Seagate Momentus XT: гибридный жёсткий диск с флэш-памятью – THG.RU

Введение

В принципе, саму идею нельзя назвать новой: почему бы не сочетать энергонезависимую и высокоскоростную память с вращающимися магнитными дисками, чтобы получить лучшее из двух миров: максимальную скорость и максимальную ёмкость? Гибридные жёсткие диски (H-HDD) появились ещё в 2007 году, но они быстро ушли с рынка, поскольку не давали практически никакого преимущества. Однако совсем недавно Seagate анонсировала новый тип гибридного накопителя, который очень близко к изначальной концепции H-HDD. Впрочем, новый Momentus XT не опирается на поддержку со стороны операционной системы, поэтому он должен быть более универсальным.

Нажмите на картинку для увеличения.

Вы можете сочетать флэш-память и физический жёсткий диск одним из двух способов: либо добавлять вращающиеся пластины к флэш-памяти, либо поступать наоборот. Seagate выбрала последний способ и разместила 4 Гбайт флэш-памяти на 2,5″ жёстком диске Momentus 7200. Конечно, в результате такого шага в сценарии худшего случая накопитель будет работать как обычный жёсткий диск. Это не так и плохо, об этом следует помнить, когда мы будем рассматривать результаты тестов.

Несмотря на все преимущества, которые существуют в теории, H-HDD оказались разочарованием, когда они впервые вышли на рынок. Впрочем, Seagate всё же следовало отдать должное за выпуск продукта в этом всё ещё неопределённом сегменте рынка. С одной стороны, есть твёрдотельные накопители на флэш-памяти, которые обеспечивают максимальную производительность по весьма приличной цене. С другой стороны, вы можете купить 2,5″ жёсткие диски с ёмкостью до 750 Гбайт, но они даже близко не подойдут к уровню производительности, который вы получите от SSD на флэш-памяти. Если же вас интересует среднее положение, то гибридные накопители – это как раз то, что нужно.

Seagate попыталась гарантировать, что Momentus XT позволит “прозрачно” заменить существующий дизайн жёстких дисков. Он выглядит и работает как любой другой 2,5″ жёсткий диск (с высотой 9,5 мм), требует такое же количество энергии, да и интерфейс используется SATA 3 Гбит/с. Нам также очень понравилось, что к этому Seagate добавляет гарантию пять лет – она, как нам кажется, весьма важна для продукта, которому ещё предстоит пробиться на рынок.

HDD + флэш = Seagate Momentus XT

Компонент жёсткого диска Momentus XT базируется на дизайне Seagate Momentus 7200. Поэтому вы получите сравнимые уровни ёмкости: Seagate предлагает модели на 500, 320 и 250 Гбайт. Мы получили для тестов флагманскую модель на 500 Гбайт с обозначением ST95005620AS. Все жёсткие диски оснащаются крупным объёмом кэш-памяти 32 Мбайт (не путайте с флэш-памятью). По сравнению с кэшем 8 или 16 Мбайт у большинства других 2,5″ жёстких дисков, перед нами определённый шаг вперёд.

Нажмите на картинку для увеличения.

Новые накопители используют интерфейс SATA 3 Гбит/с с поддержкой NCQ, и хотя некоторые пользователи ожидали более скоростного интерфейса 6 Гбит/с, нам не кажется, что с этим могут быть какие-то проблемы. В конце концов, на рынке есть только один 2,5″ SSD на флэш-памяти, который обеспечивает достаточную пропускную способность, чтобы интерфейс SATA 3 Гбит/с стал “узким местом”. В случае Momentus XT это совсем не так, поскольку пропускная способность ограничена 193 Мбайт/с по интерфейсу и 109 Мбайт/с по физическим пластинам жёсткого диска.

