Дайте два! Обновленное тестирование жестких дисков объемом 2 Тбайт

⇡#Методика тестирования

Для тестирования накопителей были задействованы два популярных бенчмарка: HD Tune Pro 4.60 и Iometer 1.1.0 RC1. Первая программа дает упрощенную оценку основных аспектов производительности, а вторая применяется для более подробных и точных измерений. В дополнение к синтетическим тестам мы измеряем скорость копирования файлов на диске, разбитом на разделы, и время архивации/извлечения данных с помощью WinRAR 3.93 X64. Вот полный список проведенных тестов.

HD Tune 4.60

1. Линейное чтение и линейная запись блоков по 64 Кбайт в пределах небольших диапазонов адресов, расположенных равномерно во всем объеме диска.
2. Произвольный доступ к данным во всем объеме диска с использованием блоков размером 4 Кбайт.

Iometer 1.1.0 RC1

1. Линейное чтение (запись) данных с использованием блоков данных размером от 512 байт до 2 Мбайт и глубиной очереди запросов, равной четырем. Тест с блоками каждого размера продолжается в течение одной минуты, поэтому полученные результаты справедливы лишь для доступа к данным в «начале» диска. Таким образом, для жестких дисков они отражают пиковую производительность, в то время как у SSD скорость чтения и записи одинакова во всем объеме накопителя. Результатом теста является график зависимости скорости передачи данных от размера блока и среднее значение скорости.

2. Произвольное чтение (запись) данных во всем объеме диска с использованием блоков данных размером от 512 байт до 2 Мбайт и глубиной очереди запросов, равной четырем. Тест с блоками определенного размера продолжается в течение 1 минуты. В результате выводится график зависимости производительности от размера блока и ее среднее значение. Границы блоков данных выравниваются относительно «линейки» с шагом 4 Кбайт. В таком случае диски с технологией Advanced Format (физические секторы которых вмещают 4 Кбайт данных) при записи блоков этого размера не тратят время на операции типа read-modify-write (см. соответствующую статью).

3. Произвольное чтение (запись) данных во всем объеме диска с использованием блоков данных по 512 байт и глубиной очереди запросов, равной единице. Тест идет в течение 10 минут, поэтому большую часть времени дисковый буфер оказывается заполненным, что дает возможность оценить устоявшееся время отклика накопителя. Блоки данных в этом тесте также выровнены относительно 4-килобайтной «сетки».

4. Многопоточная нагрузка. В ходе этого теста с диском одновременно работают от одной до четырех копий тестовой утилиты (workers, в терминологии Iometer), выполняющих последовательное чтение (запись) блоков данных размером 64 Кбайт с глубиной очереди запросов, равной единице. Каждая копия имеет доступ к данным в отдельном адресном пространстве объемом 100 Гбайт. Адресные пространства расположены в объеме диска вплотную друг к другу, начиная с нулевого сектора. Измеряется совокупная производительность всех копий тестовой утилиты.

⇡#Копирование файлов

Для проведения тестов с реальными данными диск разбивается на два раздела объемом 50 Гбайт, расположенных вплотную друг к другу без отступа от «начала» диска. Разделы форматируются в файловой системе NTFS с размером кластера по умолчанию.

Тестовая нагрузка заключается в копировании набора файлов в пределах раздела, а затем — на соседний раздел. Измеряется время выполнения каждой операции и вычисляется средняя скорость передачи данных.

Тестовые пакеты состоят из файлов различного размера. Так, в тесте с RAR-архивом файл всего один, тест с фонотекой в формате MP3 включает файлы размером 10—20 Мбайт, а в пакет Windows входит содержимое каталога System32 операционной системы Windows Server 2008 R2 (в двойном объеме — для увеличения надежности теста), которое представляет собой тысячи мелких файлов. В таблице ниже приведены характеристики каждого набора файлов.

