...
...

Эволюционный путь развития жестких дисков Seagate

Эволюция есть поступательно-спиральное развитие индивидуумов посредством закрепления в последующих поколениях полезных мутаций предков с постепенным отмиранием рудиментов. Природа мудра, она не может позволить себе резких скачков в развитии организмов, поскольку, не делая поправки на длительные периоды времени, пойдя революционным путем мгновенных изменений, есть реальная возможность уничтожить фауну, уподобив поверхность планеты безжизненной пустыне, в результате единственного просчета. Ледниковый период тому примером. А коль скоро носителем генофонда в вычислительных системах является жесткий диск, он же винчестер, он же НЖД, он же "хард", кому как не ему следовать правильным путем развития, пусть медленным – но верным?

Так уж повелось, что в системном блоке моих компьютеров вот уже почти без малого десятилетие живут винчестеры производства Seagate, сменяя поколения. Это не предвзятое отношение к накопителям от других производителей, просто так получается, и по этой причине с течением времени некоторое количество жестких дисков скопилось на дне пыльного ящика, стоящего в дальнем углу темной "кладовки" (кладовка – это просторечное название складского помещения внутри отдельно взятой квартиры). А это есть реальная возможность устроить соревнование на предмет производительности, сравнить технологические решения, дабы, оперевшись на полученные знания, уверенно смотреть в грядущее завтра.

Итак, представляю участников забега. Под номером один будет выступать бодрый старичок Seagate U4 ST 34311A емкостью 4,3 гигабайта, произведенный на свет в 2000 году (по меркам компьютерного мира — почти вечность), вторым на старте склонился накопитель Seagate Barracuda !!! ST 340824A. Его наметившийся животик емкостью 40 гигабайт нисколько не должен мешать в соревновании, а даже наоборот, поскольку бег был после короткого, но очень бурного совещания заменен на скоростное поглощение информации по примеру германских бюргеров, заливающих в безразмерные животы декалитры пива на время. В этом свете еще куда более уверенно выглядят следующие два юнца, Seagate Barracuda ST 380013AS и Seagate Barracuda ST 3200822A, поскольку оба тяжелее и объемнее своих оппонентов: первый емкостью 80 гигабайт и второй – соответственно 200, оба 2004 года выпуска.

Seagate U4 ST 34311A и его ТТХ
Коль скоро сохранность данных — самая важная задача жесткого диска, производители стараются всеми доступными способами ее повысить, дабы не сидели потребители их продукции с головами, посыпанными пеплом, на поминках когда-то ранее созданной диссертации, ныне канувшей в небытие вместе с винчестером, оплакивая потерянное время, деньги и упущенные возможности. Не секрет, что статическое электричество способно в одно мгновение вывести из строя электронные компоненты. Это было актуально вчера, актуально и сегодня. По этой причине Seagate упаковала винчестер ST 34311A в резиновую рубашку диэлектрика: практически вся поверхность платы управления находится под ее защитой, а от механических повреждений поможет пластиковая коробка SeaShield, внутри которой, как черепаха внутри панциря, накопитель способен выдерживать существенные кратковременные ударные нагрузки (до 350 G).

Накопитель собран на базе одной 3,5-дюймовой двусторонней пластины общей емкостью 4,327 Мб, информация считывается и записывается посредством двух головок, есть буфер на 256 Кб, внутренняя скорость передачи данных — 206 килобит в секунду, внешняя может достигать 66,6 Мб/с, поэтому диск поддерживает интерфейс Ultra ATA/66, способный обеспечить необходимую пропускную способность. Скорость вращения шпинделя, на котором закреплена пластина с данными, составляет 5400 оборотов в минуту. На сегодняшний день такая скорость используется только в мобильных компьютерах и бытовой видеоэлектронике (видеомагнитофоны с жесткими дисками). Большее распространение имеют скорости в 7200 и — пока в меньшей степени — 10000-15000 оборотов шпинделя в минуту. Наработка на отказ составляет 400.000 часов, что составляет круглосуточную работу в течение 45 лет. Верится с трудом, хотя, может быть, и правда, поскольку до сих пор можно встретить "динозавров" емкостью в 20–30 Мб форм-фактора 5 дюймов, способных выполнять все функции — а выпущены они в конце восьмидесятых годов. При считывании информации явно слышен характерный для "старых" накопителей хруст головок, что не является признаком дефектности винчестера. Просто акустические показатели в начале последнего десятилетия прошлого века не брались в расчет — главным мерилом была емкость накопителя, а "в быту" компьютеров было не очень много, и они просто не беспокоили домочадцев по ночам (не то что сегодня, когда "числогрыз" из роскоши перешел в разряд предметов повседневной необходимости для многих из нас, и то ли еще будет).