Температура и энергопотребление

Нам понравился диапазон рабочих температур, который позволяет жёсткому диску работать от 0°C до 60°C. Энергопотребление возросло, что связано, скорее всего, с дополнительным 4 Гбайт флэш-памяти. Мы получили у Momentus XT энергопотребление в режиме бездействия 1,3 Вт против 1,0-1,1 Вт у современных 2,5″ жёстких дисков на 7200 об/мин у конкурентов. Под пиковой нагрузкой энергопотребление достигает 3,1 Вт – примерно столько же, сколько у обычных 2,5″ жёстких дисков на 7200 об/мин; энергопотребление под нагрузкой ввода/вывода сценария рабочей станции тоже схоже – 2,4 Вт. Однако 2,0 Вт во время воспроизведения потока Full HD видео – это слишком много. Другие жёсткие диски на 500 Гбайт и 7200 об/мин потребляют от 1,1 и 1,7 Вт в этом сценарии. Последствия такого энергопотребления видны и по результатам теста MobileMark, поскольку время работы от аккумулятора в паре с Momentus XT немного снизилось по сравнению с Momentus 7200.4.

Нажмите на картинку для увеличения.

Низкоуровневая производительность

Наши обычные тесты накопителей включают измерение пропускной способности и производительности ввода/вывода, производительности приложений, а также определение энергопотребления и эффективности. Поскольку этих тестов оказалось недостаточно для полной оценки производительности Momentus XT с флэш-памятью, мы также решили провести тестовые прогоны SYSmark 2007 Preview и MobileMark 2007; мы использовали последний для получения дополнительных результатов производительности, а также для измерения влияния накопителя на время автономной работы ноутбуков, что может оказаться решающим для некоторых пользователей.

Мы измерили пиковую пропускную способность 109,6 Мбайт/с, что само по себе немного – примерно на уровне 3,5″ “зелёных” жёстких дисков на 5400 об/мин. Производительность ввода/вывода, как правило, превышает таковую у других 2,5″ жёстких дисков на 7200 об/мин – уровень составляет 120-140 операций ввода/вывода в секунду. Производительность приложений в PCMark Vantage тоже хороша, хотя есть некоторые отдельные тесты PCMark, в которых Momentus XT показывает себя уже не так хорошо. Объяснение некоторых результатов производительности кроется в реализации поддержки флэш-памяти в накопителе Seagate – она называется Adaptive Memory Technology.

Adaptive Memory Technology

Seagate пришлось разрабатывать новые алгоритмы управления жёстким диском, чтобы он смог использовать преимущества дополнительных 4 Гбайт флэш-памяти. В спецификациях указана SLC-память NAND, то есть данная флэш-память очень хорошо подходит для интенсивных операций ввода/вывода, а также обеспечивает сильные позиции по чтению и записи. К сожалению, в спецификациях не указано, как организована эта флэш-память. Большинство SSD на флэш-памяти достигают пропускной способности больше 200 Мбайт/с, используя несколько каналов памяти. В случае Momentus XT всё реализовано явно по-другому, но конкретной информации у нас нет.

Технология, которая работает внутри Momentus XT, называется Adaptive Memory Technology. По информации Seagate, она отслеживает активность и собирает так называемые “горячие” данные внутри 4 Гбайт быстрой флэш-памяти. Можно было бы сказать, что память работает как кэш, однако содержимое не теряется в случае сбоя питания. Часто используемые файлы, пользовательские данные и файлы операционной системы должны технически располагаться во флэш-памяти, чтобы к ним обеспечивался мгновенный доступ. Однако подобную технологию, работающую динамически, очень сложно оценить в тестах. У нас получилась ситуация, схожая с решением Adaptec MaxIQ, которое использует SSD для кэширования всего массива RAID. Но давайте всё же поговорим о том, что делает Adaptive Memory Technology.

Seagate упоминает “постоянное отслеживание”, которое выполняет контроллер жёсткого диска для “оптимизации системной производительности для пользователя”. Пока что значения производительности, которые мы получали, отражали только низкоуровневую производительность, но весьма сложно разработать тесты, которые надёжно бы оценили влияние этой функции. Да, Momentus XT обходит конкурентов в большинстве низкоуровневых тестов, хотя и близко не подходит к уровню производительности, который мы привыкли ожидать от SSD на флэш-памяти.

