Трёхтерабайтный жесткий диск WD30EZRS - исследуем неисследованное

Оглавление

Вступление

С момента появления трехтерабайтных жестких дисков прошло более полугода. Многие интернет-издания уже давно выпустили обзоры данной модели. В такой ситуации мне приходится быть в роли догоняющего, но в этом есть и свой плюс: можно уделить особое внимание тем моментам, которые слабо освещены другими авторами. В статье будет сделан акцент на преодолении рубежа в 2 ТБайта и особенностях работы диска на разных платформах.

Участники тестирования

WD30EZRS

145x200  11 KB. Big one: 720x1000  148 KB 145x200  9 KB. Big one: 720x1000  129 KB

250x125  9 KB. Big one: 1000x491  70 KB

Вот, собственно, диск. Он относится к экономичной линейке «Green», собран из четырех пластин (750 Гбайт на пластину), обладает скоростью вращения 5400 об/мин и кэшем 64 Мбайт. Дополнительный номер модели 00J99B0, версия прошивки 80.00A80.





Накопитель использует технологию Advanced Format, но особенности работы с секторами 4 Кбайта лежат несколько в другой плоскости, к проблеме границы в 2 ТБайта это не относится. В настоящее время во всех аналогичных моделях применяется неотключаемая эмуляция 512-байтовых секторов, так что подобные диски могут работать на любых системах наравне со своими классическими собратьями. Но, как и всем винчестерам с AF, WD30EZRS может потребоваться выравнивание раздела.

Недавно состоялся тихий анонс новой модели WD30EZRX с интерфейсом SATA-III. К сожалению, взять ее на тестирование не удалось.

WD20EАRS

145x200  11 KB. Big one: 720x1000  145 KB 145x200  9 KB. Big one: 720x1000  129 KB

250x125  9 KB. Big one: 1000x487  67 KB

Тестировать лишь один жесткий диск не так интересно, поэтому для понимания того, как далеко ушел прогресс, был взят двухтерабайтный диск из той же линейки. Его основные характеристики аналогичны: скорость вращения 5400 об/мин, кэш 64 Мбайт и технология Advanced Format. Дополнительный номер модели 00MVWB0 говорит о том, что это трехпластинная версия. Старые «четырехблинники» вмещали по 500 Гбайт на пластину и обладали более низкой скоростью линейного доступа, а 667-Гбайтные пластины позволяют не так сильно отставать от флагмана.

Тут необходимо пояснить, что емкость записи пластины формируется из плотности записи треков и плотности секторов. Последний параметр влияет на скорость линейного доступа и скоростью вращения, в то время как более плотные треки фактически ничего не дают. К сожалению, производители «взяли привычку» увеличивают емкость дисков в первую очередь за счет трековой плотности, но эмпирическое правило всё еще действует: более вместительные пластины позволяют рассчитывать на более высокие линейные скорости

Конфигурация тестовых стендов

Чтобы выяснить характер поведения трехтерабайтного диска, использовалось несколько систем. Полная конфигурация указана для первого стенда, для прочих – лишь отличия от него.

Платформа Intel Sandy Bridge (LGA 1155):

  • Процессор: Intel Core i7-2600K, 3,4 ГГц (HT выкл, TB вкл);
  • Система охлаждения: Scythe Yasya;
  • Термоинтерфейс: КПТ-8;
  • Материнская плата: Asus P8H67-M EVO (H67 степпинга B2, BIOS 1502);
  • Оперативная память: Samsung M378B5673FH0-CH9, PC3-10600 (1333 МГц, 9-9-9-24), 2x2 Гбайт;
  • Жесткий диск: WD Raptor WD740ADFD-00NLR5, 74 Гбайт;
  • Видеокарта: Radeon HD 6950, 1 Гбайт GDDR5 (инженерный образец);
  • Блок питания: Enermax Modu 87+, 700 Вт.





Используемое ПО:

  • Операционная система 1: Windows 7 x64 SP1 Ultimate RUS;
  • Операционная система 2: Windows XP x86 SP3 Pro RUS;
  • Обновления операционной системы: все на 12.04.2011;
  • Драйвер для видеокарты: Catalyst 11.3;
  • Драйвер для SATA контроллера: Intel RST 10.1.

Платформа AMD K10.5 (Socket AM3):

  • Процессор: AMD Phenom II X4 840, 3,2 ГГц;
  • Материнская плата: Biostar TA870+ (AMD 870 + SB850, BIOS 87XADA11);

Используемое ПО:

  • Драйвер для SATA контроллера: 11.4.

