РЕКЛАМА
ИНФОРМАЦИЯ
ПОЛЕЗНЫЕ ССЫЛКИ
Mtron SSD 32 GB: твёрдотельный накопитель с экстремальной производительностью

2,5-дюймовые винчестеры SAS: 10 000 против 15 000 об/мин

Жёсткий диск WD1500AD Raptor-X: лидер по производительности для настольных ПК

Умные жёсткие диски: Seagate Barracuda 7200.7 и Western Digital WD740 Raptor

Жёсткий диск Serial ATA с секретом: тестирование Western Digital Raptor

RAID 0 против WD Raptor: кто быстрее?

Производительность жёстких дисков: оценка THG

RAID-контроллеры SAS/SATA: тест четырёх моделей для PCI Express

Новая линейка RAID-контроллеров SAS/SATA от Adaptec: рекордная производительность

Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru

НАКОПИТЕЛИ

Western Digital VelociRaptor: жёсткий диск с рекордной скоростью
Краткое содержание статьи: Несколько лет назад WD представила новую линейку Raptor, нацеленную на энтузиастов, которая обеспечивала скорость вращения 10 000 об/мин и давала рекордную производительность. Но сегодня Raptor уже начинает устаревать, поэтому WD представила нового кандидата на роль рекордсмена - Western Digital VelociRaptor WD3000GLFS. Скорость вращения по-прежнему составляет 10 000 об/мин, однако ёмкость увеличилась до 300 Гбайт. VelociRaptor отличается самым низким временем доступа, самой высокой скоростью передачи, великолепными результатами в тестах приложений, впечатляюще низкой температурой поверхности, а также приемлемым уровнем шума. Все подробности - в нашем тесте.

Western Digital VelociRaptor: жёсткий диск с рекордной скоростью


Редакция THG,  21 апреля 2008
Назад
Вы читаете страницу 1 из 5
1 2 3 4 5
Далее


Введение

Велосираптор (Velociraptor) - небольшой плотоядный динозавр, с которым знакомы, наверное, все после выхода первого фильма "Парк Юрского периода/Jurassic Park". Хотя в фильме он был увеличен по сравнению с оригинальным размером, а командная работа динозавров - вопрос по-прежнему спорный, выпуск продукта под названием Velociraptor, что по латыни значит "быстрый вор", для такого производителя жёстких дисков, как Western Digital, кажется умным шагом. Компания уже несколько лет выпускает жёсткие диски для энтузиастов в линейке Raptor, и следующее поколение призвано обеспечить большую ёмкость и лучшую производительность, радикально меняя при этом габариты.

Western Digital VelociRaptor VR150 (WD3000GLFS)

Нажмите на картинку для увеличения.

Многие ожидали более ёмкой и производительной модели в линейке Raptor (по сути, так и получилось), но Western Digital решила вернуться за чертёжную доску и проанализировать все характеристики high-end винчестера. Компания поставила перед собой цель: создать накопитель для энтузиастов, чья надёжность и производительность позволили бы ему захватить сегмент рабочих станций и low-end серверов, чтобы он смог конкурировать с твёрдотельными жёсткими дисками на основе флэш-памяти. Если посмотреть на рынок профессиональных серверов, то там уже некоторое время наблюдается переход с 3,5" на 2,5" форм-фактор. Тем не менее, модели для настольных ПК в ближайшем будущем не уйдут с формата 3,5". Western Digital же удалось получить лучшее из двух миров.