Нажмите на картинку для увеличения.

Есть множество тестов, в которых накопитель оказывается быстрее 2,5″ конкурентов на 7200 об/мин, но, как правило, Momentus XT не обходит их значительно. И есть несколько тестов, в которых накопитель оказывается даже медленнее конкурентов. На данный момент следует признать, что мы ожидали несколько пиков производительности в некоторых случаях, которые бы доказывали справедливость концепции Momentus XT и Adaptive Memory. Но, как оказалось, эти пики отсутствуют в наших традиционных тестах, либо наши тесты просто не способны показать улучшения производительности, которые могут наблюдаться со временем.

С учётом всего сказанного, вам не следует ожидать производительности на уровне SSD. Не забывайте, что перед нами жёсткий диск Momentus с добавлением “XT”. И с этой точки зрения производительность вполне справедливая – всё же она выше, чем у конкурентов. Мы планируем в будущем провести тесты со вторым накопителем Momentus XT, чтобы проанализировать внутреннюю работу Adaptive Memory Technology, да и мы рассчитываем получить больше информации от Seagate. Как нам кажется, ожидать можно многого, поскольку даже простое обновление прошивки может добавить производительности как по взмаху волшебной палочкой.

Дополнение: производительность в повседневных приложениях

Как мы упоминали выше, наша традиционная методика не смогла раскрыть всех преимуществ накопителя Seagate. Поэтому мы провели дополнительные тесты, которые доказывают обоснованность концепции Seagate. Повторные прогоны теста PCMark Vantage привели к повышению производительности на 20-70%, что можно назвать весьма существенным.

Мы также измерили время старта “свежей” установки Windows 7, а также время загрузки нескольких приложений. Время загрузки буквально уменьшилось в два раза. Впрочем, производительность заметно повышалась и на обычном жёстком диске Momentus 7200.4, поскольку функция Windows SuperFetch помогает снизить время загрузки. Но, в итоге, Momentus XT всё равно показал себя намного лучше.

Чтобы получить лучшее представление о том, как накопитель покажет себя в реальных условиях, мы решили взять один из рабочих ноутбуков в редакции – Dell Latitude D630, а также скопировать рабочий образ установки Windows Vista (она заполнена драйверами и приложениями, поэтому стартует относительно медленно). Мы скопировали образ системы на жёсткие диски Momentus 7200.4 и Momentus XT. Как вы увидите, результаты говорят сами за себя. Если обычному жёсткому диску требуется от 1:27 до 2:03 для старта системы, включая загрузку Internet Explorer с сохранённой версией главной страницы Tom’s Hardware, Momentus XT справляется с той же работой за 1:52 при первом запуске и за впечатляющие 38 секунд при четвёртом запуске. Вполне понятно, что технология Adaptive Memory Technology приводит к существенному изменению производительности даже на существующих установках, которые обычно ощущаются медленными и перегруженными.

Наконец, мы также измерили время, которое требовалось для запуска Internet Explorer 8, MS Word 2007, MS Excel 2007, MS Access 2007 и MS Powerpoint 2007 (в таком порядке). Как мы можете представить, Momentus XT прекрасно справился со своей работой, явно обойдя по производительности любой другой жёсткий диск. Чтобы получить схожую производительность, вам понадобится SSD, который стоит существенно дороже, да и не предоставляет такой же уровень ёмкости 500 Гбайт. Недостатком, конечно, можно считать ограниченный объём памяти 4 Гбайт у Momentus XT: если вы поменяете свои привычки или будете работать в окружении с часто меняющимися данными, то вам лучше смотреть на результаты обычных тестов или на время первого прогона в наших дополнительных тестах – это будет больше соответствовать тому уровню производительности, который вы получите.

