На что сегодня способны 3,5-дюймовые жесткие диски нового поколения, предназначенные для настольных систем? Чтобы узнать это, мы протестировали один из самых продвинутых дисков Barracuda от Seagate последней серии.

Жесткие диски серии Barracuda от Seagate предназначены для использования в настольных ПК, последнее обновление этой серии предлагает модели форм-фактором 3,5’’ и ёмкостью от 500 ГБ до 4 ТБ. Производитель указывает, что все жесткие диски семейства Barracuda используют технологию многоуровневого кэширования, благодаря чему намного быстрее загружаются приложения и файлы.

Продукция серия Barracuda подключаются по интерфейсу SATA Rev 3.0. Это последняя версия интерфейса Serial ATA, обратно совместимая с SATA 2.0 и использующая те же типы разъёмов и кабелей. Максимальная теоретическая скорость передачи данных для SATA Rev 3.0 достигает 6 Гбит/cек, также в ней улучшены функции управления энергопотреблением.


С целью оптимизации быстродействия вендор рекомендует использовать Advanced Format (альтернативное название 4K Cluster). Это формат разметки области хранения данных на жестких дисках, в котором используются физические секторы размером 4 килобайта вместо традиционных 512 байт. Применение такой технологии позволяет выиграть до 10% полезного дискового пространства, кроме того, улучшается сохранность данных благодаря более эффективной системе исправления ошибок. Основным минусом этой технологии является снижение скорости обработки небольших (менее 4К) файлов.
Новые операционные системы Windows уже поддерживают технологию Advanced Format, а для более старых ОС (Windows XP) для перехода на Advanced Format придется воспользоваться специальными утилитами, которые смогут эмулировать разметку диска.

Методика тестирования

Весь процесс состоял из нескольких этапов. Вначале мы протестировали обе модели с помощью синтетических Benchmark-утилит HD Tune, CristalDiskMark, ATTO Disk Benchmark, AS SSD Benchmark. с целью большей объективности каждый тест выполнялся три раза.

На втором этапе мы провели измерения быстродействия с помощью open-source утилиты IOMeter. Тестирование накопителя с помощью IOmeter проводилось без создания на нем логического раздела, дабы результаты тестирования не зависели от конкретной файловой системы. Но поскольку IOmeter «не видит» диски в формате Raw, которые были размечены по технологии GPT, все диски пришлось конвертировать в стандартный MBR. Напомним, что MBR не способен создавать разделы объёмом свыше 2 ТБ.


Рис. 1. CristalDiskInfo: статус диска Seagate Barracuda 4 ТБ

Результаты

Вначале мы оценили быстродействие диска с помощью популярной утилиты HD Tune. На первом этапе был запущен тест диска с размером блока 8 МБ, на втором — с размером блока 512 КБ. Чтобы оценить, как на производительность диска влияет короткий рабочий ход, мы задали в первом случае выделенную область диска в размере 10% (400 ГБ), во втором — 20% (800 ГБ). Размер блока составлял 8 МБ.

• Короткий рабочий ход (Short Stroke). Технология короткого рабочего хода предназначена для минимизации задержек времени, нужных для позиционирования головки над нужной дорожкой. Суть метода в том, что мы выделяем на пластинах для пользования только часть наиболее быстрых внешних треков, например, всего 10% или 20%. В этом случае жёсткий диск будет производить гораздо меньше перемещений головок и его быстродействие (а также долговечность) значительно увеличится. Однако использование такой технологии сопровождается значительным уменьшением ёмкости. Например, для диска 4 ТБ емкость сокращается до 400 ГБ (если параметр Short Stroke = 10%) или 800 ГБ (при 20%). С другой стороны, Short Stroke позволяет легко поднять быстродействие диска на 20-40%. В случае, когда требуется именно быстродействие, а не объем, это может быть важно.

HD Tune

Barracuda
4 TB

Barracuda
4 TB

Barracuda
4 TB

Block 8 MB

Normal

Short Stroke 400 GB

Short Stroke 800 GB

Read, MB/s

Minimum speed

91,5

180,6

161,7

Maximum speed

199,2

201,7

201,7

Average speed

160,1

193

193

Access time, ms

17,4

9,73

11

Burst Rate

286,1

292,2

286,4

Write, MB/s

Minimum speed

88

102

123,5

Maximum speed

197,2

193,4

199,4

Average speed

155,3

183,1

182,1

Access time, ms

13,2

11,1

10

Burst Rate (пиковая скорость), MB/s

250,8

238,6

239,6

Табл. 1. Тестирование при помощи утилиты HD Tune, блок данных 8 МБ

Как видно по таблице, использование короткого рабочего хода кардинально увеличивает минимальную скорость считывания и записи (почти в два раза), и примерно на 20% повышает среднюю скорость. Максимальная скорость практически не меняется, что, впрочем, вполне логично. Интересно, что переход с Short Stroke 10% на 20% почти не изменяет результаты, разве что время доступа снижается еще на 10-15%.

HD Tune

Barracuda 4 TB

Block 512 KB

Normal

Read, MB/s

Minimum speed

91,5

Maximum speed

199,3

Average speed

160,1

Access time, ms

17,8

Burst Rate

284,9

Write, MB/s

Minimum speed

30,6

Maximum speed

195,7

Average speed

152,5

Access time, ms

12,9

Burst Rate (пиковая скорость), MB/s

242,4

Табл. 2. Тестирование при помощи утилиты HD Tune, блок данных 512 КБ

Если задать размер блоков данных равным 512 КБ, то HD Tune показывает на незначительное падение производительности диска, в пределах 2-3%.

