Под чешуёй у Seagate Barracuda ATA IV

Кажется еще совсем недавно мы собирали в обзоры свежие модели IDE-винчестеров со скоростью вращения 7200 об./мин. и плотностью записи 20 Гбайт на пластину (см., например, www.compuferra.ru/online/storage/8200/ и www.compuferra.ru/online/storage/10186/). И до сих пор продолжаем ставить эти диски в свои компьютеры, наслаждаясь их скоростью и бесшумностью работы.

Но сейчас у меня в руках трепещется свеженькая, тепленькая, только-только из парижских прудов рыбка с именем Seagate Barracuda ATA IV, что в переводе на нудный технический язык означает плотность записи 40 (!) Гбайт на пластину при скорости вращения 7200 об./мин. То есть, индустрия накопителей на магнитных дисках в очередной раз порадовала нас удвоением плотности записи чуть более, чем за пол года. И это несмотря на значительный общий спад в отрасли, из-за которого даже такие крупные компании, как Maxtor терпят убытки, а Fujitsu вообще сворачивает производство IDE-дисков.

Итак, посмотрим, что же хорошего, кроме, собственно, удвоенной плотности записи несут в себе новые гиганты и как это удвоение сказывается на производительности диска. А заодно проверим хвастливый лозунг Seagate относительно свеженькой рыбки: «the fastest, quietest and toughest desktop drive in the world» (самый быстрый, самый тихий и самый выносливый настольный диск в мире).

Спецификации накопителей серии Barracuda ATA IV действительно радуют. Модели емкостью 80, 60, 40 и 20 Гбайт при наибольшей внутренней скорости в 69,4 Мбайт/с (не путать со скоростью чтения полезной информации с поверхности пластины) и двухмегабайтном мультисегментном кэше имеют среднее время поиска 8,9 мс (для двух младших) или 9,5 мс (для двух старших моделей). Отличная ударостойкость в 63 g при работе и 350 g при бездействии (больше только у дисков IBM Deskstar 60GXP) и увеличенный температурный диапазон работы (от 0 до 60 С) свидетельствуют о прекрасной надежности. Да и объем старшей модели, вмещающей в себя более сотни полнометражных фильмов в формате MPEG4 или два месяца непрерывной MP3-музыки, не может оставить равнодушным (на данный момент это самый крупный IDE-семитысячник, пока не появился в продаже недавно объявленный 100-гигабайтный малыш от Western Digital).

Изменился и внешний вид дисков. Новый «блестящий» дизайн корпуса Барракуд АТА мало походит на предшественников и сильно напоминает сказёвые модели от Seagate.

Электронику диска снизу прикрывает металлическая крышечка с поролоновым амортизатором.

Меня всегда интересовало, что у рыб под чешуей — и я оголил брюхо диска. Оказалось — ничего особенного, плата контроллера очень похожа на «брюхи» других IDE дисков (см. www.compuferra.ru/online/storage/8200/). Фирменный сигейтовский контроллер, очень похожий на контроллеры других IDE-дисков Seagate, например, U5 (базируется на микроконтроллере от STMicrielectronics), память от Хюндэ, и еще четверка микросхем сильно отличают его от напичканных электроникой SCSI-моделей Seagate (см. www.compuferra.ru/online/storage/8208/). Излишне говорить, что интерфейс у диска — UltraATA/100.

Но больше всего впечатляют цифры акустического шума моделей. Такого еще не было в индустрии винчестеров (особенно для семитысячников), и это действительно можно назвать прорывом. Итак, затаите дыхание и попобуйте услышать… 20 дБ при вращении и 24 дБ при тихом поиске (сориентироваться в столь малом уровне шума вам помогут обзоры на www.compuferra.ru/online/supply/5961/ и www.compuferra.ru/online/supply/6423/). Это тише, чем шепот! Правда, такие параметры имеют только две младшие «однопластинные» модели, а старшие пошумнее — 24 и 28 дБ, соответственно. Но в любом случае, с такими акустическими характеристиками Barracuda ATA IV намного опережает все существующие ныне модели и прокладывает себе столбовую дорогу в мир бытовой электроники.

Справедливости ради скажу, что при быстром и производительном поиске шум возрастает до 30 или 33 дБ (в зависимости от количества пластин). Однако в своих испытаниях я существенного увеличения шума дисков даже при «громком» поиске не заметил. 80-гигабайтный малыш, прокравшийся в мой тестовый компьютер, вращался настолько неслышно, что я порой думал, что он уснул безмятежным сном младенца. И лишь редкие попискивания при поиске напоминали, что мегабайты с бешеной скоростью несутся по его жилам. Даже самый тихий до этого IBM 60GXP не идет ни в какое сравнение с новой рыбкой. Особенно радует практически полное отсутствие надоедливого постоянного «звона» от вращения пластин. Это заслуга нового поколения жидкостно-динамических подшипников (FDB, fluid dynamics bearing). Признаться, я даже хотел записать в звуковой файл его характерные шумы, как я это делал раньше для других дисков. Но понял, что усиленные динамиками при прослушивании они не смогу отразить ту картину наслаждения тишиной, которую испытываешь на самом деле.

