Новый диск Seagate Barracuda XT и новый интерфейс SATA
Компания Seagate является крупнейшим в мире производителем жестких дисков. И хотя ее позиции пошатнулись вследствие известной ошибки в прошивке дисков серии 7200.11, сейчас ситуация стабилизировалась и доверие к компании восстановлено. В конце прошлого года Seagate анонсировала выпуск жестких дисков объемом 2 Тбайт, что является сегодня самым большим объемом для жестких дисков. Однако, следуя современным тенденциям, Seagate не остановилась на выпуске просто дисков большого объема — она пошла дальше и снабдила диски серии Barracuda XT новым интерфейсом SATA Revision 3.x, став первой в мире компанией, которая выпустила на рынок диски с новым интерфейсом.
Новый стандарт SATA Revision 3.x был окончательно сертифицирован относительно недавно (в середине прошлого года), поэтому поддерживается далеко не всеми современными системными платами. Он пришел на смену предыдущей версии SATA Revision 2.x. Основным достоинством нового стандарта является возможность передавать данные на скорости до 6 Гбит/с. На практике максимальная скорость может достигать 4,8 Гбит/с — 600 Мбайт/с, поскольку система кодирования 10/8b приводит к потере до 20% пропускной способности, расходуемой на служебную информацию. В числе улучшений SATA Revision 3.0 по сравнению с предыдущей версией спецификации, помимо более высокой скорости, можно отметить улучшенное управление питанием, поддержку новых команд NCQ для улучшения работы с аудио и видеопотоковыми протоколами, новый разъем для подключения дисков и оптических приводов уменьшенного формата. Также в новой спецификации сохранена совместимость как на уровне разъемов и кабелей SATA, так и на уровне протоколов обмена.
Отметим, что консорциум SATA-IO предостерегает от применения для обозначения поколений SATA доморощенных терминов вроде SATA III, SATA 3.0 или SATA Gen 3. Правильное полное название спецификации — SATA Revision 3.0, а название интерфейса — SATA 6 Гбит/с.
Технические характеристики
К нам в лабораторию поступил Seagate Barracuda XT (ST32000641AS) — первый жесткий диск с интерфейсом SATA 6 Гбит/с. Компания Seagate заявляет, что благодаря этим новым дискам может стать первой по производительности не только в серверном, но и в настольном сегменте. Рассмотрим технические характеристики этой новой модели. Объем буфера, представленный единой микросхемой Samsung, составляет 64 Мбайт. В отличие от конкурентов, компания Seagate реализовала емкость 2000 Тбайт всего на четырех, а не на пяти пластинах. Это положительно повлияло на температуру диска при работе, которая снизилась на несколько градусов.
Средняя плотность записи на одну пластину составляет порядка 347 Гбит/дюйм2. Скорость вращения шпинделя — 7200 об./мин. Как заявляет производитель, скорость линейного чтения может достигать 138 Мбайт/с, среднее время отклика — 4,6 мс, а среднее время поиска чтения/записи — 8,5/9,5 мс. Диск имеет стандартный формфактор 3,5 дюйма и внешне не отличается от других моделей этой компании. Входящие в серию Barracuda XT жесткие диски для настольных компьютеров являются самыми производительными на данный момент, поэтому их стоимость существенно выше, чем у аналогичных моделей других производителей. Безусловно, большинство пользователей будет подключать эти диски к контроллерам SATA старого поколения (Revision 2.x), но для того, чтобы определить максимальную производительность этих дисков, мы протестировали поступившую к нам модель с современным контроллером SATA Revision 3.x.
