VelociRaptor - БЫСТРЕЕ, КРУПНЕЕ, ГОЛОДНЕЕ. Обзор и тестирование WD VelociRaptor WD6000HLHX.

  VelociRaptor - БЫСТРЕЕ, КРУПНЕЕ, ГОЛОДНЕЕ.

  Обзор и тестирование WD VelociRaptor WD6000HLHX.

Первые жесткие диски семейства Raptor появились более семи лет назад, в начале 2003 года. Корпорация Western Digital предполагала, что новая линейка сможет заменить модели конкурентов с интерфейсом SCSI в мощных рабочих станциях и серверах начального уровня. Но, поскольку SATA-интерфейс тогда только появился, а в серверах и графических станциях использовался интерфейс SCSI, который на тот момент являлся отраслевым стандартом для скоростных жестких дисков, новинка не нашла своего покупателя. Некоторый скепсис при эксплуатации первых дисков этой серии вызывал и тот момент, что диски оставались традиционными РАТА-накопителями и работали с SATA-контроллерами через специальный мостик, что снижало скорость передачи данных. При этом стоимость дисков серии Raptor была гораздо выше, чем накопителей на PATA, и эти устройства занимали нишу между SCSI и PATA, которая в тот момент не была востребована рынком. Небольшой объем дисков (36 Гбайт) при высокой цене не привлекал пользователей, и серия выпускалась незначительными тиражами.

Ситуация немного изменилась с выходом обновленной линейки Raptor в 2006 году. Корпорация Western Digital несколько изменила свою маркетинговую политику и сделала ставку на то, что диски обновленной линейки подходят не только для серверов и графических станций, но и для компьютерных энтузиастов и геймеров, которым необходима скоростная дисковая подсистема. Жесткий диск Raptor X стал хитом продаж благодаря своей уникальности. Напомним, что диск Raptor X объемом 150 Гбайт при всех своих достоинствах высокопроизводительного диска (скорость чтения/записи порядка 75 Мбайт/с) имел еще и привлекательный дизайн с прозрачным окошком.

 

Два года назад Western Digital вновь обновила линейку дисков Raptor, переименовав ее в WD VelociRaptor и увеличив максимальный объем дисков до 300 Гбайт. При этом вместо 3-дюймовых пластин стали применяться 2,5-дюймовые. Это позволило уменьшить габариты самих дисков, которые теперь могли помещаться в корзины для дисков 2,5 дюйма. Правда, в ноутбуки эти диски установить было нельзя, поскольку они имели увеличенную толщину (как некоторые очень старые диски РАТА для ноутбуков, например IBM DCRA-22110). Также с новой версией дисков поставлялся специальный корпус-крепление для установки диска в отсек 3,5 дюйма. Этот корпус представлял собой массивный радиатор под названием IcePack, который, по заявлению производителя, снижал общую температуру накопителя на 5 °С. Кроме того, на IcePack жестко устанавливалась плата-переходник, поскольку расположение разъемов для дисков 2,5 и 3,5 дюйма различно и не позволяет устанавливать их в салазки серверов.

В I квартале текущего года Western Digital вновь произвела обновление линейки жестких дисков VelociRaptor. Самым важным достоинством новой линейки является увеличенный объем диска - теперь он составляет от 450- и до 600 Гбайт для различных моделей, что при сравнении с другими моделями жестких дисков не так уж и мало. Один из представителей новой линейки и будет нами рассмотрен.

Технические характеристики

Жесткий диск WD VelociRaptor 600GB WD6000HLHX предназначен для сверхтонких серверов (U1 и U2), высокопроизводительных компьютеров, компьютеров Маc и профессиональных графических станций, устанавливаемых в серверную стойку, для которых важно сочетание и высокого быстродействия и высочайшей надежности. На текущий момент диски новой серии VelociRaptor - это единственный на рынке из разновидностей SATA-накопитель со скоростью вращения 10 тыс. об/мин. Компания WD заявляет о 15-процентном приросте производительности по сравнению с предыдущим поколением. Необходимо отметить, что жесткие диски из этой серии, создаются при использовании  компонентов механики корпоративного класса, обеспечивающих надежность при работе в режиме 24/7 даже при серьезных нагрузках.

