Обзор жёсткого диска Seagate ST10000NM0086: 10 терабайт и не только

Поздравляем компанию, модель ST10000NM0086 — первый «гелиевый» жесткий диск Seagate. И сразу объемом 10 ТБ! Что характерно, накопитель использует классическую технологию перпендикулярной магнитной запаси PMR, поэтому, в отличие от «черепичной» записи SMR, винчестер обладает высоким уровнем производительности. Интересный факт: разработка по сборке «гелиевых» жестких дисков велась с 2003 года, но, видимо, только спустя 13 лет выпуск подобных решений стал экономически целесообразным. Сегодня выпуск быстрых механических накопителей немыслим без применения второго элемента периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева.

Характеристики, особенности конструкции

В чем смысл гелия как элемента конструкции современного жесткого диска? Этот инертный газ имеет в семь раз меньшую плотность, чем воздух. Следовательно, серьезно уменьшается сила трения, действующая на магнитные пластины накопителя. В «обычных» жестких дисках проникающий внутрь воздух слегка приподнимает считывающие головки над блинами, что увеличивает вибрации, уменьшает точность позиционирования и увеличивает потребление энергии. Гелий решает все эти проблемы.

В конструкции ST10000NM0086 применяется семь пластин объемом 1,43 ТБ каждая. Плотность высокая, особенно для PMR-технологии. Мы уже знакомились с жестким диском ST8000AS0002 из линейки Archive. Он состоит из шести пластин объемом 1,33 ТБ каждая, но там применяется технология «черепичной» записи SMR.

Буферной памяти у ST10000NM0086 целых 256 МБ, но в линейке жестких дисков Enterprise Capacity 3.5 дополнительно используется кэш NOR Flash объемом 2 МБ. Эта память применяется в жестких дисках не впервые. Она увеличивает быстродействие произвольной записи в системах с отключенным кэшированием в ячейках оперативной памяти (делается это для повышения надежности). По данным Seagate, производительность повышается где-то на 20%.

В гелиевую линейку Enterprise Capacity 3.5 HDD входят исключительно «винты» объемом 10 ТБ. Модель ST10000NM0086 оснащена интерфейсом SATA 3.0. Но есть и жесткие диски с SAS. Во все накопители интегрирован MEMS-датчик. Он следит за температурой, давлением и влажностью внутри корпуса. Винчестеры Enterprise Capacity 3.5 HDD поддерживают следующие технологии: компенсацию внешних вибраций и RAID Rebuild, ускоряющую восстановление массива за счет передачи данных прямо с подлежащего замене диска. Опция PowerBalance позволяет заказать у Seagate клиенту диски с меньшей производительностью, но с большей энергоэффективностью. Функция PowerChoice предоставляет ручное управление тайм-аутов перехода в энергосберегающие режимы.

Обратите внимание, что гелиевый 10-терабайтник, в котором используется семь пластин и 14 головок, весит на 130 г меньше, чем 6-терабайтный жесткий диск классической сборки. Потому что в ST10000NM0086 используется специальный кованый корпус. Напомню, что я уже тестировал гелиевый жесткий диск HGST объемом 8 ТБ. Компании используют разные методы сборок таких устройств. Если HGST отливает корпусы для своих винчестеров, то Seagate их, повторюсь, кует. Такой способ обработки позволяет минимизировать количество пор внутри металла. А полости — это потенциальные трещины, возникающие вследствие температурного расширения и вибраций. Разгерметизация жесткого диска — это его верная смерть. Крышка при сборке винчестера приваривается к основанию лазером. Внешняя плата с контроллерами соединяется с внутренней электроникой при помощи керамической втулки, приклеенной к корпусу эпоксидной смолой. В дисках HGST используется заливка стеклом. Тяжело сказать, какой способ эффективнее и надежнее. Но в любом случае очевидно, что сборка гелиевого жесткого диска — это очень сложный процесс.

Кстати, наиболее горячим элементом у жесткого диска является как раз управляющая логика. Сам корпус даже после нескольких часов разносторонней нагрузки оказался весьма холодным. Но вибрирует и шумит ST10000NM0086 прилично.

Производительность

Тестовый стенд:

• Процессор: Intel Core i7-4790K @4,5 ГГц
• Процессорный кулер: Corsair H75
• Материнская плата: MSI Z97 MPOWER
• Накопитель: OCZ Vertex 3, 360 Гбайт
• Оперативная память: DDR3-2133, 2x 8 Гбайт
• Блок питания: LEPA G1600, 1600 Вт
• Периферия: монитор LG 31MU97, ROCCAT ARVO, ROCCAT SAVU
• Операционная система: Windows 10 х64

Для сравнения я выбрал более ходовые 6-терабайтные версии 3,5-дюймовых жестких дисков.

Интерфейс SATA 3.0 еще долгое время будет актуален для механических накопителей. Плотность жестких дисков увеличивается — теперь 1,43 ТБ на пластину, — но вот скорости к потолку пропускной способности порта не подходят и близко. Это флагманским твердотельным накопителям нужен интерфейс PCI Express 3.0 и протокол NVMe. Пруф, если что, находится здесь.

У ST10000NM0086 на фоне не менее быстрых жестких дисков от других производителей все в порядке с доступом при записи. Испытуемый выступает наравне с HGST HUS726060ALE614. За отклик в операциях чтения отвечает механика накопителя. А потому мы и видим практически одинаковые результаты. За быстрый доступ в операциях записи у диска HGST отвечает технология media cache. У ST10000NM0086 — буферная память в размере 256 МБ.

В линейных операциях ST10000NM0086 крайне быстр для жесткого диска с частотой 7200 об/мин. Кстати, при записи винчестеры большого объема оказываются шустрее многих SSD на TLC-памяти, когда у тех заканчивается SLC-кэш.

В произвольных операциях чтения и записи ST10000NM0086 аналогично оказывается чуточку, но быстрее 6-терабайтных накопителей.

Смешанная нагрузка — тяжелое испытание для любого жесткого диска. Там, где преобладает чтение, лучше выглядит модель HGST. При «перекосе» в сторону записи ST10000NM0086 выходит вперед. В целом накопитель выглядит достойно.

Наконец, в повседневных задачах, симулируемых бенчмарком PCMark 7, ST10000NM0086 оказался быстрее 6-терабайтника HGST, но медленнее ST6000NM0024. Разница, впрочем, минимальная.

Конкурент — HGST HUH721010ALE604

Как известно, первый 10-терабайтный жесткий диск выпустила компания HGST, которая уже давно принадлежит Western Digital. Накопители обладают схожими характеристиками и гарантийными обязательствами, но модель Seagate стоит дешевле.

В заключение

Создать гелиевый жесткий дисков объемом 10 ТБ — это очень сложная задача. Но инженеры Seagate с ней справились. Понятно, что за время тестирования нельзя изучить накопитель на предмет надежности. К тому же модель ST10000NM0086 лишь недавно появилась в продаже. Мы можем лишь судить об этом параметре по гарантийным обязательствам производителя. Seagate дает потенциальным покупателям все те же преференции, что и, например, HGST для своей линейки Ultrastar He10. Будет интересно со временем узнать статистику отказов по гелиевым 10-терабайтным дискам. Надеюсь, все будет в порядке.

Модель ST10000NM0086 — это не только 10 ТБ под запаянной крышкой. Диск на фоне аналогов оказался весьма производительным решением. Из бытовых недостатков отмечу лишь высокий уровень шума, а также заметные вибрации во время работы. И все же ST10000NM0086 присуждается награда «Выбор редакции».