Seagate Barracuda ST 340824A и его ТТХ
Столкнувшись с пределом внешней передачи данных в 66 Мб/с, производители пошли путем увеличения скорости вращения шпинделя, ибо понятно, что чем быстрее будет двигаться пластина, тем быстрее можно будет позиционировать магнитные головки над ее поверхностью. Стандартом де-факто на сегодня стала скорость 7200 оборотов в минуту, а семейство накопителей, ее поддерживающее, от компании Seagate получило название Barracuda. Повышение скорости вращения шпинделя привело к повышению тепловыделения, поэтому внешняя защита от статического электричества претерпела некоторые изменения: вместо резинового чехла стали устанавливать металлические пластины, под которые подложен теплопроводный вспененный полимер. В местах наибольшего тепловыделения в основании шпинделя появились жидкостные подшипники.

Но, несмотря на все ухищрения, поверхностный нагрев без дополнительного охлаждения поднимается за отметку в 40-45 градусов. Поэтому не стоит пренебрегать рекомендациями об установке систем активного охлаждения на "семятысячники" — себе дешевле обойдется в конечном результате. Винчестер собран на базе двух 3,5-дюймовых дисков, используемых с обеих сторон — следовательно, используются четыре магнитные головки. Емкость накопителя составляет 40 Гб. Скорость вращения шпинделя — 7200 оборотов в минуту. Заявлена внутренняя скорость передачи данных в 500 мегабит за секунду и внешней до 100 мегабайт в секунду, следовательно, используется Ultra ATA/100. Для обработки возросшего потока данных внутренний кэш- буфер вырос до 2 Мб, шок-устойчивость осталась на прежнем уровне, а именно 63 G в рабочем состоянии и 350 G в статике. Немного вырос заявленный ресурс, который в данном случае составляет 500.000 часов или 57 лет круглосуточной работы. Улучшилась акустическая составляющая работы: теперь приходится прислушиваться, чтобы услышать "шелест" магнитных головок, в большей части случаев заглушаемый вентилятором, охлаждающим радиатор процессора. Третья серия "Барракуд" была наиболее защищена от случайных механических повреждений, за что снискала заслуженную любовь системных администраторов, по долгу службы вынужденных переносить большие объемы информации с одного компьютера на другой при разворачивании компьютерных сетей и поддержке их дальнейшей работоспособности.

Seagate Barracuda 7200.7 ST 3200822A и его ТТХ
За сравнительно небольшой промежуток времени емкость жестких дисков выросла на порядки. Следующим в нашем обзоре будет выступать накопитель в 1/5 терабайта — именно такую емкость имеет модель ST 3200822A. Основу винчестера составляют два "блина" форм-фактора 3,5 дюйма, которые задействуются с обеих сторон посредством четырех магнитных головок, буфер вырос до 8 Мб, скорость вращения шпинделя составляет все те же 7200 оборотов в минуту. Налицо увеличение плотности записи на пластину: по сравнению с Barracuda третьего поколения наверняка технологии стали более трудоемкими и более точными. Внутренняя скорость передачи данных возросла, по заверению производителя, до 85 Мб/с, а внешняя сохранилась на уровне 100 Мб за единицу времени в одну секунду. Интерфейс — старый добрый Ultra ATA/100. Увеличение доступного объема не прошло бесследно для конечного пользователя. Насладиться данным девайсом будут иметь возможность только счастливые обладатели нового "железа", населяющего системный блок, поскольку введена 48-битная адресация LBA, в то время как предыдущая 24-битная позволяет обращаться только к 137 гигабайтам внутреннего дискового пространства. Поэтому, прежде чем приобретать данное устройство, следует предварительно убедиться в поддержке BIOS материнской платы данной опциональной возможности — в противном случае 63 Гб будут недоступны. Но и это еще не все. Необходима также поддержка 48-битной адресации операционной системой. В случае Windows это будут Windows 2000 с сервис-паком не ниже SP3, Windows XP начиная с SP1. В Интернете есть данные о том, как скрестить ужа с ежом, то есть Windows 9x и большие диски – но я бы не советовал это делать, если на винчестере будет храниться сколь бы то ни было важная информация, поскольку генетические операции всегда воспроизводятся на свой страх и риск, и долгосрочно благостного результата никто не обещает. Шоковые воздействия переносятся накопителем на том же уровне 63G и 350G соответственно, а время наработки на отказ еще немного подросло — теперь оно заявлено на уровне 600.000 часов, или 68 лет, что уже больше, чем среднестатистическая продолжительность жизни мужчин в России, которая едва дотягивает до 62 лет. Так что держите себя в руках: не стоит бить по долгожителю молотком, дабы восторжествовала справедливость, поскольку многие творения человеческих рук пережили своих создателей. Пусть внуки читают строки, набранные прапрадедами:).