Новый диск обладает тем же дизайном, что и диски предыдущей серии. Корпус имеет форм-фактор 2,5 дюйма, а высота корпуса жесткого диска составляет 15 мм. Western Digital и в новой линейке предоставляет пользователю возможность выбора: отдельный диск 2,5 дюйма или в комплекте с креплением для отсека 3,5 дюйма IcePack, выполняющего роль радиатора. Поскольку жесткие диски с SAS-интерфейсом и большим объемом стоят довольно дорого, предполагается, что диски VelociRaptor станут более доступной альтернативной для серверов среднего и начального уровней, которые не требуют очень высокой производительности ввода-вывода.

Новый жесткий диск WD VelociRaptor WD6000HLHX поставляется с буфером объемом 32 Мбайт, который базируется на микросхеме памяти DDR K4H561638J-LCCC производства Samsung. Модель WD6000HLHX, как и младшая модель WD4500HLHX, имеет интерфейс SATA Revision 3.0, который основан на контроллере Marvell 88I9045-TFJ2. Время переходов с дорожки на дорожку сократилось до 0,4мс. Отметим, что этот параметр влияет на среднее время доступа, которое должно стать еще меньше, по сравнению с предыдущими моделями.

Розничная цена, рекомендуемая производителем для рынка США у модели WD VelociRaptor емкостью 450 Гбайт (WD4500HLHX) составляет 299 долл., а диска емкостью 600 Гбайт (WD6000HLHX) - 329 долл.

Технические характеристики WD VelociRaptor 600GB WD6000HLHX:

Быстродействие

Объем буфера	Скорость вращения	Среднее время задержки	Количество операций парковки	Скорость передачи данных - чтение из кэша накопителя (Serial ATA)
32 МБ	номинальная 10000 об/мин	номинальное 3,00 мс	Не менее 600000	максимум 6 Гб/с

Время поиска

Время поиска при записи	Время поиска при считывании	Время перехода с дорожки на дорожку при считывании
в среднем 4,2 мс	в среднем 3,6 мс	среднее 0,4 мс

Физические характеристики:

Форм-фактор  2,5" (3,5" с радиатором IcePack)

Поддержка NCQ – да

Число пластин - 3

Емкость после форматирования	Емкость	Интерфейс	Кол-во доступных пользователю секторов
600127 МБ	600 ГБ	SATA 6 Гб/с	117212356

Габариты. Метрические меры

Вес	Длина	Высота	Ширина
489 г.	147 мм	26,1 мм	101,6 мм

Английские меры

Вес	Длина	Высота	Ширина
1,08 фунта	5,787 дюйма	1,028 дюйма	4,00 дюйма

Акустические характеристики и ударопрочность

В режиме поиска	На холостом ходу	Ударопрочность в нерабочем состоянии	Ударопрочность в рабочем состоянии (чтение)
в среднем 37 dBA	в среднем 30 dBA	2мс, 300 g	2мс, 65 g

Климатические условия

Температура (метрические меры)		Влажность		Высота над уровнем моря (метрические меры)
В нерабочем состоянии	В рабочем состоянии	В нерабочем состоянии	В рабочем состоянии	В нерабочем состоянии	В рабочем состоянии
-40° - 70° C	5° - 55° C	отн. влаж. 5-95% без конденсации	отн. влаж. 5-95% без конденсации	-305 м - 12200 м	-305 м - 3050 м

Устойчивость к вибрационному воздействию

Вибрация (в нерабочем состоянии)		Вибрация (в рабочем состоянии)
Высокая частота	Низкая частота	Произвольная	Линейная
20 - 500 Гц, 4,0 g (от 0 до пика)	0,05 g/Гц (10 - 300 Гц)	10 - 300 Гц, 0,008 g/Гц	20 - 300 Гц, 0,75 g (от 0 до пика)

