Трёхдюймовочки
АрхивНакопителиАрхив. Электронная версия обзора трех первых поколений винчестеров с интерфейсом Ultra ATA/66 и плотностью записи 4-8 Гбайт на пластину, опубликованного в «КТ» #328. В Сети публикуется впервые.
«Нет, ребята, пулемет я вам не дам.»
Таможня.
Предлагаем вашему вниманию архивный обзор трех поколений 3,5-дюймовых винчестеров с интерфейсом Ultra ATA/66 и плотностью записи 4-8 Гбайт на пластину. В обзоре собраны почти все серии IDE-дисков, появившихся в 1999 году.
Краткий план обзора
1. Введение, паспортные характеристики жестких дисков и методика испытаний.
2. Испытания 23-х моделей дисков с плотностью записи от 4,3 до 8,7 Гбайт на пластину.
3. Обзор интерфейса Ultra ATA/66 и его преимуществ в реальной работе.
4. Сравнение производительности дисков под разными файловыми системами и др.
5. Обзор передовых технологий, применяемых в современных жестких дисках и дальнейших перспектив.
Благодарности: диски для испытаний были предоставлены компаниями ELKO, JIB Group, IPLabs, Lizard Computers, CHI, NIX, PR-агентствами "Фантазия" и East Side Consulting и парижской штаб-квартирой Seagate.
Вместо введения
Знакомый как-то рассказал, как побывал в недрах исследовательских лабораторий фирмы IBM, где занимаются разработками технологий будущего. В частности, в одном из помещений стояли ряды сканирующих нанолитографов и методично «стреляли» по поверхности подложек кремния, образуя на них незамысловатый рисунок бугорков размером в несколько десятков ангстрем каждый. Не будем здесь вдаваться в детали таких процессов — нам важен сам факт принципиальной возможности создания запоминающих структур с плотностью записи до нескольких терабит на квадратный сантиметр уже сейчас.
Безусловно, чтобы довести эти исследования до воплощения в конкретные устройства для широкой массы пользователей, потребуется еще немало времени. Однако, при нынешних темпах роста плотности накопителей компьютерной информации (как легко подсчитать на примере жестких дисков — примерно три порядка за десятилетие), мы вправе надеяться, что лет через десять в составе своих компьютеров вместо привычных винчестеров с магнитными пластинами мы будем иметь «нечто» с емкостью в несколько терабайт. Нетрудно прикинуть, что если темпы прироста плотности записи информации будут сохраняться, то еще через десятилетие данные будут записываться на поверхность накопителей с атомарным шагом! Или произойдет переход к объемному хранению, а считывание и запись, скорее всего, будут иметь ультрафиолетовую (а, возможно, и рентгеновскую или какую-нибудь квантовую) природу. Кстати, многослойные перезаписываемые оптические компакт-диски объемом свыше 100 Гбайт уже разработаны.
Возникает резонный вопрос: что полезного для души и тела хранить на накопителях такого гигантского (по нынешним меркам) объема? Ну, допустим, трехмерные интерактивные видеофильмы максимально реалистичного качества, операционную систему Windows 2030 с искусственным интеллектом (правда, возможно, немного тупым), документы в виде образов и избранных мыслей пользователя, записанных при помощи последовательностей электромагнитных импульсов мозга (ведь зрительные образы кошки по импульсам мозга уже сумели прочесть)... Ага! Так вот где собака порылась! Значит, в компьютер можно будет напрямую записывать деятельность своего мозга! Втыкаешь электроды, грузишь копию мозга в компьютер, потом даешь ему нужное задание, а сам сидишь и пивко перед «телеком» потягиваешь, как Бивис с Баттхедом. Клево? Точно! И помереть не страшно: скачал свой мозг в компьютер, и живи в нем вечно! Нет, конечно, сейчас это выглядит смешно, и иначе как дешевая фантастика не воспринимается. Но если подумать — все реальные предпосылки для осуществления этого лет так через тридцать есть уже сейчас. И большинство из читающих эти строки, надеюсь, еще лет 30 прожить смогут... Так вы хотите жить вечно, пусть даже и виртуально?
Но вернемся к нашим баранам
Подчас баталии, разыгрывающиеся на полях конкурентной борьбы за первенство среди жестких дисков, ничуть не уступают по накалу страстей битвам между, например, процессорами или графическими ускорителями. В 1998 году безоговорочными победителями среди 3-х дюймовых дисков с интерфейсом IDE для рынка настольных компьютеров были диски IBM Deskstar серии 14GXP (Titan, DTTA-371xxx) со скоростью вращения 7200 об./мин. и плотностью записи 3,2 Гбайт на пластину (см., например, огороды Козловского здесь и здесь), но с тех пор воды утекло немало. В июне 1999 года диски первого поколения с интерфейсом Ultra ATA/66 и емкостью пластины 4-5 Гбайт, наконец, разрушили годичное лидерство дисков IBM DTTA. Но в последующие месяцы в данном сегменте наблюдался небывало быстрый прогресс, и не успевали те новинки завоевать популярность, как на смену им уже шли диски Ultra ATA/66 второго поколения с плотностью записи около 7 Гбайт на пластину. И уж совсем «неприличным» стал факт третьего в 1999 году обновления — появились диски третьей генерации с плотностью записи аж 8-10 Гбайт на пластину (троекратный рост плотности за год)! Однако, судя по результатам наших испытаний, некоторые диски прежних поколений еще вполне конкурентоспособны, и их пока рановато сбрасывать со счетов.
Итак, главные отличительные особенности всех новых моделей винчестеров с интерфейсом IDE: поддержка новейшего протокола Ultra ATA/66 (Ultra DMA Mode 4) с максимальной скоростью передачи данных по IDE шине 66,7 Мбайт/с и повышенная плотность записи, составляющая от 4,3 до 10 Гбайт на одну пластину. Напомню, что диски 1998 года выпуска имели плотность записи 3-3,5 Гбайт на пластину и интерфейс Ultra ATA/33. В линейках 1999 года есть модели емкостью до 28-37 Гбайт, а большинство моделей перевалило за 8 Гбайт, скорость вращения шпинделя составляет 7200 и 5400 об./мин. Все новинки обладают улучшенными встроенными системами мониторинга (S.M.A.R.T.) и способны отыскивать и устранять сбойные участки рабочих поверхностей. Кроме того, вслед за почином фирмы Quantum, снабдившей EL и EX серии своих Fireball’ов фирменной патентованной противоударной системой Quantum Shock Protection System, все новые модели снабжены эффективными противоударными средствами и для них приводятся соответствующие технические данные в спецификациях (подробнее см. наш обзор ударостойкости дисков).
Основные заявленные фирмами технические характеристики моделей 1999 года приведены в таблицах 1-3 (кликайте по ссылкам):
таблица 1 описывает диски первого поколения (4-5 Гбайт на пластину),
таблица 2 — второго (около 7 Гбайт на пластину) и
таблица 3 — экономические серии третьего поколения (8-10 Гбайт на блин). Замечу, что из третьего поколения дисков в данном обзоре испытаны только диски с плотностью записи около 8,5 Гбайт на пластину, а «десятигигабайтникам» посвящен отдельный обзор. Сразу скажу, что попытка сравнить все эти диски с IBM DTTA-371xxx обречена на провал — в тестах последний уверенно обосновался в тройке аутсайдеров. Внутренний буфер данных (дисковый кэш) у новых моделей составляет не менее 512 кбайт, и наблюдается устойчивая тенденция к переходу на 2 Мбайта. Максимальная же заявляемая внутренняя скорость чтения данных (internal data rate, media transfer rate) выросла до 25-40 Мбайт/с, то есть, теоретически, может превысить пропускную способность интерфейса Ultra ATA/33 (33,3 Мбайт/c в режиме Ultra DMA Mode 2, или UDMA/33). Напомню, что достаточно большое количество материнских плат, построенных на старых чипсетах (Intel серий 430 и 440, VIA до MVP3 и др.), не поддерживает более быстрых интерфейсов для шины IDE.
Глядя на отрасль, можно сказать, что по-прежнему тон задает компания IBM: у нее есть диски с наибольшей емкостью до 37 Гбайт (в них используется второе поколение головок с гигантским магниторезистивным эффектом, только IBM сейчас выпускает IDE-диски из пяти пластин) и кэшем 2 Мбайта, моветоном стали модели объемом менее 9 Гбайт. Старается не отставать и Western Digital, лицензировавшая у IBM практически все ее передовые технологии, отчего их диски как две капли воды похожи на аналоги от IBM (об этом ниже). Компания Quantum идем своим довольно удачным путем, выпуская диски как на 5400, так и на 7200 об./мин (лучшее время поиска, первые IDE-диски, показавшие в реальных тестах скорость подорожечного чтения больше 20 Мбайт/c, жаль только, что разработчики упорно скупятся на размер дискового кэша). Очень привлекательно выглядят диски от Maxtor: 7200 и 5400 об./мин., большая внутренняя скорость передачи данных, 2 Мбайта кэш у некоторых моделей. К сожалению, из-за пренебрежения российских поставщиков продукцией Maxtor данные модели нечасто можно встретить в Москве. Будем надеяться, что ситуация улучшится, тем более, что в ряде тестов диски от Maxtor лидируют. Seagate порадовал как экономичными сериями, так и высокопроизводительными Barracuda ATA, впитавшими все достоинства их SCSI дисков и демонстрирующими пока наилучшую для IDE дисков скорость чтения (см. «КТ» #318). Проще выглядят диски фирм Fujitsu и Samsung. Некоторые фирмы выпускали модели с двумя вариантами контроллеров: с поддержкой протокола Ultra ATA/66 и без нее (обычные Ultra ATA/33). Они различаются буквенными индексами в конце номера модели: для моделей с поддержкой UATA/66 у Maxtor’ов присутствует буква U, у Fujitsu - буквы EW или UW, а у Samsung’ов - буква D вместо A, причем занятно, что последние по спецификации шумнее тех, что с поддержкой UATA/66. В последнее время «модным» стало наряду с обычными и высокопроизводительными выпускать модели экономического (low-cost) класса с упрощенной начинкой. Такие модели для третьего поколения дисков с Ultra ATA/66 представлены в таблице 3.
