конечный пользователь только выигрывает от снижения стоимости дисков и повышения их эффективности. После нескольких статей в 2009 году, в которых мы анализировали жёсткие диски Samsung, мы отобрали три последних поколения жёстких дисков Hitachi Deskstar 7K1000, чтобы проследить, насколько продвинулся прогресс. В данном обзоре мы сравним новый жёсткий диск Deskstar 7K1000.C с накопителями предыдущих поколений: 7K1000.B и оригинальным 7K1000.

Нажмите на картинку для увеличения.

500 Гбайт на пластину

Конкурирующие винчестеры, такие как Western Digital серии Caviar Black и Green, уже использовали схожую плотность записи, уместив 500 Гбайт на одну 3,5" пластину. Ещё одним примером являются диски Samsung Spinpoint F3 и Seagate Barracuda XT. Однако эти линейки продуктов охватывают весь диапазон ёмкостей: от 160-Гбайт и 250-Гбайт накопителей начального уровня до 2-Тбайт жёстких дисков. У Hitachi свой подход к именованию дисков: "1000" в названии семейства 7K1000 означает 1 Тбайт ёмкости.

Какая стратегия лучше?

Компании Samsung и WD предлагают две линейки продуктов, которые охватывают все варианты ёмкости, но позиционируются по-разному. Различают энергосберегающие ("зелёные") винчестеры со скоростью вращения шпинделя 5400 об/мин и производительные жёсткие диски со скоростью вращения 7200 об/мин. Есть даже третья линейка накопителей, которые предназначены для серверов с режимом работы 24x7. Нужно ли нам так много разных дисков? И да, и нет. Производители жёстких дисков понимают, что необходимо охватить все сегменты рынка. Энтузиасты могут поискать идеальный для себя винчестер среди моделей Barracuda, Caviar, Deskstar, Spinpoint и Black, Green, EG, LP или XT. Рядового пользователя такое многообразие может поставить в тупик, поэтому Seagate, к примеру, сократила диапазон своих моделей, предложив диск Barracuda XT только на 2 Тбайт и 7200.12 только до 1 Тбайт.

Хотя у Hitachi есть линейка высокоёмких накопителей SATA для бизнес-сегмента, производитель не выпускает энергосберегающих винчестеров с меньшей скоростью вращения шпинделя. Напротив, высокоёмкие жёсткие диски Hitachi основаны на дизайне с пятью пластинами. Все "массовые" винчестеры Hitachi возникли из другой линейки, которая до сих пор ограничивается ёмкостью в 1 Тбайт. К сожалению многих энтузиастов, большинство доступных сегодня 3,5" жёстких дисков всё ещё имеют ёмкость ниже этого уровня.

Переход от модели 7K1000 с пятью пластинами на 7K1000.B с тремя пластинами привёл к повышению производительности на 20%, увеличив при этом и эффективность. Сможет ли модель нового поколения 7K1000.C с двумя пластинами продолжить эту положительную тенденцию?

Deskstar 7K1000 (пять пластин, 2007)

Обзор Deskstar 7K1000 2007 года.

Нажмите на картинку для увеличения.

Когда-то модель Desktar 7K1000 была первым 1-Тбайт жёстким диском на рынке. Hitachi просто оставила свой проверенный, но не обязательно оптимальный дизайн на пяти пластинах, который использовался в предыдущем поколении Deskstar 7K500. Эта стратегия отличалась от стратегии компании Seagate, выпускавшей винчестеры и с промежуточной ёмкостью 750 Гбайт. Остальные производители жёстких дисков, включая Hitachi, сразу перешли на ёмкость 1 Тбайт.

Жёсткие диски 7K1000 выпускались в двух вариантах ёмкости: 750 Гбайт и 1 Тбайт, и одними из первых начали использовать 32 Мбайт кэша памяти. Из-за своего дизайна, основанного на пяти пластинах, винчестер не был эффективным с точки зрения энергопотребления и довольно сильно нагревался. Впрочем, его максимальная пропускная способность 85 Мбайт/с была в то время высокой. Понятно, что у этого основоположника терабайтных накопителей нет шансов против современных моделей, даже если сравнивать его с жёсткими дисками с минимальным энергопотреблением, например, Samsung Spinpoint F2 EcoGreen и WD Caviar Green.

