Лаборатория продолжает цикл материалов о ретроклокинге. В данной статье мы будем разгонять HDD! Но если вы подумали, что речь пойдет об увеличении количества оборотов шпинделя накопителя, вращающего магнитные пластины диска, либо о погружении устройства в жидкий азот, то вы ошиблись. Мы займемся поиском самого оптимального и скоростного решения для ретро-ПК. Как известно, жесткий диск – единственный компонент системы, который в своем развитии прибавлял совсем немного, переходя от поколения к поколению.
Сейчас в эпоху SSD многие даже и не помнят, как «шуршал», «жужжал» и возможно «кряхтел» какой-нибудь HDD на 4 Гбайт и как долго шла загрузка очень большой по объему игры. Взглянув на это безобразие с высоты прошедших десятилетий, я решил, что дисковую подсистему надо ускорить. Тем более ретроклокинг это тот же оверклокинг и количество очков в PCMark 2004 сильно зависит от используемого типа источника носителя информации, да и SuperPi любит скоростные решения. Поэтому было решено провести сравнение различных типов носителей информации.
В качестве тестового стенда мы возьмем старый добрый Socket 7 на базе материнской платы из прошлого обзора AZZA (PT-5IT Socket 7, чипсет «Intel 430TX») и процессора Intel Pentium 233 МГц. В число прочих участников вошли старые HDD объемом от 0.5 Гбайт c интерфейсом IDE, диски на десятки гигабайт с интерфейсом SATA, а также пара SCSI-дисков, пара твердотельных накопителей, пара адаптеров интерфейсов, Compact Flash card и три RAID-контроллера.
Полный набор тестируемого «железа» выглядит так:
Перед началом тестирования нужно сделать одно важное замечание. Прошивка BIOS материнской платы была пропатчена BIOS patcher для обеспечения совместимости с носителями большого объема.
Если кто-то впервые собирает ретро-компьютер и планирует использовать современный жесткий диск большого объема, он может столкнуться с проблемой отказа установки Windows из-за неправильного определения геометрии жесткого диска BIOS системной платы. В различное время существовало несколько ограничительных барьеров размеров HDD: 528 Мбайт, 2.11 Гбайт, 3.26 Гбайт, 4.22 Гбайт, 8.46 Гбайт, 32 Гбайт, 137 Гбайт и несколько других. Поэтому стоит заранее позаботиться о совместимости HDD с конкретной моделью материнской платы.
Для начала представим восемь классических жестких дисков, принявших участие в тестировании. Начнем от меньшего к большему по их объему:
Модель Seagate UX (ST320014A) представлена двумя экземплярами, поэтому суммарно дисков восемь.
Остальные участники тестирования выглядят так:
Стенд собран, процессор работает в своем штатном режиме (FSB 66 МГц х 3.5 = 233 МГц). За отображение отвечает PCI-версия видеокарты GeForce 2 MX400 64 Мбайт.
Дополнительно в PCI шину установлен USB-PCI-контроллер, к которому подключается мышь с USB-интерфейсом и флэшка для снятия конечных результатов, так как на материнской плате единственный внешний разъем это DIN для клавиатуры, подключаемой через адаптер DIN/PS2.
Теоретическая пропускная способность шины PCI равна 133 Мбайт/с, посмотрим, сколько в действительности останется на дисковую подсистему, подключенную к PCI-RAID-контроллеру. Ведь у нас к этой шине подключено несколько устройств, которые несколько ограничивают оставшуюся пропускную способность данного интерфейса.
Необходимо отметить, что старые материнские платы обеспечивают очень низкую пропускную способность IDE-контроллера. Так, тестируемая AZZA PT-5IT на базе чипсета на Intel 430TX поддерживает только режим Ultra DMA2, что на практике означает максимальную скорость передачи данных 33 Мбайт/с. По современным меркам это не много, но это далеко не самый худший вариант.
Например, у меня есть двухпроцессорная материнская плата Socket 7, так она и вовсе поддерживает стандарт Multi-word DMA Mode 2, а это еще ниже – всего 16 Мбайт/с. Но ее спасает встроенный SCSI-контроллер и RAID port, чего не скажешь об обычной десктопной модели Socket 7.
Свойства встроенного IDE-контроллера на AZZA PT-5IT выглядят следующим образом:
В процессе тестирования операционная система устанавливалась на вторичный канал IDE на HDD Seagate Barracuda ATA IV (ST340016A) UDMA100, 40 Гбайт. Тестируемые носители подключались отдельно к первичному каналу IDE. На каждом канале всегда находилось по одному устройству. Raid-контроллеры устанавливались по очереди, перед установкой драйверы предыдущего устройства удалялись.
Тестирование проводилось в Windows XP SP3 с помощью следующего ПО:
На первый взгляд все готово, а так оно и было, тесты были проведены, введение написано, но спустя неделю ко мне попал RAID-контроллер Supermicro модель SAT2-MV8 на базе Marvell 88SX6081.