Методика испытаний
В наших испытаниях принимали участие IDE-диски как со скоростью вращения 7200 об./мин. как наиболее быстрые и перспективные, так и некоторые модели на 5400 об./мин., в том числе и «экономические» изыски, как наиболее массовые и дешевые. Естественно, методически неправильно противопоставлять первые последним по части производительности, однако, ради общей картины, мы будем рассматривать их все вместе, тем более что разрыв в скорости, порой почти неразличим. Часть моделей было из одинаковых серий. Как правило, результаты тестов для моделей разного объема одной и той же серии весьма близки, что позволяет оценивать производительность всей серии, опираясь на данные для одного-двух дисков. У нас побывали 24 модели дисков (везде приведены соответствующие гиперссылки на точные материалы сайтов производителей):
- Fujitsu: MPD3173AT, MPE3136AT и MPE3204AH;
- IBM Deskstar: DPTA-372730, DPTA-353750, DJNA-371800, DJNA-370910, DJNA-352030, DTTA-371290;
- Maxtor: DiamondMax VL17 90871U2, DiamondMax 6800 92720U8, DiamondMax Plus 5120 91024D4;
- Quantum: Fireball Plus KX27.3, KA13.6A и KA9.1A, Fireball CX13.6A и CR8.4A, Fireball lct08 LA26.0AT;
- Seagate: Barracuda ATA ST328040A, U8 Family ST317221A, Medalist ST317242A;
- Western Digital: Expert WD273BA и АC29100D, Caviar AC420400D.
Поскольку до сих пор немало пользователей IDE-дисков использует интерфейс Ultra ATA/33, изложение результатов тестирования разбито на четыре части:
1. Тестирование дисков с использованием интерфейса (протокола) Ultra ATA/33 (на встроенном в чипсет системной платы контроллере IDE BusMaster).
2. Тестирование дисков с применением новейшего интерфейса Ultra ATA/66 и PCI-платы контроллера Ultra66 фирмы Promise Technology, Inc.; сравнение результатов с Ultra ATA/33 и впечатления от работы контроллера Ultra66.
3. Сравнение производительности дисков в зависимости от используемой файловой системы и размера диска, рекомендации по оптимизации быстродействия дисков в составе компьютера и ряд дополнений.
4. Обзор передовых технологий, применяемых в современных джестких дисках и дальнейших перспектив в этой отрасли.
Для испытаний дисков использовался компьютер в следующей основной конфигурации:
- процессор Intel Celeron 450 МГц (128 Кб кэш второго уровня, системная шина 100 МГц, «разогнанный» 300А);
- системная плата ABIT ZМ6 (чипсет Intel 440ZX);
- оперативная память 128 Мб SDRAM PC100 8 ns Micron, работающая по таймингу 2-2-2;
- видеокарта ASUS V3000 (4 Мб AGP);
- IDE-контроллер Promise Ultra66 с поддержкой Ultra ATA/66 (PCI карта);
- основной жесткий диск IBM DTTA-350640 (UATA/33), включенный как Primary Master.
Испытуемый диск жестко закреплялся в корпусе, подключался к контроллеру системной платы как Secondary Master (или к контроллеру Ultra ATA/66 c использованием соответствующего шлейфа, см. ниже) и был одинок на IDE-шлейфе. Диск форматировался как одно логическое устройство («D:») максимально возможной емкости. Использовались файловые системы FAT32 и NTFS под управлением операционных систем Windows 98SE и Windows NT 4.0 Workstation Service Pack 5. Вся информация (операционные системы, тестирующие программы, результаты и др.) в процессе тестирования находились только на основном жестком диске системы («С:»), тестируемый диск оставался пуст (отсутствовала даже Корзина Windows). В операционных системах и тестовых программах сохранялись все значения, заданные по умолчанию, за исключением того, что для жестких дисков включался режим DMA: в Windows 98 стандартным способом через Панель управления/Система/Устройства/Дисковые накопители/Свойства дисков, а в Windows NT4 - путем установки IDE BusMaster драйвера от Intel версии 2.05 (см., например, www.intel.com, www.bmdrivers.com или http://confignt.magicom.ru/index.html). Аналогичный IDE BusMaster DMA драйвер от Microsoft для Windows NT4, включаемый программой dmachecki.exe, работает немного медленнее интеловского, поэтому для настоящего тестирования не использовался.
Следует отметить, что все диски (кроме самого большого объема, 37,5 Гбайт) без проблем опознавались BIOS системной платы (LBA mode) и легко форматировались на максимальный объем средствами выбранных операционных систем. С дисками же на 34 и 37,5 Гбайт фирма IBM опять шла впереди прогресса — дело в том, что большинство версий BIOS материнских плат до определенного времени не было способно определять диски объемом свыше 32 Гбайт. Даже по сей день далеко не для всех «мамок» вышли соответствующие обновления BIOS. Для таких случаев на этих дисках есть джамперы, позволяющие переключить их в режим использования только начальных 32 Гбайт объема.
С непривычки «порадовало» время полного форматирования командой format.com — почти полчаса для дисков свыше 26 Гбайт. Под Windows, к счастью, форматирование происходит много быстрее. Соответственно, проверка всей поверхности диска (или полная дефрагментация) занимает просто уйму времени. Родные дисковые утилиты данных операционных систем работают с такими большими дисками без проблем: я специально до отказа набивал 37 Гбайт файлами и запускал Scandisk с проверкой поверхности и Defrag (времени ушло уйма). А вот с многочисленными дисковыми утилитами и тестами от сторонних производителей иногда возникали проблемы. Большинство либо вообще отказывалось работать с дисками больше 8 Гбайт (при превышении 1024 цилиндров в LBA mode), либо работало только с начальными 8-ю Гбайтами, игнорируя остальное. К примеру, Norton Disk Doctor из пакета Norton Utilities 3 for Windows 9x отказывается работать с дисками более 8 Гбайт (NU 4.0 - уже работают), а программка для тестирования быстроты дисков HD Tach версии 2.52 тестировала только первые 8 гигабайт поверхности, зато без проблем (в обновленных релизах HT Tach 2.60 и 2.61 эта проблема исправлена). Что еще хуже, некоторые ранние версии программы Partition Magic не всегда корректно обращаются с такими объемами, а аналогичные дисковые утилиты из пакета System Commander 4.0 вообще не могут работать на больших дисках, и неаккуратное их использование может привести к весьма неприятным последствиям. Думаю, нет нужды говорить, что под старенькими версиями DOS (MSDOS до 6.22, IBM PCDOS до 7.0 и др.) можно видеть и использовать только первые 8 Гбайт диска, а старенькие «досовские» файловые оболочки под Windows могут показывать ошибочный объем диска. Даже программа format.com из пакета Windows 98 в начале операции форматирования диска объемом больше 10000 Мбайт съедает одну значащую цифру его объема, хотя работает исправно.
Для сравнения производительности новых дисков необходимо было выбрать тесты, которые бы, во-первых, без проблем работали с дисками любого нужного объёма, во-вторых, одинаково хорошо работали под Windows 98 и Windows NT 4.0 и с разными файловыми системами, в третьих, показывали как детальную информацию по техническим параметрам диска, так и скорость его работы в реальных повседневных задачах, и, в четвертых, были бы доступны любому желающему. Поэтому в качестве основных были выбраны дисковые тесты из бесспорно авторитетного и свободно распространяемогопакета WinBench 99 версии 1.1. Здесь тесты Disk Access Time, Disk Transfer Rate и Disk CPU Utilization измеряют среднее время доступа, время чтения информации с поверхности диска подорожечно и среднюю загрузку процессора при дисковых операциях (при усреднённой скорости чтения данных в 4 млн. байт/с), соответственно, а Business Disk WinMark 99 и High-End Disk WinMark 99 оценивают скорость работы диска в реальных широко распространенных приложениях - офисных (Business) и профессиональных инженерно-дизайнерских (High-End).
В дополнение, привлечены субъективные тесты на время копирования объектов: одного большого файла объемом 500 Мбайт (заархивированный компакт-диск) и каталога из около 9500 файлов общим объемом около 540 Мбайт с развитой структурой поддиректорий (из дистрибутива пакета Matlab 5.2, причем большинство из которых очень мелкие). Сначала объект копирования помещался в начало тестируемого «D:», а затем копировался из корня диска в каталог, созданный на нем же (с размещением по соседству, то есть также в наиболее быстрой части диска). Время такого копирования реально характеризует как скорость подорожечного чтения/записи (для одного большого файла и большого буфера копирования, используемого операционной системой), так и время доступа (перемещения головок между разнесенными дорожками) при копировании большого количества файлов. Между копированием одного и того же объекта операционная система перезагружалась для очистки буфера, создаваемого средствами ОС (это актуально для Windows 98, создающей большой буфер). Остальные возможные тесты не были включены в основной пакет оценки новых дисков по вышеозначенным причинам, хотя иногда и частично использовались (например, тесты Adaptec ThreadMark 2.0 и HD Tach 2.60). Специально для многочисленных любителей измерять скорость дисков тестом из Norton System Information for Windows 9x для справки (но никак не для реальной оценки) приведены соответствующие значения. Все тесты выполнялись по 3-6 раз и усреднялись.
