Maxtor: кэш 8Мб, кэш 2Мб и serial ATA. Кто кого?

При тестировании использовались следующие пакеты benchmarks:

Все винчестеры были родом из Сингапура. Каждый из тестируемых жестких дисков устанавливался в систему вторым. Отдельно на канал IDE2. CD-ROM при этом от системы отключался или переустанавливался на канал-1. К слову, очень не рекомендуем устанавливать несколько устройств на один параллельный шлейф. Если это два жестких диска, то их производительность уже страдает от возможностей parallel ATA. Разделить 100Мб/сек на двоих при средней скорости каждого порядка 50Мб/сек - непросто. И на практике мы теряем в производительности порядка 10% в лучшем случае. А если на один канал установить CD-привод и HDD, то канал начинает работать в UDMA режиме самого медленного устройства. Чаще всего им оказывается CD-привод. И тогда производительность таким образом установленного жесткого диска может упасть в разы. Очень часто CD-приводы работают на UDMA Mode 2, в то время как жесткие диски на UDMA Mode 5 или 6.

Исключение составил только диск с интерфейсом Serial ATA. Он был установлен в системе один. Кроме того, в отличие от остальных на него была установлена операционная система Windows XP Home Edition.

Maxtor Diamond Max Plus 9 6Y120L0

Чтобы понять возможности линейки Diamond Max Plus 9 мы начали с самого скромного представленного образца - моделью PATA с объемом буфера 2Мб. Установка и инсталляция проблем не создали. Диск был отформатирован под файловую систему FAT32. После чего подвергся тестированию при помощи программы HD Tune 1.00. Для большей точности результатов каждый тест был проведен три раза. Данные по трём тестам и средние значения приведены в таблице:

Оценивая диаграммы, нельзя не отметить плавную механику перехода головок с цилиндра на цилиндр. Минимальное значение Transfer Rate на конечных секторах диска также заслуживает уважения - 30 с лишних МБ/сек. Довольно существенный разброс значений получился при вычислении загрузки процессора. Да и 10% - это довольно посредственный результат. Оценивая Burst Rate, стоит отметить, что диск вынужден был работать в режиме UDMA 5 (ATA-100). Хотя поддерживает UDMA 6. На материнской плате просто не оказалось контроллера, способного функционировать в режиме UDMA 6 (ATA-133). На практике, применение ATA-133 даёт прирост только в одном параметре - пиковой скорости (Burst Rate). Прибавка составляет порядка 10Мб/сек. Ни на время доступа, ни на transfer rate показатели шины влияния не оказывают. Transfer Rate зависит в большей степени от механики. На начальных секторах диска его физический радиус больше, а, следовательно, и линейная скорость вращения выше. На загрузку процессора это также влияния не оказывает. Однако спешим заметить, что максимальная пропускная способность шины PCI, по своей архитектуре, ограничена теми же самыми 133Мб/сек.

А значит, чисто теоретически ясны два момента. Во-первых, это последний параллельный интерфейс ATA - больше увеличивать пропускную способность невозможно. А, во-вторых, появляется вероятность создания "пробок". Ведь PCI-устройства используют эту ж шину для передачи своих данных (звуковые карты, модемы, сетевые платы и т.п.). На практике, добиться качественного скачка (хотя бы в те же самые 10%) в "домашних пользовательских" условиях довольно сложно. Для того чтобы увидеть разницу, необходимы стрессовые условия, когда нагрузка может достигать пиковой. Серверные базы данных, например. К тому же не всегда найдется встроенный ATA-133 контроллер. И его единственная альтернатива - внешний контроллер, который обычно производится самой компанией-изготовителем жестких дисков.

Аналогичный тест HD Tach version 2.70 дал следующие результаты:

Изменились экстремальные значения, и существенно повысилась пиковая скорость. Повышение средней скорости можно списать на меньшее число измерений, чем в предыдущем тесте. А вот загрузка процессора заметно снизилась, что позволяет говорить о том, что результат в 10,1% в одном из тестов не является закономерным.

Последним тестом был PCMark 2002. Тест был проведен только для диска:

Результаты:

• HDD Score 1146
• Hard Disk - Cached file write 34,6 MB/s (E:)
• Hard Disk - Uncached file write 40,0 MB/s (E:)
• Hard Disk - Cached file read 45,9 MB/s (E:)
• Hard Disk - Uncached file read 54,3 MB/s (E:)
• Hard Disk - File copy 7,8 MB/s (E:)

Бросается в глаза довольно низкая скорость копирования файла.

И несколько слов о температуре. Диск оказался в очень некомфортных условиях. Без свободного пространства между дисководом и вторым винчестером. Причём, дополнительное охлаждение на втором винчестере было отключено. В подобных условиях температура дошла до отметки +45. Примерно за два часа работы. Причем, не самой интенсивной (операционная система, напомним, стояла на Seagate). За окном сейчас зима и температура в офисе не подпадает под категорию "жаркого лета". Вывод напрашивается сам собой: не рекомендуем ставить этот винчестер в непосредственной близости от другого работающего диска без дополнительного охлаждения хотя бы одного из них.

Maxtor Diamond Max Plus 9 6Y120P0

Следом испытания проходил аналогичный диск, но с размером кэша уже 8Мб. Разработчики уверяют, что система кэширования, помимо своей непосредственной функции (буфер наиболее часто используемых данных), также оснащен механизмом предсказания, наподобие того, что действует в процессорах. То есть в кэш помещаются данные, которые могут понадобиться контроллеру на следующем шаге операции. Была такая функция и в предыдущем диске, но на больших объемах она должна была себя лучше проявить.

Как обычно, начинаем с HD Tune 1.00. Методики те же самые.

