Тощие клиенты: винчестеры Maxtor 6E040L0, 2F040L0 и Samsung SP0411N

Перейдем непосредственно к практическому сравнению быстродействия популярных моделей этих семи винчестеров форм-фактора 3,5 дюйма. С момента годичной давности испытаний дисков наш подход к тестированию претерпел существенные изменения. Теперь у нас используется новая конфигурация тестовой системы и значительно переработанный (дополненный и улучшенный) набор тестов, который позволит нам максимально всесторонне оценить скоростной потенциал дисков во всевозможных задачах.

Конфигурация тестовой системы:
Процессор Intel Pentium 4 3,00 ГГц
Системная плата ABIT IC7-G (чипсет Intel 875P с мостом ICH5R, см. www.terralab.ru/system/30337/page4.html)
Системная память 2x256 Мбайт DDR400
Системный винчестер Seagate Barracuda SATA V объемом 120 Гбайт
Корпус Clio II (блок питания Zalman ZM400A-APF, 400 ватт)

Методика испытаний

Основной винчестер был «мастером» на первом канале контроллера чипсета, а испытуемый диск подключался «мастером» же на второй канал этого же контроллера по интерфейсу Serial ATA или UltraATA/100. Отдельно испытывать диски Maxtor и Samsung при помощи внешнего PCI-контроллера на протоколе UltraATA/133 мы просчитали излишним хотя бы по той причине, что в этом случае будет сравниваться не столько скорость самого диска под разными протоколами в чистом виде, сколько скорость двух разных контроллеров между собой (а сами контроллеры UltraATA/133 мы уже тестировали в обзорах на сайте www.TerraLab.ru). Испытуемый диск жестко закреплялся в металлической корзине трехдюймового отсека корпуса, чтобы исключить влияние «самовибраций» и обеспечить хороший отвод тепла (не допустить перегрева диска). Никакого дополнительного отвода тепла от дисков (специальные кулеры и вентиляторы) не осуществлялось. Все без исключения испытанные в данном обзоре диски без проблем проработали по крайней мере в течение трех дней активных тестирований без ухудшения характеристик и не перегревались.

Испытания проводились под операционной системой MS Windows XP Professional SP1 с установленными интеловскими системными драйверами версии 5.01.1015. Винчестеры тестировались как неразмеченными на разделы (в тестах Intel Iometer, H2Benchw и AIDA32), так и разбивались и форматировались штатными средствами операционной системы в зависимости от вида теста: одним NTFS-разделом максимально возможной емкости для тестов среднего времени доступа и снятия графика скорости чтения в WinBench 99 и двумя равновеликими разделами NTFS или FAT32 для остальных тестов (WinBench Disk WinMark 99, копирования файлов различными паттернами, теста ATTO Disk Benchmark, теста многопотокового чтения/записи Nbench 2.4 и теста быстродействия дисков в программе Adobe Photoshop 7). Разделы NTFS имели размер в половину объема диска каждый (то есть второй раздел начинался ровно со второй половины диска), а разделы FAT32 имели размер по 32768 Мбайт, причем первый начинался в начале диска (на самых «быстрых» дорожках), а второй - ровно со второй половины диска. Размер кластеров NTFS и FAT32 выбирался по умолчанию - 4 и 16 кбайт соответственно.

Разбиение винчестера на два раздела вышеописанным образом производилось по следующей причине. Традиционные тесты на файловых системах (Winbench Disk WinMark 99, многопотоковые тесты, копирование файлов и пр.) оперируют, как правило, с начальной областью того логического диска, который им задан. То есть если винчестер имеет всего один раздел максимальной емкости, то тестируется фактически скорость только начальных и самых быстрых областей диска. В реальной же работе пользователь работает не только с начальными областями (где обычно расположен системный раздел и файл подкачки операционной системы), но и с остальным пространством накопителя. Поэтому нам важно знать быстродействие винчестера не только в его наиболее быстрой начальной области, но и в средней части, где скорость чтения/записи заметно ниже, чем в начале. Кроме того, в реальной работе головки диска часто перемещения от начальной области (где системные файлы, приложения и своп-файл) к отдаленным областям (условно будем считать, что в среднем это «центр объема» диска). Поэтому часть тестов мы построили таким образом, чтобы «одновременно» происходили обращения к начальной и средней областям диска. Для этого нам и служит двухдисковое разбиение на разделы, описанное в предыдущем абзаце.

Для определения физических характеристик дисков (среднего времени доступа, скорости интерфейса и линейной скорости чтения/записи пластин) мы перешли на использование тестов AIDA32, H2benchw и WinBench 99 и почти полностью отказались от популярного теста HD Tach 2.61. Для оценки общей производительности мы теперь используем как многочисленные новые паттерны в Intel Iometer (подробнее методика тестирования описана в отдельной статье), существенно переработанный многопараметрический тест копирования файлов, относительно свежий и внушительный тест C’T H2Benchw, работа с диском программы Adobe Photoshop 7, многопотоковые чтение и запись файлов и общепризнанный WinBench 99 (хотя на последний мы не очень опираемся в выводах, поскольку неоднократно была замечена оптимизация дисков именно под него).