Результаты испытаний 23 моделей IDE-дисков
Результаты тестирования сведены в таблице 4 (часть 1 и часть 2) и проиллюстрированы на соответствующих диаграммах ниже (здесь и далее под 1 килобайтом и 1 мегабайтом понимаются значения 1024 байт и 1048576 байт соответственно, как это обычно принято в компьютерной литературе). Прежде чем перейти к рассмотрению результатов, необходимо сказать, что как испытание, так и выводы носят непредвзятый и сугубо частный характер, не претендуют на объективную оценку продукции фирм в целом, поскольку основаны на рассмотрении свойств единичных экземпляров, и выражают только частное мнение автора, основанное на изложенной здесь методике. Упреки в ангажированности по отношению к кому бы то ни было автор заранее и с негодованием отвергает.
Итак, что можно сказать, анализируя данные из таблиц 4.1 и 4.2? Прежде всего, бросается в глаза различное поведение дисков под разными операционными системами (ОС). Диски, лидирующие под Windows NT 4.0, могут заметно отставать под Windows 98, и наоборот. Таким образом, для получения более объективной картины необходимо испытывать диски не только под Windows 98 (как это делают некоторые не слишком утруждающие себя источники), но и в других распространённых ОС. Так, например, измеренное тестом WinBench 99 среднее время доступа к диску всегда лучше под Windows NT 4.0, чем под Windows 98 (хотя и не намного), загрузка процессора при работе с диском под NT примерно одинакова для всех дисков (не более 2 %) и существенно меньше, чем под 98-ми, где она иногда снижается при большем размере дискового кэша. Скорость подорожечного чтения, естественно, одинакова под обеими ОС и протоколами (UATA/33 или UATA/66, за исключением случая с Seagate Barracuda ATA, описанного ниже), а вот время копирования файлов под NT заметно больше (поскольку Windows 98 использует для копирования большого размера буфер в системной памяти и головки диска перемещаются реже, что легко определяется и на слух. В бизнес приложениях, судя по тесту Business Disk WinMark 99, диски всегда заметно быстрее под NT (см. также диаграммы), а в профессиональных приложениях (High-End Disk WinMark 99) диски под Windows NT4/NTFS показывают себя, как правило, медленнее, чем под Windows 98/FAT32 (по крайней мере, в данной тестовой системе), однако использование FAT32 под NT решает проблему (подробнее об этом — в последней части обзора).
Наиболее быстрыми по скорости чтения закономерно показали себя наиболее свежие диски. Среди дисков первого поколения победители - Maxtor DiamondMax Plus 5120 (выдает аж 21,5 млн. байт за секунду) и Quantum KA. Остальные диски заметно не дотягивают до 20 млн. байт/с. Самым быстрым по чтению (из побывавших в данных испытаниях) являются диски Seagate Barracuda ATA — 28,2 млн. байт/с, причем продемонстрировать это они способны исключительно под Ultra ATA/66, тогда как под Ultra ATA/33 скорости интерфейса явно не хватает даже под NT — см. график. Остальные конкуренты заметно отстают — меньше 24 млн. байт/с! Жаль, что к моменту наших испытаний не был доступен диск Maxtor DiamondMax Plus 6800 со скоростью 7200 об./мин., который, возможно, и смог бы потеснить зверь-рыбку.
Графики скорости чтения по дорожкам для всех дисков были монотонными, без провалов, связанных с ремаппингом плохих блоков, в том числе, и для Seagate’а, ранее замеченного в подобном коварстве («КТ» #283 и #284). Исключение составили лишь новенький «экономический» Seagate U8 и некоторые из высокооборотистых дисков IBM и WD после дня работы. На графиках можно отметить характерные большие и редкие ступеньки для дисков IBM и WD и плавные с маленькими ступеньками графики для Maxtor и Quantum, что заставляет подумать, как лучше нарезать их на логические диски. По времени доступа с большим отрывом лидируют Quantum KX и KA, а Fujitsu и «пятитысячники» Seagate заметно отстают, что и сказывается, в конечном итоге, на скорости копирования файлов. Модель Quantum KA 13.6A показала слегка большее время доступа, чем KA 9.1A (вероятно, из-за более тяжелых головок), хотя в остальных тестах между ними было практически полное равенство. А вот у диска Fujitsu MPD отмечена интересная особенность: при ощутимом нагреве диска на 1-2 мс возрастало среднее время доступа (относительно холодного состояния), и производительность слегка падала. Далее измерения на нем проводились «по холоду» (до 40 градусов Цельсия). В одном из двух экземпляров диска Fujitsu MPЕ также была отмечена ощутимая неустойчивость работы механики блока головок.
Сравнение производительности дисков в реальных задачах начнем с теста Business Disk WinMark 99. В целом, самыми «деловыми» под обеими ОС оказались последние модели IBM и WD. Далее тропинка расходится: под Windows 98 преимущество имеют диски и большим размером кэша (2 Мбайта), причtм с незначительной разницей между моделями на 7200 и 5400 об./мин. Вот она, наглядная демонстрация важности размера кэш диска! Не поскупись разработчики Seagate, Quantum и Maxtor на стоящую нынче копейки (пардон, центы) небольшую микросхему памяти, глядишь, и обогнали бы они конкурентов по всем статьям, а так лишь приходится констатировать их отставание от лидеров под Windows 98. Под Windows NT4 ситуация немного меняется: здесь уже не столь важен размер дискового кэша, «чемпионит» зверь-рыбка от Seagate, а «семитысячники» Quantum и Maxtor выглядят весьма неплохо. В хвосте «плетутся» дешевые модели от Quantum и Fujitsu.
В профессиональных приложениях (тест High-End Disk WinMark 99) ситуация с лидерами очень похожая: победа большого кэша под 98-ми и скорости чтения под NT4. Замечу, что лучшие модели первого поколения, несмотря на меньшую плотность и скорость чтения, дышат в спину лидерам. Видно также бесславное поведение дисков Maxtor под Windows 98, хотя под NT они смотрятся неплохо (повторюсь, у нас не было «топовой» модели Maxtor второго поколения). Вероятно, их контроллер оптимизирован под NT и не способен оптимальным образом работать под Windows 98. Будем надеяться, что с выходом новых модификации ситуация с контроллером дисков Maxtor изменится к лучшему.
Тест копирования одного большого файла, в среднем, показывает схожую с WinBench 99 картину скорости дисков, хотя ряд очень интересных различий присутствует. Более того, победители заметно меняются в зависимости от используемого протокола UATA/33 или UATA/66. Под Windows 98 и UATA/33 большой кэш IBM и WD лидируют, тогда как под UATA/66 у этих дисков скорость падает (!?), а в лидеры вырываются Seagate и Quantum. Под NT и UATA/33 безоговорочно «гегемонят» Maxtor и Quantum, но UATA/66 позволяет Seagate Barracuda и WD Expert подобраться вплотную. Удивляет то, что для данного теста применение протокола UATA/66 вместо UATA/33 часто приводит к ухудшению, тогда как для остальных тестов такая замена чаще ускоряет работу дисков. Вероятно, конкретная реализация этого нового протокола, как в железе, так и в софте все еще оставляет желать лучшего. Так, например, явно видны проблемы у дисков Fujitsu под NT. Однако «семитысячный» «фуджик» MPE3204AH в девяти из шестнадцати тестов обошел Quantum KX, особенно под Windows NT. Отчасти этому способствовал 2-мегабайтный кэш, хотя по среднему времени доступа винчестер Fujitsu тоже весьма неплох.
При копировании большого количества мелких файлов (около 9500 файлов) общим объемом 540 Мбайт ситуация с лидерами аналогична: IBM/WD под 98-ми и Maxtor/Quantum под NT, хотя применение UATA/66, как правило, ускоряет процесс. Самой большой неожиданностью в тестах копирования является безоговорочное лидерство не самой передовой модели Maxtor DiamondMax 6800 (всего-то 5400 об./мин.) под NT, а иногда даже и в 98-х! Причем, под NT - c большим отрывом от преследователей. Недаром Maxtor позиционирует свои диски именно для профессиональной работы под NT. К тому же для «четырехблиновых» моделей (а именно такая модель и победила) у Maxtor применяется специально оптимизированная система, ускоряющая работу (подробности см. на сайте изготовителя).
Немного огорчает вялое копирование у дисков Quantum CX, Fujitsu и Seagate Medalist: далее мы увидим, что у последних встроенные контроллеры не обеспечивают наилучшего быстродействия даже по протоколу Ultra ATA/33 и, возможно, что медленное копирование связанно отчасти с этим. Отмечу также непонятно долгое копирование одного файла для WD Caviar AC420400, вдвое более медленное, чем для его близнеца IBM DJNA-3520300, хотя по остальным тестам между ними (как, впрочем, и между моделями IBM DJNA-370910, WD Expert AC29100 и IBM DPTA-372730, WD Expert WD273BA) наблюдается почти полное равенство. Интересно, что у всех моделей Quantum’ов (кроме самой свежей модели третьего поколения) были замечены частые «замирания» на 1-5 секунд при копировании большого количества файлов, характерные также для более ранних моделей дисков этой фирмы и отсутствующие для остальных дисков и при копировании одного большого файла. Возможно, они связаны с работой системы автокалибровки диска. Не будь этих «замираний», Quantum’ы копировали бы быстрее.
Кстати, для экономической модели Quantum Fireball lct08 LA26.0AT эти замирания при копировании практически отсутствуют, что не может не радовать. Вообще, экономические модели третьего поколения, особенно Quantum и Seagate, весьма недурно ведут себя под Windows 98 в бизнес-приложениях (для этого, собственно, они и предназначены): здесь они обгоняют даже многие «элитные» модели. Вот, что значит высокая плотность записи (8,7 Гбайт на диск). И хотя под NT они ведут себя скромнее, нельзя не отметить быстрое копирование файлов Seagate’ом.
