Август 19, 2005
Тестирование жесткого диска Hitachi Travelstar 7K100 для мощных ноутбуков
Компания Hitachi GST предлагает покупателям и производителям ноутбуков несколько линеек мобильных винчестеров различного класса, отличающихся по ключевым характеристикам – скорости вращения шпинделя, максимальному объему, интерфейсу. Особый интерес для мобильных пользователей представляет серия Travelstar 7K100 – жесткие диски с оборотами 7200 RPM.
Компания Hitachi GST, винчестерное подразделение японской корпорации Hitachi, имеет богатую историю и большой опыт разработки мобильных жестких дисков. В отличие от других участников этого рынка, Hitachi GST, будучи еще подразделением IBM, успешно выпустила не одно поколение винчестеров для ноутбуков. Сегодня компания предлагает покупателям и производителям ноутбуков несколько линеек мобильных винчестеров различного класса, отличающихся по ключевым характеристикам – скорости вращения шпинделя, максимальному объему, интерфейсу. Особый интерес для мобильных пользователей представляет серия Travelstar 7K100 – жесткие диски с оборотами 7200 RPM.
Среди всех конкурентов только Seagate может предложить мобильный винчестер с такими оборотами, остальные компании ограничиваются оборотами 5400 RPM. А Hitachi выпускает уже второе поколение высокоскоростных мобильных винчестеров, которые, имея компактные габариты (толщина – менее 1 см), по производительности могут поспорить с современными настольными дисками.
Мобильный винчестер: экономичность в ущерб скорости
Особенность всех мобильных устройств, включая винчестеры, состоит в том, что при их разработке необходимо позаботиться о снижении энергопотребления. Мобильный компьютер часто работает от встроенной батареи, емкость которой ограничена. Чтобы пользователь мог сделать как можно больше работы до того, как батарея разрядится, компоненты ноутбука должны потреблять как можно меньше. Жесткий диск, будучи устройством механическим, вносит солидный вклад в общее потребление энергии. Электродвигатель, вращающий пластины, а также привод звуковой катушки (VCM), перемещающий головки, потребляют наибольшее количество энергии. Очевидно, что снижение скорости работы этих узлов позволит уменьшить потребление, но тогда понизится и общая скорость работы ноутбука. Возникающее противоречие и является основным предметом исследований и экспериментов разработчиков винчестеров.
Проблема энергопотребления – не единственная:
1. Ввиду компактной упаковки всех компонентов ноутбука возникает необходимость стабилизации температурного режима, но, поскольку температура зависит от энергопотребления, проблема решается автоматически.
2. Уменьшение габаритов, важное направление развития ноутбуков, для жесткого диска чревато ограничением предельной емкости. В тонкий корпус мобильного винчестера физически невозможно установить более двух пластин, поэтому наращивание емкости возможно только за счет наращивания плотности каждой пластины.
3. Ноутбук часто подвергается внешним воздействиям, а это очень опасно для устройств, имеющих движущиеся части.
Все эти проблемы существенно осложняются, если шпиндель винчестера имеет высокие обороты: винчестер сильнее нагревается, больше потребляет, более чувствителен к ударам и толчкам. Поэтому производители долгое время (а многие – до сих пор) не могли освоить выпуск быстродействующих винчестеров для ноутбуков.
В то же время обороты шпинделя напрямую влияют на производительность винчестера. Чем быстрее вращается пластина, тем больше данных "пролетает" под головками в единицу времени. Скорость доступа тоже увеличивается, так как меньшее время необходимо для того, чтобы диск "довернулся" и нужный сектор оказался под головкой. Поэтому разработчики упорно работают над тем, чтобы увеличить обороты, не потеряв при этом в надежности и экономичности.