Seagate Barracuda 7200.7 ST-380013AS и его ТТХ
И, наконец, очередь дошла до самого совершенного с точки зрения технологий накопителя в нашем обзоре. Это 80-гигабайтный накопитель с интерфейсом Serial ATA, о котором подсказывает последняя буква "S" марки. Общая тенденция компьютеростроения последнего времени – переход с параллельных интерфейсов на последовательные, что сулит в конечном результате увеличение пропускной способности устройств и упрощение изготовления их компонентов. На сегодня SATA не приносит значительного прироста производительности накопителя по сравнению с PATA, но это сегодня, а грядущие перспективы очень заманчивы. Хотя кое-что есть уже и сейчас — к примеру, технология NCQ (native command queuing), примененная в данном винчестере. Идея позаимствована у профессиональных накопителей со SCSI (читается "скази") интерфейсом. Суть ее заключается в возможности принимать 32 команды одновременно, оптимизировать их и ставить в очередь выполнения. Это приводит к снижению хаотичности перемещения магнитных головок, что в свою очередь приводит к уменьшению времени произвольного доступа к данным и как следствие снижению нагрузки на механизм их позиционирования. Забегая немного вперед, скажу, что влияние данной опциональности заметно сразу при копировании большого количества мелких файлов: создается ощущение "мягкости и плавности" работы привода, несколько возрастает скорость обработки потока данных. Поскольку последовательный интерфейс подразумевает соединение точка-точка (point to point), отпала необходимость в перемычках master-slave. Также поменялся разъем питания. SATA-интерфейс позволяет производить горячее подключение привода (без выключения питания системного блока), но совершить данное действо без предварительной подготовки вряд ли удастся, поскольку конструктив разъемов оставляет желать лучшего, особенно тот, что на материнской плате — без визуального контроля, на ощупь, законнектить устройство проблематично.

Накопитель содержит одну 3,5-дюймовую пластину, используемую с обеих сторон посредством двух магнитных головок, шпиндель вращается со скоростью 7200 оборотов в минуту, внутренняя пропускная способность привода заявлена в 85 Мб/с, а внешняя способна возрасти до 150 Мб/с. Есть буфер на 8 Мб. Удароустойчивость осталась на прежнем уровне, хотя с трудом верится, что открытые чипы электроники на нижней поверхности привода способны выдержать ударную нагрузку на том же уровне, что и ST 340824A, защищенный стальной пластиной. Проведете эксперимент - и сообщите, пожалуйста, результат — буду очень признателен:). Наработка на отказ — 600.000 часов непрерывной работы. Механика такая же, как у предыдущего винчестера, поскольку они являются представителями одного семейства. Одинакова и акустическая составляющая – приводы практически бесшумны — тихони.
Тестирование приводов

Теперь, когда все представители соревнования известны, будем подвергать их заявленные технические характеристики проверке, поскольку давно известно, что бумага все стерпит, и во многих случаях заявленная производительность не соответствуют реальным показателям. Скоростные параметры будем определять самостоятельно. Начнем с синтетических тестов, а закончим по старинке — с секундомером в руках. В качестве тестов воспользуемся SiSoftware Sandra 2004 и PCMark04. Испытательным стендом выступит компьютер в следующей комплектации:
— процессор: Intel Celeron D 330 с тактовой частотой 2,66 ГГц;
— материнская плата: Gigabyte 8IPE-1000 на чипсете Intel 865;
— оперативная память: две плашки по 256 Мб Hynix в двухканальном режиме;
— видеокарта: Sparkle GeForce MX 440 с 64 Мб памяти;
— винчестер: Seagate Barracuda ST 3200822A 200GB UATA 100;
— операционная система: Windows XP Professional SP2.
Итак, будем поочередно подсоединять накопители ведомыми на первичном канале IDE и производить тестирование пакетом SiSoft Sandra Professional 2004. Накопитель с интерфейсом SATA определился как 2 IDE Chanel — так и тестировался.