Для сравнения с результатами скорости копирования приведу диаграммы по весьма синтетическому тесту чтения/записи диска Adaptec ThreadMark 2.0. Удивительно, но лидер Maxtor под NT скатился на последнее место, а под 98-ми применение протокола UATA/66, как правило, заметно ухудшает скорость дисков. Лично у меня этот любимый некоторыми тест особого доверия не вызывает. Куда как яснее пользоваться старым добрым копированием файлов с заданными параметрами. Недаром ведь компания Adaptec отказалась от сопровождения данного программного продукта. И, наконец, по данным физического теста из SisInfo Norton Utilities 4 for Windows 9x, можно лишний раз убедиться, что тест этот неким образом чувствует дисковый кэш и не показывает сколько-нибудь реальных цифр по скорости самого диска.
Теперь перейдем к сравнению дисков по более экзотическим, хотя и не менее важным с точки зрения потребителя параметрам. Прежде всего, посмотрим, как работают диски на повышенных частотах системной шины. На частоте 83 МГц (частота PCI шины 41,5 МГц) все рассмотренные диски работали без проблем, за исключением раннего диска Maxtor (тот, что без поддержки UATA/66), который не работал (остальные два диска Maxtor работали исправно), и стареньких IBM DTTA, работавших на частоте шины 41,5 МГц неустойчиво.
В дополнение к основным тестам, для каждого диска измерялись его температура в работе и шумность вращения шпинделя и поиска (позиционирования головок). Температура измерялась выносным термодатчиком (третий датчик материнской платы ABIT ZM6), прикрепленным по центру к верхней крышке диска, после четырех часов непрерывной работы диска в закрытом корпусе типа Middle ATX. Температура воздуха в корпусе поддерживалась примерно равной 33 градуса Цельсия при помощи регулируемого вентилятора с управлением от отдельного термодатчика. Относительная шумность дисков измерялась микрофоном, подключенным к звуковой карте на чипе ESS 1938, при помощи программы Analyser. Микрофон располагался на передней части корпуса вблизи тестируемого диска, так чтобы улавливать звуки, реально слышимые человеком, сидящим рядом. Посторонние шумы элиминировались.
Программа позволяла записывать как усредненную мощность шума (звуков) во всем слышимом диапазоне частот (не взвешенную) в децибелах (дБ), так и анализировать частотный спектр шума каждого диска (его АЧХ, гармоники). Относительный уровень шума работающего компьютера без тестируемого диска был принят за 0 дБ, что при минимальном шуме компьютера с тестируемым диском в +3 дБ обеспечивает достаточный для достоверности измерений запас. Шум от вращения шпинделя диска измерялся в отсутствие обращений к дискам, а шум от позиционирования головок — в моменты активного перемещения головок в одном из тестов на время доступа. Измерения проводились многократно, показатели усреднялись (хотя реальный разброс показаний был мал: 1-2 дБ). Результаты таких измерений для каждого диска приведены в таблице 4, часть 2 и на диаграмме.
По нагреву в работе диски весьма различны: самые шустрые IBM, WD и Quantum’ы грелись выше 50 градусов (это вполне закономерно, учитывая их скорость вращения и число пластин), что при максимальной паспортной рабочей температуре в 55 градусов (всего-то!) дает повод озаботиться специальным дополнительным охлаждением этих моделей (да и для остальных дисков тоже не помешает, чтобы дольше служили). В свете этого, становится актуальным использование дополнительного термодатчика, подключаемого к системной плате, для измерения температуры высокооборотистых дисков. Менее всех грелись пятитысячники Maxtor и Quantum, хотя конечно до моего старичка IBM DTTA-350640 им еще остывать и остывать.
Quantum KX и KA оказались самыми шумным: кошка, тихим вечером мирно дремлющая на системном блоке, вскакивала каждый раз, как на этих дисках запускался какой-нибудь тест с активным перемещением головок, да и со стороны более крупных ночных обитателей реакция была отнюдь не благодушная. Причем звук диск при этом издавал с преобладанием низкочастотных компонентов, напоминающий скорее звук массивной электрической печатной машинки типа «Консул» (или маленького-такого отбойного молоточка), нежели легкое стрекотание матричного принтера. Зверь-рыбка от Seagate тоже «обрадовала» мощным звуковым сопровождением. С остальными из протестированных дисков дело обстояло получше: модели IBM, WD и ST317242A стрекотали громко, но вполне терпимо, хотя звон от вращения при открытом корпусе у последних семитысячников IBM/WD был весьма неприятен. Тише всех по позиционированию и вращению оказались Fujitsu (традиционный чемпион по тишине), и Maxtor. Quantum CR и CX тоже были ненадоедливы. При анализе спектров шумов, издаваемых дисками, легко просматривались гармоники, кратные частоте вращения шпинделя, и по их амплитуде можно легко судить о качестве балансировки шпинделя для каждого диска. Высокочастотные звуки на спектрах свидетельствуют о других конструктивных особенностях, например, качестве подшипников и аэродинамике системы головок, несмолкающий свист которых, порой, также весьма тягостен.
Отмечу также, что у дисков IBM в процессе работы иногда были слышны отдельные щелчки, не влиявшие заметно на работу (некоторых пользователей такие щелчки у дисков IBM Titan иногда пугают). Возможно, это либо работа системы автокалибровки, либо срабатывания системы паркинга. При снятии графиков скорости подорожечного чтения поверхности диска DJNA-371800 эти щелчки, как правило, совпадали с эпизодическими блуждающими провалами скорости, не повторяющимися, однако, точно в тех же местах при повторных измерениях. Вообще, некоторые из протестированных экземпляров IBM и WD на 7200 об./мин. после часов так 10-20 работы начинали демонстрировать «зашумленный» график скорости чтения с блуждающими провалами в первой (наиболее быстрой) четверти диска (см. графики скорости чтения). И, как следствие, слегка падала производительность. Для остальных дисков такого не наблюдалось. Судя по другим отзывам о последних моделях от IBM, это не единичный случай. Ведь так, не долго думая, можно и пошатнуть кристальную доселе репутацию дисков IBM!
Контроллер Promise Ultra66 и испытание дисков с применением интерфейса Ultra ATA/66.
Интерфейс Ultra ATA/66 (новый протокол обмена и небольшая модификация шины IDE), называемый по-другому Ultra DMA Mode 4, является дальнейшим развитием широко используемой в персональных компьютерах шины IDE, позволяющим повысить пропускную способность шины вдвое до 66,7 Мбайт/с по сравнению с предыдущим протоколом Ultra ATA/33 (Ultra DMA Mode 2, 33,3 Мбайт/с) за счет повышения тактовой частоты сигналов.
Однако за любую быструю езду приходится чем-то платить. И здесь пришлось отказаться от стандартного 40-жильного IDE-кабеля, более десятилетия верой и правдой служившего для подключения винчестеров, CDROM’ов и других устройств, и заменить его 80-жильным экранированным кабелем (похожим на те, что используются для SCSI устройств). В нем сигнальные жилы тоньше и чередуются с «заземленными» (подробнее см. ниже), что обеспечивает меньшее взаимовлияние сигналов и лучшие высокочастотные свойства кабеля (см. осциллограммы сигналов в кабелях на рисунке слева).
Длина кабеля по сравнению со стандартным кабелем IDE при этом не изменилась. Для сохранения совместимости «вниз» со всеми предыдущими протоколами шины IDE стандартный 40-контактный разъем был оставлен почти без изменения (точнее, с небольшими изменениями, не влияющими на совместимость). Тем не менее, в новом кабеле из трех разъемов к контроллеру (или системной плате) рекомендуется подключать строго определенный разъем (имеющий, как правило, голубой цвет), иначе невозможно будет обеспечить работу по протоколу Ultra ATA/66 двух одновременно посаженых на этот кабель устройств.
С какой целью разработан протокол Ultra ATA/66? Действительно, до последнего времени не было IDE-устройств, нуждающихся в скорости обмена по шине более 33 Мбайт/с. Даже для самых быстрых жестких дисков с интерфейсом IDE и плотностью записи 7-8 Гбайт на пластину реальная скорость чтения информации редко превосходит 24 Мбайт/с (см. таблицу 4, часть 1). С другой стороны, прогресс неумолим и некоторые IDE-диски с плотностью записи 10 Гбайт на пластину и скоростью вращения 7200 об. мин. уже имеют скорость чтения около 30 Мбайт в секунду. Реальная скорость чтения с поверхности таких дисков может составить до 35 Мбайт/с и выше, что уже приближается к пределу протокола Ultra ATA/33. Более того, ниже мы увидим, что для протокола UATA/33 скорость передачи реального потока данных (а не пиковая пропускная способность шины 33,3 Мбайт/с) на самом деле не превышает 30 Мбайт/с, поскольку передаются не только данные, но и сигналы управления/синхронизации. Таким образом, диски с плотностью 10 Гбайт на пластину реально достигают предела скорости протокола UATA/33. Не за горами и следующие поколения дисков. Вот тут-то и станет необходимым протокол Ultra ATA/66.