Платформа Intel Penryn (LGA 775):

  • Процессор: Intel Core 2 Duo E8400, 3 ГГц;
  • Система охлаждения: Intel Box cooler;
  • Материнская плата: Gigabyte GA-EP43-UD3L (P43 + ICH10, BIOS F6);
  • Оперативная память: Corsair CM2X2048-6400C4DHX, PC2-6400 (800 МГц, 4-4-4-12), 2x2 Гбайт;
  • Видеокарта: Sapphire Radeon HD 4350, 512 Мбайт DDR2.

Помимо стандартных комплектующих, использовались следующие компоненты:

  • Контроллер HighPoint Rocket 620

147x200  8 KB. Big one: 734x1000  107 KB 147x200  6 KB. Big one: 739x1000  76 KB
250x137  9 KB. Big one: 1000x548  75 KB

200x200  15 KB

Western Digital поставляет эту малютку с каждым диском WD30EZRS, поскольку драйверы чипсетов большинства материнских плат не поддерживали накопители больше 2 ТБайт. В нем прошит BIOS Rocket 620 v1.1 и, в отличие от более дорогого RocketRAID, отсутствует поддержка массивов. Windows 7 опознает его самостоятельно, без дополнительных драйверов.

Не лишним будет озвучить интересный факт: этот контроллер в теории должен поддерживать SATA-III, я собирался использовать его для этой статьи, но накопители с таким интерфейсом вообще не определялись, а переключить их принудительно в режим SATA-II не было никакой возможности. Либо я один такой неудачник, либо данный экземпляр является неполноценным Rocket 620.

Контроллер Silicon Image SIL-3114





250x223  11 KB. Big one: 1000x893  114 KB 250x223  9 KB. Big one: 1000x896  79 KB
250x152  9 KB. Big one: 1000x608  76 KB
200x200  17 KB

Лучший из худших SATA контроллеров . За 500 рублей сложно требовать от него скорости, функциональности и стабильности. Поддерживается SATA лишь первой версии, но это вполне логично: пиковая пропускная способность PCI 33 МГц лишь 133 Мбайт/с – меньше, чем скорость одного SATA порта. К тому же, она делится между всеми устройствами на шине. «Чип» вообще очень древний, появился в 2003 году, если не раньше, тем не менее, он поддерживает адресацию 48-bit LBA, а соответствующее ПО регулярно обновляется (использовалась прошивка 5.4.0.3 и драйвер 1.5.20.3). Как показала практика, он способен работать с трёхтерабайтными дисками.

Внешний контейнер Agestar 3CB3AH1T

250x153  8 KB. Big one: 1000x612  55 KB 250x153  8 KB. Big one: 1000x651  62 KB
168x200  14 KB

С виду добротный внешний бокс для SATA винчестера 3,5”. Поддерживает USB 3.0 и eSATA, наделен хорошим охлаждением и термодатчиком. Приобретен мной для своих собственных нужд, но первое его применение будет именно в этой статье.


В итоге для испытаний WD30EZRS использовались девять платформ. Далее они всегда будут следовать именно в этом порядке:
  • Intel Sandy Bridge, контроллер H67 в режиме AHCI, ОС Windows 7 x64;
  • AMD Phenom II, контроллер SB850 в режиме AHCI , ОС Windows 7 x64;
  • Intel Sandy Bridge, контроллер H67 в режиме AHCI, ОС Windows XP 32 бит;
  • Intel Core 2 Duo, контроллер ICH10 в режиме AHCI, ОС Windows 7 x64;
  • Intel Sandy Bridge, контроллер H67 в режиме IDE, ОС Windows 7 x64;
  • Intel Sandy Bridge, контроллер Rocket 620, ОС Windows 7 x64;
  • Intel Sandy Bridge, контроллер SIL-3114, ОС Windows 7 x64;
  • Intel Sandy Bridge, контроллер USB 3.0, ОС Windows 7 x64;
  • Intel Sandy Bridge, контроллер USB 2.0, ОС Windows 7 x64.

WD20EАRS тестировался только на первой из них.

Прочие режимы контроллеров будут проверены на возможность преодоления барьера 2 Тбайта. Запускать бенчмарки на них не планируется, информации и так много. 32-битный Windows 7 не тестировался, его основное отличие лишь в том, что он не может загружаться с подобного диска даже при использовании UEFI вместо BIOS. Надеюсь, такой накопитель никто и не будет использовать как системный, для этого существуют менее емкие, но более скоростные модели.

Методика тестирования

Глобальные настройки:

  • В ОС не установлен никакой антивирус, способный влиять на замеры производительности дисков, в том числе Windows Defender.
  • Отключена служба индексирования файлов, и фоновая дефрагментация. По той же причине.
  • В Windows 7 отключен UAC, который делал невозможным работу некоторых тестовых программ.
  • В момент снятия замеров не используются программы фонового мониторинга типа Crystal Disk info, HWMonitor, счетчиков perfmon и прочих.
  • Кеш записи дисков настроен по умолчанию (в диспетчере устройств в свойствах диска на вкладке «политика»). Для SATA подключений поставлена галка «разрешить кэширование записей для этого устройства», «Повышенная производительность» не активирована. USB-устройства оптимизированы для быстрого удаления.
  • На платформе AMD и Sandy Bridge накопители подключались к порту SATA-III.