Travelstar 7K100: технологии и характеристики
Создавая мобильный винчестер нового поколения, разработчики из Hitachi GST реализовали ряд новых технологий, позволяющих уменьшить негативное влияние специфических условий работы в составе ноутбука:
- Performance Idle – электроника полностью активна, головки находятся посередине радиуса диска;
- Active Idle – отключена сервосистема и управление актуатором, головки находятся над диском, но не управляются; потребление уменьшается на 40-50%;
- Low Power Idle – головки запаркованы, но пластины вращаются; потребление снижено более чем вдвое;
- Standby – пластины остановлены, но винчестер готов вернуться к работе при поступлении команды; потребление уменьшено в 8-10 раз;
- Sleep – винчестер выключен.
Налицо меньшее энергопотребление во всех режимах для моделей интерфейсами как Parallel ATA, так и Serial ATA (последний из-за более высокой частоты отрицательно влияет на энергопотребление). Скорость позиционирования у винчестера Hitachi тоже выше, хотя и за счет небольшого увеличения шума, более устойчив он к внешним воздействиям.
Сравнивая с настольными моделями жестких дисков, например, Hitachi Deskstar T7K250, отметим огромную разницу по энергопотреблению – почти в 5 раз, хотя разница по производительности не так уж велика. Так, настольный винчестер осуществляет позиционирование в среднем за 8,5 мс, мобильный – за 10 мс, а плотность записи и скорость считывания/записи у настольного диска выше только на треть. Получается, что винчестер Travelstar 7K100 подходит не только для ноутбука, но и для настольного ПК. В частности, компьютеры в компактных корпусах Flex-ATX, micro-ITX, SFF и т.д. могут оснащаться мобильными винчестерами, так как это позволит сэкономить пространство в корпусе и уменьшить потребление. Мобильные винчестеры с высокой производительностью уместны даже в рабочих станциях и серверах с высокой плотностью размещения. Давайте проведем тестирование и оценим, насколько производителен Travelstar 7K100 по сравнению с обычными настольными винчестерами.
Поступивший на тестирование экземпляр – это младшая модель в семействе, винчестер объемом 60 Гб с интерфейсом Parallel ATA. Он содержит две пластины емкостью по 40 Гб каждая, но поскольку одна из поверхностей не используется, суммарная емкость оказывается меньше. Другие параметры винчестера:
В качестве тестовой платформы использовался не ноутбук, а обычный ПК в следующей конфигурации:
Организовать полноценное сравнительное тестирование не удалось, винчестеры одного класса пока только собираются. Однако оценочное тестирование, предполагающее только сопоставление с настольными винчестерами ведущих производителей, вполне возможно. Конечно, выбирать между этими жесткими дисками покупатель никогда не будет в силу специфики их использования и существенной разницы по цене. Однако такое тестирование не совсем бесполезно, так как оно позволяет определить, насколько современные технологии позволяют "разогнать" миниатюрный мобильный винчестер.
Итак, у нас – три настольных винчестера ведущих производителей: Seagate, Samsung, WD. Все три имеют емкость 200 Гб, реализуют двухпластинный дизайн, поддерживают интерфейс Serial ATA:
Производительность: низкий уровень
Синтетические тесты позволяют оценить параметры работы винчестера в идеальных условиях – при строго последовательном (номер сектора возрастает) и произвольном (номер сектора выбирается случайно) доступе.
Скорость доступа измерялась с помощью программ IOMeter, HDTach (версии 2 и 3) и Winbench99. Среднее значение (14.8 мс) подтверждает заявленные производителем цифры: 10 мс на позиционирование и 4.72 мс на задержку вращения. По этому показателю Travelstar 7K100 не уступил настольному Seagate, но с Samsung и тем более WD он соревноваться не может в силу ограниченной мощности актуатора. Скорость доступа при записи за счет алгоритмов отложенной записи оказалась высокой – 8.3 мс – даже по сравнению с настольными дисками.
Упомянутые программы измеряют также скорость линейного чтения. Тут Travelstar 7K100, конечно, уступил: плотность записи у него существенно меньше, чем у полноразмерных настольных дисков. Усредненный результат – около 35 Мб/с – довольно низок по сравнению с 50-60 Мб/с у больших винчестеров.