Однако есть еще, по крайней мере, пара причин, способных подогреть интерес к протоколу UATA/66. Во-первых, если на одном IDE-шлейфе одновременно присутствуют два устройства со скоростью чтения/записи информации выше 17 Мбайт/с, то их суммарный трафик по шине IDE уже может превышать 33 Мбайт/с. Здесь и пригодится контроллер UATA/66, позволяющий расширить границы трафика шины IDE и без ограничений использовать скорость дисков. Другой причиной может стать то обстоятельство, что при более высокой скорости обмена с дисковым буфером (кэшем, его объем у последних моделей дисков немал и составляет от 512 до 2048 кбайт) может возрасти скорость работы с одним и тем же небольшим файлом (или группой файлов) и уменьшиться загрузка процессора на дисковых операциях (это момент спорный и неоднозначный и зависит от конкретной реализации контроллера и оптимизации его драйверов). А освобождение лишних ресурсов процессора никогда еще не вредило. Третья причина: при большей скорости обмена упрощаются требования к объему кэша диска, и его можно достаточно безболезненно уменьшить, что и делается в современных экономических сериях дисков. В дополнение, есть также ряд потребительских моментов (мы рассмотрим их позднее), делающих применение дополнительной платы контроллера UATA/66 привлекательным.
Для испытания жестких дисков по протоколу Ultra ATA/66 мы использовали контроллер Ultra66 от фирмы Promise Technology, Inc. Контроллер выполнен в виде небольшой платы, вставляемой в PCI-слот. На плате расположены два 40-контактных IDE разъема (до 4-х внутренних устройств) и коннектор для подключения внешнего светодиода (при обращении к дискам через Ultra66 светодиод на системной плате, естественно, не горит), а также микросхема Flash-BIOS и микросхема контроллера производства самой фирмы Promise. В комплект входит 80-жильный 40-контактный IDE-кабель для подключения двух устройств. Под DOS и Windows 3.1x заявлена поддержка через BIOS контроллера (драйверы не нужны), а на дискете содержатся драйверы для Windows 95/98, NT 3.51 и NT 4.0. Из заявленных фирмой возможностей контроллера кроме, собственно, поддержки протокола Ultra ATA/66 со скоростью передачи до 66 Мбайт/с, можно отметить проверку чётности (по CRC) при работе с жесткими дисками Ultra ATA, сосуществование с контроллерами IDE и SCSI, поддержку жестких дисков объемом до 128 Гбайт. Благодаря независимо программируемым регистрам тайминга в схеме контроллера на одном шлейфе без ухудшения производительности могут одновременно работать два диска по разным протоколам, например, UATA/66 и UATA/33.
Установка карты и драйверов проходит без проблем. Карта в системе ведет себя аналогично контроллерам SCSI. Проблем с сосуществованием Ultra66 и IDE BusMaster контроллера материнской платы не наблюдается — под обеими ОС нормально работают все подключенные диски. Я подключал 5 IDE винчестеров и один CDROM (на большее шнуров питания не хватило) и задействовал все 4 шлейфа. Буквы дискам на Ultra66 назначаются вслед за основными. Чтобы загрузиться с диска, подключенного к Ultra66, нужно в BIOS Setup материнской платы поставить загрузку со SCSI, единственное неудобство — этот диск должен стоять первым из всех, подключенных к Ultra66. Таким образом, с таким контроллером можно почти безболезненно подключать к своей системе до 8-ми IDE устройств. Кроме того, очень порадовала беспроблемная работа контроллера на частоте шины PCI 41,5 МГц (системная шина 83 МГц). Помнится, контроллеры SCSI не очень любят, когда повышают частоту PCI. Если же вместо 80-жильного с контроллером использовать обычный 40-жильный IDE кабель, то при загрузке контроллер предупреждает об этом и переводит соответствующие диски в режим UDMA2.
Правда, тройку «глюков» Ultra66 я все же обнаружил. Во-первых, подключенные к контроллеру Slave-устройства не работают без Master-устройств (на «матери» с этим все в порядке). Во-вторых, если к контроллеру подключен хоть один обычный 40-жильный шлейф, то независимо от остальных шлейфов и устройств, Master на порте IDE1 работает под Windows по протоколу UATA/33, а остальные (если могут) - по UATA/66 (даже на 40-жильном шлейфе!), причем BIOS контроллера правильно определяет протокол для каждого из устройств, а «ошибаются», скорее всего, драйверы Windows (возня с переустановкой и доступной настройкой драйверов положения не спасла). А в третьих, чего бы я ни делал, мне так и не удалось заставить CDROM ASUS 40x реально работать с контроллером Ultra66 по протоколу UATA/33, несмотря на то, что BIOS контроллера выставлял для него режим UDMA2: на «матери» при включенном режиме DMA он показывает скорости до 38х, а с Ultra66 — только максимум 12-14х с «горизонтальной» характеристикой скорости чтения. Приятным фактом стало то, что для больших дисков, подключенных к Ultra66, заработали многие дисковые утилиты, не работающие, если диск объемом более 8 Гбайт (отформатированный на весь объем как один логический диск) подключен к IDE контроллеру «матери».
Теперь сравним производительность дисков при работе под UATA/33 и UATA/66 (см. таблицу 4 и диаграммы). Первое, что бросается в глаза — почти вдвое возросшая скорость чтения кэша диска при переходе на протокол UATA/66 (см. диаграмму ниже). Программа HD Tach 2.52 (и ее более новая версия 2.61) — один из немногих тестов, который смог наглядно продемонстрировать, что новый протокол реально работает.
Как видно из результатов, реальная скорость передачи полезных данных в потоке по протоколу Ultra ATA/33 не превышает 30 Мбайт/с, что уже не кажется таким далеким, учитывая нынешние скорости дисков и темпы развития отрасли. Более того, два диска со скоростью чтения 15 Мбайт/с (любые из новых) вероятно уже не смогут уживаться на одном шлейфе без потерь скорости (в идеале), если будут использовать протокол UATA/33 (ниже мы рассмотрим это подробнее). Для протокола UATA/66 реальная скорость передачи полезных данных около 59 Мбайт/с (в таблице 4 единообразия ради приведены данные для старой версии теста, хотя в более свежей версии 2.61 этого теста скорость чтения кэша диска улучшена примерно на 6 Мбайт/с под UATA/66 и на 2 Мбайта/с под UATA/33). Возможно, я и сгущаю краски, но если поделить 60 пополам, то получим, что два диска следующего поколения с плотностью записи 10 Гбайт на пластину и ожидаемой скоростью чтения внешних дорожек до 35 Мбайт/с не смогут жить на одном шлейфе без потерь скорости в идеале, даже если они оба общаются по UATA/66! Так что в 2000 году вполне закономерен приход протокола Ultra ATA/100.
По данным скорости чтения кэша теста HD Tach удобно судить о том, насколько качественно разработан контроллер того или иного диска. Так, легко видеть, что у всех дисков IBM, даже у «старых» DTTA, а заодно и у Western’ов, а также у Quantum’ов с контроллером все в порядке — он обеспечивает максимально возможный трафик шины как для UATA/33, так и для UATA/66 (по крайней мере, хочется на это надеяться). Maxtor уже почти «подтянул» свой контроллер к идеалу, хотя улучшить его еще можно, особенно в свете проблем с быстродействием их дисков под Windows 98. А вот у Fujitsu и, особенно, Seagate’а есть немалые проблемы даже под UATA/33. Возможно, если бы контроллер у Seagate Barracuda ATA был лучше оптимизирован, то и интерфейс UltraATA/66 не понадобился, чтобы продемонстрировать «правильный» график скорости чтения, и прирост скорости в реальной работе был бы более ощутим.
Посмотрим, как влияет Ultra ATA/66 на скорость работы дисков в реальных задачах. Усредняя, можно сказать, что, если для дисков первого поколения с UATA/66 ускорения в реальной работе новый протокол не дает, то для более новых дисков это ускорение порой даже очень заметно, особенно, под Windows 98 (см. диаграммы на предыдущей странице). Под NT же улучшение не столь велико. Однако нередко новый протокол приводит и к ухудшениям производительности тех или иных дисков. Особенно это заметно по копированию большого файла, а также иногда в тесте High-End Disk WinMark на NTFS, и здесь нередко отличаются диски Quantum!
Перейдем к выяснению того, насколько эффективно может быть применение протокола UATA/66 для двух быстрых дисков, подключенных к одному шлейфу. К сожалению, мне не удалось найти специальных тестов, позволяющих одновременно тестировать два диска с полной загрузкой, поэтому был выбран доступный вариант копирования файлов с одного диска на другой. Источник содержал только копируемый объект в самой быстрой части диска, а приемник был пуст в ожидании копирования, использовались те же объекты, что и в остальных тестах на копирование. Чтобы понять, насколько критично применение протокола UATA/66 в зависимости от скорости дисков, испытание проводилось в двух вариантах: на двух дисках первого поколения Quantum KA13.6A с применением контроллера Ultra66, и на двух новых высокоскоростных дисках-победителях нынешнего обзора (WD Expert WD273BA и Quantum KX27.3) c применением контроллера пр-ва фирмы ABIT на чипе HPT366 от High-Point Tech. Время копирования объекта для различных вариантов подключения дисков приведено на двух диаграммах. Конфигурация подключения дисков да диаграммах расшифровывается так: тип IDE контроллера (UATA/66 или на «мамке» ABIT ZM6), протокол шины (UDMA4 - 66,6 Мбайт/с или UDMA2 - 33,3 Мбайт/с), порт (Primary-IDE1 или Secondary-IDE2).
Первое, что бросается в глаза: наихудшим во всех отношениях оказался вариант, когда два быстрых диска сидят на одном 40-жильном шлейфе на «материнском» IDE-контроллере (совершенно очевидный и закономерный результат). Однако утешает, что отставание от лидеров составляет проценты, а не разы, так что в реальной работе это отставание едва будет чувствоваться. В противовес, общий 80-жильный шлейф, подключенный к контроллеру UATA/66, позволяет показывать лучшие результаты под NT — вот одна из наглядных демонстрацих перспективности решения UATA/66. К сожалению, под 98-ми в парной работе контроллер на HPT366 вел себя не лучшим образом, хотя в одиночной работе к нему претензий почти не было.