Данный контроллер намного серьезнее всех выше перечисленных. Это восьмиканальный контроллер стандарта SATA II, который поддерживает 64-х битную 133 МГц шину PCI-X. Естественно, я не мог не испытать его в деле, тем более он прекрасно работает с обычной 33 МГц шиной PCI. Ниже представлены его фотографии.
В тестах, где скоростные характеристики выходили за пределы пропускной способности чипсетного IDE-контроллера, в лидерах оказался RAID-контроллер Adaptec AAR-1210SA в паре с SSD Crucial M4 128 Гбайт и Kingston SSDNow V300 60 Гбайт. Crucial M4 чаще был быстрее, однако разница между ними невелика. Самая большая разница у двух твердотельных накопителей наблюдалась в операциях последовательного чтения и записи.
На фоне всех старичков с магнитными пластинами хорошо смотрится SCSI-диск Seagate Barracuda 18XL 18 Гбайт. Самой слабой стороной CompactFalsh оказалась случайная запись блоками размером 4 Кбайт, а вот по чтению аналогичных блоков CompactFalsh проигрывает только лишь SSD.
В тесте последовательной записи абсолютный рекорд составил 92.22 Мбайт/с. То есть при теоретической пропускной способности шины PCI на все оставшиеся устройства ей осталось чуть более 40 Мбайт/с. Мне пока интересно, почему SSD на RAID-контроллерах показали низкие результаты в случайной записи и чтении блоками размером 4 Кбайт, ведь они способны на более, сказывается низкая производительность CPU, неспособного раскрыть весь потенциал SSD.
Самым интересным тестом оказался тест «Загрузки CPU». RAID-контроллер Supermicro «SAT2-MV8» демонстрирует фантастическую загрузку центрального процессора – 100%! Понятное дело, что на такие системы RAID-контроллер и не был рассчитан, но радует сам факт, что инженеры Supermicro сделали очень качественный продукт (об этом еще немного ниже), который способен работать в таких вот неприхотливых условиях.
На графиках отсутствует результат RAID-контроллера Promise FastTRAK100 TX2 с 2х HDD RAID0 Seagate UX. Тест просто намертво зависал через несколько секунд после начала тестирования. Думаю, вина лежит на качестве драйвера для данного контроллера.
Пара SSD здесь идет практически вровень, и такого разрыва, как в тесте CrystalDiskMark 5.2.0, уже не наблюдается. Расстановка сил приблизительно соответствует предыдущим показателям, сделанным в CrystalDiskMark 5.2.0.
Данный тест был взят для наглядности и в качестве альтернативы современным тестам производительности накопителей. HD Tach был популярен в 2004 году, посмотрим, сможет ли тест адекватно оценить всех участников нынешнего тестирования, ведь на момент выпуска он и не подозревал о таких монстрах, как SSD.
Еще одной положительной чертой теста можно считать функцию сохранения и наглядного сравнения двух результатов, чем я и воспользовался на практике.
Два SSD, подключенных к одному и тому же RAID-контроллеру
SSD Kingston SSDNow V300, подключенный к чипсетному IDE-контроллеру и через Adaptec 1210SA
IDE HDD Seagate Barracuda ATA IV 40 Гбайт против SSD Kingston SSDNow V300 60 Гбайт
SCSI против IDE (SCSI Seagate Barracuda 18XL 18 Гбайт Vs IDE Seagate UX 20 Гбайт)
CompactFlash card и IDE Seagate Medalist 3210 3.2 Гбайт
IDE Seagate UX 20 Гбайт в RAID0 и отдельно
SCSI IBM UltraStar 9ES 4.5 Гбайт против IDE Seagate Medalist 3210 3.2 Гбайт
Два RAID-контроллера против одного SSD (Adaptec 1210SA синий - Supermicro SAT2-MV8 красный)
NVMe SSD Samsung 950 Pro 256 Гбайт
Да, вы не ошиблись, это график чтения NVMe SSD накопителя Samsung 950 Pro 256 Гбайт, сделанный по моей просьбе главным специалистом лаборатории по современным накопителям I.N..
Как можно видеть, программа HD Tach показывает адекватный результат, хотя и не позволяет сохранить его под Windows 10, но главное, что она работает правильно спустя двенадцать лет. С обзором твердотельного накопителя Samsung 950 Pro вы можете ознакомиться по этой ссылке.
Думаю, все в курсе существования данного тестового пакета. В моем случае будут использоваться тесты раздела HDD Test Suite.
При помощи данных подтестов снимаются показатели работы носителей информации в четырех режимах: «Windows XP Startup» эмулирует обращение к накопителю во время загрузки операционной системы, «Application Loading» – тестирует дисковую активность при последовательном открытии и закрытии шести популярных приложений, «File Copying» – тестирует работу жесткого диска при копировании специального набора тестовых файлов, «General Usage HDD» – оценивает дисковую активность при работе набора часто встречающихся приложений.
