Шумелка-мышь
АрхивКампания по созданию бесшумных компьютеров, развернувшаяся года четыре назад уверенно набирает обороты. В нашем безумном мире всем хочется иметь свой тихий уголок дома, меньше страдать от громких звуков на работе (особенно если это отрицательно сказывается на трудоспособности), получать больше удовольствия от мультимедиа-развлечений, частью которых в последнее время все чаще становится ПК…
Кампания по созданию бесшумных компьютеров, развернувшаяся года четыре назад (см. «КТ» #381–382) уверенно набирает обороты. В нашем безумном мире всем хочется иметь свой тихий уголок дома (чтобы регулярно не слушать «вечерний звон» своего ПК), меньше страдать от громких звуков на работе (особенно если это отрицательно сказывается на трудоспособности), получать больше удовольствия от мультимедиа-развлечений, частью которых в последнее время все чаще становится ПК…
Есть даже компании, специализирующиеся на выпуске малошумящих компьютерных компонентов (кулеров, блоков питания, корпусов; см., например, www.terralab.ru/supply/29101), а то и тихих компьютеров целиком. И если бороться с шумом вентиляторов можно самостоятельно (достаточно, например, тем или иным способом снизить скорость вращения; см. www.terralab.ru/supply/5961, …/supply/9668, …/supply/24525 и другие статьи на www.terralab.ru/supply), то вот самостоятельно снижать шум таких высокотехнологических устройств, как винчестеры или оптические приводы, проблематично (если не принимать в расчет обкладывание их ватой).
Поэтому производители жестких дисков уже давно (www.terralab.ru/storage/6423) озаботились улучшением акустических свойств своих изделий и за последние года три умудрились резко снизить шум, издаваемый ими при работе, приблизив его почти к еле различимому уровню. Так, нынешнее поколение настольных и мобильных винчестеров отличается даже от дисков годичной давности весьма низким акустическим шумом: если у вас в ПК работают вентиляторы на видеокарте, процессорном кулере и в блоке питания, то шум вращения такого винчестера вы, скорее всего, не сможете отчетливо различить. Между тем, несмотря на многолетние усилия разработчиков, создать полностью бесшумный винчестер пока не удается — «звон», гул и стрекот по-прежнему являются одними из основных компонентов шума ПК, особенно если остальные детали своего железного друга вы выбрали как можно более бесшумными. Да и пользователи в последнее время стали более придирчивыми — чаще обращают внимание не только на объем, скорость и надежность, но и на бесшумность диска.
Ввиду важности этого вопроса мы решили опубликовать результаты наших измерений акустического шума почти трех десятков ходовых моделей современных настольных ATA-дисков в различных режимах работы. Взглянув на наши графики, вы легко сможете выбрать самый бесшумный диск или понять, насколько ваш «любимец» шумит больше, чем самый тихий на данный момент диск.
Если судить по значениям, которые производители указывают в спецификациях (см., например, «КТ» #515), современные диски Maxtor, Seagate и Samsung — самые тихие по вращению, чуть громче них — IBM/Hitachi, и самые «звенящие» — Western Digital (субъективно на слух это тоже так). Вместе с тем стрекот (по паспорту) самый громкий — у всех Maxtor (кроме моделей толщиной 17 мм) и WD, а самый тихий — у Seagate и Samsung. Но паспорт — паспортом, а на практике все может оказаться иначе. Это я и решил проверить, организовав в своей тестовой лаборатории стенд для акустических измерений дисков.1
Методика измерений шума
Для измерения уровня звукового давления использовался стенд на базе ПК с очень малым собственным уровнем шума; к тому же я позаботился о дополнительной звукоизоляции стенда от акустической камеры, в которой проводились измерения. Акустической камерой служил корпус готового системного блока (формата midi-Tower ATX) с полным набором компонентов (платой, процессором, блоком питания и пр.), а в качестве винчестера выступал испытываемый диск, установленный в стандартное посадочное место (3,5-дюймовый отсек). При этом все компоненты «акустической камеры» были обесточены, кроме винчестера, который питался и управлялся дистанционно (с расстояния около 1 м) от измерительного ПК (использовался канал Serial ATA, с переходником ABIT Serillel 2 в случае дисков UltraATA). Таким образом, винчестер был поставлен в реальные акустические условия обычного ПК (включая переотражения звука от стенок корпуса, вибрации/гул в шасси от диска и пр.).