Другой безусловно заслуживающий внимания вариант копирования с диска на диск: когда один из них подключен к системной плате (UATA/33), а другой — к контроллеру UATA/66. Такая комбинация обеспечивает наилучшую скорость работы под Windows 98, хотя под NT она не самая быстрая. Если оценить средний трафик шины IDE при такой перекачке файла 500 Мбайт под NT c контроллером на HPT366, то получим около 1000 Мбайт/25 c = 40 Мбайт/с, что явно выходит за пределы протокола Ultra ATA/33. (Замечу, что поскольку копирование идет через контроллер, объем передаваемых по шине данных удваивается.)
Простая замена кабеля на 40-жильный (два диска на HPT366 по протоколу UATA/33) демонстрируют закономерные 32 Мбайт/с. Даже для дисков Quantum KA13.6A на общем 80-жильном шлейфе на Ultra66 этот параметр составляет около 34 Мбайт/с. К сожалению, из-за проблем контроллера Ultra66 при работе с 40-жильным шлейфом (см. ранее) не удалось провести тот же тест на Quantum’ах с протоколом UATA/33, поэтому сравнить его можно только с «общим шлейфом на ZM6» (средний трафик шины =1000/42=23,8 Мбайт/с). Преимущество, как видим, безоговорочное. А вот над доработкой драйверов и ускорением контроллера под Windows 98, наверное, еще стоит поработать. Отмечу попутно, что при копировании множества мелких файлов скорость шины UATA/66 целиком съедается потерями времени на частые перемещения головок, поэтому скорость копирования от протокола зависит меньше.
Посмотрим, как устроен 80-жильный кабель с 40-контактным разъемом, чем он отличается от обычного 40-жильного, и можно ли обмануть природу и самого себя? Как известно, в 40-жильном кабеле каждая из жил соединяет соответствующий контакт каждого из трех разъемов, между собой все они изолированы. В 80-жильном кабеле нечетные жилы повторяют 40-жильный кабель (соединяют те же самые 40 контактов на всех трех разъемах), а четные являются экранирующими заземленными (здесь и далее под «землей» будем понимать соответствующий контакт(ы) на разъеме контроллера). Заземление четных жил организовано на разъемах шлейфа путем их соединения (закоротки) между собой и с «земляными» контактами разъема (контакты 2, 19, 22, 24, 26, 30, 40), то есть дополнительно указанные контакты разъемов шлейфа соединены между собой (это важно, поскольку на контроллерах дисков и Ultra66 большинство из этих контактов не разведены, и такое их объединение на шлейфе призвано снижать сопротивление общего провода). Однако, главное отличие заключается в том, что на одном из разъемов шлейфа (предназначенном для подключения к плате контроллера) контакт 34 не соединен с соответствующей жилой шлейфа, а заземлен. А соответствующая жила соединяет только 34-е контакты двух остальных разъемов шлейфа, предназначенных для подключения к дискам (и там не заземлена, ее назначение — связь двух дисков между собой, и контроллером она не используется, так что такая доработка не влияет на совместимость «вниз»).
Чтобы сымитировать такой «якобы 80-жильный» шлейф на обычном 40-жильном, было изготовлено два варианта: простейший — только путем обрыва 34-й жилы на шлейфе, и «поправильнее» (см. рисунок слева) — на обоих разъемах закорочены между собой «земляные» контакты 2, 19, 22, 24, 26, 30 и 40, а 34-я жила шлейфа разорвана и на одном из разъемов заземлена (на другом, естественно, осталась «висеть»). Для уменьшения емкости шлейфы были укорочены до 15 см (по сравнению со стандартной длиной 46 см) и отрезаны третьи разъемы. Даже с самым «простейшим» вариантом подделки контроллер определяет соответствующие диски как UDMA4 и все нормально загружает, тест HD Tach меряет правильную скорость чтения кэша (под 59 Мбайт/с), а вот дальше начинается! При работе с таким шлейфом по протоколу UATA/66 периодически возникают неисправимые ошибки чтения, редкий тест проходит до конца, копирование тоже частенько слетает. Применение подделки «поправильнее» ничуть не меняет картины. Вывод один: обычный 40-жильный шлейф непригоден для такой высокочастотной работы, даже если его предельно укоротить, однако для проверки наличия интерфейса UATA/66 у диска или контроллера такие подделки вполне сгодятся. Да и при нынешней цене 80-жильного шлейфа в 2-3 у. е. необходимость в таких переделках отпадает.
Итак, что же мы имеем с гуся под названием Ultra ATA/66? Во-первых, для рассмотренных поколений дисков его реальные преимущества не столь очевидны и зависят от выбора конкретного контроллера, диска, оптимизации BIOS и драйверов, а также (что уже курьезно) — от решаемых задач и выбранной операционной системы! Целесообразным решением является сочетание обычных проверенных портов UATA/33 и дополнительных портов UATA/66 под определенные цели. Кроме того, добавочные 4 IDE порта порой весьма полезны: можно, например, прикинуть, как симпатично будут смотреться вместе дисководы DVD, CD-R/W, LS-120 (или долгожданный Sony HiFD), незаменимый IDE Mobile Rack, пара быстрых гнедых в виде новеньких «винтов» с плотностью 10-20 Гбайт на пластину, ну и мало ли чего еще в скорости придумают, может, магнитооптику на IDE или FlashCard R/W под IDE? Да и прицел на будущие модели дисков держать не вредно. А безусловный выигрыш в скорости при копировании между дисками, подключенными к разным контроллерами — кто пишет фильмы, диски или занимается видеомонтажем — поймет, да и просто посадить Форточный своп-файл на другой диск под другим контроллером — и уже «пошибче воли поезд мчится в чистом поле».
FAT начинает и выигрывает.
Выше мы протестировали новые модели IDE винчестеров и их работу по протоколам Ultra ATA/33 и Ultra ATA/66. Однако в наше поле зрения не попали некоторые интересные моменты, способные расширить представления о реальных возможностях дисков. Их то мы и рассмотрим напоследок.
Как известно, Windows NT 4.0 сама по себе не поддерживает файловую систему FAT32. Помочь исправить эту ситуацию может, например, выполненный компанией Winternals Software системный драйвер под NT 4.0, обеспечивающий поддержку FAT32 для всех дисков, кроме, разумеется, системного (загрузочного) диска Windows NT. Драйвер позволяет операционной системе беспроблемно работать (читать, писать, проверять Scandisk’ом, запускать приложения) с дисками, отформатированными средствами Windows 98/95 как FAT32 (NT не может форматировать как FAT32). В составе идет также отдельная программка chkfat32.exe для проверки дисков FAT32. Я уже давно использую такой драйвер и проблем с ним не обнаружил. Единственные (но закономерные) неудобства для дисков с FAT32: не работают некоторые NT-шные дисковые утилиты (дефрагментаторы и пр.), форматирование на FAT32 и загрузка с FAT32-дисков. Но, имея на загрузочном FAT-диске вторую ОС Windows 98, эти проблемы легко решаются. Для Windows 2000, где FAT32 поддерживается изначально, все таких проблем не существует.
К чему это я? А к тому, что производительность винчестеров под NT на файловой системе FAT32 значительно выше, чем на NTFS. В самом деле, достаточно взглянуть в таблицу 4 или на соответствующие диаграммы (см. ниже), чтобы воочию в этом убедиться! Величина прироста скорости при переходе с NTFS на FAT32 зависит от модели диска и вида теста, но сам прирост есть практически всегда. Даже, несмотря на слегка возросшее среднее время доступа к диску, файловая система FAT32 уверенно обгоняет NTFS во всех прикладных тестах! Причем, для профессиональных приложений прирост скорости дисков на FAT32 составляет в среднем 20-25 %, а для офисных приложений он достигает до 25-40 процентов. Копирование файлов также ускоряется, и если для крупных файлов прирост не всегда велик, то для множества мелких файлов он ощутим и равен в среднем 11-25 процентов, а для некоторых дисков перевалил аж за 40 процентов! Полный триумф тандема «Windows NT 4.0 + FAT32».
В чем же причина такого преимущества FAT32 перед NTFS? Одна из возможных причин: отличия в размере кластеров (для NTFS они могут быть в несколько раз меньше при одинаковом объеме диска). Другая — потери скорости на обеспечение «механизма безопасности файловой системы» в NTFS, то есть проверку авторизации доступа каждый раз при обращении к диску (подробнее см. многочисленные талмуды по Windows NT 4.0). Размеры кластеров составляют 4, 8 и 16 килобайт в FAT32 для дисков менее 8, 8-16 и более 16 Гбайт соответственно, и не более 4 килобайт для дисков такого объема в NTFS (можно задавать и меньше). Кроме того, для «прародительницы» — файловой системы FAT, известной также как FAT16 (которой, несмотря на ее «рудиментарную атавистичность», до сих пор многие успешно пользуются), — размеры кластеров могут быть еще больше: до 32 килобайт для дисков 1-2 гигабайт.
Чтобы выяснить влияние размера кластеров и файловой системы на производительность дисков, были проведены соответствующие тесты с использованием логического диска объемом 2 Гбайта, сформированного в наиболее быстрой части винчестера (то есть именно той части, которая тестируется большинством прикладных тестов, если диск отформатирован на весь объем). Использовались диски WD Expert AC29100D и Maxtor DM PLus 5120 91024D4 как два характерных представителя различных тенденций современного «дискостроения». Результаты сведены в таблицу 5 и проиллюстрированы на диаграммах ниже. Синим цветом даны лучшие, а красным худшие значения для каждой категории. В дополнение, измерена скорость работы на сжатых (стандартными средствами операционных систем) дисках, чтобы оценить соответствующие потери производительности, а также масштабируемость производительности диска (ее зависимость от частоты процессора).
