Зміст

  • Seagate FireCuda ST2000LX001 2 ТБ
  • Зразки для порівняння
  • Технічні характеристики
  • Тестування
  • Методика тестування
  • Продуктивність у додатках
  • Послідовні операції
  • Час доступу
  • Робота з великими файлами
  • Рейтинги
  • Разом

Методика тестування накопичувачів зразка 2018 року

Рік тому ми провели тестування декількох моделей настільних вінчестерів різного часу випуску і прийшли до висновку, що в цьому сегменті прогрес в плані продуктивності практично зупинився років п’ять тому. Якщо до цього він був пов’язаний з постійним збільшенням щільності запису завдяки освоєнню нових технологій виробництва магнітних головок і пластин (тобто інтенсивними методами), то зараз спостерігається в основному «вижимання» останніх соків з давно освоєних технологій. При цьому пластини максимальної щільності коштують досить дорого, так що в бюджетних накопичувачах практично не використовуються. А там, де використовуються… там вінчестер давно вже з основного оперативного сховища перетворився на допоміжний або й зовсім архівне. Тому на його ємність дивляться пильно, надійність бажана максимально можлива, а ось швидкість вже не обов’язкова.

У сегменті вінчестерів для ноутбуків йшли аналогічні процеси, однак йому доводилося набагато важче. По-перше, такий вінчестер досі нерідко залишається єдиним накопичувачем — просто тому, що кілька накопичувачів в ноутбук може не поміститися. В десктоп можна встановити швидкий твердотільний накопичувач і повільний, але ємний механічний, щоб отримати всі переваги обох технологій, а ось портативні комп’ютери таких вольностей часто не дозволяють. З цієї причини в топових ноутбуках вінчестери вже не використовуються (навіть якщо розміри корпусу дозволяють, не кажучи вже про інших випадках), однак SSD великої місткості коштує занадто дорого для бюджетних пристроїв. Наприклад, популярні в якості робочих конячок «п’ятнашки» на Core i3 зазвичай забезпечуються вінчестером на 1 ТБ, а коштувати при цьому можуть 30-35 тисяч рублів, тоді як твердотільний терабайтник сам по собі «тягне» на 20. Значить, поки не варіант.

По-друге, ноутбучним накопичувачів довелося ще й стати більш компактними. HDD в корпусах 3,5″ зберегли свою висоту, що дозволяє (при використанні гелію) встановлювати туди більше пластин, набираючи велику ємність і не надто втрачаючи в продуктивності. Відсіки для 2,5″ по висоті зменшилися з 9,5 до 7 мм. Для SSD це тільки в радість: їм взагалі не потрібен повноформатний “дисковий” відсік, досить слоти M. 2 на платі. Тонкі ж вінчестери змушені обмежуватися двома пластинами, тоді як в старі корпуси містилися три. Відповідно, кожна пластина повинна мати максимальну ємність, що призводить до обов’язкового використання черепичним запису.

А складність механіки та її компактність зажадали практично у всіх моделях повернутися до частоті обертання 5400 об/хв. Втім, і збереглися ще у продажу накопичувачі «стандартної» висоти теж рідко обертаються швидше, та й «уповільнених» настільних моделей багато. Колись здавалося, що збільшення швидкості обертання пластин — природний еволюційний процес. І швидкість дійсно зросла з 3000 до 7200 об/хв в масових моделях, а в серверному сегменті — до 10-15 тисяч оборотів з відповідним позитивним впливом на продуктивність. Тільки от на продуктивність перестали звертати увагу, ставлячи в розділ кута ємність та ціну.

В принципі, все сказане давно відомо тим, хто стежить за комп’ютерним ринком. А ось тих, хто не стежить, чекають іноді неприємні відкриття при необхідності що-небудь придбати. Втім, це трапляється не так часто. Не дивно, що вінчестери в останні роки рідко відвідують тестові лабораторії, причому зазвичай об’єктами тестування стають топові моделі максимальної ємності — десктопні. Але сьогодні ми вирішили трохи змінити традиціям і подивитися, до чого дійшов прогрес у ноутбучному виконанні.

Seagate FireCuda ST2000LX001 2 ТБ


Допоможе нам у цьому старша ноутбучна модель лінійки FireCuda, тобто гібридний вінчестер, забезпечений крім усього іншого, 8 ГБ флеш-пам’яті. Один час у Seagate експериментували з ємністю цього буфера, однак обрана стратегія кешування (тільки читання, але не запис — що традиційно для гібридів Seagate і WD), як виявилося, все одно не дозволяє отримати помітного приросту продуктивності навіть при збільшенні ємності флеша до 32 ГБ, так що вирішено було повернутися до звичних (і дешевших) значень.