- Модели толщиной 17 мм (все по 40 Гбайт):
1. Maxtor DiamondMax Plus 8 модель 6E040L0 (7200 об./мин.)
2. Samsung SpinPoint PL40 модель SP0411N (7200 об./мин.)
3. Maxtor Fireball 3 модель 2F040L0 (5400 об./мин.)

- Модели толщиной 25 мм (по 40 и 80 Гбайт):
4. Maxtor DiamondMax Plus 9 модель 6Y080L0 (7200 об./мин., емкость 80 Гбайт)
5. Maxtor D740X-6L модель 6L040J2 (7200 об./мин., емкость 40 Гбайт)
6. Maxtor D540X-4D модель 4D040H2 (5400 об./мин., емкость 40 Гбайт)
7. Samsung SpinPoint V80 модель SV0802N (5400 об./мин., емкость 80 Гбайт)

Как показывает опыт, модели одной серии разных емкостей имеют достаточно близкую производительность (зачастую, почти одинаковую), поэтому по одной модели можно, в принципе, делать выводы о производительности всех дисков каждой серии (при условии равенства ряда фиических параметров дисков внутри серии).

Результаты части проведенных нами тестов представлены на диаграммах. Чтобы не усложнять обзор таблицами, мы привели основные цифры результатов прямо на диаграммах, которые сгруппированы по темам. В принципе, данные на рисунках достаточно красноречивы и хорошо говорят сами за себя, поэтому мы опустим подробные обсуждения каждого из тестов и ограничимся лишь краткими комментариями наиболее важных моментов.

Тесты физических параметров

На первых шести диаграммах приведены тесты физических параметров дисков: среднее время доступа к диску, скорость работы интерфейсов UltraATA и Serial ATA, максимальная, средняя и минимальная скорости линейного чтения и сами графики линейной скорости чтения дисков.

Самый быстрый поиск - у семитысячников, причем в успехах некоторых дисков Maxtor «виноваты» укороченные пластины (модель 6Y080L0), тогда как Максторы с полноценными пластинами не так уж и быстры по времени поиска (за исключением "квантумовского" 6L040J2). Тонкие семитысячники Maxtor 6E040L0 и Samsung SP0411N имеют практически одинаковое время доступа (около 14 мс), что не так уж плохо для моделей с упрощенной механикой. Пятитысячник Samsung SV0802N имеет даже чуть более быстрый поиск, чем SP0411N (вычтите латентность 4,1 и 5,6 мс из значений среднего времени доступа на диаграмме).  А вот Maxtor Fireball 3 2F040L0 исповедует "заторможенный" тихий и медленный поиск и существенно проигрывает всем остальным нашим фигурантам. Кстати, ни один из этих трех тонких винчестеров не поддерживал функцию управления режимом поиска через спец. регистр (см. www.terralab.ru/storage/19632), тогда как все другие (толстые) диски позволяли менять время поиска в зависимости от содержания регистра акустики.

Небольшой (несущественный) недобор скорости работы протоколов UltraATA/100 есть у дисков Samsung - видимо, недаром они предназначены все же для UltraATA/133. Диски Maxtor в этом отношении более качественны - "выбирают" почти все возможности протокола UltraATA/100.

По сводным графикам линейного чтения для всех дисков, измеренных по программе WinBench 99 на NTFS, можно видеть, что самые «быстрые» графики чтения - у семитысячников Maxtor и Samsung. Особенно радует очень высокая скорость чтения у экономического диска Maxtor DiamondMax Plus 8 - выше, чем у многих более дорогих семитысячников и даже WD Raptor первого поколения!

Если же сравнивать скорости линейного чтения у пятитысячников Maxtor и Samsung, то Maxtor Fireball 3 снова впереди более нового (почти на год!) Самсунга SV0802N. Кстати последний, как и остальные "многоголовочные" диски этой компании (последней серии с 80-гигабайтными пластинами) демонстрируют ступенчатый график чтения, который объясняется технологией «переменной» плотности записи - поднобности о ней см. на www.computerra.ru/offline/2003/501/28210).

На следующем графике хорошо видно, что семитысячники Maxtor расположились в соответствии с емкостью использованных платсин (использованный нами диск 6Y080L0 имел 3 головки и две пластины, то есть "обрезанные" в конца 60-гигабайтные блины). То же самое можно сказать и о пятитысячниках этой компании разных поколений. Однако занятно, что пятитысячник 2F040L0 (с пластинами 80 Гбайт) примерно равен по скорости чтения семитысячнику 6Y080L0 на 60-гиговых блинах и заметно быстрее семитысячника 6L040J2 с 40-гигабайтными пластинами! Поглядим, позволит ли это ему обогнать 6L040J2 в приложениях и скомпенсировать почти вдвое более медленный доступ.