Прозрачная крышка второго поколения WD Raptor-X осталась в прошлом. Но существенным изменением по сравнению с Raptor-X оказался переход VelociRaptor на новый физический форм-фактор. Совершенно верно, новый VelociRaptor имеет 2,5" формат. Конечно, такой шаг не даст новых рекордов по скорости передачи данных или очень высокой ёмкости, однако 2,5" винчестеры для серверов обычно дают намного улучшенное время доступа при всё ещё замечательных скоростях передачи. В то же время, тепловыделение и высокие температуры в данном случае доставляют меньше проблем из-за сниженных физических размеров. Новый винчестер VelociRaptor, или WD3000GLFS, обеспечивает максимальную ёмкость 300 Гбайт и по-прежнему использует интерфейс SATA, поскольку SAS, несмотря на все его гибкие возможности, обойдётся дороже, а особого преимущества от него потребитель не получит. Интерфейс теперь поддерживает скорость SATA 3 Гбит/с (300 Мбайт/с), в то время как у предыдущих винчестеров Raptor она была ограничена 150 Мбайт/с (впрочем, в пропускную способность интерфейса производительность всё равно не упиралась).

Статьи по теме.

Базовая информация о жёстких дисках

Механический жёсткий диск построен на одной или нескольких вращающихся пластинах, на которые цифровая информация сохраняется в виде концентрических окружностей (дорожек). Хорошим примером подобного способа записи можно считать CD или грампластинки (хотя там дорожка не концентрическая, а спиральная). Однако у оптических дисков CD/DVD для записи используются физические впадины на записывающем слое, а у винчестеров маркировки "0" и "1" применяется явление магнетизма. Данные записываются с помощью намагничивания крошечных участков, которые друг за другом и составляют дорожку с записанной информацией.

Специальные головки считывают данные, определяя магнитную поляризацию участков, или записывают данные, поляризуя участки. Головки находятся по обе стороны пластины, поскольку данные обычно записываются на две стороны. Подвижные несущие, похожие на звукосниматель граммофона, позиционируют головки на требуемую дорожку. Поскольку головки не должны касаться поверхности жёсткого диска, они парят на воздушной подушке над поверхностью (если не находятся в безопасном состоянии парковки), то и работа с механическим жёстким диском должна быть очень деликатной. Жёсткий диск не терпит ударов или лишних движений во время своей работы. Самой частой причиной выхода жёсткого диска из строя является "крах головки" (head crash), который происходит, когда головка касается поверхности пластины.

Ёмкость современных винчестеров можно повысить либо с помощью улучшения технологий записи, чтобы увеличить плотность хранения данных, либо путём увеличения числа пластин, если они будут умещаться в форм-фактор. Производители жёстких дисков указывают плотность хранения данных либо в битах на квадратный дюйм, либо в количестве гигабайт на одной пластине. Впрочем, последнее значение зависит от диаметра пластин, а число битов на квадратный дюйм даёт вполне однозначный критерий.

Диаметр пластин - ещё один важный фактор. Чем больше пластина, тем больше на неё можно записать данных. Однако пластины с большим диаметром приводят к увеличению числа движений головок, что, в свою очередь, увеличивает время доступа. Кроме того, большие пластины дают больше трения и шума, а также и выделяют больше тепла. Именно поэтому 5,25" жёсткие диски быстро исчезли: их время доступа слишком медленное, а ёмкость удалось существенно увеличить даже на жёстких дисках меньшего форм-фактора.

Выделяют несколько поколений технологий магнитной записи. Самое последнее это перпендикулярная магнитная запись (perpendicular magnetic recording, PMR). Вертикальная ориентация намагниченных участков (их называют доменами) позволила производителям жёстких дисков располагать их ближе друг к другу, тем более что старый способ продольной магнитной записи упирался в так называемый эффект суперпарамагнетизма. Если не вдаваться в детали, то данный эффект приводит к тому, что одни намагниченные элементы влияют на другие, что может привести к нежелательному изменению записанных данных.

Технология перпендикулярной магнитной записи останется и в будущем, однако её планируется улучшить с помощью размещения специальных записываемых участков (паттернов) на пластине. Они помогут и дальше повышать плотность записи. Вторая технология - запись под нагревом (heat assisted recording), она использует подогрев участка (например, лазером) для разблокирования намагниченных участков, чтобы их можно было физически изменить. Обе технологии будут использоваться, чтобы повысить плотность записи данных магнитных носителей. Производители жёстких дисков с уверенностью говорят о достижении ёмкостей в двухзначных терабайтах, причём не уходя от принципа стандартных винчестеров.