Электрические характеристики

Потребляемый ток (5В, постоянный)				Потребляемый ток (12В, постоянный)
На холостом ходу	Чтение/запись	В режиме ожидания	В режиме сна	На холостом ходу	Чтение/запись	В режиме ожидания	В режиме сна
360 мА	470 мА	130 мА	120 мА	210 мА	320 мА	5 мА	5 мА

Тепловые параметры

Тепловыделение
На холостом ходу	Чтение/запись	В режиме ожидания	В режиме сна
4,30 Вт	6,20 Вт	0,70 Вт	0,70 Вт

Методика проведения тестов

Для тестов жесткого диска WD VelociRaptor WD6000HLHX был использован специальный стенд, который был собран на базе материнской платы, на основе системной логике AMD 890G. На первый HDD-диск мы установили операционную систему, и подключили его к одному из SATA-каналов, которые реализованы в южном мосте SB850. Тесты проводились под операционной системой Windows 7 Ultimate (32-bit). Стендом для тестирования являлась следующая конфигурация:

•      системная плата Gigabyte GA-880GMA -UD3H с набором системной логики AMD 890G;

•      жесткий диск (для установки системы) Western Digital 1000GB 32MB 7200rpm 3.5 SATAII RE3 (WD1002FBYS)  (объем 1 Тбайт);

•      процессор AMD Phenom II X6 1090T 3200MHz/L3-6144Kb/HT AM3;

•      память Kingston DDR3 2x2048Mb PC-16000 2000MHz (KHX2000C9AD3T1K2/4GX) (с таймингом 8-8-8-27);

•      блок питания мощностью 850W Chieftec APS-850C 850W .

Системную плату Gigabyte GA-880GMA-UD2H мы выбрали, потому что компания AMD первой произвела интеграцию в свой чипсет SATA-контроллера с поддержкой SATA Revision 3.0, обеспечивающий создание RAID-массивов уровней 0,1,5 и 10. Эта плата являлась, вероятно, самой современной на время написания статьи. Так же как и системная плата последнего поколения, она имеет интегрированный контроллер USB 3.0, который основывается на микросхемах NEC. Для того чтобы получить реальные картины производительности этого необычного диска, он подключался к системной плате сначала к контроллеру, поддерживающему SATA Revision 3.0, а затем к порту системной платы, который поддерживает только предыдущую спецификацию SATA Revision 2.0. Чтобы оценить преимущества этой модели, мы сравнили диск WD6000HLHX с двумя популярными жесткими дисками производства Seagate - ST31500341 AS и ST32000641AS. Отметим, что жесткий диск Seagate ST32000641 AS также имеет интерфейс подключения SATA Revision 3.0.

Для определения производительности в качестве бенч марка мы воспользовались синтетическим тестом IOmeter 2006.07.27. Он является отраслевым общепризнанным стандартом и используется для измерения производительных промышленных подсистем хранения данных (RAID-массивов, дисков и т.д.). Тестом IOmeter 2006.07.27 можно имитировать практически любые типы нагрузок на жесткие диски. Можно поменять размеры блоков запроса чтения/записи, установить глубины очередей задач, заменять процентные соотношения между операцией чтения и записи и между последовательной и выборочной операцией и т.д. Кроме того, тест IOmeter 2006.07.27 позволит поработать как с отформатированным диском, так и с диском, на котором нет еще логических разделов. Более корректным может явиться тестирование диска без логических разделов.

В наших тестах мы померяли скорость выполнения операции последовательной записи и чтения, и еще скорости выборочной записи и чтения. Размеры блоков данных изменялись в пределе от 512 байт до 1 Мбайт. С нашим диском мы провели по 56 тестов при помощи этой программы. Для каждых из четырех режимов работы: линейной записи, линейного чтения, выборочной записи и выборочного чтения по 14 тестов. Тесты проводились при глубинах очереди задач операции ввода-вывода (Outstanding l/Os), равной 4.