В конце тестирования на основании полученных результатов подсчитывается итоговый индекс производительности носителя информации, и чем он больше, тем быстрее ваша дисковая или твердотельная система хранения информации.
PCMark 2004А где же результаты Adaptec 1210SA и Promise FastTRAK100 TX2? Тест PCMark на середине каждого подтеста безуспешно рапортовал о невозможности его завершения. Судя по всему, наблюдались проблемы с кэшированием данных на накопитель. Мои попытки разрешить данную проблему не привели к положительному результату. А вот у контроллера Supermicro SAT2-MV8 никаких проблем ни в одном из тестов не наблюдалось, это, к слову, о качестве написания драйверов. И в итоге он оказался лидером.
CompactFalsh, можно сказать, провалила данный тест, а SSD, подключенный к контроллеру материнской платы, как минимум в три раза быстрее любого HDD.
Я не буду приводить здесь результаты всех участников тестирования, отмечу лишь общие тенденции. Процессор Pentium MMX на частоте 233 МГц на данной конфигурации в среднем рассчитывает число Pi с одним миллионом знаков после запятой за 10 с половиной минут. Напомню – чем меньше время подсчета, тем лучше результат.
Хуже всех справился самый старший участник, и он же самый медленный – HDD WD Caviar 2540 (WDAC2540-00F) с объемом 540.8 Мбайт. Его результат перевалил за 11 минут 12 секунд. Чуть лучше получилось у связки Supermicro SAT2-MV8 и SSD Kingston SSDNow V300 60 Гбайт, что, мягко говоря, настораживает. Возможно, дело в том, что данный контроллер очень сильно нагружает расчетами CPU, отсюда и такой низкий итоговый результат, так как процессорное время тратилось на обработку запросов контроллера. Все жесткие диски разместились приблизительно в диапазоне 10 минут 30-50 секунд.
Хорошие результаты получились у SSD, подключенных к RAID-контроллеру Adaptec 1210SA, но еще лучше результат у связки чипсетного контроллера и SSD, итоговое время 10 минут 22 секунды. Лучший результат обеспечила, как ни странно, CF карта Transcend Ultra 133x – 10 минут 16 секунд. В ее пользу, возможно, сыграл тот факт, что она в отличие от всех носителей информации была отформатирована в FAT16, а, как известно, даже FAT32 быстрее в таких задачах, чем NTFS.
Остается лишь сказать, что все точки над «i» еще не расставлены. Для всестороннего изучения данного вопроса мне необходим полностью аппаратный RAID-контроллер, CPU которого брал бы всю нагрузку на себя, разгрузив тем самым центральный процессор. Так, лучший по характеристикам контроллер Supermicro SAT2-MV8 загружает в тестах Intel Pentium 233 МГц на все 100%.
Подводя итог по жестким дискам, можно сказать одно – чем моложе накопитель, тем он быстрее, ведь технологии не стоят на месте. SCSI-диски тоже хороши, даже где-то лучше обыкновенных HDD, но они меньше распространены и к ним необходим SCSI-контроллер. Плюс не стоит забывать, что шумовые характеристики зачастую не в пользу SCSI, шум от которых намного выше обычного HDD. Но этот минус может быть зачастую и плюсом, поскольку есть любители «послушать» работу таких дисков, благо звучат они по-особому.
Твердотельные накопители давно и прочно вошли в реальную жизнь. Они быстры, бесшумны и хорошо подойдут в качестве постоянного носителя информации в ретро-ПК. А вот использовать их с RAID-контроллером или без, тут уже нужно смотреть на задачи, которые ставятся пользователем. Для бенчмаркинга в тестовом пакете PCMark RAID-контроллер просто необходим, так как пропускной способности штатного IDE-контроллера маловато, а вот для других целей, где основная нагрузка ложится на CPU, такой контроллер, наоборот, может помешать.
Работа не самой скоростной CF карты меня в очередной раз приятно удивила. Если взять карту побыстрее, то результат только улучшится. В прошлом году я на платформе Socket 3 вместе с CPU Intel Pentium Overdrive 83@100 МГц занимался расчетом числа Пи c 32 миллионами знаков после запятой в рамках проходившего тогда турнира HWBOT Old School. Для прохождения данного теста требовалось около двух с половиной дней непрерывных подсчетов, и обыкновенный жесткий диск просто вырубало на вторые сутки, а CompactFlash без особых проблем справилась с задачей.
Думаю, мы еще вернемся к данной теме, надо же как-то I.N. помогать развивать тему накопителей
И в завершение – одно ретро-фото на память. Серверная материнская плата Dual-Socket 7, о которой упоминалось в начале статьи. Надеюсь, она себя еще покажет в будущих обзорах.