Методика тестирования
Для тестирования этой модели был использован новый стенд, собранный на основе новейших компонентов. На первичный HDD-диск устанавливалась операционная система, и он подключался к одному из SATA-каналов, реализованных в PCH. Тестирование проводилось под управлением операционной системы Windows 7 Ultimate (32-bit). Стенд для тестирования имел следующую конфигурацию:
- системная плата Gigabyte GA-P55A-UD7;
- набор системной логики Intel Express P55;
- процессор Intel Core i7 870 (частота 2,93 ГГц);
- память Kingston KHX14900D3T1K3 DDR3 1333 МГц (тайминги 8-8-8-27) объемом 2 Гбайт;
- системный жесткий диск Western Digital WD1002FBYD SATA II объемом 1 Тбайт;
- блок питания Silencer 750ES12P мощностью 750 Вт.
Выбор системной платы Gigabyte GA-P55A-UD7 был продиктован тем, что она является одной из немногих на данный момент, обладающих возможностью подключения жестких дисков по новому интерфейсу SATA. В плате GA-P55A-UD7 интегрирован SATA-контроллер Marvell 88SE9128, на базе которого реализованы два порта SATA 6 Гбит/с с возможностью организации RAID-массивов уровней 0 и 1. Отметим, что он был единственным на момент написания статьи контроллером, поддерживающим спецификацию SATA Revision 3.0. Все остальные системные платы других производителей (на наборе системной логики Intel), поддерживающие подключение дисков с новым интерфейсом, также имеют этот контроллер. Поэтому производитель системной платы в данном случае не играет существенной роли. Подробнее о системной плате Gigabyte GA-P55A-UD7 можно прочитать в этом же номере журнала.
Для того чтобы полностью раскрыть потенциал новых дисков и нового интерфейса, мы не только протестировали одиночный диск, подключая его к контроллеру PCH (Intel P55) и Marvell 88SE9128, но и поставили два диска ST32000641AS в массив RAID 0 на обоих контроллерах и определили скорость передачи данных. Это позволило получить более точную картину результатов, и, надо сказать, они оказались необычными.
В качестве бенчмарка для определения производительности дисков мы использовали синтетический тест IOmeter 2006.07.27. Он является общепризнанным отраслевым стандартом и применяется для измерения производительности подсистем хранения данных (дисков, RAID-массивов и т.д.). Тест IOmeter 2006.07.27 позволяет имитировать практически любой тип нагрузки на жесткий диск. Можно менять размер блока запроса чтения/записи, устанавливать глубину очереди задач, менять процентное соотношение между операциями чтения и записи и между последовательными и выборочными операциями и т.д. Кроме того, тест IOmeter 2006.07.27 позволяет работать как с отформатированными дисками, так и с дисками, на которых не созданы логические разделы. Более корректным является тестирование дисков без логических разделов.
В нашем тестировании мы измеряли скорость выполнения операций последовательного чтения и записи, а также скорость выборочного чтения и записи. Размер блока данных изменялся в пределах от 512 байт до 1 Мбайт. Для исследуемого диска с помощью этой программы было проведено по 56 подтестов по 14 тестов для каждого из четырех режимов работы: линейная запись, линейное чтение, выборочная запись и выборочное чтение. Тестирование проводилось при глубине очереди задач операций вводавывода (Outstanding I/Os) равной 4. Для сравнения производительности мы использовали результаты ранее протестированного диска Seagate ST31500341AS, близкого по параметрам к новой модели.
Результаты тестирования
Результаты сравнительного тестирования дисков в бенчмарке IOmeter представлены на рис. 1-4. Как видно из графиков, в тестах на случайные чтение и запись картина результатов типична для жестких дисков, а вот в тестах на линейное чтение и запись она не-обычна. В режиме последовательного (линейного) чтения для всех дисков скорость чтения зависит от размера блока данных (см. рис. 1). Сначала скорость последовательного чтения возрастает с увеличением блока данных, но по достижении определенного максимального значения перестает увеличиваться. При этом для отдельно протестированных дисков ST32000641AS насыщение происходит при блоке 8 Кбайт. У младшей модели диска, Seagate ST31500341AS, насыщение наступает позднее — при размере блока 16 Кбайт. При тестировании RAID-конфигурации насыщение наблюдается позже — при 16 и 32 Кбайт. В ходе тестирования было установлено, что скорость линейного чтения при подключении диска Barracuda XT (ST32000641AS) к контроллерам SATA II и SATA III практически совпадает. При этом показатели скорости при размере блока менее 8 Кбайт при подключении к контроллеру Marvell несколько выше, но итоговая максимальная скорость совпадает. Однако скорость линейного чтения до момента полного насыщения при работе с массивом RAID 0 на контроллере SATA II гораздо выше, чем при подключении к контроллеру Marvell. Это объясняется тем, что контроллер Marvell хотя и поддерживает новый стандарт, но сам по себе еще далек от совершенства.