Тестовая конфигурация

Диаграмма пропускной способности

Диаграмма пропускной способности впечатляет для 2,5″ накопителя, но её нельзя назвать революционной. Производительность просто немного возросла.

Пропускная способность и скорость интерфейса

Пропускная способность чтения оказалась рекордной для 2,5″ жёстких дисков. Seagate занимает ведущие позиции по максимальному, среднему и минимальному результату.

Результаты производительности записи очень похожи на производительность чтения. Вполне очевидно, что 4 Гбайт флэш-памяти не используются как дополнительный кэш записи.

Средняя пропускная способность потокового чтения в IOMeter оказалась хуже, что может быть связано с влиянием технологии Adaptive Memory, которая вмешивается там, где не должна.

Производительность интерфейса, как правило, не имеет особого значения, поскольку она не отражает реальную производительность. Впрочем, в случае Momentus XT ситуация может несколько измениться, поскольку 4 Гбайт флэш-памяти могут обеспечить более высокую пиковую пропускную способность, чем у физического жёсткого диска.

Время доступа

Время доступа оказалось вполне ожидаемым. Momentus XT не самый быстрый, но результат находится в допустимом диапазоне.

Производительность ввода/вывода

Результаты производительности ввода/вывода оказались выше, чем у других накопителей в трёх тестах из четырёх, что может указывать на работу технологии Adaptive Memory. Впрочем, поскольку в тесте используется большое количество случайных операций ввода/вывода, вряд ли флэш-память может полностью раскрыть свой потенциал.

Производительность приложений PCMark

Данные результаты следует оценивать как средние (или как худший случай), поскольку технология Adaptive Memory оптимизирует производительность после повторения нагрузок.

MobileMark 2007 и SYSmark 2007

В MobileMark накопитель Momentus XT даёт почти такую же производительность, что и обычный Momentus 7200.4.

Однако время автономной работы у нового Momentus XT оказалось явно меньше, что связано с более высоким энергопотреблением при средних нагрузках. Подробности мы обсудим чуть ниже.

В целом, Momentus XT обеспечивает явно улучшенную производительность в SYSmark 2007, особенно в тестах создания видео и e-learning.

Энергопотребление

Энергопотребление в режиме бездействия оказалось даже больше, чем заявлено по спецификациям Seagate: 1,3 Вт против 0,8 Вт в спецификациях.

Энергопотребление под нагрузкой оказалось эквивалентным другим жёстким дискам на 7200 об/мин за исключением теста воспроизведения видео Full HD, в котором Momentus XT оказался более “прожорлив”.

Эффективность

Momentus XT не лидирует по производительности на ватт, поскольку его энергопотребление сравнимо с конкурентами, а пропуская способность потокового чтения в IOmeter оказалась в наших тестах даже чуть ниже.

Эффективность энергопотребления под нагрузкой ввода/вывода рабочей станции оказалась лучше, поскольку производительность ввода/вывода у Momentus XT заметно выше.

PCMark Vantage, повторные тесты

Мы добавили следующие результаты, чтобы посмотреть, как работает Momentus XT, когда накопителю предоставляется возможность изучить поведение пользователя и определить часто используемые пользовательские данные. Прирост производительности после нескольких тестовых прогонов (запуск теста и перезагрузка) оказался весьма существенным, в PCMark Vantage мы получили такой же уровень производительности, что и с накопителем Western Digital VelociRaptor.

Тест запуска Windows и приложений

Первый тест запуска использует “свежую” установку Windows 7 Ultimate x32 и всех необходимых драйверов, а также нескольких приложений. Мы стартовали Windows 7, после чего запускался Internet Explorer 8 с сохранённой главной страницей Tom’s Hardware, а также Photoshop CS4. Тест начинался в тот момент, когда система спрашивала, нужно ли загружаться с CD, который мы оставили в оптическом приводе. Мы отвечали негативно, параллельно засекая точное время. Когда наш пакетный файл запуска завершал свою работу, то он тоже сохранял точное значение времени. Разницу во времени мы и показали на диаграммах.

