Последыш

Пару месяцев назад мы познакомили вас с новым диском Seagate Barracuda ATA V, пришедшим на смену удачной и популярной серии Seagate Barracuda ATA IV (см. «KT» #470 и www.ferra.ru/online/storage/20795). Однако серия винчестеров Barracuda ATA V включает в себя не только четыре модели на 40, 60, 80 и 120 Гбайт с традиционным параллельным интерфейсом UltraATA/100, но и две старшие модели емкостью 80 и 120 Гбайт, оснащенные наисовременнейшим интерфейсом Serial ATA.

Пару месяцев назад мы познакомили вас с новым диском Seagate Barracuda ATA V, пришедшим на смену удачной и популярной серии Seagate Barracuda ATA IV (см. «KT» #470 и www.ferra.ru/online/storage/20795). Однако серия винчестеров Barracuda ATA V включает в себя не только четыре модели на 40, 60, 80 и 120 Гбайт с традиционным параллельным интерфейсом UltraATA/100, но и две старшие модели емкостью 80 и 120 Гбайт, оснащенные наисовременнейшим интерфейсом Serial ATA.

Они обозначаются как Barracuda SATA V (то есть Barracuda Serial ATA V), чтобы отличать их от традиционных Barracuda ATA V с параллельным ATA-интерфейсом, и маркируются буквой «S» (в конце номера модели — ST3120023AS). Но главным, на мой взгляд, их отличием является все же не улучшенный (и потенциально более скоростной) интерфейс со скоростью передачи данных до 150 Мбайт/с, а вчетверо больший объем встроенного буфера: 8 Мбайт вместо 2 Мбайт у Barracuda ATA V. То есть и разработчики Seagate усвоили положительный урок дисков WDxx00JB, когда переход на 8-мегабайтный буфер позволил кардинально увеличить быстродействие дисков в приложениях. По остальным паспортным параметрам все эти модели «Барракуд» с разными интерфейсами практически идентичны.

Под Новый год долгожданная новинка с интерфейсом Serial ATA оказалась в тестовой лаборатории Ferra.ru, и мы спешим познакомить вас с результатами ее испытаний. Поскольку многие особенности сериальных моделей Barracuda V те же, что и у параллельных, мы опустим ряд деталей, а также описание самого интерфейса Serial ATA (об этом можно прочитать в наших предыдущих публикациях на www. ferra.ru/online/storage/20795, …/system/19510 и …/system/ 20092). Сосредоточимся на двух главных и самых интересных вещах: использовании и преимуществах интерфейса Serial ATA (вместо UltraATA/100) и достоинствах «больших буферов».

Внешний вид «сериальной» рыбки практически такой же, как у «параллельной»: тот же стильный корпус и защитная крышка на брюхе, но кардинально поменялись разъемы с торца диска: теперь и интерфейс данных, и питание соответствуют стандарту Serial ATA. Контроллеры у «параллельной» и «сериальной» моделей Barracuda ATA V сильно отличаются даже по внешнему виду (по крайней мере, если судить по тем начальным серийным экземплярам, которые поступили в нашу лабораторию): иные микросхемы, совершенно другая компоновка платы и ее форма. Для буфера используется более емкая микросхема памяти — 8 Мбайт вместо 2 Мбайт. Изменился даже чип управления механикой дисков. Вместе с тем, несмотря на внешнее отличие, основной микроконтроллер винчестера остался практически таким же. Он имеет на выходе традиционный параллельный ATA-интерфейс, а для преобразования его в интерфейс Serial ATA используется чип-транслятор от LSI Logic.

Это противоречит предыдущим утверждениям, полученным, например, из уст инженера Seagate на сентябрьском Intel Developer Forum в Сан-Хосе (см. www. ferra.ru/online/system/ 20092), о том, что в дисках Seagate (в отличие от дисков большинства конкурентов) используется главный микроконтроллер с выходом на Serial ATA (то есть без отдельных хабов-трансляторов интерфейса из параллельного в последовательный). Причем если конкуренты чаще используют популярный и хорошо отлаженный транслятор от Marwell, то в «Барракуде» применен менее известный чип от LSI.

