Групповое тестирование жестких дисков объемом 2 Тбайт 2014-2015 годов

Над этим тестом мы работали довольно долго. Фактически потребовалось полгода, чтобы собрать вместе почти все жесткие диски с требуемыми параметрами (интерфейс SATA, объем 2 Тбайт) из актуальных продуктовых линеек. Сейчас протестированы девять HDD, в число которых вошли почти все интересующие нас модели десктопного уровня, а также диски для небольших NAS и для серверных хранилищ.

После Нового года ожидается прибытие еще нескольких HDD корпоративного класса от Seagate (Enterprise Capacity 3.5 HDD и Terascale HDD), WD Re и, возможно, WD Purple — это новая линейка винчестеров для систем видеонаблюдения. Тогда на 3DNews появится расширенная версия теста с новыми результатами — не пропустите.

Дисков HGST, похоже, мы так и не получим по независящим от нас причинам — однако невелика потеря. После того как HGST в 2012 году вошла в состав Western Digital, антимонопольные регуляторы вынудили ее продать активы, связанные с производством десктопных HDD компании Toshiba. Теперь HGST поставляет в формате 3,5 дюйма только корпоративные накопители, а остатки десктопных приводов Deskstar продаются в розничной коробочной упаковке, и в России их найти не так-то просто. Кроме того, существует линейка HGST Deskstar NAS — соответственно, для сетевых накопителей, но она начинается с объема 3 Тбайт и потому выпадает из области данного обзора.

Мы уже делали сравнительное тестирование дисков объемом 2 Тбайт в 2011 году. С тех пор многое изменилось. Тогда 2 Тбайт — это был один шаг от того, что в принципе можно было получить в корпусе одного винчестера. Трехтерабайтные HDD только-только начали появляться в продаже. Сегодня десктопные HDD достигли отметки 6 Тбайт, а серверные модели — 8 Тбайт, и до 10 Тбайт уже рукой подать. Диск на 2 Тбайт — это разумный минимум для современного ПК.

Падение рубля, конечно, заставило смотреть на все «железо» по-другому. Самый дешевый из дисков в этом тесте (WD Green) стоит в среднем 7 тыс. руб. на момент написания этого материала (19 декабря), а WD Green объемом 4 Тбайт — около 13 тыс. Три года назад самый крутой диск в групповом тесте продавали за 6 400 руб., а самый дешевый — за 2 400. В общем, двухтерабайтники снова на коне.

⇡#Участники тестирования

• Seagate Desktop HDD 2 Тбайт (ST2000DM001);
• Seagate Desktop SSHD 2 Тбайт (ST2000DX001);
• Seagate NAS HDD 2 Тбайт (ST2000VN000);
• Toshiba 2 Тбайт (MC04ACA200E);
• Toshiba 2 Тбайт (MG04ACA200E);
• WD Black 2 Тбайт (WD2003FZEX);
• WD Green 2 Тбайт (WD20EZRX);
• WD Red 2 Тбайт (WD20EFRX);
• WD Se 2 Тбайт (WD2000F9YZ).

*Цены по данным «Яндекс.Маркета» за 19.12.2014.

Seagate Desktop HDD 2 Тбайт (ST2000DM001)

После того как была закрыта марка Barracuda Green, у Seagate осталась одна линейка классических десктопных HDD плюс слегка гибридизированный Desktop SSHD.

Seagate Desktop HDD основан на пластинах объемом 1000 Гбайт со скоростью вращения 7200 об/мин (в объеме от 1 до 3 Тбайт) — лучшая комбинация из тех, что доступны в коммерческих 3,5-дюймовых дисках на сегодняшний день. Кроме того, в Desktop HDD применяется так называемый нано-актуатор. Это в общих чертах то же самое, что двухступенчатый актуатор в дисках Western Digital. Актуатор — стрелка, несущая головки чтения и записи. В конструкции Seagate и WD головки вынесены на дополнительный подвижный сегмент, за счет чего увеличивается точность позиционирования головок на дорожке диска, а следовательно — и надежность, и производительность при операциях произвольного чтения/записи.

Такие характеристики делают Seagate Desktop HDD сильным кандидатом на лидерство по производительности. При этом цена весьма демократична по сегодняшним меркам: в среднем 7 144 руб. Из недостатков этой линейки можно отметить только короткий для жестких дисков гарантийный срок — всего два года.