Модель накопителя    Буфери-
зован-
ное считы-
вание (Mb/s)
Последо-
ватель-
ное считы-
вание (Mb/s)
Случай-
ное считы-
вание (Mb/s)
Буферизо-
ванная запись (Mb/s)
Последо-
ватель-
ная запись (Mb/s)
Случай-
ная запись (Mb/s)
Сред-
нее 
время доступа (ms)
ST 3200822A 37 60 44 71 58 40 6
ST 380013AS 42 61 52 86 49 41 6
ST 340824A 29 54 39 64 46 23 8.5
ST 34311A 13 15 13 6 6 6 11


Как видно из таблицы, производительность накопителей за 4 года выросла в среднем в 4 раза, что не может не радовать. Далее, чтобы
утвердиться в результатах тестирования, запустим PCMark04, который производит измерения для четырех ситуаций, а именно: первая ситуация – запуск системы Windows XP, вторая эмулирует активность при загрузке реальных приложений, третья – копирование файлов, и наконец, четвертая – работа приложений (более подробную информацию можно почерпнуть на сайте производителя по адресу www.futuremark.com), результаты занесем в таблицу для удобства восприятия.

Модель накопителя XP start 
up (Mb/s)
Aplication 
loading (Mb/s)
File 
coping (Mb/s)
General 
HDD usage (Mb/s)
Итоговая оценка
ST 3200822A 5,072 4,322 24,793 2,959 2959
ST 380013AS 7.703 6.321 26.731 4.936 4048
ST 340824A 4.810 3.916 18.352 1.236 1672
ST 34311A 1,362 0,986 9,253 0,673 976


Синтетические тесты — вещь, конечно, хорошая, но секундомер надежнее, тем более, что можно полагаться не на те задачи, которые по вкусу создателям тестовых пакетов, а произвести замеры на своих файлах и каждодневных задачах. Для этого будем посредством Total Commander 6.0 копировать предварительно созданный программой Alcohol 120 образ диска с игрой размером 825 Мб, а также компакт-диск с фотографиями 682.160.128 байт в 86 каталогах общим количеством 8.885 штук.

Модель накопителя Копирование 
образа (s)
Копирование 
фотографий (s)
ST 3200822A 2:24:3 6:27:8
ST 380013AS 2:01:6 5:24:6
ST 340824A 2:24:7 8:14:1
ST 34311A 1:12:1 8:13:8


Как видим, разброс в показателях не столь очевиден, как при сопоставлении результатов синтетических тестов: реалии жизни гораздо более суровы, нежели они же, воссозданные в тепличных условиях. Другое дело — емкость накопителя: это та величина, не заметить которую трудно. Четыре гигабайта и двести гигабайтов — величины плохо сопоставимые: слон и моська – иначе и не скажешь. Поскольку побочным явлением информационно- технологического прогресса становится непомерное разбухание инструментария, используемого для совершения обыденных каждодневных действий начиная с операционной системы и заканчивая утилитами, используемыми от случая к случаю. К примеру, Windows 95 после установки занимала порядка 90 Мб, ее преемница Windows 98 – уже порядка 250, а в инкарнации Windows XP ОС уже с трудом втискивается в два гигабайта. Еще и подключение периферийных устройств потребует в инсталляции софта, его обслуживающего (опять же, с сохранением тенденции к гигантизму), так что общее место, занимаемое системой и файлом подкачки, будет выходить за 10-12 гигабайт. Современные игры, ничтоже сумняшеся, "откусят" по 3-4 гигабайта от общего дискового пространства на единицу, и только самые скромные удовлетворятся одним. С приходом 64-битных операционных систем ситуация усугубится, и не стоит надеяться на то, что производители оставят нам возможность отсидеться на предыдущих версиях ОС: чуть раньше или чуть позже – все там будем. А посему уже сегодня имеет смысл задуматься о приобретении максимально емкого и быстрого жесткого диска, поскольку, когда тот, что имеется, заполнится под завязку, в соответствии с законом Мерфи срочно понадобится дополнительное пространство (подтверждено личным опытом неоднократно). При наличии емкого диска, использующего Ultra ATA интерфейс, замена его на Serial ATA накопитель не принесет существенного прироста производительности на данном этапе развития технологий, что будет завтра – посмотрим, а сегодня емкость имеет преобладающее значение.

Максим НЕМЦЕВ

© Компьютерная газета

полезные ссылки
Аренда ноутбуков
Ремонт ноутбуков в центре Минска