Разъем Serial ATA на диске Barracuda SATA V полностью соответствует спецификациям на этот интерфейс, то есть содержит как сигнальную часть (слева на фото), где две сигнальные пары разделены тремя линиями «земли» (три выступающих контакта), так и более широкий разъем для подачи питания на диск (справа на фото). Разъем питания по спецификации Serial ATA получился даже шире, чем сигнальный, и содержит аж пятнадцать жил (помнится, кто-то яро боролся за сокращение числа жил при переходе на новый интерфейс). Это обусловлено несколькими факторами. Во-первых, увеличено число подаваемых на диск напряжений: к традиционным +5 В и +12 В добавилось +3,3 В, которые необходимы для «ноутбучных» дисков с целью реализации более экономичного режима энергопотребления (основные микросхемы накопителей все чаще питаются от более низкого напряжения, чем +5 В). Во-вторых, каждая из шин питания продублирована, а «земля» имеет пять контактов на разъеме (для надежности и снижения сопротивления). В-третьих, каждое из трех «питаний» имеет дополнительную линию для «служебных» целей (так называемый pre-charge).

По задумке сообщества Serial ATA, такое «умное» питание должно подаваться на диск не с традиционного источника, а непосредственно с материнской платы, которая (в идеале) должна интеллектуально управлять подаваемым напряжением. К сожалению, таких системных плат пока нет, поэтому питание на диски с интерфейсом Serial ATA приходится подавать с обычных блоков питания. Для этого первые опытные образцы дисков некоторых производителей имели комбинированное питание — или от «стандартного» четырехконтактного разъема, или по Serial ATA (см. фото на www.ferra.ru/online/storage/20092/page2.html), что добавляло гибкости подключению к ним питания. В случае «сериалаташного» разъема питания нужно использовать переходник на обычный разъем (на фото справа).

К сожалению, серийный экземпляр диска Seagate Barracuda SATA V не имеет традиционного разъема питания, поэтому запитать его можно только по разъему Serial ATA. Увы, подобных переходников питания «на Serial ATA» пока нет в широкой продаже (в комплекте к диску такового тоже не оказалось), и выручить нас смог лишь «самопай». К счастью, у меня «нечаянно завалялся» ответный разъемчик Serial ATA, который и был приспособлен для нужных целей (благо, «Барракуда» не использует трехвольтовое питание).

Barracuda SATA V с питанием через самодельный переходник.

В силу ряда причин было решено тестировать новинку не на нашем стандартном стенде для винчестеров с использованием внешнего контроллера Serial ATA, а воспользоваться одной из материнских плат, на которой уже стоит подобный контроллер. Выбор пал на плату ASUS P4PE (чипсет i845PE), на которой распаян дополнительный IDE-контроллер Promise PDC20376, имеющий параллельный интерфейс UltraATA/133/100 и два порта интерфейса Serial ATA (причем их все можно организовывать в RAID-массив). Это позволило испытывать диски с обоими интерфейсами (UltraATA и Serial ATA) на одном и том же контроллере (Promise PDC20376), что немаловажно для корректного сравнения и анализа результатов. Вдобавок мы сравнили производительность диска при работе на трех различных контроллерах Serial ATA: от High-Point Technologies (RocketRAID 1520), Promise и Silicon Image. Подробно с результатами тестов можно ознакомиться на www.ferra.ru/online/storage/22028 и .../22858, а здесь мы коротко отметим только наиболее важные моменты.

Производительность дисков в тестах WinBench 99 при работе по интерфейсам UltraATA/100 и Serial ATA в Windows XP.

Скорость копирования
500 Мбайт файлов дисками в Windows XP для файловых систем FAT32 и NTFS.

Для сравнения мы на этом же стенде протестировали еще два диска с интерфейсом UltraATA/100 (подключались непосредственно к контролеру Promise): аналогичную Seagate Barracuda ATA V емкостью 120 Гбайт с буфером 2 Мбайт и их предшественницу, тоже с двумя магнитными пластинами, — Seagate Barracuda ATA IV емкостью 80 Гбайт. Главным образом нас будет интересовать то, сколько Barracuda ATA V прибавила благодаря новому интерфейсу Serial ATA и буферу объемом 8 Мбайт.