Итак, что же мы видим? Прежде всего, нетривиальную зависимость производительности от размера кластера для разных ОС (напомню, тесты проводились многократно и усреднялись). И снова NTFS заметно проигрывает по всем скоростным показателям, даже при сходных с FAT32 размерах кластера, то есть отставание NTFS связано не с размером кластеров, а с организацией доступа (авторизацией). А вот между FAT32 и FAT16 под обеими ОС развернулось упорное соперничество (см. также диаграммы). Видать FAT16 рано еще хоронить. При одинаковом размере логического диска в 2 Гбайта под Windows 98 во всех тестах уверенно лидирует FAT16 (неужто, из-за большего размера кластеров?). Под Windows NT 4.0, однако, наоборот, FAT32 чаще слегка опережает FAT16 — видать сказывается существенно другой, нежели в 98-х, механизм дисковых операций, хотя это тем более интересно, так как FAT16 «роднее» для NT. Эти тенденции одинаково хорошо просматриваются на обоих дисках, но есть и различия для дисков. Под обеими ОС и файловыми системами логический диск «от WD» на 2 Гбайта быстрее полноразмерного в 9 Гбайт везде, кроме копирования большого файла (большие кластерочки поудобнее для копирования?). А вот для Maxtor’а большой 10 Гбайтный диск под Windows 98 однозначно быстрее 2 Гбайтного с FAT32, хотя под NT с FAT32 они примерно равны (кроме Business-теста, где мелкий диск быстрее), а с NTFS большой диск немного проигрывает.
Под Windows 98 удивило большое время копирования одного файла на FAT32, тогда как на FAT16 оно вдвое меньше и вполне приличное — еще один недостаток контроллера Maxtor? Так что конкретные особенности функционирования встроенного контроллера для каждого типа диска диктуют наиболее оптимальные варианты его разбиения и применения. В дополнение, можно отметить, что при нынешних скоростях процессоров и системной памяти потери быстродействия диска при использовании сжатого диска не так уж велики — всего 10-40 процентов, что вполне приемлемо в работе с документами и тому подобной информацией. Я, например, несколько лет использовал отдельный сжатый логический диск (переживший, кстати, многократные переустановки ОС) для папки «Документы» — легкое и не чувствуемое замедление не идет ни в какое сравнение с многократной (в среднем для текстовых файлов) экономией дискового пространства.
И, наконец, зависимость производительности дисков от скорости центрального процессора (масштабируемость, см. рисунок) выглядит вполне закономерной — с возрастанием частоты системной шины от 66 до 100 и 115 МГц все дисковые операции примерно пропорционально ускоряются и загрузка CPU снижается. Переход же от системной шины 100 к 110 при неизменной частоте процессора (на 10 % возрастает только частота работы системной памяти и частота шины PCI) не приводит к столь большому ускорению в работе дисков, как в случае ускорения процессора при неизменной частоте шины.
Таким образом, NTFS — не самый лучший выбор в плане быстродействия, учитывая ее безоговорочный проигрыш в скорости работы и то, что ее «безопасность» небезупречна (желающим обезопасить диск от взлома рекомендуется ставить PGP-диск, см., например, «КТ» #285). Для достижения лучшей производительности винчестеров под Windows NT 4.0 рекомендую делать системный логический диск с FAT (FAT16) объемом 1-2 Гбайт, держать на нем также Windows 98 (хотя бы минимальный набор дисковых утилит для FAT32: format.com и defrag), а остальные логические диски по потребностям форматировать на FAT32. Или переходить на «тяжеловесную» Windows 2000, где FAT32 имеет полноценную поддержку.
Перед разбиением конкретного диска неплохо бы посмотреть его график скорости и скорость работы с FAT32 под NT, и затем решить, на какие разделы и какого объема его лучше разбивать под ваши задачи. А вот под Windows 98 для критичных к быстродействию логических дисков лучше использовать FAT16 (например, системный диск на 2 Гбайт или файл подкачки на отдельном винчестере), держать один 1 Гбайтный FAT-диск сжатым для документов, а остальные — по желанию и в соответствии с особенностями встроенного контроллера диска. Короче, как ни крути, а загрузочный логический диск с FAT16 до сих пор выгоден. Воистину, FAT начинает и пока выигрывает!
И напоследок приведу график скорости чтения современного высокооборотистого диска с для случая, когда он недостаточно жестко закреплен в корпусе. Думаю, комментарии излишни. А уж для диска, просто свободно возлежащего на столе, график и приводить-то страшно... Соответственно, производительность диска при этом также ощутимо падает. Так что тем, кто любит эксплуатировать (или, чего хуже — тестировать) современные шустрые диски, просто кладя их рядышком с мамкой, стоит призадуматься.
Итак, подведем итоги. Однозначную рекомендацию по выбору IDE диска дать сложно.
1. Если вам нужен сбалансированный диск, имеющий высокую производительность как под Windiws 98, так и под NT (особенно в бизнез-приложениях или Web-дизайне) и при этом вы не стеснены в средствах, то смело берите «семитысячники» IBM, причем чем больше по объему, тем лучше. И позаботьтесь о дополнительном его охлаждении.
2. Если вы профессионально работаете под Windows NT 4, причем часто с большими по объему файлами (видеозапись, видеомонтаж, аудиомастеринг, полиграфический дизайн и т. п.), то лучше взять Quantum KX, KA или Seagate Barracuda ATA (если вы приучены засыпать под грохот отбойного молотка) или новые модели Maxtor DiamondMax (если любите тишину и скорость диска под Windows 98 не важна).
3. Если то же, что и по п.1, но денег мало, смело берите WD Expert — это близнецы-братья дисков IBM (полная копия по корпусу, печатной плате контроллера, объему диска и практически идентичная производительность), хотя и рождены в Сингапуре, а не Венгрии.
4. Если нужен большой по объему диск по приемлемой цене с вполне пристойной производительностью, особенно под Windows 98, — берите «пятитысячники» IBM или сингапурского клона WD Caviar.
5. Нужна хорошая и надежная рабочая лошадка, пускай не самая резвая, но по минимально возможной марже, или, скажем, «мелкие» модели? Стоит обратить внимание на новенькие модели экономического класса — порой они выглядят весьма бойко. Только не надейтесь на них летать. Это не Пегасы.
И наконец, в последней части нашего обзора мы рассмотрим некоторые передовые технологии, применяемые в современных жестких дисках, чтобы понять, что лежит в основе столь бурного развития отрасли в последнее время, и оценить перспективы, которые нас ждут в недалеком будущем.
Гегемония гигабайтов
С весны по осень 1999 года в магазинах сменилось три поколения жестких дисков с интерфейсом IDE! Плотность записи данных на блин возросла за год втрое, а скорость считывания — почти вдвое. В данной части нашего обзора мы рассмотрим технологические слагаемые рывка к современному состоянию отрасли и ближайшее будущее традиционных винчестеров.
Меньше всего быстродействию винчестеров сейчас препятствуют протоколы и контроллеры. Несмотря на то что скорость чтения современных IDE-дисков (а также большинства с интерфейсом SCSI) не превышает 33 Мбайт/с, уже повсеместно внедрен протокол UltraATA/66 с двукратным запасом пропускной способности. Разработанный компанией Quantum интерфейс UltraATA/100, обеспечивающий скорость передачи данных до 100 Мбайт/с, также уже нашел воплощение в чипсетах для системных плат и отдельных контроллерах (в качестве шлейфа применяется тот же 80-жильный кабель, что и для UltraATA/66). Ну, а Intel на весеннем 2000 года форуме разработчиков представила интерфейс Serial ATA со скоростью 1,5 Гбит/с, который впоследствии может быть ускорен еще вдвое и вчетверо. Он позиционируется как замена традиционного IDE в ближайшем десятилетии. Куда уж быстрее?
Заглянем в диск поглубже. DSP-микросхемы (Digital Signal Processor), применяемые для считывания/записи сигналов, хоть и покрывают потребности отрасли, все же имеют не столь большой запас по скорости. Например, одна из недавних разработок компании Texas Instruments — производимый по 0,18-микронной технологии сигнальный процессор типа SP4140 — способен обеспечить скорость обмена данными внутри диска до 500 Мбит/с и имеет потенциал на 750 Мбит/с. Впрочем, эти цифры меркнут перед недавним сообщением одного из лидеров в производстве головок с гигантским магниторезистивным эффектом — корпорации Read-Rite — о достижении скорости передачи данных в 1 Гбит/с с использованием нового поколения универсальных головок. Так что микроэлектронике покой только снится, очередь за гигагерцовыми сигнальными процессорами, иначе винчестеры захлебнутся собственными потоками данных.
В то время как у моделей экономического класса объем буфера данных по-прежнему составляет 512 Кбайт, топ-моделям нужно как минимум вчетверо больше, и к этому выводу пришли практически все производители. Последними «сдались» Quantum и Seagate: в моделях FireballPlus LM и Barracuda ATA II наконец-то установлено 2 Мбайт кэш-памяти (их весьма технологичные предшественники FireballPlus КХ и Barracuda ATA с 512-килобайтным буфером нередко проигрывали в тестах конкурентам от IBM). А нынешние сверхпроизводительные SCSI-модели (например, Quantum Atlas 10k II или Seagate Cheetah X15) оснащены буфером аж в 8-16 Мбайт.