Из набора тестовых приложений на этот раз исключены прикладные программы, поскольку на разных платформах результаты были бы искажены процессорозависимостью.

  • HD Tune Pro 4.60. Один из самых популярных бенчмарков для накопителей. Использовался для получения графиков линейного чтения и записи и определения времени случайного доступа.

  • Crystal Disk Mark 3.0 Завоевавший популярность тест, который позволяет измерить скорость диска в восьми режимах: чтение и запись при последовательном доступе, в случайном режиме крупными блоками по 512 Кбайт, мелкими блоками по 4 Кбайта и те же 4-Кбайтные запросы при длине очереди к диску в 32 запроса (проверка эффективности работы NCQ и механизмов распараллеливания нагрузки). Я использовал настройки по умолчанию, а именно пятикратный прогон на участке 1000 Мбайт. На Windows 7 применялась 64-битная версия, на Windowx XP – 32х.

  • Intel NAS Performance Toolkit 1.7.1. NASPT – очень мощный тест, сопоставимый по функционалу с IOMeter, и разработанный прежде всего для тестирования сетевых накопителей. Я использовал как стандартные шаблоны, так и свой собственный, представляющий модель BitTorrent клиента.

  • FC-test 1.0 build 11. В предыдущих обзорах программа работала над двумя NTFS разделами по 32 Гбайт. В этот раз было принято решение использовать полную емкость дисков и разбивать их пополам. Перед началом каждого замера компьютер перезагружался, весь процесс полностью автоматизирован.
    В качестве тестовых наборов использовались шаблоны Install (414 файлов общим объёмом 575 Мбайт), ISO (3 файла общим объёмом 1600 Мбайт) и Programs (8504 файл общим объёмом 1380 Мбайт). Для каждого набора измерялась скорость записи всего набора файлов на диск (тест Create), скорость чтения этих файлов с диска (Read), скорость копирования файлов внутри одного логического диска (Copy near) и скорость копирования на второй логический диск (Copy far). Агрессивное кэширование записи Windows 7 искажает результаты в тесте Create, поэтому я ограничусь обнародованием трёх оставшихся результатов для каждого шаблона.

  • Модели BitTorrent клиента. Идеальная роль вместительного и экономичного накопителя - файловое хранилище для медиаколлекции. Большинство покупателей такого устройства наверняка будут использовать его для работы в файлообменных сетях. Я попытался смоделировать несколькими способами поведение самой популярной программы – uTorrent. Для этого использовался IOMeter 2006.07.27 и вышеупомянутый NASPT. Подробности в разделе тестирования производительности.

Рубеж 2 ТБайта: что, как и почему


Теория

В эту тему можно углубляться сколь угодно далеко, но я постараюсь не залезать в дебри. Для достижения успеха нужно сложить «слоеный пирог» из различных технологий. Невыполнение хотя бы одного условия лишает возможности нормально работать с подобным диском.

Материнская плата: BIOS / UEFI

Для загрузки с накопителей объемом более двух терабайт вместо классического BIOS необходим UEFI (Unified Extensible Firmware Interface), это связано с поддержкой GPT и MBR форматов. Для загрузки ОС BIOS всегда использует MBR, а загружать систему с GPT диска может только UEFI. Новые материнские платы теперь часто оснащаются этой системой, а вот старые почти поголовно лишены этой прелести. UEFI не всегда означает цветастый интерфейс и поддержку мышки, так что лучше всего обратиться к описанию на сайте производителя платы.

Если необходимости в загрузке с больших дисков нет, то можно обойтись и без UEFI.

Адресация: 48-bit LBA

Эта проблема была актуальна в 2003-2004 годах. Раньше повсеместно использовалась адресация 24-bit LBA, которая позволяла адресовать 2^24*512=128 Гбайт. Или 137 «десятичных» гигабайт, к которым уже все привыкли. Стандарт ATA-6 принес миру 48-bit LBA, что позволяет адресовать 128 Петабайт (или 144 в другой системе счисления). Windows 2000 SP2 и XP без обновлений не умели с ним работать, но с более поздними системами проблем нет. Актуальные на сегодняшний день контроллеры поддерживают этот стандарт, причем некоторые из них дошли уже до 64-bit LBA.

Прошивка и драйвер контроллера

Даже если с 48-bit LBA всё хорошо, возможны и другие ограничения. Обобщить их сложно, но за примерами далеко ходить не надо: чипсетные SATA контроллеры Intel научились распознавать диски более 2 ТБайт лишь после выхода последнего драйвера RST 10.1, хотя возможность собирать аналогичные RAID массивы была давно. Дешевые дискретные контроллеры, USB контейнеры, устройства типа медиаплееров и видеорегистраторов зачастую спотыкались и о более низкий порог без видимых причин.