Одной из странностей стала необычно малая скорость передачи данных по шине Serial ATA с диском Barracuda SATA V на контроллере PDC20376 — всего 61 Мбайт/с, что даже меньше, чем при работе дисков Seagate на параллельном интерфейсе! Оказалось, что в этом виноват не винчестер, а SerialATA-порт контроллера PDC20376, и на других контроллерах диск показывал более высокую скорость — до 87 Мбайт/с, что, однако, все равно гораздо меньше теоретического предела интерфейса в 150 Мбайт/с. К счастью, линейная скорость чтения у винчестера не так уж велика (около 43 Мбайт/с), поэтому столь медленная работа шины Serial ATA не сильно повлияла на общую производительность диска, хотя для более эффективного использования большого буфера высокая скорость Serial ATA могла бы очень пригодиться. Графики линейной скорости чтения и записи у новой модели полностью соответствуют таковым для модели с параллельным интерфейсом.

В тестах WinBench 99 модель Barracuda SATA V повела себя очень уверенно и на 10–20% обошла аналог с параллельным интерфейсом, хотя обязана этим вовсе не интерфейсу, а вчетверо большему буферу. По производительность Barracuda SATA V практически догоняет IBM 120GXP и сопоставима со скоростью другого диска с 8-мегабайтным буфером — WD1200JB. На NTFS преимущества «сериальной» модели заметнее, чем на FAT32. Таким образом, по сравнению с прошлогодней Barracuda ATA IV при практически той же линейной скорости чтения и записи Barracuda SATA V добивается прироста производительности на 16–25% только за счет большего буфера, новой микропрограммы и более быстрого доступа. Неплохо!

Тесты многопотоковой записи в программе Nbench показали, что более прогрессивная отложенная запись у Barracuda ATA V в приложении к большему объему буфера получила новое дыхание. И это не замедлило сказаться в тестах копирования файлов: копирование больших файлов на Barracuda SATA V ускорилось феноменально — почти в полтора раза! Как на FAT32, так и на NTFS, причем на NTFS скорость существенно выше, чем на FAT32. И хотя в этом тесте последыш не догнал лидеров, он вплотную к ним приблизился (особенно на NTFS). Двоякая ситуация с копированием мелких файлов: на FAT32 скорость этой операции снизилась (!), зато на NTFS — немного возросла. В целом при копировании мелких файлов новые «Барракуды» по-прежнему ведут себя вяло.

В тестовых паттернах Intel Iometer, имитирующих, как правило, нагрузки на диск в составе различных серверов, Barracuda SATA V не смогла показать заметного прироста по сравнению с UltraATA-моделью. Более того, практически везде мы видим небольшое ухудшение по сравнению с Barracuda ATA V! Причем, как показали сравнения на различных контроллерах, это ухудшение не связано с упавшей скоростью передачи по шине ATA, а вызвано, скорее всего, недочетами в микропрограмме самого диска.

Скорость передачи данных по интерфейсам Serial ATA и Ultra ATA при работе дисков Barracuda SATA V и ATA V на различных контроллерах .

Таким образом, новый семитысячник Seagate Barracuda Serial ATA V производит двоякое впечатление: с одной стороны, более компактный интерфейс (кабель) и буфер 8 Мбайт позволяют диску заметно повысить производительность в тестах WinBench 99, при копировании крупных файлов, многопотоковой записи и работе с мелкими файлами на NTFS и стать в этих тестах одним из лидеров, догнав диски IBM 120GXP. А с другой — временные трудности с подключением питания по Serial ATA, не очень высокая скорость передачи данных по шине Serial ATA, ухудшение работы с мелкими файлами на FAT32 и конфуз почти во всех паттернах теста Intel Iometer.

Разъем питания по спецификации Serial ATA получился даже более широкий, чем сигнальный: аж пятнадцать проводников.

Между тем Barracuda ATA V по-прежнему является самым тихим винчестером среди аналогов. А в сочетании с отличной ударостойкостью, возросшей в среднем производительностью и репутацией высоконадежного продукта Barracuda SATA V имеет все шансы завоевать свою нишу. Впрочем, новинки других конкурентов способны внести коррективы, поскольку тоже имеют буфер 8 Мбайт, интерфейс Serial ATA и, возможно, будут свободны от отмеченных здесь недостатков.