В измерительном ПК располагалась звуковая карта Creative Audigi, измерения проводились в программе SpectraLab (со взвешиванием по кривой типа «А» — то есть в так называемых стандартных значениях дБА) при помощи одного микрофона, расположенного на небольшом расстоянии от испытуемого диска. Уровень фонового шума акустической камеры (при выключенном диске) был примерно на 10 дБА меньше, чем шум самого тихого диска, а результаты были воспроизводимы, что позволяет говорить об адекватности измерений реальной картине относительной шумности дисков. Подчеркну, что измерялся фактически уровень звукового давления, хотя производители в спецификациях указывают, как правило, уровень звуковой мощности, а не давления. Однако для измерения мощности звука требуется очень дорогое оборудование и специальные многомикрофонные системы, что пока недоступно нашей лаборатории.
Результаты приведены к абстрактному относительному уровню, то есть они ни в коем случае не позволяют говорить об абсолютном (в понимании акустических спецификаций винчестеров) уровне шума дисков. Однако, как оказалось, данные измерений неплохо коррелируют со значениями шума, указанными в спецификациях. И это еще раз говорит в пользу адекватности такого подхода к оценке относительной шумности дисков.
В процессе измерений регистрировались следующие параметры:
- Общий шум диска в режиме вращения (без обращений к пластине, режим Idle). Как правило, его основная часть состоит из относительно высокочастотных (1–10 кГц) шумоподобных компонентов спектра (кстати, весьма надоедливых), однако встречаются и модели, которые сильно звенят на определенных высоких частотах (см. скриншоты программы SpectraLab [1] и [2]).
- Низкочастотный гул диска при вращении (по амплитуде основного тона частоты вращения; например, для семитысячников — 120 Гц [3]). Этот гул, в частности, характеризует сбалансированность шпинделя с пластинами, и он часто «резонирует» в корпусе системного блока, создавая дополнительный акустический дискомфорт. Гул диска слышится именно как отдельный звуковой компонент шума диска, поэтому я и выделил этот параметр как самостоятельный, хотя по методике измерений он входит в общий шум диска в режиме Idle (измеряемый по предыдущему пункту).
- Шум диска в режиме активного поиска (режим Seek). Для этого запускался тест измерения среднего времени доступа в программе AIDA32 (примерно на 10 минут), и шум поиска усреднялся (программой SpectraLab) за длительный промежуток времени. Безусловно, в шум поиска автоматически входит и шум вращения, и гул (те же НЧ-гармоники вращения отчетливо видны на спектрах [4]), однако поиск, как правило, заметно громче вращения [5].
- Регистрировались типичные спектры для каждого из режимов. По ним можно сделать вывод о частотном характере шума. Это полезно не только с точки зрения технического анализа (например, производителям — чтобы нивелировать определенные проблемные места), но и нам с вами — чтобы понять, насколько надоедлив может быть тот или иной диск: как правило, равномерный белый шум досаждает меньше, а отдельные ярко выраженные ВЧ-гармоники сильнее давят на ухо, хотя по мощности они могут оказаться примерно одинаковыми.
От методики переходим к результатам.
Шум вращения
Результаты измерений шума вращения представлены на диаграмме [6].
Относительные значения шума приведены в правой колонке, а рядом с ней слева мелким шрифтом показаны паспортные данные дисков. Самые тихие модели находятся снизу, самые громкие — сверху. Наибольшими тихонями оказались (в среднем) современные диски Maxtor (это так и по субъективным ощущениям): все модели семитысячных серий DiamondMax Plus 9 и 8 шумят на относительном уровне 23–24 дБА [7], а пятитысячник 2F040L0 — вообще самый тихий сейчас диск!
