Периферийные устройства -> Накопители -> Обзор жестких дисков WD Caviar SE

Обзор жестких дисков WD Caviar SE: стабильная работа против сомнительных новаций

Сегодня линейка жестких дисков Caviar SE является самой широкой среди предложений всех участников этого рынка. Шутка ли, компания WD предлагает на выбор винчестеры с объемом от 40 до 400 GB – целых 23 различные модели, отличающиеся емкостью, интерфейсом и объемом буфера. Кстати, объем буфера у всех Caviar SE, включая дешевые 40- и 80-гигабайтные модели с интерфейсом Parallel ATA, не меньше 8 MB, а у ряда моделей он увеличен до 16 MB. Лишь Seagate, многолетний лидер рынка жестких дисков, вскоре сможет предложить такую же широкую линейку: выходящие в продажу к концу 2005 года винчестеры Barracuda 7200.9 имеют даже более широкий диапазон емкостей – от 40 до 500 GB. Но пока Seagate готовится, WD успешно продает винчестеры Caviar SE, постепенно расширяя линейку и дополняя ее новыми моделями взамен старых.

В сегодняшнем обзоре мы рассмотрим две модели из середины линейки Caviar SE. Обе они имеют одинаковую емкость – 200 GB, но различаются используемым интерфейсом. Модель WD2000JB поддерживает Parallel ATA, модель WD2000JS рассчитана на подключение к контроллеру Serial ATA. Собственно, различия содержатся не только в интерфейсе – эти винчестеры, будучи внешне похожими, относятся к различным производственным сериям.

Особенности конструкции

Оба жестких диска WD упакованы в одинаковые корпуса стандартной конструкции: массивное основание и плоская верхняя крышка соединены с применением уплотнителя-герметика; вентиляционное отверстие (для выравнивания внутреннего давления) находится на верхней крышке. Однако о том, одинакова ли начинка двух моделей Caviar SE, определенно сказать нельзя: в спецификациях производитель не указывает важные параметры конфигурации – количество пластин и головок. Поэтому мы не может определить, какова плотность записи в расчете на одну пластину. По данным производителя, в винчестерах емкостью 200, 250, 300 и 400 GB устанавливаются новые пластины емкостью по 100 GB. Следовательно, рассматриваемые винчестеры содержат по две пластины и по четыре головки чтения-записи.

Также не сообщает производитель, использованы ли в серии Caviar SE гидродинамические подшипники (FDB). Но по информации от представительства WD, старые шариковые подшипники уже не применяются. Косвенно это подтверждается следующим фактом: акустические характеристики жестких дисков WD вполне отвечают современным стандартам в этой области. Помимо этого, разработчики применили две фирменные технологии – WhisperDrive и SoftSeek. Первая нацелена на снижение шума шпиндельного двигателя, вторая решает вопрос шума актуатора при позиционировании, оптимизируя форму управляющего сигнала, подаваемого на привод головок при перемещении их на большие расстояния.

Фирменная черта жестких дисков WD, переходящая из поколения в поколение – монтаж платы с электроникой в перевернутом виде. Этот прием позволяет решить сразу две задачи – защитить микросхемы от внешних воздействий и обеспечить их охлаждение. Поскольку микросхемы находятся под слоем текстолита, их невозможно случайно повредить острым предметом при распаковке и установке винчестера в корпус. Защищены они и от статического электричества. Между печатной платой и корпусом имеется слой термопроводящего материала, благодаря которому микросхемы могут отдавать тепло металлу. Можно долго спорить о том, насколько эффективен такой "радиатор", однако низкий процент брака винчестеров WD (цифры предоставлены самой компанией) свидетельствует о том, что этот прием работает.

Кстати, плата электроники у винчестера WD2000JS существенно меньше по размерам, чем у второго винчестера, поддерживающего интерфейс Parallel ATA. Это косвенно говорит о том, что в серии "JS" применен новый контроллер Serial ATA, а не интерфейсный мост, как в ранних сериях. Этот винчестер поддерживает скорость обмена данными 3 Gbit/s (300 MB/s), но при этом реализует не весь спектр технологий согласно спецификации Serial ATA 2.5. В частности, WD до сих пор скептически относится к технологии NCQ, которая обеспечивает организацию эффективной очереди запросов и переупорядочивание команд позиционирования, хотя она поддержана всеми остальными разработчиками винчестеров. Видимо, разработчики этой компании не считают ее полезной в настольных ПК: реализация NCQ появилась только в новой линейке дисков для серверов – Caviar RE2.