Нажмите на картинку для увеличения.

Нажмите на картинку для увеличения.

Deskstar 7K1000.B (три пластины, 2008)

Обзор Deskstar 7K1000.B 2008 года.

Нажмите на картинку для увеличения.

Второе поколение винчестеров Hitachi появилось в то время, когда многие ждали от компании перехода на 1,5-Тбайт накопители, но этого не произошло. Как и в случае, когда не было представлено 750-Гбайт промежуточной модели, Hitachi предпочла подождать, пока ёмкость дисков не достигнет отметки в 2 Тбайт. Тем не менее, винчестер 7K1000.B принёс значительное улучшение производительности и эффективности.

По сравнению с пропускной способностью 85 Мбайт/с первоначальной терабайтной модели 7K1000, производительность Deskstar 7K1000.B увеличилась до 111 Мбайт/с. Таким образом, прирост производительности составил 30%. Уменьшение числа пластин (три вместо пяти) снизило энергопотребление при простое почти с 9 Вт до 6,2 Вт.

Нажмите на картинку для увеличения.

Нажмите на картинку для увеличения.

Deskstar 7K1000.C (две пластины, 2009)

Нажмите на картинку для увеличения.

7K1000.C - это новая модель Hitachi. Используя ту же плотность и технологию записи, что и другие производители, достигшие ёмкости 2 Тбайт на четырёх пластинах, Hitachi решила остаться на "массовом" рынке и ограничила свой винчестер 7K1000.C двумя пластинами и ёмкостью 1 Тбайт. Что касается производительности, пропускная способность 7K1000.C возросла до 135 Мбайт/с. Этого не хватает, чтобы обойти максимальную скорость 150 Мбайт/с, которую достигли жёсткие диски семейства Samsung Spinpoint F3, но достаточно для того, чтобы похвастаться перед некоторыми другими конкурентами. Этот винчестер последнего поколения по-прежнему имеет скорость вращения шпинделя 7200 об/мин, оснащён 32 Мбайт кэша и использует интерфейс SATA 3 Гбит/с, однако уменьшение числа пластин привело к повышению эффективности. Благодаря энергопотреблению в режиме бездействия, равному 4,6 Вт, модель 7K1000.C может конкурировать с энергоэффективными жёсткими дисками, имеющими гораздо более низкую скорость вращения, чем 7200 об/мин. Энергопотребление нового жёсткого диска заметно ниже, чем у 7K1000.B.

Стоит также отметить снижение температуры поверхности винчестера. Жёсткий диск первого поколения, работающий на пяти пластинах, нагревался до 48°C. Модель второго поколения грелась максимум до 42°C. А накопитель 7K1000.C показал температуру 41°C. Кроме того, повысилась скорость ввода/вывода, что, скорее всего, является результатом настройки производительности, нежели технологического прогресса.

Нажмите на картинку для увеличения.

Нажмите на картинку для увеличения.

Тестовая конфигурация

Системное аппаратное обеспечение
CPU	Intel Core i7-920 (45 нм, 2,66 ГГц, кэш L2 8 Мбайт)
Материнская плата (Socket 1366)	Supermicro X8SAX, Revision: 1.1, чипсет: Intel X58 + ICH10R, BIOS: 1.0B
Память	3 Гбайт DDR3-1333 Corsair CM3X1024-1333C9DHX
Системный HDD	Seagate NL35 400 Гбайт, ST3400832NS, 7200 об/мин, SATA/150, кэш 8 Мбайт
Блок питания	OCZ EliteXstream 800 Вт, OCZ800EXS-EU
Тесты
Измерение производительности	h2benchw 3.12 PCMark Vantage 1.0
Производительность ввода/вывода	IOMeter 2006.07.27 Fileserver-Benchmark Webserver-Benchmark Database-Benchmark Workstation-Benchmark Streaming Reads Streaming Writes
Системное ПО и драйверы
Операционная система	Windows Vista Ultimate SP1
Драйверы чипсета Intel	INF Chipset Installation Utility 9.1.0.1007
Графические драйверы AMD	Catalyst 8.12
Intel Matrix Storage Drivers	8.7.0.1007