Отметим попутно, что прошлогодний пятитысячник Maxtor 4D040H2 звенит куда заметнее их всех, хотя в свое время он был одним из самых тихих! По сравнению с Максторами диски Seagate Barracuda ATA V и 7200.7 лишь чуточку громче: относительный уровень тоже около 23–24 дБА, но в среднем они выше в нашей таблице. Таким образом, под напором Maxtor диски Seagate утратили свое реноме самых тихих. В тройку лидеров вошли также диски Hitachi новейшей серии Deskstar 7K250 на пластинах 80 Гбайт: правда, у нас побывал пока лишь один ее представитель. Вместе с тем винчестер IBM/Hitachi Deskstar 180GXP из предыдущей серии не отличается особо бесшумной работой: звон отчетливо слышен, да и в таблице он далеко от новичков (справедливости ради укажем, что это трехпластинная модель, тогда как все остальные на диаграмме — двухпластинные, кроме Maxtor 6Y200P0/6Y160P0 и WD2000xB).
Новые семитысячники Samsung на 80-гигабайтных пластинах, великолепные по производительности в настольных приложениях, тем не менее уступают лидерам по шуму (хотя и немного): 24,4–26 дБА против 23–24. Вместе с тем они явно тише аналогов от WD — те звенят заметно громче всех остальных нынешних дисков (даже на слух), на относительном уровне 26–29 дБА. Зато новый пятитысячник Samsung — один из самых тихих.
Для модели WD Raptor мы промерили три экземпляра (здесь показаны два из одной партии). Видно, что вращение у Рапторов самое громкое (и существенно громче, чем у всех семитысячников!), хотя экземпляры заметно отличаются по этому параметру (налицо ощутимый разброс шумовых характеристик). Звон у Рапторов (а это именно неприятный высокочастотный звон-зуд, см. скриншот [4]) такой же громкий, как у многопластинной SCSI-модели Seagate Cheetach 10K6 вчетверо большего объема — 147 Гбайт. Таким образом, по бесшумности WD Raptor пока не может даже приблизиться к ATA-семитысячникам, и если вам необходима высокая производительность, то придется смириться с его относительно громкой работой (впрочем, если у вас сильно шумят вентиляторы на процессоре, видеокарте и в системном блоке, то шум Раптора не будет доминировать).
Гул вращения
Переходим к низкочастотному гулу. Значения амплитуды звука с частотой основного тона вращения дисков (120, 95 и 167 Гц для моделей 7200, 5400 и 10000 об./мин. соответственно) показаны на диаграмме [8].
Тут разброс в несколько раз выше, чем по общему шуму вращения. Это и не удивительно: естественный разброс сбалансированности пластин на шпинделе даже для дисков одной и той же модели (взгляните хоть на два Раптора!) приводит к тому, что даже очень похожие винчестеры могут гудеть по-разному. Мы же попробуем вывести закономерности «сбалансированности» определенных марок.
Снова семитысячники Maxtor в среднем очень хороши: разброс относительных показаний невелик на фоне остальных соперников — от 8 до 14 дБА (гул в районе 8–10 на фоне шума 23–24 дБА практически неразличим)! Неплохо сбалансированы и Барракуды — около 11 дБА в среднем при лучшем 5 дБА и худшем 16 дБА. Большой разброс свидетельствует о том, что Seagate не слишком заботится об этом параметре. И субъективно гул можно расслышать на фоне шума вращения у многих Барракуд, хотя он и не давит на уши. Порадовал бесшумностью вращения новый Hitachi (у старого IBM 180GXP гул отчетливо слышен и надоедает).
Семитысячники Samsung P80 гудят ощутимо: от 13 до 22 дБА в относительных значениях. То есть для них в еще большей степени справедлив упрек о пренебрежении высокой степенью сбалансированности пластин на шпинделе. Возможно, это и не скажется на надежности дисков (хотя кто знает), но вот слушать гул по восемь часов в сутки (если ваши вентиляторы сами не ревут до безобразия) тяжеловато. Так что, покупая такой Samsung (польстившись, например, его быстродействием; см. «КТ» #515), вы можете наткнуться на гудящий экземпляр.
У семитысячников WD тоже большой разброс по гулу: от 10 до 21 дБА. То есть в среднем они гудят даже меньше, чем аналогичные Самсунги, хотя пластин у них больше. Гул дисков WD [9] был отчетливо слышен почти всегда (кроме модели WD1600BB). Наконец, WD Raptor лишь подчеркивает невнимание WD к балансировке пластин и гудит неприлично громко (конечно, лишь на фоне современных бесшумных ATA-дисков; по сравнению с IDE-дисками двух-трех летней давности или SCSI-дисками Seagate Cheetah 10K6 Рапторы вполне конкурентоспособны).