Результаты тестов

Результаты сравнительных тестов жесткого диска WD WD6000HLHX в бенч марке IOmeter можно увидеть на графиках 1-4. Как видно из этих графиков, во всех без исключения тестах данная модель опережает традиционные жесткие диски по скорости чтения/записи.

 

                                                          Скорости последовательного чтения

Рассмотрим подробнее результаты тестирования. При режимах последовательного (линейного) чтения у всех устройств, скорости чтения зависят от размеров блоков данных (на граф. 1), поскольку в качестве испытуемых используются обычные жесткие диски, а не SSD или флэш-память. Вначале скорости последовательного чтения возрастают при увеличении блока данных, но при достижении определенных максимальных значений перестает увеличиваться и происходит стабилизация показаний. При этом для исследуемой модели WD WD6000HLHX и жесткого диска Seagate ST1500341 AS насыщение начинается при размере блока 16 Кбайт. А вот у модели Seagate XT объемом 2 Тбайт насыщение наступает раньше - при размере блока 8 Кбайт. На графиках видно, что скорости передачи данных для исследуемого диска WD WD6000HLHX при использовании интерфейсов SATA Revision 2.0 или SATA Revision 3.0 выше, чем скорость у аналогичных моделей конкурента Seagate. Отметим, что максимальная скорость этого диска в данном тесте составила 149 Мбайт/с, что на 10 Мбайт/с больше, чем у ближайшего конкурента Seagate XT. При этом разница в скорости при применении интерфейса SATA Revision 2.0 или SATA Revision 3.0 практически незаметна. Единственное, что стоит отметить, - это чуть большую скорость при блоках маленького размера при подключении жесткого диска через интерфейс SATA Revision 3.0.

 

                                                             Скорости последовательной записи

При исполнении операций последовательной записи (на граф. 2) наблюдается похожая зависимость скорости для протестированных моделей. Насыщение для исследуемой модели WD WD6000HLHX начинается при размере блока 16 и 32 Кбайт (подключение SATA Revision 3.0 и SATA Revision 2.0 соответственно). В этом тесте WD WD6000HLHX также опережает модели Seagate в среднем на 15 Мбайт/с.

 

                                                           Скорости выборочного чтения

                                                           Скорости выборочной записи

В операции выборочного чтения/записи (на граф. 3 и 4) скорость чтения/записи жесткого диска WD WD6000HLHX практически не зависит от типа интерфейса. В обоих тестах при больших блоках данных скорость этой модели многократно возрастает и превышает аналогичные показатели моделей Seagate. Это объясняется тем, что у диска при увеличенном размере блоков данных, операции становятся все более последовательными.

Выводы

Линейку дисков WD VelociRaptor можно расположить между обычными жесткими дисками с интерфейсом SATA и набирающими популярность дисками SSD на основе флэш-памяти. Поскольку SSD-диски имеют высокую стоимость за единицу объема, модели WD VelociRaptor выигрывают по сравнению с ними за счет большого объема и высокой скорости. Жесткие диски SAS отличаются большой стоимостью за единицу объема, поэтому WD VelociRaptor 600GB WD6000HLHX - это своего рода золотая середина среди всех дисков. Высокие показатели не только скорости чтения/записи, но и времени доступа к данным позволяют использовать модели этой линейки в серверах начального уровня, графических станциях и высокопроизводительных компьютерах, особенно в режимах RAID. Однако и цена на эти модели достаточно высока. Учитывая тенденцию снижения цен на SSD-накопители большого объема, будущее серии WD VelociRaptor весьма туманно. Также надо отметить, что прирост в скорости работы пользователя при применении дисков WD VelociRaptor, имеющих меньшее время доступа к данным, может быть и не ощутим, так как операционные системы Windows Vista и 7 используют собственные технологии быстрой подгруздки часто используемых данных, которые постоянно совершенствуются (ReadyBoost и Superfetch). Однако никто из конкурентов компании Western Digital не представил аналогов этой серии, из чего можно сделать вывод, что данные продукты до сих пор остаются уникальными, хотя уровень их продаж невысок.