Обзор Hitachi Travelstar 5K250

В этом обзоре речь пойдет о мобильных жестких дисках, выполненных в форм-факторе 2,5" с использованием технологии PMR. Мы сравним новую модель второго поколения объемом 200 Гб - Hitachi Travelstar 5K250 - с двумя винчестерами для ноутбуков первого поколения, Samsung M80 и тоже Hitachi, но серии Travelstar 5K160.

С каждым днем растет популярность максимально возможной интеграции электронных решений. Отражается это и на рынке накопителей. Плотность записи на единицу площади магнитного носителя увеличивается одновременно с ростом спроса на все большие емкости. Производители внедряют новые технологии в борьбе за каждый лишний бит. Так появился небезызвестный метод перпендикулярной записи. Наработки в этом направлении первой опубликовала компания Hitachi GST в 2004 году. Жесткие диски, произведенные с использованием принципиально новых пластин, были анонсированы уже в декабре 2004 года. Это были первые 1,8" модели  MK4007GAL и MK8007GAH от Toshiba емкостью  40 и 80 Гб соответственно (см. пресс-релиз). Благодаря этой технологии к настоящему времени мы имеем пластины емкостью до 166 Гб для форм-фактора 2,5" и до 250 Гб – для форм-фактора 3,5"!

В этом обзоре речь пойдет о мобильных жестких дисках, выполненных в форм-факторе 2,5" с использованием технологии перпендикулярного намагничивания носителя (PMR). Это модели с интерфейсом Serial ATA серий Travelstar 5K160 и 5K250 от Hitachi, а также представитель линейки SpinPoint M80 от Samsung с интерфейсом Parallel ATA.

Нельзя не упомянуть, что с момента  появления первых «перпендикулярников» технология претерпела определенные изменения. Сперва в конструкции головок чтения использовался принцип гигантской магниторезистивности (GMR), вместо которого впоследствии был использован другой физический эффект – туннельная магниторезистивность (TMR). При этом постоянно растет плотность размещения данных на пластине жесткого диска. Сейчас можно условно разделить PMR-накопители на два поколения, хотя у каждого производителя свое мнение на этот счет. Основное отличие заключается в емкости магнитных пластин:

• для первого поколения она составляет 60-80 Гб для пластины диаметром 2.5 дюйма (такие пластины применяются в винчестерах для ноутбуков). В нашем тесте это поколение представлено диском Travelstar 5K160 и моделью SpinPoint M80.
• для второго поколения характерны емкости от 100 до 160 Гб на 2,5" пластину. Представлять его будет новый Hitachi Travelstar 5K250.

Таким образом, мы сможем оценить качественные отличия между моделями двух поколений.

Тестовый стенд и программные инструменты

Прежде чем ближе познакомиться с образцами для тестирования, стоит сказать несколько слов о конфигурации тестового оборудования. Поскольку 2,5" модели используются преимущественно в мобильных решениях, то можно справедливо заметить, что и тестирование необходимо проводить на портативных компьютерах. Ввиду неудобства проведения тестов на ноутбуках мы взяли оборудование, приближенное к среднестатистической мобильной платформе. Итак, мы имеем:

• Процессор Intel Pentium D 925 2x3000 MГц;
• Материнская плата MSI Neo2F (Intel 945P/ICH7R);
• Системный HDD Samsung HD501LJ 500GB 16MB cache;
• Память DDR2 Hynix 4x1024 MB;
• БП FSP 350W.

Все SATA-винчестеры подключались к стандартному контроллеру (ICH7R) к разъему SATA1 без использования переходника питания (питание через коннектор блока питания). Для подключения PATA-диска применялся переходник. Винчестер сконфигурирован как Master на единственном канале системной платы.

С системного харда загружалась чистая система Microsoft Windows XP Professional SP2. Из установленных приложений были только средства тестирования. Дополнительных драйверов не использовалось. Сперва проводились тесты, которые работают на неразмеченном диске (IOMeter, HDTach), затем создавались два раздела (первичный 30 Гб и дополнительный – остальное пространство) для тестов, использующих файловую систему (PCMark05 в  нашем случае).

Для определения физических характеристик использовались тесты HDTach (средняя скорость линейного чтения и записи, средняя пропускная способность интерфейса) и IOMeter (количество циклов ввода/вывода в секунду при различных глубинах очередей запросов для паттерна Workstation).

Параметры SMART и версии прошивки определялись при помощи Lavalys Everest 4.10 и HDTune 2.54.

Быстродействие в приложениях оценивалось с помощью синтетического теста от FutureMark – PCMark’05. Как уже говорилось выше, диск разбивался на два раздела,  для теста выбирался первый. Файловая система NTFS, разбиение и форматирование проводилось при помощи стандартных средств системы (Disk Management).

Жесткие диски

Hitachi Travelstar 5K160. Это вторая после 5K120 линейка жестких дисков от Hitachi, в которой используется технология перпендикулярной магнитной записи  (PMR). Производитель называет эти диски  "Super-pendicular Drive", намекая на их повышенную надежность и  устойчивость к внешним воздействиям. Также Hitachi нарекает линейку «лучшей в классе» по энергопотреблению и производительности.

