HDD 2.5" via USB 2.0, или Новые скорости мобильных носителей

Обзор контроллера USB 2.0 на чипе VIA VT6202 в составе платы Gigabyte GA-7VRX и портативного переносного винчестера USB 2.0 Cutie! FHD-253U2 от компании Sarotech.

Когда ко мне в руки благодаря компании «ЭЛСТ» попала материнская плата Gigabyte GA-7VRX на новеньком чипсете VIA Apollo KT333 для процессоров AMD и памяти DDR333/266, то первым, что привлекло мое внимание, оказался не сам чипсет или контроллер UltraATA/133 в его южном мосте VT8233A (о них мы напишем в других статьях), а новенький отдельный чип контроллера USB 2.0 от самой VIA - VT6202. Соответственно на этой плате разведены и два разъема для 4-х портов USB 2.0 - в дополнение к четырем «чипсетным» портам USB 1.1. Чтобы различать эти разъемы, более быстрые USB 2.0 «выкрасили» в ярко-оранжевый цвет (см. фото, чип VT6202 расположен прямо над ними). Таким образом, в ожидании пока производители чипсетов начнут встраивать контроллеры USB 2.0 непосредственно в наборы системной логики (их «южные мосты», а это должно случиться уже совсем скоро - в конце весны и начале лета), производители плат успешно довольствуются дискретными контроллерами, наиболее популярным из которых до сих пор является чип от NEC (подробности читайте в нашем осеннем обзоре). Будучи первым и на некоторое время единственным массовым хаб-контроллером USB 2.0, чип NEC mPD720100 фактически стал на долгое время и стандартом де-факто: на нем производители тестировали свое периферийное оборудование с интерфейсом USB 2.0 (дисководы, мобайл-рэки, сканеры и пр.), под него писались драйверы многими (в том числе, и Microsoft - «дефолтный» Winodws XP-драйвер USB 2.0, ожидаемый в грядущем сервис-паке).

Однако единовластию достаточно дорогого чипа NEC постепенно приходит конец. В частности, еще осенью компания VIA Technologies объявила о выпуске дешевого дискретного контроллера VT6202 для USB 2.0, адаптированного, в том числе и для использования совместно с чипсетами этой компании, и вот теперь VT6202 пошел «в массы». Как мы помним, PCI-карты контроллеров USB 2.0 на чипе NEC работали с некоторыми «особенностями» (читайте статью на www.terralab.ru/storage/13374). Например, скорость передачи данных по шине USB в связке с адаптером «USB-IDE» (тогда мы использовали для тестов переносные мобайл-рэки, точнее даже - кейсы - для «настольных» винчестеров и дисководов форм-фактора 3,5 и 5 дюймов) не превышала 18-21 Мбайт/с, что было намного (примерно втрое) ниже теоретических пределов протокола USB 2.0 (480 Мбит/с).

Чтобы испытать чип VIA VT6202 в деле, я решил воспользоваться несколько иным вариантом переносного винчестера (портативные USB-дисководы пока не могут обеспечить необходимого для таких тестов трансфера) - миниатюрным «кейсиком» Cutie! FHD-253U2 на базе ноутбучного жесткого диска форм-фактора 2,5 дюйма (см. заголовок статьи J). Такие устройства некоторое время назад уже появились в продаже в Москве, и, съездив в компанию «Ф-Центр» за «испытуемым» образцом, я с некоторым любопытством приступил к «совокуплениям» его с мамой GA-7VRX. Надо сказать сразу, что спаривания железок прошли гладко: драйверы вставали без малейших усилий (требуется инсталлировать как драйвер контроллера USB от VIA, так и драйвер от внешнего накопителя, хотя под Windows XP последний оказался не обязательным), разъемы USB входили и выходили «по-горячему» без малейшего трения (со стороны операционной системы, и с приятной тактильной фиксацией «в железе»), внешний диск наполнялся и опорожнялся данными без малейшего сожаления и промедления.

Но прежде - несколько слов о самом переносном накопителе Cutie! (Pocket Hard Disk Drive) корейской компании Sarotech.