Заметный прирост производительности дают свежие архитектурные решения дисковых контроллеров. Так, фирма Maxtor уже использует в новейших IDE-дисках интересную оригинальную технологию DualWave, позволяющую выполнять команды управления почти на порядок быстрее. Вместо одного в контроллере задействовано два процессора: высокопроизводительный DSP от TI, ответственный за управление приводами, чтение/запись данных и коррекцию ошибок, и разработанный Maxtor RISC-процессор (50 MIPS), оптимизированный для ввода/вывода данных и предназначенный для команд интерфейса ATA. Важно, что оба процессора могут свободно обмениваться данными как между собой, так и с буфером данных без замедления своих основных функций. Интерфейсная часть RISC-процессора может быть легко перепрограммирована извне для оптимизации взаимодействия с применяемыми протоколами, например, в зависимости от нюансов реализации протоколов UltraATA/66 или /100 в чипсетах системных плат, или по мере появления новых протоколов. Потенциальные возможности RISC-процессора простираются аж до скорости шины 170 Мбайт/с, что далеко перекрывает все нынешние проекты. Внутренняя скорость передачи может быть легко увеличена путем замены DSP. Использование технологии DualWave и третьего поколения алгоритмов коррекции ошибок (корректирующего кода Рида-Соломона) позволяет на лету (без добавочного чтения информации) исправлять единичные ошибки в последовательностях из 121 бита, а также суммарные ошибки размером до 185 бит.
Технология DualWave дает высокую производительность прежде всего при работе с большими файлами, например, в мультимедиа-приложениях. Наглядно убедиться в скорости работы данного решения можно, вернувшись к тестам: далеко не самый передовой диск Maxtor DiamondMax 6800 со скоростью вращения 5400 об./мин. уверенно лидирует почти во всех тестах на копирование файлов большого объема, особенно под Windows NT 4, заметно обгоняя именитые семитысячники (диски экономических серий Maxtor VL17 и VL20 не имеют системы DualWave).
Аналогичные решения должны появиться и у других фирм-производителей. Так, несколько микроэлектронных компаний объявили о разработке комбинированных чипов, содержащих в себе как 32-разрядный RISC-процессор, так и 16- или 32-разрядный DSP, а Infineon пообещала даже встроить в чип 192-килобайтный буфер DRAM.
Скорость вращения шпинделя IDE-дисков и подвижность головок (время позиционирования/доступа) уже несколько лет почти неизменны. Очевидно, здесь достигнуты некие пределы, и без кардинально нового подхода прогресс невозможен. Впрочем, есть две лазейки. Помнится, в 1998 году скорость вращения 7200 об./мин. перекочевала на IDE со SCSI-дисков и уверенно там обосновалась. В прошлом году Seagate перенесла большой багаж технологий, накопленный для SCSI-дисков, на IDE, породив весьма удачную модель Barracuda ATA. Поэтому весьма вероятно, что обкатываемые нынче в элитных SCSI-моделях скорость вращения 10000-15000 об./мин. и время доступа 4-5 мс через годик-другой спокойно приживутся на IDE. Вот уж будет свист и треск!
Вторая лазейка — в миниатюризации. В самом деле, при меньшем диаметре пластин благодаря сокращению пути и облегчению конструкции головки снижается время ее радиального перемещения (время поиска), и появляется возможность раскрутить диски быстрее (при постоянстве момента вращения). Размещение бескорпусных предусилителей в непосредственной близости от головок (прямо на подвижных штангах) позволяет заметно минимизировать интерференцию электрических сигналов (напомню, при считывании данных с поверхности современных дисков речь уже идет о частоте сигнала до 0,5-1 ГГц).
Повышению скорости считывания данных также может способствовать решение проблемы «поворотного тонарма». Если помните, в высококлассных проигрывателях грампластинок большое значение уделялось поддержанию постоянного угла между аудиодорожкой и осью алмазной иглы. Из-за изменения этого угла по мере перемещения тонарма от края к центру пластинки заметно изменялась форма аудиосигнала. Наиболее дорогие модели оснащались тангенциальным тонармом, перемещающимся параллельно радиусу диска. Для улучшения считывания сигнала аналогичные решения предлагаются и в перспективных моделях винчестеров. Однако помимо классического тангенциального тонарма, движущегося поступательно, здесь возможно применение комбинированного решения: на конце обычного поворотного тонарма располагаются микромоторы, разворачивающие ось головки параллельно дорожкам по мере вращения тонарма (см. рис.).
Все лежит на поверхности
Однако главный резерв производительности (равно как и вместительности) диска — увеличение плотности записи информации на магнитный слой носителя (пластины). Первенство в разработке и внедрении головок с гигантским магниторезистивным эффектом (GMR) принадлежит фирме IBM в 1998 году, и сейчас GMR-головки не использует только ленивый. Желающие могут найти подробнейшую историческую и техническую информацию на сайте компании IBM. Напомню кратко, что магниторезистивный эффект заключается в изменении электропроводности (сопротивления) материала головки под действием магнитного поля, создаваемого на поверхности ферромагнитного покрытия пластин.
В рабочем состоянии головка парит над поверхностью вращающейся пластины, поддерживаемая на небольшом расстоянии аэродинамическими силами в потоке увлекаемого пластинами газа-наполнителя. Зазор между пластиной и головкой составляет у современных дисков около 250 Ангстрем (сама головка при этом имеет площадь около одного квадратного миллиметра, см. фото в начале этой страницы).
Плотность записи информации (разрешающая способность) зависит как от величины зазора, точности его поддержания и точности горизонтального перемещения механики головок, так и от минимально возможных размеров чувствительной области головки (датчика) и, главное, размера однородно намагниченных областей ферромагнитного покрытия (магнитных доменов). До сих пор принцип хранения данных на винчестерах тот же, что и на дискетах, аудио- и видеокассетах: намагничивание участков тонкого ферромагнитного слоя, нанесенного на поверхность носителя. Только в жестких дисках эта технология шагнула далеко вперед и использует более прогрессивные, мелкодисперсные и многослойные покрытия, напыленные на идеально плоские и гладкие алюминиевые или стеклянные диски. У современных винчестеров плотность записи информации составляет 5-8 Гбит/кв. дюйм в зависимости от модели (посчитайте ради интереса, какую область «занимает» один бит: результат должен вам понравиться!).
Каков же реальный выигрыш от возрастаюшей в полтора раза (от серии к серии) плотности записи. И могут ли экономические модели новых серии соперничать с performance-моделяим предыдущих (с меньшей плотностью записи)? Ведь в последних применяется ряд дополнительных ускоряющих мер, как, например, больший буфер, большая скорость вращения и др. Тем интереснее понять, способен ли простой прирост плотности записи в 1,5 раза компенсировать упрощение конструкции. Результаты наших испытаний говорят сами за себя. Performance-модели даже при меньшей плотности записи все же заметно обгоняют экономические серии практически во всех тестах.
Однако плотность записи продолжает повышаться очень быстрыми темпами. Летом 1999 года фирма Fujitsu, например, представила улучшенную технологию покрытия, позволяющую вместе с новым поколением GMR-головок от Read-Rite и уменьшенным до 150 Ангстрем зазором достигать плотности записи 20 Гбит/кв. дюйм, что эквивалентно емкости пластины 27 Гбайт (четырехблиновый диск на 108 Гбайт). Такие винчестеры должны быть доступны уже в 2001 году. Новое покрытие обладает сверхнизким уровнем собственных помех, повышенной гладкостью, прочностью и термостабильностью. Это достигается путем применения защитного слоя нового типа — алмазоподобной пленки (DLC) толщиной в несколько десятков или сотен ангстрем (см. рис.). Вообще, алмазоподобные покрытия магнитных пламтин сейчас стали применять уже практически все производители.
По мнению авторитетных исследователей, предел плотности для нынешней технологии магнитной записи — 40-50 Гбит/кв. дюйм. Чтобы его преодолеть, предлагаются различные альтернативные способы хранения данных. Например, оптические носители имеют предел плотности записи в районе 200 Гбит/кв. дюйм, контактная запись при помощи атомно-силового микроскопа (AFM) ограничивается 300 Гбит/кв. дюйм. Более перспективной может оказаться ферроэлектрическая технология с применением перовскитов. И хотя сейчас твердотельная ферроэлектрическая память даже менее компактна, чем, скажем, полупроводниковая флэш-память, в будущем, применительно к жестким дискам, она способна обеспечить плотность записи до 500 Гбит/кв. дюйм (линейный размер бита до 300 Ангстрем). Для этого необходимо научиться делать дешевые и компактные ультрафиолетовые лазеры, которые и будут осуществлять запись и чтение ферроэлектрических носителей. Например, при частоте вращения шпинделя 10000 об./мин. такой носитель вполне сможет обеспечить скорость чтения данных более 500 Мбит/с и время непрерывного хранения не менее десяти лет.
Впечатляют известия от израильской фирмы NanoDynamics, разработавшей ферромагнитную нанокомпозитную пленку с плотностью нанокластеров (доменов) 6250 Гбит/кв. дюйм. Опуская технологические подробности газофазного осаждения такой металл-полимерной пленки на холодную подложку, скажем, что в итоге образуется мономерная пленка с содержанием до 20 процентов металлических частиц, имеющих размер 40-50 Ангстрем и расположенных на расстоянии 50-60 Ангстрем друг от друга. Быстренько пересчитаем это на объем четырехблинового винчестера — в пределе получается до 30 Тбайт! Что ж, будем ждать новых потрясений в недалеком будущем.
Таблица 4. Результаты испытаний моделей 3,5-дюймовых жестких дисков с интерфейсом Ultra ATA/66 и плотностью записи 4-8 Гбайт на пластину.
Часть 1. Результаты тестов Disk WinMark из пакета WinBench 99.
Часть 2. Результаты тестов копирования файлов, Adaptec ThreadMark 2.0 и др.