WinRAR 3.93 X64

Для того чтобы оценить быстродействие диска при работе с архиватором, пакет файлов Windows из предыдущего теста, скопированный на первый (от «начала» диска) раздел подопытного накопителя, упаковывается при помощи WinRAR со степенью сжатия по умолчанию. Архив создается на том же разделе, где находятся исходные файлы, а затем распаковывается туда же в отдельный каталог. Измеряется время выполнения каждой операции.

Тестовый стенд

В качестве тестовой платформы использовался компьютер с материнской платой MSI 890GXM-G65 и процессором AMD Phenom II X2 560 Black Edition. Диск подключался к контроллеру, встроенному в чипсет платы, и работал в режиме AHCI. Операционная система — Windows Server 2008 R2 (в отношении работы с жесткими дисками является полным аналогом Windows 7).

Результаты тестирования

Бенчмарк HD Tune отдает пальму первенства топовым накопителям Western Digital — они лидируют в тестах на скорость линейного чтения и записи, а также демонстрируют наименьшее время произвольного доступа. Причем, разница между десктопным приводом Caviar Black WD2001FASS и серверным WD2003FYYS укладывается в пределы погрешности измерения. А вот энергоэкономичный привод WD20EARS оказался аутсайдером теста, остальные два «зеленых» диска существенно его превосходят. Также обратите внимание, какое большое время доступа все трое показали при произвольной записи данных — во всем виновата технология Advanced Format.

HD Tune также поможет проверить, каким образом на самом деле работает технология Smart Align от Seagate. Посмотрите на скриншоты с результатами тестов произвольной записи: на мелких блоках время доступа неправдоподобно низкое, и «облако» запросов плотно прижалось к нижней границе шкалы. На блоках размером 1 Мбайт эффект уже пропадает.

Если же запустить тест несколько раз подряд, то и мелкие блоки не будут записываться столь молниеносно. То же самое происходит, если отключить кэширование записи в свойствах винчестера в «Диспетчере задач». Теперь не остается сомнений: технология Smart Align, по меньшей мере, включает агрессивную отложенную запись в качестве существенного компонента, если не сводится к ней целиком.

Переходим к подробным тестам всех накопителей с помощью бенчмарка Iometer.

Этот инструмент в тестах линейного чтения и записи рисует более интересную картину. Впереди по-прежнему «черные» диски WD, но по среднему уровню производительности к группе лидеров приближается винчестер Barracuda Green ST2000DL003 за счет высокой скорости на блоках малого размера. Он оказался даже быстрее, чем его коллега-семитысячник ST32000541AS. Неплохой результат показал и «зеленый» диск Samsung, а WD20EARS все так же плетется в хвосте.

В тесте скорости произвольного чтения снова одержали победу топовые диски WD, а продукты Seagate снова продемонстрировали близкие результаты, несмотря на различающиеся скорости вращения шпинделя. WD20EARS делит последнее место с Samsung H204UI.

Тест на скорость произвольной записи разделил участников тестирования на две группы, в одну из которых вошли семитысячники от WD, а в другую — все остальные диски. Винчестеры с Advanced Format демонстрируют характерное падение производительности при записи блоков размером меньше 4 Кбайт.

Дабы проверить в деле технологию Smart Align винчестера Seagate ST2000DL003, его дополнительно протестировали без выравнивания запросов относительно 4-килобайтной «линейки». Увы, чуда не произошло, и производительность оказалась гораздо ниже, чем при выровненных запросах: очевидно, при сколько-нибудь длительной нагрузке буфер диска быстро заполняется, и отложенная запись уже не дает ожидаемого эффекта. Чтобы все-таки поймать его с помощью Iometer, мы провели еще один тест по специальной программе: запись блоков определенного размера происходила в течение пяти секунд вместо обычных шестидесяти, и после каждого замера накопитель отдыхал в течение минуты. Теперь хорошо заметно, как работает отложенная запись: при столько коротких тестах количество операций в секунду просто зашкаливает.