Литой и прочный алюминиевый корпус с двумя пластмассовыми заглушками по бокам (см. фото) очень компактен: габариты 133х78х13 мм и вес 160 грамм запросто позволяют положить его во внутренний карман пиджака, задний карман брюк или даже вместительный бумажник.

Более того, в коробочном комплекте накопителя помимо кабелей и мини-CD с драйверами находится специальная мягкая сумочка из искусственной кожи размером чуть больше стандартного бумажника, куда можно уместить сам накопитель и пару кабелей к нему.

На одной из пластмассовых боковин корпуса накопителя расположены разъем интерфейса USB 2.0 (не стандартный, а узкий «miniB», так что специальный кабель для него придется таскать с собой повсюду и не дай Бог его потерять J), разъем питания (о питании чуть позже) и светодиод для индикации режимов работы. При наличии питания накопителя светодиод светится зеленым, а при передаче данных - помигивает желтым, что не очень заметно на фоне непрерывного зеленого света. Режима экономии питания («засыпания» при долгом бездействии) я у накопителя не обнаружил.

В комплекте с Cutie! FHD-253U2 идут три кабеля (на фото): короткий переходник с «узкого» miniB USB-разъема накопителя на стандартный USB-разъем материнской платы (типа А), обычный кабель-удлинитель USB длиной около метра и кабель для «отбора» питания +5 Вольт для накопителя от PS/2-порта клавиатуры компьютера (черный на фото). Нужно сказать, что изначально этот накопитель предназначен для питания только от шины USB (то есть, в отличие от переносных винчестерных корпусов USB 2.0, описанных, например, на www.terralab.ru/storage/13374, данные и питание будут передаваться по единственному USB-кабелю). Однако находящийся внутри винчестер в момент старта может потреблять ток до 1 Ампера от +5 В (и не более 0,5 А при дальнейшей работе), что для некоторых вариантов реализации шины USB в компьютерах (на материнских платах) может оказаться чрезмерным. В этом случае, а также в случае применения его совместно с некоторыми ноутбуками, питание потребуется дополнительно брать с клавиатурного порта (отдельный сетевой блок питания не предусматривается). Например, при моих испытаниях накопителя Cutie! с платой GA-7VRX в случае подключения к обычному порту USB 1.1 (расположенному рядом с COM/LPT-портами) ему хватало питания по шине USB, но при подключении на порты USB 2.0 (через USB-планку на «оранжевые» разъемы платы) питания по шине USB категорически не хватало (накопитель мигал и «хрюкал») и лишь дополнительная «запитка» через переходник от клавиатуры оживляла страдальца. В этой связи я пожалел, что в комплекте не предусмотрено специального кабеля для отбора только питания от другого порта USB (впрочем, при определенных навыках его можно спаять самому), поскольку в случае необходимости отбора питания от клавиатуры специальным кабелем все прелести «горячего подключения» USB улетучиваются.

Внутри корпуса компактно размещается 2,5-дюймовый винчестер на амортизирующих распорках (в побывавшем у меня экземпляре там находился диск IBM IC25N020ATCS04-0 серии Travelstar 40GN и объемом 20 Гбайт - одна из самых свежих моделей IBM с пластинами 20 Гбайт, скоростью вращения 4200 об./мин. и буфером 2 Мбайт, см. www.storage.ibm.com/hdd/travel/tr40gn.htm, хотя возможны и другие) и малогабаритная печатная плата, на которой расположен уже известный нам по прошлому обзору адаптер «UltraATA/66-USB 2.0» на чипе ISD300A1 компании In-System Design. Накопители Sarotech Cutie! выпускаются с емкостью от 10 до по крайней мере 40 Гбайт, и теоретически вы имеете возможность легко изменить емкость своего накопителя, заменив винчестер другим более емким. Кстати, если вычесть из цены Cutie! цену винчестеров соответствующей емкости, вы получите остаток примерно в 100-120 долларов. Это плата за дешевенький алюминиевый корпус, платку с двумя разъемами и простенькими микросхемками, три кабеля, сумочку и диск. Многовато на мой взгляд. Будем надеяться, что со временем «навар» производителя «за новизну» уменьшится до разумных пределов. Попутно замечу, что компания выпускает также разновидности этих накопителей для «обычного» интерфейса USB 1.1, интерфейса IEEE1394 (Firewire) и комбинированный с портами USB 2.0 и IEEE1394 (см. таблицу, www.sarotech.com/cgi/main.cgi?scr=cutie&lgg=eng) и много других подобных дивайсов для других интерфейсов (см. www.sarotech.com).