Сравнительная диаграмма пропускной способности

Сравнительная диаграмма пропускной способности показала, что от поколения к поколению производительность существенно увеличивалась. Такую же картину мы наблюдали, когда сравнивали Samsung Spinpoint F1 с F2, Seagate Barracuda 7200.11 с .12, и когда тестировали разные поколения винчестеров WD Caviar.

Результаты тестов

Время доступа

Мы не наблюдаем стабильного снижения времени доступа при чтении, но разница незначительна.

Результаты времени доступа при записи совершенно отличаются от предыдущих результатов времени доступа при чтении.

Производительность ввода/вывода

Новый жёсткий диск Deskstar 7K1000.C продемонстрировал топовую скорость в большинстве тестов на производительность ввода/вывода.

Пропускная способность

Увеличение производительности каждого поколения жёстких дисков почти линейно (2007, 2008, 2009). Впрочем, даже самая последняя модель Deskstar 7K1000.C не занимает лидирующих позиций в рейтинге современных жёстких дисков. В зависимости от конкретной модели Samsung Spinpoint F3 обеспечивает пиковую пропускную способность от 136 до 150 Мбайт/с. Накопитель Seagate Barracuda XT достигает почти 140 Мбайт/с, а жёсткие диски WD Caviar Black или RE4 ёмкостью 2 Тбайт - чуть больше 140 Мбайт/с.

Производительность чтения и записи данных не сильно отличается.

Потоковое чтение и запись

Тест на потоковое чтение и запись подтверждает результаты предыдущих тестов h2benchw.

Производительность приложений: PCMark Vantage

Возможно, более длительное время доступа 7K1000.C помешало данному жёсткому диску получить более высокий результат в тесте PCMark Vantage на загрузку приложений.

Итоговый балл отражает результаты всех предыдущих тестов: жёсткий диск поколения C работает быстрее, чем модель B, которая в свою очередь показала более высокий результат по сравнению с оригинальным винчестером Deskstar 7K1000. Мы рекомендуем вам обратить внимание именно на те тесты, которые для вас важнее всего, поскольку каждый жёсткий диск в разных тестах PCMark показал себя по-разному.

Энергопотребление

Энергопотребление в режиме бездействия значительно снижается от поколения к поколению. С одной стороны, налицо технологический прогресс, связанный со шпинделем мотора. С другой стороны, самый большой вклад в снижение энергопотребления вносит уменьшение числа пластин (с пяти до трёх, а потом до двух).

Энергопотребление жёсткого диска 7K1000.B, необходимое при максимальной пропускной способности, уменьшилось на 50% по сравнению с моделью первого поколения. Однако самому свежему винчестеру "C" при такой нагрузке требуется больше энергии, чем "B".

При воспроизведении HD-видео поток данных не так сильно нагружает жёсткий диск. Разница в энергопотреблении между самым старым и новым винчестерами составляет чуть более 40%. Эти результаты не обязательно будут относиться и к другим производителям жёстких дисков, поскольку Hitachi является единственным из них, кто выпускает настольные винчестеры на пяти пластинах. Так что, разница в энергопотреблении между тремя поколениями винчестеров других производителей, скорее всего, составит порядка 20%-30%.

Эффективность (производительность на ватт)

Если соотнести производительность потокового чтения с энергопотреблением, то новый жёсткий диск 7K1000.C окажется лидером. 7K1000.B следует за ним с небольшим отрывом. В отношении эффективности винчестер Deskstar 7K1000 на пяти пластинах не выдерживает сравнения со своими "братьями" других поколений.