Чтобы менять шумность (и скорость) поиска, я пользовался проверенной утилитой IBM Feature Tool (см. www.compuferra.ru/online/storage/8200/page3.html), которая без проблем заработала и с новым диском от Seagate. Оказалось, что тихий поиск соответствует значению регистра Acoustic Management от 128 до 192 dec (выше — обычный «громкий» поиск). При этом среднее время поиска увеличивалось всего на 1 мс по сравнению с обычным режимом. Разумеется, это практически не сказывалось на скорости диска в тестах. Да и шумность при быстром и медленном поиске была на слух почти одинакова, так что, думаю, особой нужды в использовании «тихого» режима нет. Впрочем, может, наоборот, стоит только его и использовать?

Теперь углубимся в цифры производительности (методика испытаний описана на www.compuferra.ru/online/storage/8200/). Поскольку выбирать мне не пришлось, 80-гигабайтного «кашалота» ST380021A придется сравнивать со значительно более мелкой рыбешкой — 40-гигабайтным IBM Deskstar 60GXP, 60-гигабайтным Quantum AS и прочей мелюзгой (см. www.compuferra.ru/online/storage/10186/). На первый взгляд может показаться, что такая разница в объеме дисков может стать фатальной для предшественников, однако оказалось, что это ощущение ложно. Как-то раз я уже сравнивал две модели одной серии (IBM DTLA) с почти четырехкратной разницей в объеме (20 и 75 Мбайт, см. www.compuferra.ru/online/storage/6926/), и выяснил, что обе они демонстрировали весьма сходное быстродействие в различных тестах. Похожие выводы можно (косвенно) сделать и сейчас, сравнивая последнюю Барракуду ATA с предпоследней (третьей) вчетверо меньшего объема.

Сначала — о физических параметрах. Оказалось, что линейная скорость чтения с пластины по сравнению с третьей Барракудой увеличилась весьма незначительно — с 40,7 до 42,5 млн. байт/с. И это несмотря на вдвое возросшую плотность записи! По всей видимости, на данном этапе продольная (вдоль дорожек) плотность записи достигла определенного рубежа, для превышения которого нужен технологический рывок. И в нынешней модели плотность увеличивается практически полностью за счет поперечного уплотнения (уменьшения ширины дорожек примерно в 1,8 раза). Действительно, плотность дорожек (track density) возросла с 31700 до 58000 дорожек на дюйм (на 83%), тогда как максимальная линейная плотность записи вдоль дорожки (recording density) — с 470000 до 540000 бит на дюйм (всего на 15%). Кстати, в новой модели размер магнитного бита на поверхности пластины равен всего 50 нм вдоль дорожки и 440 нм поперек нее. График линейной скорости чтения также претерпел заметные изменения — теперь он имеет меньше зон (участков с неизменной емкостью дорожек), а две первые зоны занимают больше половины диска (что должно, по идее, увеличить надежность наиболее часто используемых областей в начале диска). Ранее подобная картина наблюдалась только для дисков Western Digital WD400BB (см. www.compuferra.ru/online/storage/7580/).

Тем не менее, несмотря на такое положение, Barracuda ATA IV по-прежнему (по наследству) лидирует среди семитысячников по линейной скорости чтения (первая диаграмма). Зато линейная скорость записи, измеренная программой HD Tach 2.61 у новой рыбки подкачала — при той же, что и третьей барракуды, максимальной скорости, новинка обладает заметно более низкими средней и минимальной скоростями записи (см. диаграмму). Я не исключаю того, что это явилось, в конечном итоге, следствием уменьшения ширины дорожки и ширины головки записи.

К сожалению, поведение диска под протоколом UltraATA/33 стало еще более удручающим, чем у предшественницы: по начальной и средней скорости чтения и записи под UATA/33 она проигрывает всем дискам предыдущего поколения (диаграммы 3 и 4). Графики скорости линейного чтения под обеими Windows (98 и 2000) для 60-70 % поверхности диска не превышают уровня в 20 Мбайт/с (см. ссылки на графики выше)! То есть скорость чтения под UATA/33 падает более чем вдвое! (Скоро мне не хватит восклицательных знаков). Таким образом, применение новинок от Seagate на старых материнских платах крайне неэффективно. Еще хуже, что эта тенденция начала распространяться и на протокол UltraATA/66. Взгляните на скорость чтения кэша диска по шине IDE (диаграмма ниже). Новинка едва набирает 50 Мбайт/с под UATA/66 (и 68 Мбайт/с под UATA/100), тогда как все «нормальные» диски обеспечивают скорость, близкую к пределу соответствующих протоколов шины IDE. Более того, при работе по UATA/66 графики чтения и записи для Barracuda ATA IV начинают сильно «плясать» (или «шуметь», как кому больше нравится) — см. этот скриншот. Думаю, инженерам Seagate пора, наконец, обратить серьезное внимание на этот из года в год повторяющийся недостаток своих IDE моделей. Иначе в следующем поколении дисков у них могут начаться проблемы не только с UATA/66, но и с UATA/100.