К сожалению, производитель не объявляет для своих продуктов ни максимальной скорости чтения/записи, ни тока потребления (только размер и вес). Зато обещана поддержка накопителей операционными системами Windows (98/Me/2000/XP) и Mac OS (8.6X, 9.X и выше). Соответствующие драйверы имеются на прилагаемом 8-миллиметровом компакт-диске (современные CD-приводы такие диски как правило читать умеют, хотя бывают и исключения).

Исходя из паспортных данных на использованный в данном экземпляре жесткий диск (см. этот PDF-файл), можно заключить, что накопители Cutie! обладают хорошей ударостойкостью (200 G в процессе работы и до 800 G в выключенном состоянии) и стандартным диапазоном рабочих температур (5-55 С), а также могут работать при влажности до 90 %. Количество «старт-стоп» циклов - не менее 300000. То есть диск достаточно неприхотлив (хотя конечно ему далеко в этом до миниатюрных винчестеров на Flash-памяти, см., например, обзор www.terralab.ru/storage/15047): диск не стоит ронять, мочить (к примеру, в сортире J), трясти в процессе работы, располагать в сильном магнитном поле (например вблизи мощных акустических систем, в некоторых производственных цехах, где есть мощные электродвигатели и пр.). Неясно, можно ли обновлять встроенную микропрограмму работы накопителя (то есть BIOS адаптера IDE-USB) через порт USB.

При использовании с быстрыми интерфейсами (USB 2.0, Firewire) Cutie! может служить не только как переносчик файлов, музыки, фильмов и пр., но и как обычный винчестер: прямо с него можно запускать приложения, воспроизводить и записывать музыку и сжатое видео в реальном времени (скорость это вполне позволяет), редактировать и создавать файлы. Значительно облегчается процедура синхронизации файлов между домашним и служебным компьютерами. Теперь не нужно всегда носить с собой свой ноутбук - достаточно иметь только такой накопитель и доступ к любому компьютеру с портом USB, чтобы начать работу со своими файлами и даже программами. К сожалению, загрузка компьютера с такого USB-накопителя и работа с ним под DOS невозможна как из-за отсутствия поддержки интерфейса USB со стороны DOS, так и по причине «неоснащенности» современных BIOS материнских плат соответствующей опцией загрузки. По аналогичной причине накопитель не будет работать в операционных системах Windows 95, Windows NT 4.0 и ниже. Зато начиная с Windows 98 вы имеете полный простор в действии. Накопитель Cutie! FHD-253U2 появляется в Device Manager системы Windows XP в виде cтрочки («USB device») в разделе накопителей и в устройствах USB (выделен синим - это собственно контроллер ISD300), а в разделе USB на этом скриншоте ниже виден контроллер USB 2.0 от VIA (на VT6202). Диск можно легко разбивать и форматировать средствами Windows, а под Windows 98 можно даже использовать утилиту fdisk для создания нескольких логических дисков на нем. Разумеется, для диска работают все дисковые утилиты и сервисы операционных систем.

Под Windows для подключаемого диска доступна настройка использования кэширования записи на диск (см. скриншот). При включении кэширования работа с диском может ускориться (подробности ниже), однако пользоваться этим нужно с осторожностью - отключая такой диск, нужно убедиться, что все данные уже успели записаться на него физически (хотя бы по светодиодному индикатору, а не по иконке копирования Windows), чтобы исключить их случайную потерю. Например, под Windows XP/2000 для отключения диска с активированным кэшированием записи следует пользоваться иконкой этого диска, расположенной рядом системными часами (при дезактивации кэширования диск можно просто вынуть из разъема спустя секунду после того, как столбик копирования под Windows исчез, чтобы данные из кэша диска скинулись на пластину).

