Накопители на магнитных пластинах (HDD) ныне совсем редкие гости тестовых лабораторий различных изданий. Причина этого проста: ныне фокус внимания большинства пользователей сместился на SSD – именно там сейчас разгорелась борьба за сердца и кошельки широких масс. HDD же в основном отводится роль файлохранилищ и применение в том сегменте ПК, пользователи которых по тем или иным причинам не хотят или не могут приобрести SSD.
Дело в том, что сегодня HDD уже достигли такого технологического уровня, когда «выжимать» что-то сверх уже имеющегося уровня производительности уже практически невозможно. Нынешнее развитие идет в направлении наращивания объемов. Разделение продуктовых линеек осуществляется при помощи искусственных приемов-ограничений вроде уменьшения оборотов шпинделя, размера буфера и ряда других.
Именно так различаются жесткие диски Western Digital Red и Western Digital Black, о которых пойдет речь в данном обзоре.
Два героя обзора прибыли на тестирование без какой-либо упаковки: антистатический пакет, обычная «пупырчатая» пленка и скотч – вот и все.
Оба накопителя выполнены в форм-факторе 3.5" с высотой корпуса 26 мм и оснащены интерфейсом SATA 6 Гбит/с.
При их внешней похожести, если присмотреться более внимательно, можно увидеть существенные отличия в конструкции.
Что такое классический накопитель на жестких магнитных дисках? Это помещенный в металлический корпус шпиндель, связанный с электродвигателем, на который нанизана одна или несколько алюминиевых или стеклянных пластин с специальным покрытием, вращающихся с очень большой скоростью (наиболее распространенные скорости – 5400, 7200, 10 000 и 15 000 оборотов в минуту). Над поверхностью пластин на расстоянии около 5-10 нм парят магнитные считывающие головки. И они никогда не соприкасаются между собой. Таким образом, отсутствует трение между материалами, но возникает трение воздуха – тут из двух зол приходится выбирать меньшее, и последнее более щадяще.
Именно воздух. Несмотря на то, что «банка» HDD называется гермоблоком, на самом деле герметичности как таковой здесь нет: сбоку корпуса жесткого диска можно обнаружить небольшое отверстие, прикрытое специальным фильтром. Через это отверстие воздух достаточно свободно попадает внутрь и таким образом поддерживается равенство давления внутри корпуса и окружающей среды. А задача фильтра заключается в том, чтобы не пропускать частички пыли и влагу (внутри корпуса установлен еще один фильтр, улавливающий пыль, возникающую в процессе работы самого устройства).
Модель WD Red 8 Тбайт отличается формой гермоблока, причем верхняя крышка гораздо толще, чем это принято. Мало того, она даже крепится иначе: вместо обычного уплотнителя здесь применяется лазерная сварка.
Обусловлено это особенностями используемой в версии WD80EFZX аппаратной платформы: в ней вместо обычного воздуха используется гелий. Этот газ обладает такой высокой текучестью, что способен просачиваться не только через малейшие отверстия, но и прямо сквозь такие материалы, как металл и стекло (диффузия). Увеличение толщины металлической крышки – способ уменьшить интенсивность этого процесса, но остановить его полностью невозможно.
Все верно: накопитель, наполненный гелием, постепенно выходит из строя независимо от условий его эксплуатации, даже если не учитывать прочий естественный износ конструкции. Впрочем, три года как минимум данный накопитель способен обеспечить – именно такую продолжительность фирменной гарантии установила компания WD.
Но чего добились, закладывая подобную «бомбу замедленного действия»? Гелий обладает лучшей тепловодностью (в 6.18 раз) и меньшей плотностью (в 7.19 раз), нежели обычный воздух. Уменьшение турбулентности и сопротивления внутренней атмосферы HDD позволило уменьшить толщину пластин и сократить нагрузку на движущиеся части (шпиндель, двигатель).
Эффект выражается в уменьшении силы нагрева накопителя и сокращении энергопотребления. Кроме того, это позволяет увеличить число пластин и, как следствие, емкость жесткого диска. В основе WD Red 8 Тбайт WD80EFZX лежат семь магнитных пластин объемом 1.142 Тбайт каждая – количество, сложно достижимое при применении классической конструкции. Скорость вращения составляет 5400 оборотов в минуту.
Если быть честным до конца, необходимо отметить, что WD80EFZX на самом деле является модернизированным HGST Ultrastar He8: идентичный корпус, аналогичная печатная плата и тот же набор контроллеров.
Что примечательно, сердцем накопителя является контроллер LSI TNNGG6282: формально компании-разработчика LSI давно не существует, а ее часть ныне и вовсе принадлежит прямому конкуренту Western Digital – компании Seagate.
Ему сопутствует микросхема DRAM производства Nanya объемом 128 Мбайт, используемая контроллером в качестве буфера.
Все отличия реализованы на программном уровне в прошивке.
WD Black 6 Тбайт (WD6001FZWX) является обладателем классической конструкции без применения гелия. Внутри скрывается пять магнитных пластин объемом 1.2 Тбайт каждая. В связи с тем, что накопитель относится к производительной серии Black, скорость вращения шпинделя здесь повышена до 7200 оборотов в минуту.