Наименьшее устоявшееся время отклика продемонстрировали диски WD серий Caviar Black и RE4. Время отклика остальных накопителей существенно выше и мало изменяется от модели к модели. В тесте на случайную запись Seagate ST32000541AS наконец-то сумел оторваться от группы энергоэкономичных приводов. Все «зеленые» модели сильно пострадали от издержек технологии Advanced Format: время отклика при записи весьма велико, хотя создатели Samsung H204UI, по-видимому, смогли существенно компенсировать этот недостаток.

Испытание с многопоточной нагрузкой преподнесло сюрприз: диски WD серий Caviar Black и RE4, которые так ярко «звездили» в предыдущих тестах, провалились на самое дно уже при одновременном чтении двух потоков данных, не говоря о трех или четырех потоках, как и семитысячник от Seagate. А вот WD20EARS, ранее бывший в аутсайдерах, неожиданно оказался на коне. В тесте многопоточной записи первоначальная расстановка сил восстановилась, и, что примечательно, высокий результат в очередной раз показал «зеленый» накопитель Samsung HD204UI.

В тестах с реальной нагрузкой своеобразно отличились изделия Seagate. Во-первых, оказалось, что экономичный винчестер Barracuda Green ST2000DL003 чрезвычайно медленно копирует файлы небольшого размера (около 100 Кбайт), причем в данных синтетических тестов не было никаких предпосылок для такого провала. Для полной уверенности мы повторили этот тест несколько раз, но прискорбный для диска Seagate результат устойчиво повторялся. Во-вторых, Barracuda XT оказалась медленнее своего товарища по команде во всех остальных тестах скорости копирования файлов. А вот Samsung HD204UI в очередной раз заслужил высокую оценку, вплотную приблизившись к лидерам теста (семитысячники от WD) в задании с мелкими файлами.

Результаты тестов с использованием архиватора WinRAR в большей степени зависят от производительности CPU, чем от скорости накопителя, поэтому сильные различия между испытуемыми не были выявлены. Разве что, как и в задании на копирование мелких файлов, в обоих тестах (архивация и распаковка) от плотной группы конкурентов безнадежно отстал диск Seagate ST2000DL003.

⇡#Выводы

Если приоритетом при покупке является быстродействие и нет нужды экономить каждую копеечку, то лучшим выбором станут диски Caviar Black WD2001FASS или RE4 WD2003FYYS от Western Digital — по производительности они вне конкуренции среди протестированных нами моделей. Причем корпоративный WD2003FYYS стоит существенно дороже своего аналога из десктопной серии, хотя разница их результатов в большинстве тестов находится в пределах погрешности измерения. Так что вряд ли есть смысл переплачивать за серверный накопитель для домашнего ПК. А вот Caviar Black WD2002FAEX, хоть и поддерживает интерфейс SATA 3.0, но оказался немного медленнее своих не столь «продвинутых» коллег. Недостаток у всех этих моделей один — высокое энергопотребление, и дело не столько в счетах за «свет», сколько в том, что быстрый и горячий винчестер нельзя устанавливать в тесные корпуса компактных компьютеров — будет перегреваться. Да и акустические характеристики дисков, по субъективной оценке, оставляют желать лучшего — внутренние механизмы накопителей громко шуршат и хрустят при интенсивной нагрузке.

Xорошее впечатление произвел экономичный винчестер Samsung HD204UI из серии EcoGreen F4EG. Этот «зеленый» привод не сильно отстает по производительности от иных семитысячников. И буфер объемом 32 Мбайт ему, похоже, совсем не «жмет». Высокие результаты продемонстрировал и диск Seagate ST2000DL003 из серии Barracuda Green (если закрыть глаза на парадоксально низкую скорость копирования мелких файлов). А вот накопитель ST32000541AS из серии Barracuda XT в большинстве заданий недалеко ушел от своего теоретически более медленного родственника и нередко даже уступал ему первенство.