Еще одна особенность винчестеров WD с интерфейсом Serial ATA заключается в поддержке старых разъемов питания. Как известно, винчестеры нового поколения обычно имеют разъем питания другой конструкции – такой же плоский и тонкий, как интерфейсный разъем Serial ATA. Благодаря разной длине контактов в этом разъеме становится возможным безопасное отключение и подключение питания, плюс предусмотрены контакты для питания по линии +3.3 В. Лишь самые последние модели блоков питания оснащены таким разъемом, владельцы старых корпусов, выпущенных более года назад, вынуждены применять переходники. Из всех производителей винчестеров только WD и Hitachi сохранили старый разъем на новых моделях.

К винчестеру WD с интерфейсом Serial ATA можно докупить специальный кабель SecureConnect, который, благодаря наличию дополнительной защелки, практически невозможно случайно выдернуть из жесткого диска. Впрочем, в продаже такого кабеля пока не наблюдается.

Характеристики

Давайте посмотрим, каковы заявленные скоростные, акустические и механические характеристики жестких дисков Caviar SE.

Заявленные параметры жестких дисков WD Caviar SE
Маркировка	WDxxxJB	WDxxxJD	WDxxxJS	WDxxxKS
Скорость вращения шпинделя, об/мин	7200	7200	7200	7200
Плотность записи, GB на пластину	80?	80/120?	120?	120?
Объем кэш-буфера, MB	8	8	8	16
Подшипники	FDB?	FDB?	FDB?	FDB?
Интерфейс	Parallel ATA/100	Serial ATA/150	Serial ATA/300	Serial ATA/300
Поддержка NCQ	-	-	-	-
Диапазон емкостей	40, 80, 120, 160, 200, 250, 300, 320	40, 80, 120, 160, 200, 250, 300, 320, 400	120, 160, 200, 250	200, 250
Внутр. скорость обмена данными, Mbit/s	748	748	748	748
Средняя скорость доступа: средняя, мс	8.9	8.9	8.9	8.9
- по максимальному радиусу, мс	21	21	21	21
- переход между дорожками, мс	2	2	2	2
- скорость доступа при записи, мс	10.9	10.9	10.9	10.9
Устойчивость к удару (offline), G	250/300	250/300	250/300	250
Устойчивость к удару (online), G	65	65	65	65
Уровень шума при простое, дБ	26-28	26-28	26-28	26
Уровень шума при позиционировании, дБ	31-33	31-33	31-33	31

Судя по заявленной скорости работы канала чтения (748 Mbit/s), жесткие диски WD не ставят рекордов по плотности записи. По крайней мере, для серий винчестеров с плотностью выше 100 GB на пластину производители обычно указывают более высокую цифру – не менее 800 Mbit/s.

Скорость позиционирования у винчестеров WD не выше, чем в среднем по отрасли. Такую же среднюю задержку произвольного доступа (8.9 мс) указывает Samsung, для винчестеров Hitachi и Seagate эта цифра лучше – 8.5 мс. По какой-то причине у WD хуже скорость переключения между дорожками и скорость перемещения по полному радиусу – возможно, это побочный эффект работы технологии SoftSeek. Впрочем, не зная методики измерения, нельзя однозначно говорить об отставании. Лишь результаты тестов покажут, действительно ли винчестеры WD медленнее конкурентов по скорости доступа.

По уровню шума винчестеры Caviar SE могут поспорить и с Seagate, и с Samsung – традиционными лидерами по этому параметру. Лишь новое поколение Samsung, серия P120, шумит меньше. По уровню шума при простое (26 дБ для 1- и 2-пластинных и 28 дБ для 3-пластинных моделей) Caviar SE обходит винчестеры Hitachi, Maxtor и старые Samsung, по шуму при позиционировании они лучше Seagate, но уступают Samsung.