Seagate Desktop SSHD 2 Тбайт (ST2000DX001)

В основе этого гибрида лежит абсолютно такой же диск, как Seagate Desktop HDD, но дополненный Flash-памятью в объеме 8 Гбайт. По идее, гибридному накопителю нечего делать в одном тесте с классическими жесткими дисками, но для Seagate Desktop SHDD можно сделать исключение просто потому, что гибрид из него очень так себе. Flash-память используется как энергонезависимый кеш, куда контроллер помещает наиболее востребованные данные после определенного периода обучения, и максимальная скорость доступа к содержимому кеша все равно далека от масштабов полноценных SSD. Seagate Desktop SSHD следует рассматривать как жесткий диск с бонусом — не более того. Механическая часть у него выполнена на высшем уровне, да и цена не больше, чем у иных классических HDD.

Примечание: в тестах с Iometer энергонезависимый кеш гибрида не срабатывает, так что они отражают производительность самой «банки». PCMark 7 дает среднюю оценку между кешированной и некешированной нагрузкой.

Seagate NAS HDD 2 Тбайт (ST2000VN001)

«Зеленые» винчестеры Seagate возродились в виде накопителей для мелких NAS (от 1 до 8 слотов). Основные спецификации: пластины емкостью 1 Тбайт, скорость вращения шпинделя — 5900 об/мин. Скорость линейного доступа по сравнению с показателями семитысячников при таких же пластинах не поражает воображения, но у Seagate NAS HDD есть другие достоинства: гарантированная работа в режиме 24/7 и повышенная отказоустойчивость по сравнению с десктопными приводами. Кроме того, для диска допустима температура 70 °C в рабочем режиме, а не 55-60 °C, как у десктопных коллег. Шпиндель с магнитными пластинами балансируется в двух плоскостях для сокращения вибраций.

Toshiba 2 Тбайт (MC04ACA200E)

Пошли тяжеловесы среди 3,5-дюймовых HDD — накопители серверного класса. В серии MC применяются пластины объемом 1 Тбайт, скорость вращения шпинделя — 7200 об/мин, более емкий буфер, чем у дисков других компаний в этом тесте, — 128 Мбайт. Других важных подробностей на сайте Toshiba нет, но раз уж накопитель серверный, то работа в режиме 24/7 гарантирована. Указанная производителем максимальная устойчивая скорость последовательного чтения/записи в 140 Мбайт/с явно не соответствует реальным возможностям диска — но это мы еще покажем в тестах.

Toshiba 2 Тбайт (MG04ACA200E)

Продвинутый родственник предыдущей модели, рассчитанный на более интенсивную нагрузку. Также терабайтные пластины и 7200 об/мин. От серии MC эти диски отличает технология Toshiba Persistent Write Cache. Согласно информации из сторонних источников, последняя работает следующим образом. В случае аварийного отключения питания контроллер диска сохраняет данные недописанного сектора в энергонезависимой памяти. В стандартном варианте диск просто успевает дописать данные на пластину, используя остаточное вращение шпинделя, но возможно, что метод Toshiba более надежный. Кроме того, Persistent Write Cache каким-то образом увеличивает производительность, хотя по этому вопросу подробностей уже нет.

Помимо моделей с эмуляцией 512-битных секторов, стандартной для HDD с секторами по 4 Кбайт (Advanced Format), в линейке MG есть приводы с нативной адресацией 4-килобайтных секторов.

WD Black 2 Тбайт (WD2003FZEX)

Western Digital с осторожностью внедряет пластины емкостью 1 Тбайт среди высокопроизводительных HDD со скоростью вращения шпинделя 7200 об/мин. Такая комбинация встречается в сериях WD Blue, Black и Se у приводов объемом не больше терабайта. Соответственно, двухтерабайтный WD Black построен на трех пластинах по 800 Гбайт. Внутренние области пластин, несущие избыточный объем, не используются (это называется термином short-stroked). Да, если вы задаетесь вопросом, нельзя ли получить от такого HDD дополнительные 400 Гбайт объема: нет, такой возможности не существует.