Рис. 1. Скорость последовательного чтения
Рис. 2. Скорость последовательной записи
Рис. 3. Скорость выборочного чтения
Рис. 4. Скорость выборочной записи
При выполнении операций последовательной записи (см. рис. 2) для контроллера Marvell результаты оказались еще хуже. Созданный на базе чипа Marvell 88SE9128 RAID 0 показал результат на 70 Мбайт/с меньше, чем аналогичный RAID на чипсете PCH. А в остальном они очень похожи на результаты теста на скорость последовательного чтения. Так, скорость последовательной записи диска Barracuda XT (ST32000641AS) при обоих способах подключения была идентичной. Скорость модели младшей серии оказалась на 15 Мбайт/с меньше. Максимальная скорость последовательной записи для дисков лежит в пределах от 90 до 110 Мбайт/с.
В операциях выборочного чтения (см. рис. 3) для жестких дисков скорость выборочного чтения постепенно возрастала по мере увеличения размера блока данных. Это и понятно — для диска с увеличением размера блока данных операции становятся более последовательными. Для всех дисков и массивов RAID показатели скорости отличаются незначительно. Довольно низкие скоростные показатели в этом тесте объясняются необходимостью перепозиционирования головок чтения/записи при операции выборочного чтения.
В операциях выборочной записи (см. рис. 4) зависимость скорости выполнения операций от размера блока данных напоминает аналогичную зависимость для операций выборочного чтения. Хотя здесь новые диски ведут себя несколько странно при приближении выборочной записи к последовательной. При обоих типах подключения скорость модели Barracuda XT (ST32000641AS) оказывалась меньше, чем у модели младшей серии.
Выводы
По результатам нашего небольшого тестирования можно сделать интересные выводы. Новый жесткий диск Barracuda XT (ST32000641AS) имеет высокую скорость передачи данных при операциях последовательного чтения/записи. Однако наличие нового интерфейса SATA Revision 3 не дает какихлибо преимуществ по сравнению с подключением по интерфейсу предыдущего поколения. Более того, при работе в режиме массива RAID 0 предельная скорость последовательного чтения/записи существенно падает и здесь выгодно использовать возможности чипсета PCH, хотя он и имеет устаревший интерфейс SATA Revision 2. Таким образом, сейчас переход на новый стандарт SATA Revision 3 не дает никаких преимуществ при работе с современными дисками. Объясняется это в первую очередь наличием у производителей системных плат только одного контроллера Marvell 88SE9128 — еще достаточно сырого и недоработанного. Текущую ситуацию можно назвать переходным периодом, когда новые стандарты еще не готовы к внедрению в массы, поскольку производители не могут их использовать в полной мере. Поэтому рекомендуем воздержаться от покупки таких гибридных системных плат (на базе чипсетов Intel) и дождаться, когда контроллер SATA Revision 3 будет реализован в контроллере PCH, а не с помощью вспомогательного контроллера. Отметим, что пользователь сможет ощутить прирост в скорости лишь при переписывании файлов большого объема с диска на диск (например, HD-фильмы, образы и т.п). В остальных случаях прирост в скорости работы будет совсем незначительным. В целом хотя компьютерная индустрия и готова к работе с такими дисками, их потенциал еще до конца не раскрыт.
Редакция выражает признательность представительству компании Seagate в Москве за предоставленный для тестирования жесткий диск Seagate Barracuda XT ST32000641AS.
 |
|