К нам в руки попала SATA-модель HTS541612J9SA00 емкостью 120 Гб. В отличие от "полного" диска объемом 160 Гб, в нашем экземпляре используются пластины с уменьшенной плотностью записи. Тем самым производитель эффективно использует технологический разброс параметров, возникающий в процессе производства: магнитные пластины с несколько худшими характеристиками форматируются по-другому и находят применение в отдельных моделях винчестеров.

Travelstar 5K160 поддерживает все возможности интерфейса Serial ATA, включая NCQ и "горячее" подключение. Отметим также интересную техническую инновацию: в данном жестком диске Hitachi применила магниторезистивную головку собственной разработки на основе материала InMnCr, которая, по словам производителя, обеспечивает повышенную надежность считывания, длительный срок службы и имеет хорошую технологичность при изготовлении.

Основные характеристики будут приведены в сводной таблице ниже.

Samsung SpinPoint HM160JC принадлежит к линейке SpinPoint M80.

Из особенностей можно отметить использование TuMR-головок с «беспроводным» подвесом. Данные головки обладают большей чувствительностью по сравнению с традиционными GMR-головками. Фирменные технологии SilentSeek и Hybrid Latch позволяют снизить шум позиционирования и улучшить надежность работы диска. По сути, серия представляет собой доработанную предыдущую – SpinPoint M60, но с новыми, более емкими пластинами.

Наш экземпляр HM160JC – это 160 Гб винчестер с интерфейсом Parallel ATA. Из названия линейки можно понять, что он содержит два магнитные пластины по 80 Гб каждая. Подробные технические данные смотрите в таблице.

Hitachi Travelstar 5K250. Третий образец – еще один накопитель от Hitachi, с маркировкой HTS542520K9SA00. Это представитель уже нового поколения перпендикулярников – серии Travelstar 5K250. В ней Hitachi заявляет 10-25% выигрыш по производительности в реальных приложениях по сравнению с конкурирующими 2,5” пятитысячниками (по данным теста PCMark).

Новшество данной линейки – опциональное применение технологии Bulk Data Encryption для повышения безопасности пользовательских данных. Данные скрэмблируются при помощи ключа, записанного на диск, и дескрэмблируются после получения пользовательского ключа. Таким образом, нет возможности раскодировать данные, не зная ключ. Эта опция может быть полезной для пользователей ноутбуков, которым важна защита данных от неавторизированного  доступа.

Еще одна приятная добавка – технология TrueTrack, обеспечивающая повышенную точность позиционирования головки в условиях вибрации и тряски. Если она эффективна, это должно отразиться на тестах произвольного доступа.

Наш экземпляр имеет емкость 200 Гб, интерфейс SATA Gen 1 (1.5 Гбит/с). Как и в первом жестком диске Hitachi, в нем применены пластины уменьшенной емкости.

Перейдем наконец к техническим данным. Мы старались привести наиболее важные характеристики, от которых зависит производительность и надежность дисков.

Проанализировав таблицу, можно заметить, что наши модели первого поколения имеют весьма схожие характеристики. Новый пятитысячник 5K250 превосходит конкурентов по производительности и защищенности от внешних воздействий, но немного уступает по энергопотреблению. На скоростных характеристиках жестких дисков сильно сказывается время поиска. Для Travelstar 5K160 Hitachi по каким-то причинам не приводит все значения, а в случае с 5K250 видно, что он превосходит модель от Samsung в два раза при переходе между соседними дорожками. Это должно отразиться на тестах линейного чтения и записи.

Нельзя забывать, что для мобильных устройств одним из главных требований к носителям всегда была повышенная устойчивость к физическим воздействиям. Связанные с этим показатели мобильных дисков намного выше, чем у настольных.  Travelstar 5K250 здесь неоспоримый лидер.

Предварительно можно сказать, что если модели серий 5K160 и SpinPoint M80 и являются обычными «рабочими лошадками», то Travelstar 5K250 никак не относится к категории простых винчестеров «для домохозяек». Повышенные характеристики физической защиты, высокая производительность и надежность шифрования данных (как опция) делают его выбором людей, которые знают цену своей информации и времени.

Посмотрим, что покажут испытания.

Тестирование

Первым делом новые неразмеченные винчестеры были протестированы при помощи утилиты HDTach от SimpliSoftware. Она позволить оценить с высокой степенью точности среднюю скорость линейного чтения и записи, а также среднее время доступа и скорость интерфейса (Burst-режим).

Из графиков видно, что производители всех моделей используют адаптивное форматирование.  К сожалению, качество современных пластин требует применение этого метода. Кривая, полученная при тестировании SpinPoint M80, здесь выглядит стабильнее, чем у остальных образцов. Если усреднить данные, то получим следующие значения:

Лидером здесь можно назвать модель второго поколения перпендикулярной записи Travelstar 5K250.  В первом поколении лидирует винчестер от Samsung, несмотря на значительно меньшую скорость интерфейса. Объяснить это можно более высокой плотностью записи на пластинах при схожих параметрах работы механики.