По устойчивости к ударам и вибрации в активном режиме винчестеры WD превосходят, хотя и незначительно, всех конкурентов. Без повреждений они выдерживают перегрузку до 65G (форма воздействия – синусоидальная полуволна с периодом 2 мс). Но в состоянии offline, когда мотор остановлен и головки запаркованы, показатель устойчивости невысок – 250G для 3-пластинных и 300G для 1- и 2-пластинных моделей. Заметим, что WD не применяет фиксатор (ramp), головки паркуются на поверхности (dedicated landing zone).

Тестирование

По сухим цифрам из спецификаций нельзя судить о реальной расстановке сил – производители часто применяют различающиеся методики измерений. Например, не все учитывают задержку, вносимую контроллером, при выполнении позиционирования, отсчитывая время от подачи управляющего сигнала на блок готовок до остановки его над нужным цилиндром. В итоге "случайно" теряются 0.3-0.4 мс. Данные производителей нужно перепроверять, а также проводить тестирование в условиях более-менее реальной нагрузки.

Итак, в тестировании участвовали два жестких диска WD с емкостью 200 GB:

• Модель WD2000JB:
• маркировка: WD2000JB-22GVC0;
• объем буфера – 8 MB;
• интерфейс – Parallel ATA, версия ATA/ATAPI-7, режим UDMA Mode 6 (UDMA/133) не поддерживается;
• версия микрокода – 08.02D08;
• режим "тихого" позиционирования (AAM) отключен (0FEh).
• Модель WD2000JS:
• маркировка: WD2000JS-00MHB0 (очевидно, что это другая производственная серия);
• объем буфера – 8 MB;
• интерфейс – Serial ATA, режим 3 Gbit/s поддерживается;
• версия микрокода – 02.01C03 (не похожа на версию предыдущего винчестера);
• режим "тихого" позиционирования (AAM) отключен (0FEh).

Жесткие диски подключался к вторичному каналу (Secondary) контроллера ATA/ATAPI либо ко второму порту контроллера Serial ATA, оба встроены в южный хаб ICH5 чипсета Intel 865G. К сожалению, чипсеты серии 865 не поддерживают скорость 3 Gbit/s и технологию NCQ, поэтому возможности современных винчестеров полностью раскрыть не позволяет. Другие параметры тестовой конфигурации:

• хост-винчестер, с которого выполнялась загрузка ОС и запуск тестов – Seagate Barracuda 7200.7 PATA 80 GB;
• процессор Intel Pentium 4 2.80 (шина 800 МГц);
• материнская плата Intel D865GBF (Intel 865G);
• память 2 x 256 MB DDR400, включен двухканальный режим работы;
• видеокарта GeForce FX 5600;
• винчестеры устанавливались в 2.5-дюймовую корзину корпуса Inwin J551, специальное охлаждение не применялось.

Чтобы оценить производительность винчестеров WD, сопоставим их с ближайшими аналогами – винчестерами текущих линеек других производителей, имеющими идентичную емкость:

• Samsung SpinPoint P120, 200 GB:
• маркировка SP2004C;
• объем буфера – 8 MB;
• плотность записи – 125 GB на пластину;
• интерфейс – Serial ATA, режим 3 Gbit/s поддерживается, NCQ поддерживается;
• версия микрокода – VM100-33;
• режим "тихого" позиционирования неизвестен (код 00h).
• Seagate Barracuda 7200.9, 200 GB:
• маркировка ST3200826AS;
• объем буфера – 8 MB;
• плотность записи – 133 GB на пластину;
• интерфейс – Serial ATA, режим 3 Gbit/s не поддерживается, NCQ поддерживается;
• версия микрокода – 3.03;
• режим "тихого" позиционирования заблокирован (управление недоступно).

Очевидно, что оба конкурирующих винчестера обеспечивают высокую плотность записи информации, оснащены всего двумя пластинами, поддерживают технологию NCQ. Однако из-за режима "тихого" позиционирования, который, судя по косвенным данным, включен у этих винчестеров по умолчанию, они могут уступать винчестерам WD по скорости доступа к данным. Помимо этого, винчестер Seagate до сих пор не поддерживает "вторую скорость" Serial ATA, что, впрочем, пока нельзя считать серьезным недостатком.