Тест IOMeter свидетельствует о том, что при различных размерах запрошенного блока данных винчестер Travelstar 7K100 примерно вдвое медленнее справляется с чтением и записью, чем нынешние настольные диски.
Любопытно посмотреть на график линейного чтения поверхности, построенный программой Winbench. Вместо четкой ступенчатой кривой, характерной для винчестеров с зональной записью, мы видим неровный и хаотичный график. Однако стоит увеличить любой участок, и все становится на свои места. В пределах каждого участка имеются три повторяющиеся зоны, каждая со своим показателем средней скорости чтения. Такой эффект возможен только в том случае, когда каждая из трех поверхностей (а у тестового винчестера их как раз три) своя плотность размещения информации. Налицо применение технологии адаптивного форматирования, о которой заявлял производитель.
Производительность: реальные приложения
Шаблон Workstation теста IOMeter содержит статистику доступа к диску при выполнении теста Winstone Content Creation. Этот метод позволяет оценить производительность диска в операциях в секунду при работе с мультимедиа-данными. А также – смоделировать ситуацию параллельной работы со многими приложениями методом генерации нагрузки в несколько потоков.
Собственно, винчестер Travelstar 7K100 уступает лишь по скорости чтения/записи, поэтому в тесте Workstation он отстал лишь на четверть, что можно считать отличным результатом для мобильного винчестера. Заметим, что с ростом нагрузки его отставание не увеличилось, а, следовательно, алгоритмы его firmware работают эффективно даже при большом количестве одновременных запросов.
Тест PCMark05 продемонстрировал сравнительно невысокую скорость мобильного винчестера и по времени загрузки Windows, и по скорости загрузки приложений. При выполнении открытия и сохранения файлов Travelstar 7K100 в полтора раза менее производителен, говорит PCMark05.
Лишь слегка пониженную производительность диска зафиксировал тест Winstone, который не очень чувствителен к скорости дисковых операций.
Другие аспекты
Мобильный винчестер не удалось уличить в излишней шумности – пожалуй, по сравнению с настольными дисками он работает совсем тихо. Но позиционирование отчетливо выделяется на фоне гула вентиляторов. При установке в тонкий корпус ноутбука шум не будет проблемой.
За время тестирования винчестер нагрелся до температуры 27 градусов, что, конечно, намного меньше, чем у настольных дисков.
Система мониторинга SMART охватывает не только такие традиционные показатели, как число перемещенных сбойных секторов, общее время работы, количество включений и циклов защелкивания головок, но и показатели по производительности. Винчестер подсчитывает частоту ошибок чтения, позиционирования и передачи по интерфейсу, следит за скоростью последовательного и произвольного доступа, а также регистрирует сигналы от гравитационного датчика G-Sense, обращая внимание на неаккуратное обращение с ноутбуком.
Выводы
Безусловно, Hitachi Travelstar 7K100 – неординарный и высокотехнологичный продукт, в котором компактные размеры сочетаются с улучшенной производительностью. С его помощью владелец ноутбука может рассчитывать на получение производительности, близкой к настольной. Впрочем, настольным дискам Travelstar все же уступает, особенно по скорости последовательного чтения и записи. Иногда уступает вдвое, иногда – на несколько процентов. Однако его размеры и энергопотребление не сравнимы с размерами и потреблением настольных моделей. Среди всех мобильных моделей этот винчестер – лидер по скорости.
Отказ от ответственности: Информация, содержащаяся в каждом пресс-релизе и материале, размещенном на сайте, была действительной в момент его публикации. Несмотря на то, что пресс-релизы и другие материалы остаются на веб-сайте компании, компания не принимает на себя обязательств обновлять информацию с учетом последующих событий. Следовательно, читателям пресс-релизов и других материалов, не следует полагаться на точность и актуальность опубликованной информации после момента публикации.