В принципі, в асортименті компанії є і аналогічна BarraCuda — як нескладно здогадатися, флеш-пам’яті не має. З цієї причини вона коштує приблизно на 20% дешевше, однак така економія виправдана при використанні накопичувача тільки для зберігання даних, тому що при всіх своїх недоліках як «системних» гібриди все-таки працюють швидше. А чому взагалі може виникнути стимул використовувати в якості системного накопичувача вінчестер? Та все із-за тієї ж ціни: старша FireCuda варто лише трохи дорожче, ніж твердотільні накопичувачі на 256 ГБ, але має ємність до 2 ТБ. Відповідно, іноді альтернативи просто немає, особливо якщо в комп’ютер можна встановити тільки один накопичувач. І навіть якщо два: щоб укластися в ту ж ціну можна придбати SSD на 120 ГБ (мінімального достатнього обсягу) і вінчестер на терабайт, така пара буде швидше, але не завжди зручна для простого користувача, а на ємності в порівнянні з FireCuda ми втрачаємо.

В іншому ж, з погляду внутрішнього пристрою, ST2000LX001 (так само як і його класичний «побратим» ST2000LM015) повністю відповідає описаним вище тенденцій: це накопичувач висотою 7 мм, що використовує дві SMR-пластини по терабайту кожна, що обертаються на швидкості 5400 об/хв. Для нейтралізації шкідливих ефектів черепичним запису компанія Seagate використовує багаторівневу систему кешування: є «звичайні» PMR-області, а розмір кеш-буфера збільшений до 128 МБ динамічної пам’яті. І, зрозуміло, в FireCuda є ще й флеш, куди, за логікою роботи, будуть потрапляти часто читаються дані, так що для чергового доступу до них пластини смикати не доведеться.

Зразки для порівняння

Зрозуміло, що порівнювати продуктивність будь-вінчестера (в т. ч. і гібридного) з SSD особливого сенсу не має — занадто вже по-різному ведуть себе ці накопичувачі. При бажанні ви можете зробити це самостійно — у нашій методиці результати всіх тестів сумісні один з одним. Ми ж вважаємо за краще порівнювати механіку з механікою. І, бажано, нову механіку з механікою відносно старої, тому що це викликає певний практичний інтерес. Наприклад, перестало вистачати старого вінчестера — і за об’ємом, і по швидкості. Чи виправить ситуацію новий? З ємністю все просто, а от швидкість треба тестувати.

В якості одного з орієнтирів ми взяли WD Blue WD10JPVX 1 ТБ. В принципі, «синій» ноутбучний терабайт в асортименті WD з’явився ще п’ять років тому і з тих пір змінився лише в плані інтерфейсу підключення (навіть настільних вінчестерів, за великим рахунком, SATA300 все ще «не тисне», але таке зараз не носять). Однак він продовжує користуватися попитом досі: недорого, передбачувано (черепична запис багатьох користувачів лякає, а в даному випадку вдалося обійтися без неї), у принципі достатньо для багатьох сфер застосування по ємності. Правда, WD10JPVX вже не влазить у всі комп’ютери, оскільки має колишній колись стандартним корпус висотою 9,5 мм, але сумісної техніки досі достатньо. Ми ж взяли цей накопичувач для порівняння ще й тому, що активно користуємося ним, вивчаючи ефективність різних методів кешування. Ну, і щоб не обмежуватися в тестах тільки продукцією Seagate 🙂

Ще три учасники тестування цілком і повністю «покривають» зустрічаються в продуктах п’яти-шестирічної давності ТТХ. Магнітні пластини в них однакові — дві штуки по 375 ГБ. Але в ST9750423AS вони обертаються зі швидкістю 5400 оборотів в хвилину, а в ST9750420AS і ST750LX003 — на 7200 об/хв. Крім того, у ST750LX003 ще й електроніка інша — з підтримкою SATA600, збільшеним до 32 МБ динамічним кешем і 8 ГБ флеш-пам’яті SLC NAND.

Така кількість випробовуваних дозволяє безпосередньо оцінити ефект від збільшення щільності запису і швидкості обертання, а також порівняти сьогоднішні гібриди з першими представниками даного напрямку. Заодно ми додали до випробуваним Seagate Barraсuda XT ST33000651AS — стару настільну модель на 3 ТБ, включає аж 5 магнітних пластин невеликий за сучасними мірками ємності в 600 ГБ. От і подивимося, чи можуть сучасні компактні вінчестери конкурувати по продуктивності хоча б з такими мастодонтами. Ємність у них вже порівнянна, компактність і енергоекономічність «ноутбучников» ніхто під сумнів не ставить — а що зі швидкістю?