Таким образом, проведя всего один тест, мы уже можем заметить разницу между первым и вторым поколениями PMR.

Немаловажным показателем производительности является время поиска (позиционирования). Этот параметр показывает, сколько времени потратит устройство для установки головки на нужный трек.

По скорости переключения между дорожками победителем стал винчестер Travelstar 5K160.  Странно, что производитель умолчал про эти параметры в спецификации линейки. Впрочем, если учесть меньшую плотность размещения дорожек, то все встает на свои места. У SpinPoint M80 в начале диска тоже неплохой результат, а Travelstar 5K250 здесь проиграл. Причина этого, возможно, кроется в повышении плотности записи на пластину для второго поколения перпендикулярников.

Для производительности очень важным параметром является время произвольного доступа, в котором также преуспел 120-гигабайтный Hitachi. Samsung SpinPoint M80 и Travelstar 5K250 идут примерно наравне.

Посмотрим, как поведут себя испытуемые при симуляции реальной нагрузки по паттерну "Рабочая станция" пакета IOMeter. В этом тесте учитывается производительность жесткого диска при работе с пакетами различного размера (их количество берется по статистическим данным паттерна). Кроме этого, измерения проводятся в 5 вариантах, в которых  глубина очереди запросов увеличивается от 2 до 32. Посмотрим на результаты.

Из графика видно, что все модели ведут себя практически одинаково при глубоких очередях запросов. Это плюс при использовании многозадачной операционной системы. Выделился Travelstar 5K160, показав более высокую производительность при маленьких очередях, что объясняется более высокой скоростью доступа к данным.

Производительность в приложениях будем оценивать при помощи набора синтетических тестов от  Futuremark. В пакете PCMark’05 предусмотрено 5 основных паттернов для тестирования жестких дисков:

• Запуск Windows XP. Выполняет специфическую трассу, эмулирующую запуск операционной системы. В этом паттерне не учитывается пользовательская активность, вся активность вызвана операционной системой.
• Загрузка приложений. Трасса собрана при загрузке/выгрузке таких приложений, как Adobe Acrobat Reader, Windows Media Player и т.д. Этот тест не учитывает пользовательскую активность, вся активность вызвана приложениями.
• Общая эксплуатация. Тест похож на предыдущий, но учитывает также пользовательскую активность в приложениях.
• Сканирование на вирусы. Эмулирует активность при  сканировании около 600 Мб диска антвирусным ПО.
• Запись файла. Записывает файл размером 680 Мб и оценивает производительность при работе с файловой системой.

Посмотрим, что у нас получилось.

И без графиков можно понять, что Parallel ATA модель отстает от своих Serial ATA коллег. Стоит сказать, что абсолютного лидера тут нет. Диск серии Travelstar 5K250 отстает на вирусном сканировании от 5K160. Не совсем понятно, чем это обусловлено (возможно, той же разницей в скорости доступа), но доверимся специалистам Futuremark и поверим им на слово. К слову, в этом же паттерне SpinPoint M80 значительно отстает от конкурентов.

Неоднозначная ситуация наблюдается и при записи файла. При общем отставании диск с параллельным интерфейсом все же опередил SATA-модель своего класса в этом паттерне.

Посмотрим, как оценил PCMark’05 каждого претендента:

Как и следовало ожидать, абсолютный чемпион – Travelstar 5K250. Он опередил своего предшественника более  чем на 200 баллов. Диск от Samsung значительно отстает  от обоих соперников.

Заключение

Похоже, что Hitachi не лукавила, заявляя превосходство Travelstar 5K250. Но точно оценить это можно, лишь сравнив его конкурентами от Seagate, Toshiba, Fujitsu. В любом случае, на примере этого диска мы видим, что будущее у PMR-технологий есть. Прирост в производительности, характеристиках энергопотребления, удароустойчивости – цели производителей магнитных накопителей на ближайшие годы. С уверенностью можно сказать, что компания Hitachi успешно решает эти задачи. Travelstar 5K250, хоть и не является топовой моделью, но имеет довольно высокую стоимость – около $250 за диск емкостью 200 Гб. Учитывая все это, его можно назвать накопителем бизнес-класса с высокой производительностью и емкостью.

Проигрыш винчестера мобильной серии SpinPoint M80 может быть обусловлен как низкой скоростью интерфейса Parallel ATA, так и меньшей эффективностью производственных технологий Samsung. Но не стоит забывать, что, по мнению профессионалов, винчестеры от Samsung одни из самых надежных и простых в обслуживании. Также он самый дешевый из всех рассмотренных моделей – $120 за 160 Гб. В любом случае, компания Samsung никогда не была аутсайдером, и можно смело утверждать, что будут еще накопители, которые порадуют пользователей своим качеством и невысокой ценой.

Что касается серии 5K160, то можно сказать, что это довольно успешная переходная линейка. Винчестер обладает высокой производительностью и может конкурировать даже с более новой моделью. Это позволяет рекомендовать его как недорогой (средняя цена за 120 Гб модель в Минске на момент написания статьи составляла $130) скоростной мобильный винчестер для рядового пользователя.