На двух следующих диаграммах приведены значекния максимальной, минимальной и средней по диску скорости чтения и лишний раз подтверждают сказанное нима выше.

Тесты многопотокового чтения и записи

От тестов физических параметров переходим к приложениям под Windows. Тест ATTO Disk Benchmark 2.02 позволяет нам оценить скорость потокового чтения и записи файлов на диск блоками разного размера. Это, в свою очередь, позволяет оценить качество оптимизации firmware дисков при работе с блоками данных разного размера. 

Диск Maxtor 2F040L0, как оказалось, обладает самой лучшей оптимизацией микропрограммы: идеально максимальная скорость на блоках размером от 4 кбайт и выше сочетается с очень высокой (по сравнению с другими дисками) работой с блоками данных малого размера. Прежде такая хорошая оптимизация наблдалась лишь для пятитысячников разработки Maxtor:

Семитысячники Maxtor чуть хуже в этом плане, однако все-равно достаточно качественны: максимальная скорость налюдается на блоках размером от 8 кбайт и выше, хотя работа с блоками данных самого малого размера римерно вдвое медленнее, чем для пятитысячников Maxtor.

Однако тонкий 6E040L0 в этом плане все же чуть лучше, чем "толстый" 6Y080L0, где максимальная начинается скорость на блоках размером от 16 кбайт и выше, а скорость на малых блоках еще ниже.

Тем не менее, по сравнению с диском разработки Quantum это все же не так плохо, хотя по чтению модель 6L040J2 оказалась на самом высоком уровне оптимизации firmware.

Что касается дисков Samsung, то здесь оптимизация firmware по работе с блоками разного размера оставляет желать лучшего:

Переходим к тестам многопотокового чтения и записи файлов под Windows на FAT32 в программе NBench 2.4. Здесь у тонких семитысячников обеих компаний ситуация примерно одинакова.

Многопотоковое чтение в пределах небольшого расстояния на пластине (файлы размером 100 Мбайт в начале диска) чуть быстрее диски Samsung. Зато при записи вверх беруи диски Maxtor - традиционные чеспионы отложенной записи. Хотя самсунги устумаю им не сильно.

Однако при многопотоковом чтении одновременно с двух мест - с начала лиски и его середины - явно времер вырываются самсунги - за счет отличной скорости на двух потоках.

А вот при многопотоковомй записи одновременно в начало и середину диска существенно быстрее диски Maxtor (кроме модели разработки Quantum, которая сильнее, наоборот, при чтении - это, ктсати, одно из традиционных отличий оптимизации firmware дисков Maxtor и Quantum, см., например, www.terralab.ru/storage/16942 и www.terralab.ru/storage/15598).

Если геометрически усреднять все 4 теста NBench 2.4, то тонкие диски Samsung SP0411N и Maxtor 6E040L0 примерно одинаковы и даже немного обходят более дорогой Maxtor 6Y080L0. Да и пятитысячники с ластинами 80 Гбайт оказываются примерно равными и ободят даже семитысячник Maxtor 6L040J2.

Тесты в приложениях

Результаты тестов WinBench 99 Disk WinMark при работе дисков по UltraATA/100 на файловых системах FAT32 и NTFS представлены на диаграммах.

На обеих файловых системах тонкий Samsung заметно опережает тонкий Maxtor в бизнес-задачах и почти догоняет "полноценный" 6Y080L0. А в профессиональных приложениях последний существенно проворнее остальных, да и тонкий Maxtor подтянулся и делит "серебро/бронзу" а самсунгом. Пятитысячники в этих тестах не могут обогнать семитысячника с 40-гигабайтными пластинами, но быстрее прошлого пятитысячника. В целом Samsung SV0802N оказыватся шустрее Maxtor Fireball 3.

На усредненной диаграмме вышеотмеченные тенденции видны еще лучше и справедливы в равной мере для обеих файловых систем. Особенности микропрограмм винчестеров обоих производителей таковы, что для этих дисков нет особых предпочтений, на какой файловой системе тот или иной предпочитает работать. На FAT32 все они примерно на 10-15% быстрее, чем на NTFS в данных тестах.

Скорость работы дисков с временным файлом Photoshop 7.0 явно лучше для современных дисков Maxtor - даже пятитысячник 2F040L0 почти догнал здесь SP0411N, а семитысячники сильно обогнали корейца.

А вот средняя производительность в различных приложениях по тесту C'T H2BenchW отдает явное предпочтение дискам Samsung (даже пятитысячнику) и лишь 25-мм диск Maxtor 6Y080L0 заступается за американцев. Дело очевидно в степени оптимизации микропрограммы для типичных операций во время этого теста.

Читать дальше >>>