Теперь перейдем к результатам испытания реальной скорости работы накопителя Cutie! FHD-253U2 с контроллером VIA VT6202. Все измерения проходили на плате Gigabyte GA-7VRX с процессором AMD Athlon XP 1800+ и 512 Мбайт памяти DDR266. Для сравнения этот винчестер был также оттестирован на контроллере IDE этой материнской платы (под протоколом UltraATA/100; через специальный переходник). В работе по USB 2.0 для сравнения использовались два режима - с кэшированием записи средствами Windows и без нее.

Прежде всего - накопитель Cutie! FHD-253U2 прекрасно работает и при подключении по интерфейсу USB 1.1 (к платам, не оснащенным USB 2.0, которых пока подавляющее большинство). Правда, при этом может выскакивать предупреждение о неоптимальном использовании (см. скриншот), а скорость чтения и записи не будет превышать 1 Мбайт/с (см. скриншот программы HDTach), хотя этот вариант как альтернативный или временный вполне жизнеспособен (см., например, обзоры прежних продуктов аналогичного предназначения на www.terralab.ru/storage/8031/page2.html и www.terralab.ru/storage/15047).

При работе по USB 2.0 и UATA/100 среднее время доступа к данным на диске практически не отличается между собой. Скорость передачи данных по шине USB 2.0 между хост-контроллером VT6202 и дисковым адаптером ISD300A1 составила примерно 19 Мбайт/с (судя по Read Buras Speed HDTach 2.61). Это почти столько же, сколько было между хост-контроллером от NEC и чипом ISD300 и значительно меньше теоретических возможностей USB 2.0. Видимо, в данной цепочке именно чип ISD300 ограничивает скорость USB 2.0 на уровне около 20 Мбайт/с из-за необходимости сопряжения с шиной IDE на UltraATA/66 (хотя это еще требует проверки). Соответственно, график чтения диска IBM для USB 2.0 немного «срезан» в начальной области диска относительно максимальных возможностей, демонстрируемых под UltraATA/100. Кроме того, при работе с USB 2.0 сильно (в 5 раз) возросла загрузка процессора на дисковых операциях.

Из сравнения результатов теста ATTO Disk Benchmark для работы диска по USB 2.0 и UATA/100 выясняется, что под UATA/100 немного лучше работа диска с маленькими блоками, зато для USB 2.0 существенно выше скорость записи на накопитель (этот тест выполнялся в режиме без кэширования Windows). Возможно - это недостаток работы UltraATA-контроллера чипсета VIA. Таким образом, контроллер USB 2.0 VIA VT6202 обеспечивает вполне достойную скорость работы.

Производительность диска под Windows XP при работе по USB и UltraATA/100 в тестах WinBench 99 v2.0 и при копировании файлов показана на диаграмме. Без кэширования записи в Windows производительность USB 2.0-винчестера конечно падает по сравнению с его исходной работой (под UltraATA/100), но если активация кэширования USB 2.0 заметно ускоряет работу (особенно это видно в тестах WinBench 99), порой обходя UltraATA/100 в реализации той же VIA. Напомню, что аналогичный положительный эффект от кэширования работы был замечен ранее и для других контроллеров USB 2.0 (см. img.terralab.ru/pubimages/21001.gif и www.terralab.ru/storage/13374). Копирование файлов по USB 2.0 тоже проходит весьма резво, причем к счастью, при копировании по USB 2.0 большого количества мелких файлов здесь не наблюдалось катастрофическое замедление, обнаруженное нами ранее для USB Flash Drive (см. www.terralab.ru/storage/15047), хотя при кэшировании копирование мелких файлов ускорялось-таки более чем вдвое! Поскольку выполнение данного теста копирования 500 Мбайт файлов по USB 1.1 заняло бы более суток, такой тест для USB 1.1 не выполнялся, зато в WinBench 99 диск по USB 1.1 работал прекрасно (хоть и долго), показывая вполне сносные (хотя кому как J) 2 Мбайт/с для обоих тестов пакета (кэширование было включено).

Таким образом, контроллер VIA VT6202 пока показал себя только с хорошей стороны. Он обеспечивает беспроблемную работу и вполне достойную скорость работы интерфейса USB 2.0 на уровне аналогов от других фирм. А для использования в качестве переносных накопителей с интерфейсом USB 2.0 хорошо подходят современные ноутбучные винчестеры - их скорость как раз соответствует реальным пределам современных контроллеров и адаптеров USB-IDE.