Результаты заставили удивиться. Все (!) измеренные параметры, кроме максимального transfer rate оказались хуже. И даже увеличение скорости считывания начальных секторов, не замедлило сказать на уменьшении считывания конечных. Время доступа, среднее значение скорости - всё это оказалось хуже. Конечно, оценить функционирование кэша лучше всего в "полевых" условиях офисных программ. Но всё-таки, какая задача для буферизации и предсказаний подходит больше, чем обыкновенное последовательное чтение данных по всей поверхности?

Страховка в лице HD Tach version 2.70 показала следующее:

Мысль о том, что предыдущий образец работал быстрее, только утвердилась. Вновь большинство параметров оказались хуже. Кроме максимальной и минимальной скорости чтения. Из чего можно сделать вывод, что механизм у дисков всё-таки один и тот же. Но ведет себя не всегда стабильно, о чем свидетельствует диаграмма. Даже при последовательном чтении головки иногда сбиваются. Значения скорости на участках, где вы видите возмущения, только уменьшается и никогда не возрастает. То есть значение падает по сравнению с идеальным, а не вырастает. Этим и можно объяснить различные показания на экстремальные значения в различных тестах.

PCMark 2002 показал следующие результаты:

• HDD Score 1211
• Hard Disk - Cached file write 37,5 MB/s (E:)
• Hard Disk - Uncached file write 37,7 MB/s (E:)
• Hard Disk - Cached file read 46,4 MB/s (E:)
• Hard Disk - Uncached file read 55,3 MB/s (E:)
• Hard Disk - File copy 10,5 MB/s (E:)

Вот и проявилось преимущество более объемного кэша - простое копирование файла. Здесь скорость записи явно ниже, чем скорость чтения и система хранила следующий участок файла в буфере, после чего использовала. Таким образом, обнаружился выигрыш в производительности почти на 50%. Преимущество кэша обнаружилось лишь на "практических занятиях", но ведь именно там оно и важнее!

О температуре. Maxtor работал в роли второго диска. А первым служил 40Gb Seagate Barracuda с охлаждением вентилятором Titan HD12. Температура Seagate была в пределах +30 градусов Цельсия. Снизилась, по сравнению с предыдущим тестом, и температура Maxtor. Она не поднималась выше +37. В таком режиме винчестеру ничего не угрожает - запас вполне солидный.

Maxtor Diamond Max Plus 9 6Y120M0

И напоследок - жесткий диск с кэшем на 8Мб и интерфейсом Serial ATA. Тесты обычно показывают, что помимо увеличения пиковой скорости, Serial ATA даёт существенную передышку процессору (его загруженность уменьшается).

На диск была проинсталлирована операционная система, и второй винчестер был отключен (хоть и остался на месте, и снова несколько осложнил воздухообмен). Особых проблем с инсталляцией не возникло, диск легко распознавался BIOS.

Начинаем с HD Tune.

Что называется, результаты, которых ждали. Возросшая порядка 20МБ/сек пиковая скорость и очень заметное снижение нагрузки на процессор. Результат меньше трех процентов - это неплохое достижение Maxtor. Но в то же время наблюдается увеличение времени доступа и падение средней скорости Transfer Rate. Второму факту легко находится объяснение на графике:

Очень нестабильное поведение на начальных секторах. В той или иной степени это наблюдалась на всех дисках этой линейки Maxtor, но в данном случае особенно ярко. Объективные причины найти этому сложно. Вряд ли чтению помешал факт наличия в этих областях операционной системы. Также сомнительно, что в момент тестирования к диску обращалась какая-либо другая программа. Трижды тест показал подобное поведение на первой трети диска. Всё-таки сама методика тестов проверялась и на других дисках, и подобного не наблюдалось. Контроллер обвинять тоже не в чем - он такой аномалии вызвать не мог, да и прекрасно работал, например, с SATA от Hitachi. И всё же неприятно, что такое происходит. Ведь в начальных секторах обычно располагается операционная система, и такие задержки при обращении к диску не могут принести ничего хорошего. Можно даже посоветовать записывать ОС, начиная со второй трети поверхности. Возможно, что нам просто не повезло с именно этим экземпляром.

HD Tach выявил те же симптомы. По его показаниям провалы в чтении у диска длятся до отметки 50%.

Температурный режим вновь вызвал некоторые опасения за работоспособность дисков жарким и знойным летом. Нагреться до +47 градусов - недалеко до порогового значения в +55. И это притом, что второй диск не работал, а просто заслонял воздухообмен. Что было бы, если бы он заработал? Как единственный жесткий диск в системе Maxtor, конечно, выдержит. А вот для многодисковой конфигурации потребуется хотя бы одно дополнительное охлаждение. Или не надо зажимать Maxtor между "двух огней". Греется он неплохо.

Выводы:

Заявленные Maxtor данные практически совпадают с экспериментальными. Время доступа плюс время задержки и дают цифру порядка 13,5 мс. Поэтому стоит обращать внимание именно на эту сумму, а не на время доступа. В целом же, поединок не выявил победителя. Явное преимущество получил разве что экземпляр с последовательным ATA в категории загрузка процессора. Выигрыш от четырехкратного увеличения объема кэша - в скорости копирования файла 7,8Мб/сек против 10,5Мб/сек. Увеличение Burst Rate не настолько существенно влияет на работу, как уменьшение загрузки процессора при serial ATA. Хотя с точки зрения Burst Rate SATA уже не так превалирует над ATA-133, как над ATA-100. Разница в производительности между тестируемыми дисками всего 5-10 процентов. Если нагрузка на ваш компьютер не слишком велика, то выигрыш от увеличения кэша и использования serial ATA будет практически незаметен. Для рабочих компьютеров, работающих с высокой загрузкой процессора, или серверов лучше предпочесть именно самый продвинутый винчестер с большим кэшем и последовательным интерфейсом.