Пластины в жёстком диске вращаются с определённой скоростью (ещё её называют скоростью вращения шпинделя), которая может составлять 3 600, 4 200, 5 400, 7 200, 10 000 или 15 000 об/мин (RPM). Обычно 3,5" или 2,5" производительные жёсткие диски для серверов или рабочих станций имеют скорость вращения 15 000 или 10 000 об/мин, а 3,5" винчестеры для настольных ПК работают чуть медленнее - от 10 000 до 5 400 об/мин, 2,5" винчестеры для ноутбуков обычно дают скорость вращения шпинделя от 7 200 до 4 200 об/мин, а меньшие 1,8" винчестеры - от 4 200 до 3 600 об/мин. Даже миниатюрные 1" модели от Hitachi или Seagate имеют скорость вращения 3 600 об/мин.

Производительность жёстких дисков

Если технология записи определяет ёмкость накопителя, то на производительность больше всего влияет скорость вращения шпинделя. Высокая скорость вращения не только даёт наилучшую скорость передачи данных (выражается в мегабайтах в секунду), но и сокращает среднее время доступа (access time, выражается в миллисекундах). Здесь нам следует объяснить разницу между временем поиска (seek time), которое обычно указывают производители, и средним временем доступа, которое состоит из времени определения положения данных, позиционирования головки на нужную дорожку, а также ожидания поворота пластины, пока нужный сектор не окажется под головкой. Это время ожидания обычно называется задержкой вращения (rotation latency). Понятно, что большая скорость вращения шпинделя не снизит время поиска, однако она всё равно приведёт к снижению времени доступа, поскольку задержка вращения окажется существенно ниже.

Время поиска и время доступа зависят также от производительности жёсткого диска, когда ему приходится позиционировать головки сначала на поверхности одной пластины, а потом - на другой. Нужно учитывать и ускорение кронштейна головки, которая упирается в физические ограничения, а само движение кронштейна с головками напрямую сказывается на уровне шума, вместе с шумом мотора шпинделя и шумом из-за трения. Хотя жёсткие диски герметизированы, они не запаяны, а от внешней среды отделены фильтрами. Поскольку для планирования головок над поверхностью жёсткого диска требуется воздушная подушка (здесь работает аэродинамика), то винчестер работает не в вакууме. Производительные жёсткие диски для корпоративного сегмента не оптимизированы под низкий уровень шума, поэтому их работа ощутимо слышна, особенно когда нагрузка предусматривает большое количество перемещений головок.

Все жёсткие диски оснащаются кэш-памятью, которая используется для хранения данных на чтение или на запись в соответствии со сложными алгоритмами. Большинство винчестеров имеют 8 или 16 Мбайт кэш-памяти, хотя у некоторых моделей встречается и до 32 Мбайт. Объём кэш-памяти не самый важный критерий, её просто должно быть достаточно. Самый простой пример, это когда жёсткий диск продолжает считывать секторы даже после запрошенных, поскольку есть весьма большая вероятность, что они тоже будут запрошены в ближайшие время.

Все современные жёсткие диски используют либо интерфейс Serial ATA (SATA), либо Serial Attached SCSI (SAS). Интерфейс Serial ATA построен на старом добром параллельном протоколе UltraATA, а SAS - на SCSI (Small Computer System Interface). Интерфейсы SAS и SATA используют одинаковые (почти) разъёмы и дают одинаковую пропускную способность (150 или 300 Мбайт/с), но только SAS полностью совместим с SATA, поскольку он может туннелировать протокол SATA. Оба стандарта поддерживают одинаковый набор таких базовых функций, как "родная" очередь команд (Native Command Queuing, NCQ), которую жёсткий диск использует для анализа и изменения порядка входящих команд, чтобы выполнить их наиболее эффективно. SAS является более гибким стандартом, поскольку он позволяет подключать несколько винчестеров по одному физическому соединению в целях повышения как производительности, так и избыточности.