Подключение, настройка

Вследствие наличия второго разъема питания винчестер WD с интерфейсом Serial ATA можно подключать к любому компьютеру без переходника. Также у него имеется возможность произвести настройки с помощью перемычек. Помимо принудительного понижения скорости работы интерфейса до 150 MB/s (необходимо для совместимости с некоторыми чипсетами SIS и VIA), можно включить режим расширения спектра тактовых импульсов (Spectrum spread clocking) для уменьшения мощности излучений, исходящих от компьютера.

Винчестер с интерфейсом Parallel ATA допускает переключение режима Single/Master+Slave/Slave/Cable Select; других настроек, например, для повышения совместимости, не предусмотрено.

Производительность: низкий уровень

Измерение низкоуровневых характеристик проводилось на неразмеченном жестком диске при генерации синтетической нагрузки. Были использованы следующие программы:

• IOMeter 2004.07.30;
• HDTach 2.68;
• HDTach 3.0.1.0;
• Winbench 2.0.

Для последней программы диск форматировался под один раздел NTFS – Winbench не умеет работать с диском на низком уровне.

По скорости доступа при чтении винчестеры WD, как и предполагалось, обошли конкурентов: усредненный по данным разных программ результат составил 13.1 мс (у диска с интерфейсом Serial ATA скорость чуть лучше, что можно объяснить погрешностями измерений). Таким образом, данные производителя подтвердились. Если просуммировать заявленные 8.9 мс и среднюю задержку на вращение, которая для винчестеров с оборотами 7200 всегда равна 4.17 мс, получится как раз измеренная скорость доступа. Увы, разработчики из Samsung и Seagate слегка увлеклись борьбой с шумом, в результате их винчестеры серьезно отстали: Samsung P120 – на одну, Seagate 7200.8 – на целых две миллисекунды, а это – почти 15% проигрыша.

Интересно посмотреть на скорость доступа при записи, которая благодаря механизму отложенной записи оказывается всегда выше скорости чтения. Винчестер WD с интерфейсом Serial ATA реализует этот механизм весьма эффективно – доступ при записи уменьшается почти вдвое. Так же быстро работает и Samsung, а второй WD, с индексом "JB", и винчестер Seagate от них отстают.

Скорость последовательного чтения по логике должна быть выше у того винчестера, у которого выше плотность записи. А Seagate 7200.8 как раз превосходит остальных участников тестирования. Поэтому более высокий показатель средней скорости чтения (почти 60 MB/s) вполне объясним. Интересно также, что WD с интерфейсом Serial ATA немного (на 3 MB/s) обошел своего "параллельного" собрата, что можно объяснить более эффективной работой электроники. Этот эффект подтвердили все тестовые программы. Зато винчестер Samsung оказался неожиданно в проигрыше – средняя скорость чтения чуть-чуть не дотянула до 50 MB/с. По скорости записи все винчестеры показали примерно такие же результаты, что и по скорости чтения.

Рассмотрим детальные графики чтения, снимаемые программой Winbench. Их форма у всех винчестеров схожа, что говорит о применении одинаковых технологий при разбиении на зоны и форматировании. Впрочем, у Samsung ширина зон варьируется в очень широких приделах, а график этого винчестера лежит ниже остальных (исключение – самые первые зоны, расположенные в начале диска); впрочем, мы уже установили, что скорость чтения у Samsung ниже. Если мы увеличим любой участок графика, то увидим, какой ценой далась Seagate высокая плотность записи: если бы не заметные провалы, возникающие при коррекции ошибок чтения, этот винчестер обеспечивал бы скорость чтения на уровне 72 MB/s. Также высока частота ошибок у Samsung. Оба винчестера WD на их фоне работают почти идеально, что свидетельствует о высокой степени согласования всех компонентов.

Тест IOMeter позволяет изучить скорость считывания и записи блоков данных (файлов) произвольного размера. Построенный с его помощью график выявил заметное отставание винчестера Samsung по чтению блоков размером менее 64 Кб, а также превосходство винчестера Seagate только при увеличении размера блока до 64 KB. Винчестер WD2000JS лучше остальных справился с чтением и записью небольших блоков, что должно положительно отразиться на ряде тестов, имитирующих реальную нагрузку.