Мы узнали две интересные подробности: Momentus XT оказался быстрее Momentus 7200.4 в любом запуске, а производительность увеличивается даже у обычного Momentus 7200.4. Дело в том, что Windows 7 использует функцию SuperFetch, которая кэширует часто используемые данные приложений.

Затем мы сделали то же самое, но на этот раз использовали существующую и перегруженную установку Windows Vista. Подобный сценарий соответствует большинству пользователей, поэтому, как нам кажется, он более приближён к жизни. В данном случае Momentus XT сохранил свою впечатляющую производительность, а результаты Momentus 7200.4 уже не улучшались со временем. Вполне понятно, что новый гибридный накопитель Seagate прекрасно справляется со своей работой.

Наконец, мы измерили время, которое требовалось для запуска нескольких популярных приложений. Мы запускали Internet Explorer 8, MS Word 2007, MS Excel 2007, MS Access 2007 и MS Powerpoint 2007 (в таком порядке) и замеряли время запуска. Seagate Momentus XT смог уменьшить время с 29 секунд до 8 секунд в четвёртом прогоне, но уже во втором прогоне (напомним, между прогонами мы выполняли перезагрузку) мы получили результат всего 13 секунд. Если вы сравните результаты с Momentus 7200.4, то сможете наглядно оценить улучшения, которые даёт гибридный жёсткий диск. Они вряд ли стали возможными путём простого ускорения жёсткого диска с вращающимися пластинами.

Заключение

Есть два подхода к оценке нового Seagate Momentus XT. Если вы знаете, что жёсткий диск сочетает вращающиеся пластины с 4 Гбайт SLC-памяти NAND, то вы наверняка будете многого от него ожидать. Признаюсь, так получилось и со мной поначалу, поскольку я сразу же приступил к низкоуровневым тестам из-за нехватки времени. Тесты запуска Windows и приложений потребовали несколько дней, но они значительно изменили расстановку сил.

Второй подход кажется нам более разумным: ещё раз прочитайте название накопителя – Momentus XT – это жёсткий диск! Он просто использует флэш-память, пытаясь улучшить производительность. Если мы начнём рассматривать накопитель как жёсткий диск, то он вполне оправдает наши ожидания. Да, Momentus XT – один из самых инновационных накопителей за последние годы. И он может показать себя с лучшей стороны.

Все значения производительности, которые мы видели, оказались, как минимум, хорошими: Momentus XT обгонял всех своих 500-Гбайт конкурентов на 7200 об/мин в большинстве тестов. Он оказался самым быстрым 2,5″ жёстким диском по пропускной способности и производительности ввода/вывода, у него оказалась хорошая производительность приложений, да и результаты в SYSmark 2007 весьма высоки, а данный тест базируется на реальных приложениях. Есть несколько тестов, в которых данный накопитель выступает не так хорошо, но, наверняка, такова цена за оптимизацию, которую пытается осуществить технология Adaptive Memory. Нам также хотелось бы отметить, что энергопотребление накопителя чуть выше, чем у других жёстких дисков в среднем, что дало снижение времени автономной работы ноутбука.

Многие тестовые результаты следует оценивать как худший случай, поскольку значения производительности со временем улучшаются. В конце концов, мы не видим значительных недостатков у Momentus XT, за исключением несколько более высокого энергопотребления по сравнению с конкурирующими 500-Гбайт винчестерами. Однако жёсткий диск нацелен на сегмент ноутбуков для энтузиастов и мобильных рабочих станций, при этом он обеспечивает превосходную производительность для винчестера. Концепция сочетания жёсткого диска с некоторым количеством флэш-памяти работает хорошо. Мы по достоинству оценили Momentus XT, и мы можем рекомендовать его истинным энтузиастам вместо обычного жёсткого диска.