Технічні характеристики

Seagate FireCuda ST2000LX001
WD Blue WD10JPVX
Seagate Momentus 5400 ST9750423AS
Seagate Momentus 7200 ST9750420AS
Seagate Momentus XT ST750LX003
Seagate Barraсuda XT ST33000651AS
Форм-фактор

Ємність, ТБ

Швидкість обертання шпинделя, об/хв

Обсяг буфера, МБ

Флеш-пам’ять

Кількість головок

Кількість дисків

Інтерфейс

Енергоспоживання (+5), А

Енергоспоживання (+12), А

2,5″ 2,5″ 2,5″ 2,5″ 2,5″ 3,5″
2 1 0,75 0,75 0,75 3
5400 5400 5400 7200 7200 7200
128 8 16 16 32 64
8 ГБ MLC 8 ГБ SLC
4 4 4 4 4 10
2 2 2 2 2 5
SATA600 SATA600 SATA300 SATA300 SATA600 SATA600
1,0 0,55 0,7 0,7 0,7 0,72
0,52

Тестування

Методика тестування

Методика докладно описана в окремій статті. Там можна познайомитися з використовуваним апаратним і програмним забезпеченням.

Продуктивність у додатках

Зрозуміло, що тести високого рівня, та ще й за умови неодноразового виконання сценаріїв — найкраща навантаження для гібридних накопичувачів. Не дивно, що дві такі моделі як раз і зайняли перші місця, причому нова FireCuda небагато, але швидше старого Momentus XT, незважаючи на більш низьку швидкість обертання пластин. Що ж, алгоритми гібридизації і повинні були неухильно поліпшуватися всі ці роки. Відзначимо, що «звичайний» ноутбучний терабайтник WD розташувався між Momentus 5400 і Momentus 7200: ось тут вже еволюційних поліпшень, нехай і за довгий термін, виявилося замало. І всі «звичайні» компактні вінчестери відстають від давньої настільної моделі, особливо за низкорівневому балу — який, нагадаємо, оцінює можливості саме накопичувачів, без згладжує ефекту від інших апаратних компонентів і ПО. Загалом, будь-механіки для комфортної роботи мало, але компактної — особливо мало. Гібридизація дозволяє хоч трохи, але розширити це пляшкове горлечко.


Більш нова версія тестового пакета дотримується тієї ж думки. Правда, в неї старий «гібрид» краще нового, але це зрозуміло: більше операцій запису (в т. ч. і «важких»), які в SSHD Seagate не кешуються (як і раніше), так що все впирається в чисту механіку. Механіка ж не покращилася — як мінімум. Але все одно сукупного ефекту достатньо для того, щоб обганяти не тільки побратимів по класу, але і десктопних старичків. Таким чином, від «переїзду» з настільного комп’ютера, де довгі роки стояв вінчестер на 1-3 ТБ, на більш компактну систему з «гібридом» на 1-2 ТБ користувач може і не відчувати жодних негативних емоцій, навіть навпаки. SSD, зрозуміло, більш переконливі, але і дорожче, а досліджувана FireCuda, як вже було сказано, коштує трохи більше твердотільного накопичувача на 256 ГБ, якого в ряді випадків замало.

Послідовні операції


При таких навантаженнях «гібридизація» нічим допомогти не може — це відомо давно і в черговий раз підтверджено збігом результатів Momentus 7200 і XT. А те, що «низкооборотистая» FireCuda з легкістю обійшла обох — безпосередній ефект значно збільшеній щільності запису. До WD Blue це стосується в меншій мірі, так що від стареньких на 7200 об/хв він дещо відстає, хоча старі моделі на 5400 про/хв обганяє. А настільна Barraсuda XT, незважаючи на похилий вік, як і раніше поза конкуренцією. Все, що вдається сучасним ноутбучним вінчестера на 1-2 ТБ — обігнати зовсім вже стародавні настільні моделі ємністю 1,5 ТБ. Теж, звичайно, результат, але не надто надихає.


CrystalDiskMark (все-таки не занадто орієнтований на тестування вінчестерів, але в побутових умовах часто застосовується і для цього) в режимі читання веде себе дуже забавно: нескладно помітити, що гібриди намагаються тут застосувати свою головну зброю 🙂 Весь тестовий файл в кеш не лізе (розмір файлу складає 16 ГБ, а флеш-пам’яті в обох накопичувачах всього 8 ГБ, причому частина зайнята іншими даними), але якісь сектори туди потрапляють. І закономірний підсумок цього — рекорди швидкості багатопотокового читання. Але із записом таке «не спрацьовує», так що всі більш-менш «чесно».

