Тестирование жесткого диска Hitachi Deskstar 7K500

Компании Hitachi GST, принявшей эстафету новатора от винчестерного подразделения компании IBM, принадлежит немало рекордов в области разработки и производства жестких дисков. Например, весной 2004 года был выпущен первый в мире настольный жесткий диск емкостью 400 Гб. Сегодня этот рекорд уже побит: Hitachi предлагает покупателям Deskstar 7K500, первый в мире жесткий диск, достигший знаковой отметки в половину терабайта.

Но сегодня емкие винчестеры востребованы и другими категориями пользователей. Например, они могут использоваться в мультимедийных задачах – при монтаже звука и видео в условиях студии, для хранения домашних архивов видео и фото. Емкие винчестеры устанавливаются также в устройства записи видео – персональные видеорекордеры (PVR), популярные в странах, где распространено кабельное и спутниковое телевидение. Их можно устанавливать и в обычные ПК, если позволяют финансы. В общем, область применения сверхъемких винчестеров сегодня достаточно широка, они стали массовым и общедоступным продуктам.

Модельный ряд Hitachi

Раньше у Hitachi, как и у многих других производителей жестких дисков, было только одно текущее семейство настольных винчестеров. С освоением новых технологий и увеличением плотности записи новое семейство сменяло старое. В рамках семейства выпускались винчестеры различного объема, но все они имели схожую конструкцию, использовали одну и ту же технологию, оснащались электроникой одного типа.

Сегодня производители винчестеров стараются разделить настольные семейства на несколько линеек. Это связано с резким обострением конкурентной борьбы и одновременным снижением темпов развития технологий магнитной записи. В данный момент производители винчестеров готовятся представить первые массовые винчестеры с применением технологии перпендикулярной записи. Пока внедрение этой технологии задерживается, поэтому приходится изобретать новые способы привлечения внимания покупателей. Разделение семейства продуктов по областям применения – хорошо известный прием стимулирования спроса.

Еще один момент, на который хотелось бы обратить внимание, связан с особенностью винчестеров Hitachi, унаследованной от IBM. Среди всех разработчиков именно эта команда имеет самый большой опыт создания сверхъемких жестких дисков. У IBM, а потом и у Hitachi в линейке винчестеров Deskstar всегда имелись очень емкие модели. Понятно, что диски с 4 и 5 пластинами требуют применения иных технологий, нежели диски с 1-2 пластинами, поскольку габариты и вес как пакета пластин, так и блока головок в этом случае намного больше, чем обычно. Как правило, в емких винчестерах используется иная электроника, например, буфер увеличенного объема, и специальная версия микрокода (firmware), что обусловлено спецификой применения сверхъемких винчестеров.

В итоге в текущем семействе Deskstar имеются три ветки – 7K80, 7K250 и 7K500. Первое семейство, 7K80, состоит из винчестеров малой емкости – 40 и 80 Гб. Особенность этих винчестеров в том, что они содержат только одну пластину объемом 80 Гб, а, следовательно, отличаются упрощенной механикой и меньшими габаритами. Семейство T7K250 пришло на смену 7K250, предыдущему базовому семейству Deskstar. В него входят две двухпластинные модели объемом 160 и 250 Гб. В этих винчестерах впервые применены пластины емкостью 250 Гб каждая. Семейство 7K500 содержит только один винчестер – с пятью пластинами по 100 Гб. О нем и пойдет речь в обзоре.

Особенности конструкции

По сути Deskstar 7K500 является дальнейшим развитием предыдущей сверхъемкой линейки – 7K400. Разрабатывая 7K400, инженеры Hitachi применили ряд наработок из области серверных жестких дисков, поскольку то семейство было рассчитано на применение не только в ПК, но и в дисковых массивах различного класса.

В диске 7K500 применен уникальный для настольных винчестеров пакет дисков из пяти пластин (обычно производители винчестеров не рискуют устанавливать более трех пластин в корпус). Тяжелый шпиндель жестко закреплен с обоих торцов , чтобы исключить возможность вибрации и разрушения в процессе работы. И конечно, применены гидродинамические подшипники (FDB) – более надежные в работе и менее восприимчивые к вибрациям и перегрузкам, чем обычные шариковые.

Во всех новых винчестерах Hitachi применяются защелки (latch) для фиксации головок на держателе (ramp) при парковке. Головки не лежат на поверхности диска, как обычно – они отведены на безопасное расстояние от края и зафиксированы. В случае возникновения нештатной ситуации при транспортировке защелка не даст головкам соскочить с держателя и нанести удар по поверхности диска.