Шум поиска
А теперь посмотрим, что у нас с шумом при активном поиске. Тут оказалось, что расклад брэндов по группам бесшумности значительно изменился, см. диаграмму [10].
Прежде всего, хочется отметить, что тихони Maxtor DiamondMax Plus 9 взлетели вверх — их стрекот оказался одним из самых громких среди конкурентов, 35–38 дБА по нашей относительной шкале [11].
Порой даже громче, чем у WD Raptor (37–38 дБА)!!! Здесь надо сделать лирическое отступление. Дело в том, что, на мой взгляд и на взгляд некоторых производителей, уровень шума поиска у настольных винчестеров значительно менее важен, чем шум вращения. Действительно, в типичном режиме работы накопителя в составе настольного ПК (не сервера или рабочей станции) стрекот от блуждания головок по пластинам раздается сравнительно редко (если, конечно, компьютер не выполняет задачи, которые непрерывно работают с диском). И даже хорошо, что время от времени вы его слышите — так спокойнее. Зато шум вращения слышен постоянно, и именно он будет самым надоедливым, если остальные шумы ПК (вентиляторы) находятся в разумных пределах. Поэтому шум поиска у Максторов — не такой уж большой недостаток исходя из типичного профиля их использования «на столе». Зато громкий стрекот WD Raptor может оказаться весьма ощутим, если эти диски предполагается использовать в составе бюджетных серверов или мощных, интенсивно эксплуатирующихся рабочих станций.
А что же другие ATA-диски? Победителями по тишине поиска вышли… Максторы! Но уже не производительные семитысячники, а бюджетные «тонкие» модели с замедленным поиском. Их стрекот всего на 0,5–1 дБА громче, чем вращение, то есть он фактически неслышен на фоне вращения! Большой разброс по шуму поиска оказался у Барракуд: от 28 до 36 дБА, причем большинство дисков шумит достаточно сильно — 34–36 дБА, лишь немногим тише типичных Maxtor DiamondMax Plus 9.
Тише всего (из быстрых семитысячников) поиск, видимо, у Hitachi/IBM [12] — около 30 дБА. А Самсунги и WD обосновались в нижней части диаграммы: 30–31 дБА у Samsung P80/V80 и 32–34 у WD.
Для желающих попробовать навести корреляцию между шумом поиска и средним временем поиска (по идее, они могут зависеть друг от друга) привожу диаграмму среднего времени доступа к диску [13]. На мой взгляд, никакой четкой корреляции не прослеживается. А если учесть, что два «верхних» по скорости поиска Макстора имеют укороченные пластины, то получается даже наоборот: самые громкие модели «ищут» медленнее остальных.
Выводы
Чтобы подытожить наши исследования шумности работы современных настольных ATA-винчестеров, приведу грубые оценочные рейтинги дисков (по производителям) в порядке возрастания их шумности (см. таблицу).
Победителем (по сумме «трех попыток») стал самый медленный диск (кто бы сомневался) — пятитысячник Maxtor Fireball 3. Очень близок к нему (по тишине, конечно, а не по малой скорости) бюджетный семитысячник Maxtor DiamondMax Plus 8. Бесспорным аутсайдером является самый быстрый ATA-диск — WD Raptor. А вот среди мэйнстримовых семитысячников наблюдается «конкурэнция»: самые тихие по вращению Maxtor и Seagate громче других в поиске (видимо, для «стола» это наилучшее соотношение), тогда как более тихие в поиске WD Caviar и Samsung P80 звенят и гудят при вращении. Мне также понравился новый Hitachi Deskstar 7K250 (хотя по единственному экземпляру рано делать выводы о всей серии). В общем, выбор между скоростью и бесшумностью делать вам — по своему усмотрению. Не забудьте только, что нужно позаботиться и о бесшумности остальных компонентов ПК. Как? Cм., например, статьи на www.terralab.ru/supply/29101 и …/supply/25199.