И хотя из-за относительно низкой плотности записи серия WD Black сейчас не в лучшей форме для противостояния с конкурентами, с технологической (или маркетинговой) позиции эти накопители весьма интересны. WD Black оснащается знаменитым двухступенчатым актуатором (см. выше в разделе про Seagate Desktop HDD). Предприняты меры по уменьшению вибрации: шпиндель закреплен в корпусе с обоих концов, есть механизм активной компенсации проникающих извне вибраций.

Среди десктопных винчестеров у WD Black самая высокая цена (свыше 10 тыс. рублей за 2 Тбайт — вдумайтесь) и самый долгий гарантийный срок — 5 лет.

WD Green 2 Тбайт (WD20EZRX)

С этим диском нужно быть осторожным при покупке. Под одним и тем же названием существуют разновидности с плотностью записи 1000 либо 667-750 Гбайт на пластину. Различить их можно по второй части идентификатора: символы DC0 в строке WD20EZR-00DC0B0 указывают на терабайтные пластины, D8P (в WD20EZR-00D8PB0) — наоборот. Как раз такой мы получили на тестирование, так что бдите: есть реальный шанс нарваться на диск с устаревшей конфигурацией.

Вне зависимости от плотности записи, это простой и дешевый (по сравнению с семитысячниками) диск со скоростью вращения шпинделя около 5400 об/мин (конкретная скорость подбирается индивидуально для каждого экземпляра). Можно поставить в десктопный ПК или домашний NAS для хранения редко востребованных файлов, но постоянная нагрузка для WD Green — не лучшая идея. Надежную работу в режиме 24/7 никто не гарантирует, диск рискует исчерпать ресурс парковки головок, да и гарантия — только два года.

WD Red 2 Тбайт (WD20EFRX)

Диск для сетевых хранилищ (вплоть до 16 слотов), обладающий соответствующей механикой и ПО. Блок магнитных пластин сбалансирован в двух плоскостях для снижения вибрации. Прошивка по умолчанию настроена таким образом, что диск вовсе не паркует головки в простое, сокращено время внутренней коррекции ошибок (критический параметр для RAID — чтобы диск не был исключен из массива, забывшись в попытках прочитать сбойный сектор).

WD Red пригодны для эксплуатации в режиме 24/7, обладают долгим временем наработки на отказ и трехлетней гарантией.

WD Se 2 Тбайт (WD2000F9YZ)

Похоже, что это одновременно самый надежный и потенциально — самый медленный привод среди участников теста. В линейке WD Se диски объемом 2 и 3 Тбайт оснащаются пластинами по 600 Гбайт со скоростью вращения шпинделя 7200 об/мин. Технологии WD присутствуют в полном объеме: крепление шпинделя с двух концов, двухступенчатый актуатор, активная компенсация вибрации, TLER (Time Limited Error Recovery — «сокращенное время коррекции ошибок»), а также датчик удара и еще нечто удивительное: динамическая коррекция высоты полета головок над поверхностью пластины.

Разумеется, обеспечена работа в режиме 24/7, высокая отказоустойчивость и гарантийный срок 5 лет. Цена соответствует. Этот диск — для того, чтобы положить данные далеко, но надежно.

⇡#Методика тестирования

Iometer 1.1.0 RC1

1. Последовательное чтение/запись данных блоками от 512 байт до 2 Мбайт и глубиной очереди запросов 4 (типичная глубина для десктопных задач). Проба теста с блоками каждого размера продолжается в течение 30 с. В результате получается график зависимости скорости передачи данных от размера блока. Тест с блоками каждого размера продолжается в течение одной минуты, поэтому полученные результаты справедливы лишь для доступа к данным в «начале» диска.
2. Произвольное чтение/запись данных во всем объеме диска блоками от 512 байт до 2 Мбайт и глубиной очереди запросов 4. Проба теста с блоками каждого размера продолжается в течение 30 секунд. Границы блоков выравниваются относительно линейки с шагом 4 Кбайт.
3. Время отклика. Выполняется произвольное чтение/запись данных во всем объеме диска блоками по 512 байт и глубиной очереди запросов 4. Так как тест идет в течение 10 минут, дисковый буфер заполняется, что дает возможность оценить устоявшееся время отклика накопителя. Блоки данных также выровнены относительно 4-килобайтной разметки.
4. Многопоточная нагрузка. С диском одновременно работают от одной до четырех копий утилиты, генерирующей нагрузку (workers, в терминологии Iometer). Каждый worker выполняет последовательное чтение/запись блоков по 64 Кбайт с глубиной очереди запросов 1. Worker’ы имеют доступ к непересекающимся адресным пространствам объемом по 100 Гбайт, которые расположены в объеме диска вплотную друг к другу, начиная с нулевого сектора. Измеряется совокупная производительность всех worker’ов.