Из всех серии Deskstar только в 7K400, а теперь и в 7K500 применяется система компенсации вибрации и ударов (RVS). В диск встроены два ортогональных датчика инерции, которые измеряют вибрацию винчестера. По данным от этих датчиков контроллер головок чтения-записи прогнозирует внешнее воздействие на корпус и вводит дополнительную поправку в сигналы управления, чтобы головки не "промахивались" мимо нужных дорожек, когда они "уплывут" под действием вибрации.

Как и в других современных сериях Deskstar, в 7K500 применена новая электроника и новая версия микрокода, которые вместе реализуют полную поддержку стандартов Serial ATA 2.0 и ATA/ATAPI-7. В частности, винчестер поддерживает обмен данными на скорости 3 Гбит/с (300 Мб/с), отложенный запуск шпинделя и технологию управления очередью команд – NCQ. Специально для улучшения работы с поточными мультимедиа-данными новые винчестеры Hitachi поддерживают специальные режимы обработки ошибок и управления кэшированием/буферизацией. Выпускается специальная версия винчестера с увеличенным до 16 Мб буфером.

Очевидно, в серии 7K500 реализованы все последние достижения разработчиков жестких дисков, поскольку это – флагман в семействе винчестеров Hitachi.

Характеристики

Посмотрим, каковы заявленные скоростные характеристики 7K500. Следует сразу оговориться – Hitachi предлагает варианты как с интерфейсом Serial ATA, так и с интерфейсом Parallel ATA (реализована поддержка режима UDMA Mode 6, или UDMA/133). По своим характеристикам они равнозначны.

Hitachi гордится качеством механики своих дисков: по средней задержке позиционирования (8.3-8.5 мс) с ними соперничать могут только диски Seagate. В частности, на сегодня самая высокая скорость доступа среди настольных винчестеров с оборотами 7200 – у Seagate Barracuda 7200.8: производитель называет цифру 8 мс. Увы, в это верится с трудом, особенно если посмотреть на результаты тестов. Диски остальных производителей имеют среднюю задержку 8.9-9 мс, что заметно больше, чем у Hitachi. Кроме того, лишь Hitachi открыто говорит о таком параметре, как "Command Overhead" – задержке, возникающей при обработке команд чтения-записи в контроллере винчестера. Часто она не прибавляется к общей цифре, за счет чего получается небольшой выигрыш. Если эту задержку не учитывать, то скорость доступа у 7K500 будет еще выше – средняя задержка 8.3 мс. Очень быстро осуществляет этот винчестер доступ по полному радиусу: максимальная задержка позиционирования составляет от 15 до 18 мс, в то время как у большинства конкурентов она не меньше 19.

(Указанные цифры относятся к операциям чтения; при выполнении операций записи задержки увеличиваются на 1 мс).

Производительность канала чтения у 7K500 вполне соответствует плотности записи 100 Гб на пластину: максимальная скорость поступления данных в буфер составляет 817 Мбит/с. Производитель приводит также среднюю скорость последовательного чтения данных с учетом всех задержек и накладных расходов: 64.8 Мб/с в первой зоне и 31 Мб/с в последней. Эти цифры мы можем проверить в ходе тестирования.

Теперь о других характеристиках. Обращает на себя внимание большая задержка на раскручивание шпинделя и подготовку винчестера при старте. Для 7K500 требуется от 20 до 31 секунды (!), прежде чем винчестер будет готов обрабатывать данные. Жесткие диски с меньшим количеством пластин не требует такого продолжительного периода времени на подготовку – среднее время не превышает 9 секунд.

Акустические характеристики сверхъемкого винчестера по понятным причинам хуже, чем обычно. Так, шум при простое составляет 31 дБ, что на 4-5 дБ больше среднего уровня для современного винчестера. При позиционировании 7K500 шумит чуть больше – 35 дБ, но эта цифра отнюдь не максимальна по сравнению с аналогами. В частности, старшие модели Seagate и Maxtor шумят еще больше.

Устойчивость к ударам и вибрации у винчестера с пятью пластинами ниже, чем у более простых по конструкции моделей: при работе 7K500 выдерживает воздействие до 55 G в течение 2 мс (средняя цифра по отрасли – 63 G), в выключенном состоянии он не повреждается при воздействии 225 G (в среднем – 300-350 G).

Тестирование

Переходим к результатам тестирования жесткого диска Hitachi Deskstar 7K500. В качестве тестового образца был использован вариант с интерфейсом Parallel ATA и буфером 8 Мб: