Seagate Momentus 5400.3 PATA 160 Гбайт: перпендикулярный мир

Кажется, что большинство современных компьютерных пользователей уже настолько привыкли к развивающемуся с сумасшедшей скоростью прогрессу, что некоторые знаковые для той или иной сферы IT-события остаются не то чтобы не замеченными – им просто не уделяется должного внимания. Вот, скажем, изобрели инженеры жёсткий диск размером с монетку – то есть не больше дюйма по габаритам, рассказали об этом всему миру. А что мир? А мир, привыкший к такого рода новостям, особого внимания на сообщение не обратил и, многозначительно цыкнув, подумал что-нибудь вроде «Ну, да, здорово! Что дальше?». И так происходит почти везде и всюду.

Примерно та же ситуация сложилась и в начале этого года, когда компания Seagate объявила о появлении первого 160-гигабайтного жёсткого диска форм-фактора 2,5 дюйма – модели ST9160821A, – данные в котором на пластинах хранятся в несколько слоёв. Такая технология записи называется Perpendicular Recording Technology, что, собственно, и переводится как «технология перпендикулярной записи» и существует уже довольно давно, однако в сфере разработок HDD применяется лишь с недавних пор.

Релиз накопителя вызвал весьма слабый резонанс в компьютерной прессе: да, были соответствующие новости и даже обзоры технологии, в том числе и на Ferra.ru. Однако, как это обычно и бывает, большого значения событию никто не придал. Потому позвольте начать сегодняшнее наше тестирование диска Seagate ST9160821A с небольшого рассказа о том, почему на технологию перпендикулярной записи стоит обратить внимание и почему она, собственно, вообще появилась.

Итак, прежде всего, необходимо пояснить причину, которая вынудила инженеров разработать указанный выше метод записи данных на современные магнитные носители. Как известно, жёсткий диск состоит из нескольких пластин, покрытых магнитным слоем, и считывающих головок, количество которых, как правило, вдвое больше числа самих «блинов» (то есть по две головки на пластину – одна сверху и одна снизу). Принцип считывания информации также относительно прост: магнитный слой состоит из множества так называемых зёрен, которые под действием магнитного поля, создаваемого головкой, принимают условное положение «0» или «1». Собственно, ёмкость HDD как раз-таки и определяется плотностью, с которой находятся на «блинах» эти самые зёрна. Разумеется, количество пластин также влияет на конечный объём носителя, но сильно увеличивать их число, особенно если речь идет о 2,5-дюймовых винчестерах, нереально. Остаётся лишь уплотнять пресловутые зёрна, уменьшая их размер. И вот тут-то производителей ожидал неприятный сюрприз – супермагнитизм: дело в том, что при чрезмерном уменьшении размеров зерна и увеличении плотности каждый такой элемент, а значит, и вся система становятся нестабильными. Происходит это из-за возникновения так называемого лавинообразного эффекта, когда намагниченный элемент слоя может произвольно сменить полярность, благодаря находящимся рядом (очень близко) другим зернам – в результате в «толпе» возникает цепная реакция и данные, записанные на диске, могут быть повреждены, причём безвозвратно.

Оказавшись в таком тупике, производители начали думать о том, каким образом можно избежать столь разрушительного эффекта. Выпуск десктопных «винтов», в принципе, можно было бы продолжить и дальше, увеличивая количество пластин (в настоящее время их число достигает пяти). Таким образом теоретически можно было бы добиться ёмкости более 600 Гбайт, однако количество тепла, выделяемого таким устройством, было бы слишком большим, а этот фактор не самым лучшим образом влияет на коммерческую успешность винчестера на рынке. Что же касается 2,5-дюймовых HDD, то тут производителям повезло ещё меньше: много «блинов» в них не поместишь, да и плотность записи находится уже на самом пределе. Надо было искать решение, и оно было найдено…

Изобретать велосипед инженеры, к счастью, не стали. За основу был взят принцип, по которому построены современные многослойные оптические носители (DVD, Blu-ray и т.д.): несколько слоёв располагаются друг над другом, а считывающее устройство при чтении или записи фокусируется на одном из них. Столь несложная по сути технология позволила увеличить ёмкость оптических дисков в несколько раз. Также сделали и в компании Seagate, назвав новшество «технологией перпендикулярной записи».

Узнать все нюансы технологии можно в статье «HDD будущего: перпендикулярная запись и не только», я лишь кратко поясню теорию и, наконец, перейду к практике.

На самом деле метод перпендикулярной записи известен уже – не поверите – более ста лет: впервые это было сделано датским ученым Вольдемаром Поульсеном для магнитной записи звука. Современные же ученые применительно к HDD догадались расположить так называемые магнитные домены не последовательно друг за другом, то есть по направлению движения головки, а перпендикулярно. Конечно, век тому назад такого понятия, как «магнитные домены», не было, тем не менее сам принцип дожил до наших дней практически без изменений.

Чем же так хороша эта технология? Прежде всего, тем, что те самые магнитные частицы (они же зёрна) располагаются к плоскости пластины под прямым углом, а друг к другу – разными полюсами, благодаря чему они не отталкиваются. А это, в свою очередь, (ура!) позволяет увеличивать плотность записи без боязни нарушить стабильность намагниченных элементов.

Что же до конструкции, то тут производителям пришлось немного попотеть, причём как над конструкцией головки, так и над конструкцией самих «блинов». Подробно описывать эту часть вопроса я не стану (интересующиеся могут заглянуть сюда), скажу лишь о том, что в пластинах теперь снова применяется стеклянная подложка. И пусть вас это не смущает (представляю, как сейчас ёкнуло сердце у тех, кто был «счастливым» владельцем винчестров IBM серии DTL, в народе называемых «дятлами»): за несколько лет технология шагнула далеко, так что проблем со стеклом быть не должно.

Теперь отойдём, наконец, от теории и займёмся тем, ради чего весь этот текст затевался – то есть тестированием 160-гигабайтного жёсткого диска Seagate Momentus 5400.3.

Справедливости ради стоит сказать, что описанная технология не была придумана непосредственно компанией Seagate, зато применить её на практике смогли инженеры именно этой фирмы. Первой «ласточкой» стали жёсткие диски серии Momentus, характеризующиеся скоростью вращения шпинделя 7200, 5400 и 4200 оборотов в минуту и ёмкостью от 40 до 160 Гбайт. К нам в тестлаб попал не самый быстрый, зато наиболее вместительный вариант. Взглянем на него поближе:

Корпус, как видно, типичен для продукции Seagate и ничем особенным среди аналогов не выделяется. На обратной стороне диска, как и полагается, находится плата с убранными внутрь микросхемами. Сборка выполнена отлично, без каких-либо изъянов. Технические характеристики следующие:

• кэш-память объёмом 8 Мбайт;
• среднее время поиска – 12,5 мс;
• латентность – 5,6 мс;
• интерфейс – Ultra ATA/100;
• допустимые нагрузки в режиме работы/простоя – 350 Gs/900 Gs;
• количество пластин/головок – 2/4;
• количество байт в секторе – 512;
• потребляемая мощность в режиме поиска/чтения/записи/простоя – 2,0/2,0/1,8/0,8 Вт;
• шум в режиме ожидания/поиска: 23/29 дБА;
• вес – 102 грамма.

В Seagate заявляют, что благодаря новым методам сборки корпуса девайс способен в течение 1 мс выдерживать нагрузку, превышающую силу G в 900 раз – это много. Правда, трудно себе представить ситуацию, в которой бы HDD подвергался столь диким издевательствам, пусть даже в течение такого короткого времени.

Для экспресс-тестирования по традиции были выбраны две программы – это популярный тестовый пакет AIDA 32, позволяющий провести серию синтетических тестов, и известная FC-test 1.0b. Последняя особенно ценна тем, что предоставляет возможность испытать жёсткий диск в реальных условиях, заставляя его выполнять типичные операции с настоящими файлами. Таким образом, в нашем распоряжении не только субъективная, но и объективная оценка производительности. Все эксперименты, кстати, ставились при свежеустановленной системе Windows XP SP2.

Начнём, как обычно, с «синтетики». Сперва прогоним тест на чтение и запись данных на диск:

Максимальный показатель скорости в режиме чтения составил 43,8 Мбайт/с. Очень неплохо, учитывая тот факт, что мы имеем дело с низкооборотистым HDD. Средняя же скорость, как видно на графике, равняется 36 Мбайт/с – новая технология даёт о себе знать. Немного огорчила минимальная скорость чтения (когда головки находятся у основания «блинов») – всего 18,5 Мбайт/с. Впрочем, для мобильного винта показатель всё равно достойный. К тому же конечный результат несколько подпортился из-за появления «провала» в первой трети диска, который появлялся даже при повторном прогоне теста.

Что же касается линейной записи, то тут показатели оказались чуть ниже предыдущих: средняя скорость оказалась равна 35,2 Мбайт/с при максимальной 43, 2 Мбайт/с. Таким образом, графики линейного чтения и записи практически совпадают, что хорошо.

В тестах на скорость случайного чтения «хард» продемонстрировал точно такой же результат, что и в случае с линейным чтением – ровно 36 Мбайт/с. А вот с записью похуже – 33,7 Мбайт/с.

На графике выше представлен синтетический тест на скорость чтения данных из буфера – прямая линия, лишь чуть «упавшая» в самом начале, прошедшая на уровне 78,8 Мбайт/с. Результат весьма хороший: всё-таки 8 Мбайт дают о себе знать.

Теперь взглянем на средний показатель времени доступа – 15 мс ровно. Многовато, особенно если учесть обещанные производителем 12,5 мс. Впрочем, разница в 2,5 мс на практике будет едва ли заметна. К тому же в нашем случае отрыв от заявленных цифр куда меньше, чем у 3,5-дюймового жёсткого диска Seagate Barracuda 7200.9 SATA ёмкостью 500 Гбайт. Во время его тестирования (см. обзор «Seagate Barracuda 7200.9 SATA 500 Гбайт: объём против скорости») выяснилось, что производитель занизил планку аж на 5,5 мс.

Настало время подвергнуть диск реальным испытаниям, для чего нам понадобится программа FC-test. Для проведения тестирования диск был разбит на два равных по объёму раздела и отформатирован под файловую систему NTFS. Все настройки при этом, включая размер кластера, остались по умолчанию. Процесс тестирования состоит из пяти стадий, в каждой мы выполняем четыре операции над файлами: запись данных, чтение, копирование файлов в тот же раздел и копирование в другой раздел. Последние два действия показывают, как быстро перемещаются данные на разное расстояние. В качестве наборов файлов выступили пять групп:

• Install: 414 файлов общим объёмом 575 Мбайт;
• ISO: 3 файла объёмом 1600 Мбайт;
• MP3 – 271 файл объёмом 990 Мбайт;
• Programs – 8504 файла объёмом 1380 Мбайт;
• Windows – 9006 файлов объёмом 1060 Мбайт.

Благодаря такому «разношёрстному» набору мы смогли оценить возможности ST9160821A со всех сторон: чтение и запись как большого количества маленьких файлов, так и нескольких очень объёмных. Более подробно о причинах выбора именно такой тактики тестирования и о самой программе можно прочитать здесь.

Все полученные данные собраны в таблицу:

Проанализировав данные, можно сделать вывод, что синтетические тесты значительно завысили скорость записи, зато вполне адекватно отобразили скорость чтения. Она действительно в среднем составляет около 36 Мбайт/с при максимальном показателе почти 40 Мбайт/с. Вот где видна реальная польза от технологии перпендикулярной записи (в данном случае – чтения): даже на низких оборотах (5400 об./мин) мы видим очень высокий результат. Как и положено, быстрее всего винчестер работает с небольшими группами объёмных файлов и медленнее – с массивами, состоящими из нескольких сотен небольших по размеру файлов. Объясняется это очень просто: при операциях с большим файлом головка диска вынуждена совершать куда меньше движений, нежели при работе с огромным количеством разрозненных по большому участку диска данных.

Что же до таких физических показателей, как шумность и нагрев, то тут наш герой продемонстрировал хороший результат: в корпусе ноутбука его было практически не слышно даже во время работы в тихом помещении. Температура также не вызвала опасения – всё время тестирования она оставалась в разумных пределах.

Что же мы имеем в итоге? Во-первых, рекордную на сегодняшний день для ноутбучных HDD ёмкость – целых 160 Гбайт (или, если быть более корректным, 149 Гбайт). Во-вторых, высокую производительность (которая, кстати, местами легко обходит десктопный 500-гигабайтный Seagate Barracuda 7200.9). В-третьих, увы, высокую цену – вряд ли флагман новой линейки будет стоить менее $400.

Несмотря на данный недостаток, присущий, в общем-то, почти всем новым девайсам, жёсткий диск наверняка оценят владельцы мощных ноутбуков, желающих таскать с собой всё необходимое на одном «винте». Не стоит только забывать о том, что устанавливать данный HDD можно лишь в новые мобильные ПК, поскольку модели старше года-полутора зачастую некорректно воспринимают столь ёмкие HDD и будут определять ST9160821A как 137-гигабайтный винчестер.

Теперь нам остаётся только ждать, когда на рынке появятся первые модели «настольных» винчестеров, в которых применена технология перпендикулярной записи.