PCMark 7

Синтетический тест, эмулирующий нагрузку реальных приложений и различные паттерны использования ресурсов ПК. Бенчмарк установлен на основном накопителе стенда. На тестируемом накопителе создается единственный раздел в файловой системе NTFS на весь доступный объем, и в PCMark 7 проводится тест Secondary Storage. В качестве результатов теста учитывается как итоговый балл, так и скорость выполнения отдельных субтестов.

Тестовый стенд

В качестве тестовой платформы используется компьютер с материнской платой MSI 890GXM-G65, процессором AMD Phenom II X2 560 Black Edition и 4 Гбайт RAM DDR3 1600 МГц.

Тестируемый накопитель подключается к контроллеру, встроенному в чипсет материнской платы, и работает в режиме AHCI. Операционная система — Windows 7 Ultimate X64.

Объем и скорость передачи данных в бенчмарках указываются в бинарных единицах (1 Кбайт = 1024 байт).

⇡#Производительность, Iometer

Последовательное чтение

• Лидерами по скорости линейного доступа оказались корпоративные HDD Toshiba, вплотную подошедшие к отметке 180 Мбайт/с.
• Ненамного хуже отработали накопители Seagate. Этого и следовало ожидать, поскольку комбинацией терабайтных пластин и скорости вращения 7200 об/мин среди участников тестирования могут похвастаться только Seagate и Toshiba.
• Очень неплохой результат для скорости 5400-5900 об/мин показали приводы Seagate NAS HDD и WD Red.
• WD Black — довольно вялый диск для своей цены — не лучше приводов для NAS и явно более медленный, чем лидеры забега.
• WD Green и WD Se подвела низкая плотность записи на пластинах, поэтому и производительность оставляет желать много лучшего.

Последовательная запись

• Соотношение результатов в целом такое же, как и при чтении. Единственная особенность: некоторые диски изрядно просели при доступе к блокам меньше 16 Кбайт — это касается обоих Toshiba и WD Red.
• У Seagate Desktop HDD также наблюдаются проблемы на крупных блоках.
• Seagate Desktop SSHD чрезвычайно медленно пишет самые мелкие блоки по 512 байт. Эту особенность мы ранее уже обнаружили у всех моделей линейки.

Устоявшееся время отклика

• Диски Toshiba, WD Black и WD Se быстрее прочих шевелят головками.
• А у Toshiba серии MG дополнительно снижено время отклика при записи. Наверное, это как раз и есть эффект Toshiba Persistent Write Cache.
• Остальные соперники заметно отстают от лидеров по этому параметру, а у Seagate чрезвычайно плохи дела с временем отклика при записи.

Произвольное чтение

• По результатам соперники разделились на два кластера. Toshiba и WD Black предсказуемо лидируют.
• Диски Seagate с примкнувшим к ним WD Green образуют менее производительную группу.
• WD Se занимает промежуточное положение.
• WD Red — явный аутсайдер. Он совершает операции с вдвое меньшей частотой по сравнению с лидерами.

Произвольная запись

• Все участвующие накопители имеют разметку с секторами по 4 Кбайт (Advanced Format) — отсюда низкая скорость записи логических блоков меньшего размера. Только Toshiba MG04ACA200E пытается выбраться из ямы за счет своего магического кеша.
• В пробах с блоками по 4 Кбайт и выше лидирующее положение дисков Toshiba, WD Black и WD Se не изменилось.
• WD Red на этот раз не уступает своему «зеленому» собрату — WD Green.
• А вот Seagate Desktop HDD и Desktop NAS одинаково плохи по сравнению с Desktop SSHD.

Многопоточное чтение

• Toshiba серии MG, WD Red и WD Green стойко выдержали столь сложную для жестких дисков задачу.
• Toshiba MC также сохранил неплохую производительность при чтении в два и более потока.
• Для остальных приводов многопоточное чтение — это катастрофа. Скорость передачи данных падает до 20 Мбайт/с и ниже.