Час доступу

Ноутбучні вінчестери на 5400 про/хв роками топчуться на одному і тому ж рівні. Втім, старі моделі на 7200 об/хв не набагато краще — а якщо порівнювати продукцію різних виробників, то можуть бути й зовсім не краще. У настільних моделях механіка може працювати швидше — а може і не швидше. У будь-якому разі, всі ті ж одиниці і навіть десятки мілісекунд часу доступу — слабке місце вінчестерів.

Робота з великими файлами

Зате ємності вінчестерів прямо розташовують до зберігання та обробки великих обсягів даних. І якщо говорити про операції читання, то тут прогрес видно неозброєним оком. Правда, і його недостатньо, щоб наздогнати хоча б за старими настільними вінчестерами.

А ось при записі починають позначатися недоліки «черепиці». Падіння продуктивності не таке радикальне, але і приємного в тому, що сучасний вінчестер на 2 ТБ виявляється лише приблизно дорівнює старенької моделі з тією ж частотою обертання і ємністю якихось 750 ГБ, немає нічого. Особливо на тлі того, як веде себе терабайтник на менш щільних пластинах, але з «чистим» PMR — він здатний конкурувати безпосередньо і зі старими моделями на 7200 об/хв. Правда, не з настільними.

А найслабше місце «черепичников» — запис одночасно з читанням. По факту, з-за особливостей реалізації у разі їх послідовна запис з читанням не надто відрізняється від «випадкової». Ну і загальний ефект цілком наочний.

Рейтинги

Низькорівневий рейтинг цієї програми навіть для недорогих (і не дуже швидких) SSD вимірюється в тисячах одиниць, а для вінчестерів — лише в сотнях. Саме тому ми і вважаємо, що безпосередньо порівнювати ці два класу накопичувачів не варто — хіба що в тестах високого рівня і/або просто корисними навантаженнями. Потенційне швидкодія цих пристроїв розрізняється на порядок і більше. Багато в чому це пов’язано з тим, що продуктивність вінчестерів ось вже багато років практично не зростає. Тому сучасні ноутбучні вінчестери, наприклад, не працюють набагато швидше старих (а іноді і повільніше — при дуже великій різниці в ТТХ). В результаті вони не здатні конкурувати не тільки з сучасними, але і зі старими настільними моделями.

Втім, на високорівневих показниках гібридизація позначається дуже добре. Інше питання, що її давно вже не можна вважати технологічною новинкою: перший Momentus XT в асортименті Seagate з’явився ще в «допотопні часи» — у 2010 році. І з тих пір в плані «внутрішньої гібридизації» нічого не змінилося: такі накопичувачі у ряді сценаріїв обганяють «класичні» моделі (навіть більш високого класу), але не більше того. FireCuda швидше, ніж Momentus XT другого покоління, на якихось 10% — а ось місткість за ці роки зросла майже в три рази. По суті, основне, що можна сказати про прогрес в області винчестеростроения: від цих пристроїв більшість користувачів давно вже не чекає нічого, крім великої кількості дешевих терабайт — і цих самих «дешевих терабайт» стає все більше і більше. А технології, націлені на підвищення продуктивності, в кращому випадку компенсують ефект від технологій, що забезпечують збільшення ємності. І поки не з’являться нові революційні технології, події так і будуть розвиватися в тому ж напрямку — до тих пір, поки не розсмокчеться основна конкурентна перевага вінчестерів.

Разом

Отже, в сегменті ринку ноутбучних накопичувачів продовжуються ті ж процеси, що і, наприклад, у десктопних вінчестерів. Та ще й з поправкою на те, що ноутбучним моделям довелося стати більш компактними: якби товщина 9,5 мм як масової — вже були б доступні і 3 ТБ. Таким чином, вони майже доросли до ємності настільних моделей «предпотопного періоду», але все ще мають меншу продуктивність. Технологія гібридних вінчестерів, як видно за результатами тестів, теж в основному себе вичерпала: такі моделі можуть працювати трохи швидше класичних, але це досягалося і в самих перших SSHD, а скільки-небудь істотного збільшення ефективності кешування з тих пір не відбулося. Зате сама механіка в ряді випадків стала ще повільніше — або, як мінімум, не швидше. Найближчим часом ми спробуємо продовжити вивчення питання ефективності схем «зовнішнього» кешування, оскільки там можливі зміни. Але загальна картина зрозуміла: міняти старий вінчестер на новий в розрахунку на підвищення продуктивності сенсу немає. Ось збільшити ємність — інша справа, це більш ніж можливо. Тобто вінчестер цілком і повністю перетворюється в пристрій для зберігання даних, втрачаючи функцію оперативного накопичувача», але нічого нового в цьому немає.