В качестве аппаратной платформы в этом случае используется еще одно творение инженеров LSI, но уже под торговой маркой Avago – контроллер Avago TT07143 TNNN1057 на базе двухъядерного процессора. Ему сопутствует буферная память Samsung K4B1G1646G-BCK0 объемом 128 Мбайт.
Если в WD Red 8 Тбайт установлено 128 Мбайт кэш-памяти из-за объема накопителя (представители линейки Red меньшей емкости оснащаются кэшем 64 Мбайт), то в WD Black это типичный размер кэш-памяти для данной линейки. Если говорить о гарантии, то для WD Black она установлена равной пяти годам.
Используемый тестовый стенд собирался из следующих комплектующих:
Дотошное тестирование производительности мы проводить не стали из-за исчезающего в таком исследовании смысла. Это уже данность: подавляющее число моделей современных жестких дисков достигло предела аппаратных возможностей и чего-либо шокирующего мы уже не увидим. Тем более что такие емкие (и весьма дорогие) HDD покупают отнюдь не под операционную систему, а в первую очередь для хранения файлов. Учитывается и способность работать под непрерывными нагрузками (если речь об эксплуатации в составе NAS). Первоочередными задачами здесь являются возможность копирования файлов в больших объемах, температурный режим и уровень шума. Вот это и будет рассмотрено.
У накопителей на магнитных пластинах есть одна характерная особенность: скорость выполнения операций с данными зависит от их расположения – в начале или в конце объема (простая геометрия вращающегося круга). И эту особенность стоит учитывать. Поэтому тестируемые устройства размечаются таким образом, что в итоге получаются два раздела размером 100 Гбайт каждый, один из которых размещен в начале объема, второй – в конце.
Следует учитывать, что объем обоих участников указывается в десятичной системе (для указания объема используется 1 Гбайт равный 1 000 000 000, а не 1 073 741 824 байт). Поэтому при разметке в файловой системе NTFS один накопитель предоставляет пользователю 5.45 Тбайт,…
… второй – 7.27 Тбайт.
Само тестирование будет проходить в открытых условиях без какого-либо принудительного обдува. Это искусственно. Но, как ни странно, наиболее оптимально: корпуса у всех разные, NAS также отличаются. У кого-то – прямой обдув, у кого-то – слабый обдув, у кого-то – полный пассив. У кого-то по соседству будет стоять еще один-два HDD, у кого-то – SSD. Разница в нагреве будет соответствующей, а воспроизвести такую вариативность условий на тестовом стенде достаточно сложно.
Приложение Crystal Disk Mark 3.0.1 наглядно показывает разницу между линейками Black и Red: применяемые в обоих магнитные пластины приблизительно одинаковы по плотности размещения информации, но разница в уровне оборотов в значительной мере «роняет» Red в скоростных показателях.
Реальные операции с настоящими файлами в целом подтверждают эти показатели. В качестве источника файлов использовался твердотельный накопитель PCI-E Samsung SM951 256 Гбайт.
При копировании крупных файлов (набор файлов по 8 Гбайт) WD Black достигает скорости около 210-220 Мбайт в начале объема и примерно 110-120 в конце. WD Red 8 Тбайт значительно скромнее: 160-170 Мбайт/с и 80-90 Мбайт/с соответственно.
Для того чтобы узнать, каковы температурные показатели конкретного жесткого диска, было взято специализированное тестовое приложение Iometer, в котором запускался сценарий мелкоблочной записи со случайным доступом с большой глубиной очереди. Продолжительность теста составляла три часа.
Температурный режим обоих накопителей схож: после получаса после подачи нагрузки температура стабилизируется на уровне 40-41°C и держится таковой до окончания теста. В простое (но без парковки головок) температурный режим моделей Western Digital весьма благоприятный: 34°C и 36 °C после нескольких часов работы «вхолостую».
С уровнем шума, увы, не так благостно: отмечается как гудение, так и стрекот БМГ при позиционировании. Однако охарактеризовать оба этих показателя можно как «умеренные». Примечательно, что тестовой образец WD Red 8 Тбайт при включении выдает такую специфическую серию звуков, что в этот момент может показаться, будто он не может произвести позиционирование БМГ и выйти в рабочий режим.
Мои собственные диски WD Red 4 Тбайт и WD Purple 4 Тбайт, установленные на стенд после тестирования героев обзора, нагреваются до 37-38°C (при комнатной около 20°C). Но это накопители вдвое меньшего объема. Разговоры о лучших температурных характеристиках конструктива с гелием, судя по всему, остаются только разговорами – на практике никакой разницы не наблюдается.
В конечном итоге мы получаем просто два очень емких HDD – несильно нагревающихся и достаточно быстрых, (особенно это касается WD Black) с субъективно умеренным (исходя из моего достаточно богатого опыта общения и собственной коллекции HDD объемом 2-4 Тбайт) уровнем шума и вибрациями. Но нужно не забывать одну вещь: отличительной особенностью рассмотренных HDD производства Western Digital является то, что в них не применяется технология SMR, продвигаемая Seagate – диски с которой малопригодны для эксплуатации в условиях частой перезаписи данных.
Таким образом, WD Red 8 Тбайт и WD Black 6 Тбайт более универсальны в эксплуатации. Ну а если говорить о Toshiba, то недавно протестированный нами образец Toshiba X300 6 Тбайт и грелся сильнее, и был более шумным, и предлагал несколько меньшее быстродействие.