CristalDiskMark

Barracuda 4 TB

Seq Q32T1 Read (MB/s)

200,7

4K Q32T1 Read (MB/s)

1,68

Seq Read (MB/s)

200,5

4K Read (MB/s)

0,592

Seq Q32T1 Write (MB/s)

200,8

4K Q32T1 Write (MB/s)

1,465

Seq Write (MB/s)

187,7

4K Write (MB/s)

1,368

Табл. 3. Тестирование при помощи утилиты CristalDiskMark

 Результаты тестирования, полученные с помощью утилиты CristalDiskMark, вполне коррелируют с указанными выше цифрами от HD Tune.

ATTO Disk Benchmark

Barracuda 4 ТБ

Write

Read

0,5 KB

27392

30004

1

52093

61952

2

102692

108820

4

170057

175177

8

185417

193126

16

184241

199255

32

181554

199255

64

166985

194407

128

177954

189340

256

170729

186250

512

172074

185982

1024

174308

189483

2048

172812

180158

4096

173184

186413

8192 KB

170255

184703

Табл. 4. Результаты тестирования посредством утилиты ATTO Disk Benchmark


Рис. 2. ATTO Disk Benchmark: результаты тестирования модели Barracuda 4 ТБ 

AS SSD Benchmark

Barracuda 4 ТБ

Read

Write

Seq, MB/s

190,4

159,35

4K, MB/s

0,54

1,27

4K-64Thrd, MB/s

1,41

1,23

Acc.Time, ms

16,919

8,826

Счет, баллы

21

18

49

Табл. 5. Итоги тестирования при помощи утилиты AS SSD Benchmark

AS SSD Copy Benchmark

Barracuda 4 ТБ

Speed, MB/s

Duration, s

ISO

132,37

8,11

Program

108,34

12,99

Game

135,19

10,22

Табл. 6. Результаты тестирования AS SSD Copy Benchmark


Рис. 3. Результаты тестирования посредством AS SSD Compresstion Benchmark

Также показательны результаты скорости копирования файлов вручную на диск. Время копирования одного файла размером 6,3 ГБ с внешнего накопителя на Barracuda 4 TB занял около 49 секунд. Правда, здесь нужно сделать оговорку, что во многих случаях именно интерфейс подключения внешнего диска является «узким местом».

Копирование того же файла из одного каталога в другой в пределах этого же диска (то есть, диск одновременно осуществлял операции считывания и записи) составил 59 секунд. Копирование с внешнего накопителя нескольких сотен небольших файлов размером от 1 МБ до 4 МБ, общим объемом 8 ГБ, заняло 62 сек. И наконец, для копирования этих же файлов внутри диска потребовалось 77 секунд.

Результаты тестирования при помощи утилиты IOMeter еще раз подтвердили отличные характеристики модели Barracuda 4 TB. Более детально с итогами можно ознакомиться в ниже приведенной таблице.

Число потоков

IOps

Read IOps

Write IOps

MiBps (Binary)

Read MiBps (Binary)

Write MiBps (Binary)

Transactions per Second

8

19.813581

1.024035

18.789546

158.508650

8.192282

150.316368

19.813581

16

19.791854

1.071454

18.720400

158.334830

8.571630

149.763200

19.791854

32

19.871607

1.016057

18.855550

158.972854

8.128458

150.844396

19.871607

64

19.767797

1.101097

18.666700

158.142376

8.808778

149.333597

19.767797

128

20.031337

1.009828

19.021510

160.250698

8.078620

152.172077

20.031337

256

17.684160

0.920606

16.763554

141.473278

7.364848

134.108430

17.684160

Табл. 7. Результаты тестирования IOMeter для Barracuda 4 ТБ.

Выводы

Как показало тестирование, устройства серии Seagate Barracuda — это очень хорошие и быстрые диски. Более того, по параметрам скорости считывания и записи данных они близки к SSD-накопителям начального уровня (хотя по скорости доступа, разумеется, очень сильно отстают). Диски уже доступны на украинском рынке, их стоимость стартует от 3700 грн.

Спецификация

Модель

Barracuda 4TB

Стандартный номер модели

ST4000DM005

Интерфейс

SATA 6Gb/s

Характеристики

 

Установка в отсек

-

Поддержка камер

Desktop HDD

Максимальная скорость передачи данных OD (МБ/с)

180 МБ/с

Кэш (МБ)

64 МБ

Надежность/Целостность данных

 

Антикоррозионное покрытие (Tarnish Resistant )

-

Число циклов парковки

300 000

Ошибки чтения, максимально допустимое значение

1 на 10E14

Число часов, проведённых во включенном состоянии, в год

2400

Паспортное время наработки на отказ (MTBF) (часов)

Ограниченная гарантия, (лет)

2

Управление питание

 

Сила тока при раскрутке (12 В, A)

2

Среднее энергопотребление (Вт)

5,6

Энергопотребление во время простоя (Вт)

4

Режим ожидания/Режим сна, в среднем (Вт)

0.5 /0.5

Допустимое отклонение напряжения (5V)

±5%

Допустимое отклонение напряжения (12V)

±10%

Температура окружающей среды

 

Рабочий режим (окружающая среда, min °C)*

0

Рабочий режим (корпус привода, max °C)

60

В выключенном состоянии (окружающая среда, min °C)

-40

Высота (мм, max)

26.11

Ширина (мм, max)

101.6

Глубина (мм, max)

146.99

Вес (г)

610

* — Использование дисков при нагреве свыше 60°С кардинально снижает их ресурс службы.