Многопоточная запись

• В отличие от предыдущего теста, здесь большинство дисков испытывает падение производительности в одинаковой пропорции. Лишь Toshiba MC и Seagate Desktop HDD потеряли намного больше с переходом на четыре потока относительно стартовой однопоточной позиции.

⇡#PCMark 7

• PCMark 7 каждый из тестов повторяет в три прохода и выводит усредненный результат. К третьему проходу Seagate Desktop SSHD успевает закешировать данные во Flash-памяти, поэтому результат отражает промежуточную производительность между наименее и наиболее благоприятным для него сценариями. По общему баллу гибрид раза в полтора-два быстрее своих соперников.
• Среди винчестеров, не имеющих такого подспорья, выделяются диски Toshiba и, как ни странно, WD Se.
• Остальные образуют группу с близкими результатами, за исключением аутсайдера Seagate NAS HDD.

• По детальным результатам видно, что Seagate Desktop SSHD лучше всего проявляет себя в задачах с произвольным доступом к данным, из которых самые насущные — запуск приложений и игры. Здесь гибридный накопитель превосходит своих классических соперников многократно.
• Эти же тесты определили преимущество Toshiba и неудачу Seagate NAS HDD.

⇡#Выводы

Какой накопитель выбрать? Все зависит от задачи. Трудно рекомендовать жесткий диск для системного раздела под установку ОС, когда существуют SSD. Но если есть такая надобность, то пусть это будет хотя бы Seagate Desktop SSHD. Все истории с гибридными накопителями обычно заканчивались не слишком успешно. Обещают производительность SSD и объем жесткого диска в одном флаконе, а получается и дорого, и медленно. Реально быстродействие хорошего SSD и объем соединяются только за большие деньги, как у Apple в Fusion Drive. Но можно зайти и с другого конца. В Seagate Desktop SSHD минимальный объем Flash-памяти, как следствие — производительность твердотельного компонента смешная по меркам полноценных SSD. Зато и стоит Desktop SSHD не больше иных стандартных дисков со скоростью вращения шпинделя 7200 об/мин. В этой лиге бонус в виде Flash-кеша делает Seagate Desktop SSHD королем. К тому же механика у диска такая, что и под незакешированной нагрузкой он будет не хуже соперников.

Seagate Desktop HDD — то же самое, что и Desktop SSHD, только без Flash-памяти. Весьма быстрый десктопный привод по части последовательного чтения/записи благодаря терабайтным пластинам и скорости вращения шпинделя 7200 об/мин. Показатели скорости произвольного доступа не столь выдающиеся, да и гарантия всего два года. Зато диск довольно дешевый для семитысячника. Western Digital за такие же деньги отдаст разве что WD Green.

Если есть желание выжать из винчестера максимум быстродействия, но по каким-то причинам вас не устраивает Seagate Desktop SSHD, рекомендуем Toshiba MC04ACA200E, а лучше — MG04ACA200E (цена такая же, а скорость чуть выше).

Сделать выбор между Seagate NAS HDD и WD Red было бы не так просто, если бы не цена. Оба диска сравнимы как по быстродействию и возможностям, так и по индикаторам надежности, только WD Red заметно дороже.

Остальные представители Western Digital нынче выступили откровенно слабо. WD Black сдерживает плотность записи 800 Гбайт. Общая производительность у него — на уровне современных пятитысячников с терабайтными пластинами. WD Black по-прежнему хорошо играет в задачах с произвольным доступом, но не лучше, чем безупречные в прочих отношениях Toshiba, так что, откровенно говоря, своих денег этот привод не стоит.

Серверная линейка WD Se уже включает модели с пластинами по 800 Гбайт и 1 Тбайт, поэтому тот факт, что WD Se объемом 2 Тбайт довольствуется плотностью всего лишь 600 Гбайт на пластину, нельзя объяснить повышенной надежностью, которую дает низкая плотность (такая же ситуация и с WD Re). Так что среди серверных жестких дисков с интерфейсом SATA нужно брать либо WD Se другого объема, либо диск другого производителя.

WD Green — неплохой вариант для локального или сетевого файлохранилища без RAID: недорогой и с низкой мощностью, а значит — холодный, но впечатление испортила лотерея с конфигурацией пластин. Нужно внимательно смотреть на этикетку, чтобы не попалась устаревшая версия WD20EZR-00D8PB0. Наш выбор — WD20EZR-00DC0B0.