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 |
Barracuda |
Barracuda |
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.