При соотношении производительности ввода/вывода рабочей станции и энергопотребления, мы получили схожие результаты, правда, отрыв здесь не такой существенный. Как бы то ни было, энергопотребление новых жёстких дисков значительно снизилось, что привело к огромному повышению их эффективности.

Уровень шума

Можно было бы предположить, что жёсткий диск 7K1000 на пяти пластинах будет иметь самый высокий уровень шума, но это не так. Хотя восприятие шума субъективно, мы пришли к выводу, что 7K1000.B с тремя пластинами шумит сильнее всех.

Ситуация изменилась, когда мы начали тестирование при высокой нагрузке ввода/вывода. Большое число вращающихся частей жёсткого диска Deskstar 7K1000 с его пятью пластинами и десятью головками сдвинуло данный винчестер на последнее место по уровню шума.

Сравнительная таблица

Производитель	Hitachi	Hitachi	Hitachi
Модель	Deskstar 7K1000	Deskstar 7K1000.B	Deskstar 7K1000.C
Модельный номер	HDS722020ALA330	HDT721010SLA360	HDS721010CLA332
Форм-фактор	3,5"	3,5"	3,5"
Ёмкость	1000 Гбайт	1000 Гбайт	1000 Гбайт
Скорость вращения шпинделя	7200 об/мин	7200 об/мин	7200 об/мин
Другие варианты ёмкости	750 Гбайт	160, 250, 320, 500, 640, 750 Гбайт	160, 250, 320, 500, 640, 750 Гбайт
Число пластин	5	3	2
Кэш	32 Мбайт	16 Мбайт	32 Мбайт
NCQ	Да	Да	Да
Интерфейс	SATA 3 Гбит/с	SATA 3 Гбит/с	SATA 3 Гбит/с
Рабочая температура	5-60°C	0-60°C	0-60°C
Энергопотребление в режиме бездействия (по информации производителя)	8,4 Вт	5,2 Вт	4,4 Вт
Энергопотребление в режиме бездействия (измеренное)	8,7 Вт	6,2 Вт	4,6 Вт
Допустимый удар в рабочем состоянии (2 мс, чтение)	70 G	70 G	70 G
Гарантия	3 года	3 года	3 года

Заключение

Мало какие результаты нас удивили. Интересным было то, что меньшее число вращающихся пластин вовсе не означает, что уровень шума в режиме бездействия будет ниже. Точно так же производительность приложений PCMark Vantage не обязательно повышается только из-за гораздо более высокой пропускной способности. Deskstar 7K1000.C является очень эффективным и быстрым жёстким диском, который в большинстве тестов обошёл более старые модели 7K1000.B и 7K1000. Однако это вовсе не означает, что 7K1000.C превосходит таких конкурентов, как Samsung, Seagate и WD.

В целом, в отличие от своих предшественников, Deskstar 7K1000.C обеспечивает более высокую пропускную способность, меньшее энергопотребление и повышенную эффективность. На самом деле, это неудивительно и вполне предсказуемо. Хотя, глядя на полученные результаты тестов, мы видим, на какие компромиссы пошла компания Hitachi при разработке своего жёсткого диска. Меньшее число пластин может снизить стоимость накопителя, но это не всегда благоприятно сказывается на производительности. Хотя пропускная способность повышается, время доступа немного страдает. Это может также оказать влияние на производительность приложений, таких как PCMark Vantage, где 7K1000.C победил не во всех тестах.

В конечном счёте, сегментация рынка жёстких дисков всё же имеет смысл, поскольку производителям винчестеров становится всё труднее "убить сразу всех зайцев". Производительность и эффективность остаются очень важными критериями, однако ни один из существующих жёстких дисков не способен доминировать во всех отношениях. Новый накопитель Hitachi Deskstar 7K1000.C обеспечивает актуальную производительность и высокую эффективность для "массового" рынка. Ни больше, ни меньше.

Обсуждение в форуме

Подписаться на рассылку

Другие статьи