Производительность: имитация работы приложений

В отличие от упомянутых выше тестов, существует ряд приложений, позволяющих генерировать нагрузку на дисковую подсистему, близкую к реальной. Это:

• IOMeter 2004.07.30, шаблон Workstation;
• PCMark05, тест HDD;
• Winstone 2004.

На винчестере создавался единственный раздел объемом 32 GB (кроме теста IOMeter, который работает с диском напрямую), который последовательно форматировался под NTSF и FAT32.

Шаблон Workstation теста IOMeter описывает сложную статистическую модель обращений к диску при работе типичных программ обработки текста, презентаций,  деловых и мультимедиа-данных. При этом IOMeter позволяет генерировать нагрузку в несколько потоков, имитируя одновременный доступ со стороны нескольких приложений.

Согласно этому тесту, винчестер Seagate 7200.8 серьезно отстает от конкурентов, в том числе и при возрастании очереди запросов. Оба винчестера WD показали близкие результаты, с небольшим преимуществом диска с интерфейсом Serial ATA. Показатели Samsung P120 – примерно между двумя WD; с ростом нагрузки этот винчестер начинает уступать.

Согласно тесту PCMark05 HDD, винчестер Seagate 7200.8 обеспечивает наивысшую скорость при сканировании файлов на вирусы и копировании больших файлов. Результат предсказуемый, учитывая высокую скорость последовательного чтения этого диска. Зато в шаблоне “General Usage” (работа прикладных программ) он проигрывает дискам WD. Винчестер Samsung, как мы уже выяснили, с мелкими файлами работает плохо, поэтому его низкий результат не вызывает вопросов. Безусловного победителя в этом тесте нет.

Пакет Winstone 2004 не тестирует жесткие диски. Его данные позволяют оценить вклад винчестера в общую производительность при выполнении распространенных программ – текстовых и HTML-редакторов, браузеров, email-клиентов, антивирусов и т.п. Так вот, при использовании файловой системы NTFS у винчестеров WD есть небольшое преимущество (0.5%), однако при форматировании дисков под FAT32 лучшим оказался Seagate Barracuda 7200.8. Впрочем, какой бы винчестер не был установлен, результаты тестов практически не изменяются.

Другие аспекты

Если выбирать винчестер по такому критерию, как уровень шума, то действительно, субъективно лучшим можно признать Samsung P120. Впрочем, винчестеры WD практически не уступают лидеру: шум шпинделя не ощущается на фоне шума вентилятора процессорного кулера, а позиционирование на слух воспринимается как слабый глухой стук по корзине, в которую установлен винчестер. В то же время винчестер Seagate слегка "поскрипывает", поэтому его шум воспринимается острее. В целом же все протестированные винчестеры практически бесшумны в работе.

"Состояние здоровья" жестких дисков WD можно проверять по параметрам SMART, коих они отслеживают 16 штук: частоты возникновения ошибок чтения, записи, позиционирования, передачи данных по интерфейсу, счетчики циклов запуска и часов наработки, несколько счетчиков невосстановимых ошибок и скрытых бэд-секторов. К сожалению, значения параметров изменяются не слишком активно – возможно, винчестеры обновляют их только во время offline-теста или при выполнении процедуры самотестирования, запускаемой с помощью фирменных утилит.

Винчестеры измеряют температуру: в ходе тестирования диски не нагревались выше 35 градусов, причем винчестер с интерфейсом Serial ATA оказался менее "горячим", что логично.

Выводы

Особенность жестких дисков WD состоит не в том, что они задействуют самые передовые технологии. Напротив, они до сих пор не имеют поддержки режима UltraDMA/133 и технологии NCQ, а емкость их пластин скромная по сравнению с конкурентами. Однако хорошая скорость позиционирования и стабильное чтение данных позволяют им выглядеть достойно во всех тестах. Не уступают они по акустическим характеристикам, во время работы сильно не нагреваются. Это надежные и недорогие винчестеры, выполненные по хорошо выверенным технологиям.

Автор: Макс Курмаз
Источник:www.techlabs.by