Статьи по теме.

Энергопотребление жёстких дисков

На физические движения требуется энергия. Неудивительно, что жёсткие диски с высокой скоростью вращения шпинделя обычно потребляют больше энергии, чем менее скоростные модели. Однако всё зависит и от поколения жёсткого диска, от диаметра пластин и от их числа. 2,5" винчестер на 15 000 об/мин всего с двумя пластинами может потреблять существенно меньше энергии, чем крупный 3,5" винчестер на 10 000 об/мин, который использует четыре или пять пластин. Если вы будете сравнивать винчестеры одного поколения (например, модели 2008 года), то вполне справедливо будет предположить, что 3,5" терабайтные винчестеры высокой ёмкости будут всегда потреблять больше энергии, чем менее ёмкие 3,5" модели с одной пластиной на 250 или 320 Гбайт. Кроме того, при увеличении скорости вращения шпинделя растёт и энергопотребление.

Персональные компьютеры всё чаще оценивают с точки зрения производительности на ватт, поэтому у индустрии жёстких дисков появился ещё один критерий для оценки, а именно, ёмкость на ватт. 3,5" винчестеры в данном тесте выглядят очень хорошо, поскольку они обеспечивают до 1 Тбайт ёмкости на жёсткий диск (модели Serial ATA) при энергопотреблении 3-15 Вт. Винчестеры меньшего объёма на одной пластине, которые мы упомянули выше, могут дать меньшее энергопотребление, однако они будут уступать по соотношению ёмкости на ватт.

Наконец, интерфейс жёсткого диска тоже влияет на энергопотребление. Мы обнаружили, что параллельные интерфейсы, такие, как UltraATA или SCSI, потребляют энергию более эффективно. У SATA есть даже отличия в энергопотреблении между стандартами на 1,5 Гбит/с и 3,0 Гбит/с. Более скоростной интерфейс добавляет 0,3-0,5 Вт к общему энергопотреблению жёсткого диска. Если старый Raptor-X на 150 Гбайт не упирался в интерфейс SATA/150, то новый VelociRaptor уже вплотную приблизился к его пределам, достигнув скорости передачи данных почти 125 Мбайт/с. Поскольку нам нужно учитывать избыточность на уровне протоколов, винчестеры SATA/150 на практике дают скорость передачи интерфейса не более 126 Мбайт/с, поэтому переход на SATA/300 был просто необходим.
Назад
Вы читаете страницу 1 из 5
1 2 3 4 5
Далее


СОДЕРЖАНИЕ

Отзывы о Western Digital VelociRaptor в Клубе экспертов THG [ 50 отзывов] Отзывы о Western Digital VelociRaptor в Клубе экспертов THG [ 50 отзывов]


РЕКЛАМА
РЕКОМЕНДУЕМ ПРОЧЕСТЬ!

История мейнфреймов: от Harvard Mark I до System z10 EC
Верите вы или нет, но были времена, когда компьютеры занимали целые комнаты. Сегодня вы работаете за небольшим персональным компьютером, но когда-то о таком можно было только мечтать. Предлагаем окунуться в историю и познакомиться с самыми знаковыми мейнфреймами за последние десятилетия.

Пятнадцать процессоров Intel x86, вошедших в историю
Компания Intel выпустила за годы существования немало процессоров x86, начиная с эпохи расцвета ПК, но не все из них оставили незабываемый след в истории. В нашей первой статье цикла мы рассмотрим пятнадцать наиболее любопытных и памятных процессоров Intel, от 8086 до Core 2 Duo.

ССЫЛКИ
Реклама от YouDo
Тут http://courier.youdo.com/products-delivery/alcohol/beer/draught/: ссылка на описание.
Услуги web-дизайнера - http://freelance.youdo.com/design/designer/.
Задача 'http://freelance.youdo.com/st330261/' на YouDo.