Теперь — про среднее время доступа. Оно для исследованного диска оказалось заметно лучше, чем у предшественника и максимально приблизилось к заявленному паспортному значению (см. диаграмму). Однако большинство соперников все же по-прежнему впереди. Зато в «тихом» режиме (см. выше) время поиска почти такое же, как и в громком. В целом, можно только порадоваться достижениям инженеров компании Seagate, что, будучи столь тихим, поиск остался все же максимально быстрым.

Перейдем к тестам производительности диска в приложениях. В «офисном» тесте Business Disk WinMark из WinBench 99 новая Барракуда однозначно вырвалась вперед, обогнав всех под Windows 98 и разделив «серебро» под Windows 2000. В «профессиональных» приложениях теста High-End Disk WinMark под «профессиональной» Windows 2000 она также отличилась, заметно обогнав всех предшественников и уступив только последнему диску IBM (а под Windows 98 — обоим сериям IBM). При этом «тихий» вариант диска практически не уступает «громкому», а иногда даже немного превосходит его (возможно, из-за более «уверенного» поиска нужной дорожки при более медленном перемещении кронштейна с головками). Я склонен думать, что такой прогресс четвертой барракуды по сравнению с третьей связан не только (и не столько) с немного возросшей скоростью чтения, но с оптимизированными алгоритмами кэширования, примененными в firmware новой модели. И мои дальнейшие тесты эту догадку подтверждают.

Тест Adaptec ThreadMark под Windows 98 опять продемонстрировал превосходство «свежей рыбы» над остальными. Правда, заметное отставание «тихой» модели говорит о наличии недостатков в алгоритмах кэширования при работе с блоками данных малых размеров. Зато в тестах копирования файлов под Windows 2000 Barracuda ATA IV прочно засела на четвертом месте, однако при копировании одного большого файла ее преимущество над третьей барракудой — около 50 % (см. диаграммы). То есть алгоритмы работы диска с потоковыми данными (например, видео или аудио) заметно улучшились.

Это подтверждают многопотоковые тесты записи и чтения в программе Nbench, в которой я использую от одного до четырех одновременно записываемых или считываемых потока по 500 Мбайт каждый. У семейства от Seagate и под Windows 98, и под Windows 2000 чтение и запись нескольких одновременных потоков улучшилась существенно (сравните с Baddacuda ATA III), а при чтении 3-4 потоков под обеими ОС наш герой уверенно лидирует. И несмотря на то, что многопотоковая запись традиционно является «коньком» дисков Maxtor, Барракуда вплотную к нему приблизилась под Windows 98, обогнав даже IBM Deskstar 60GXP! Таким образом, можно сделать вывод о хорошей оптимизации дисков Seagate Barracuda ATA IV для работы c потоковым аудио/видео.

Наконец, при эмуляции серверных приложений в тесте Intel Iometer новинка, конечно, уступает обоим дискам IBM (60GXP и 75GXP), лучше всех оптимизированным для подобных задач. Но зато смотрится не хуже остальных. Да, собственно, для серверных задач у компании Seagate есть совсем другие диски — те же барракуды с интерфейсом SCSI, которые справляются с этим значительно лучше благодаря более подходящему микрокоду. А Barracuda ATA IV предназначена все же для другого — для высокопроизводительных рабочих и игровых станций, серверов начального уровня, включая RAID, и дешевых сетевых хранилищ данных. И соответственно этому «заточено» и ее firmware.

Итоговые индексы усредненной производительности дисков в этих тестах под разными операционными системами и под протоколом UltraATA/33 показывают, новый IDE-семитысячник Seagate Barracuda ATA IV чудес скорости не демонстрирует, но весьма неплохо в целом выглядит под Windows 98, слегка уступает лидерам предыдущего поколения под Windows 2000 и очень скромен при работе по протоколу UltraATA/33. Однако при этом не следует забывать «направленность» диска на определенные сегменты рынка и его лидерство в отдельных (и важных) категориях тестов. А также то, что это теперь самый тихий IDE-винчестер в мире. Интересно, надолго ли?