Формат диска: GPT

Самая острая проблема, о которой все говорят. Новый формат размещения таблиц разделов GPT (или GUID) пришел на смену MBR – глобальное изменение с момента появления архитектуры IBM PC 30 лет назад. MBR не в состоянии адресовать раздел за пределами двухтерабайтной отметки при использовании 512-байтовых секторов. Теоретически размер сектора можно увеличить, технология Advanced Format с ее эмуляцией это промежуточный этап. Но к родным 4-Кбайтовым секторам индустрия еще не готова. В частности, Microsoft пока не поддерживает такие диски даже в Windows 7 SP1, но работа в данном направлении ведется. Вот официальная статья на эту тему. Кстати, в ней же сказано, что использовать диски с Advanced Format на Windows XP настоятельно не рекомендуется.

Созданием разных разделов тут не обойтись, так как загвоздка на более низком уровне. Использовать MBR может только отдельное устройство, видимое в загрузочном меню. В RAID массиве можно создать несколько LUN’ов (Logical Unit Number) – виртуальных дисков, которые определяются в BIOS как физические – в этом случае большой объем можно «порубить» на области менее 2 Тбайт и использовать MBR. Но с одиночным диском такой номер не пройдет.

GPT диски поддерживаются Windows XP x64, Vista обоих разрядностей и более поздними. Объем, адресуемый новым форматом, исчисляется зеттабайтами (миллиарды терабайт). Самый популярный 32-битный XP в этом плане безнадежно устарел.

Файловая система

Если вы выполнили все вышеперечисленные условия и даже успешно разобрались с GPT, то получили большой пустой контейнер, в котором еще предстоит разместить логические разделы, то есть файловую систему. С FAT32 при использовании самых больших кластеров теоретически возможно создать том до 8 ТБайт, хотя далеко не каждая программа для форматирования способна это реализовать. NTFS в (Windows 2000 и старше) со стандартными 4-Кбайтными кластерами поддерживает тома до 16 ТБайт, при использовании максимальных – 256 ТБайт. Предел для линуксовых ext2/ext3 – 32 ТБайта. Как видите, запас еще есть, хотя исчерпание этих возможностей не за горами.

Практика

Платформа Intel Sandy Bridge (LGA 1155):

В режимах IDE и AHCI под Windows 7 проблем не было. Диск корректно определяется и после преобразования в GPT нормально работает. А с RAID режимом не все ладно. При такой конфигурации в Intel RST тот порт, к которому подключен трёхтерабайтник, стал определяться как свободный, а другие свободные порты вообще исчезли.

450x339  19 KB. Big one: 602x454  76 KB

Официального подтверждения этой проблемы я не нашел, но в этой новости у иностранных коллег сказано, что Intel и не обещал такой поддержки. Если вы собирались использовать RAID массив, например, для системы совместно с большим диском для хранения, вы будете вынуждены подключать их к разным контроллерам, либо ждать выхода версии RST старше 10.1.

Платформа AMD K10.5 (Socket AM3):

C AMD не возникло вообще никаких проблем. WD30EZRS нормально определился и в AHCI, и в RAID режимах контроллера.

450x324  27 KB. Big one: 759x547  93 KB
Платформа Intel Penryn (LGA 775):

Всё было идентично Sandy Bridge, в режимах IDE и AHCI всё хорошо. RAID я проверить не мог, поскольку южный мост на плате всего лишь ICH10, без R. На форумах встречаются жалобы, что из трех терабайт может быть доступно только 750 Гбайт – первые 2 (честных) терабайта исчезают. Надеюсь, Intel в скором времени изменит ситуацию к лучшему.

Контроллер HighPoint Rocket 620

На этапе загрузки BIOS нормально видит большой диск, драйвер Windows 7 его успешно подхватывает.

Контроллер Silicon Image SIL-3114

«Чип» c прошивкой 2007 года на удивление легко справился с поставленной задачей. В системе всё определилось корректно.

Внешний контейнер Agestar 3CB3AH1T

Производитель ничего не говорит о поддержке больших дисков, тем не менее, накопитель WD успешно завёлся в этом боксе.

Paragon GPT Loader и Asus Disk Unlocker

Два этих новых приложения позволяют обойти некоторые ограничения, которые есть на Windows XP. Давайте познакомимся с ними поближе.

Paragon GPT Loader

Компания Paragon создала одну из версий утилиты WD Align, а этот продукт позволяет Windows XP полноценно работать с GPT дисками! Выглядит это так:

450x342  17 KB. Big one: 770x585  68 KB

Первое, что предлагается, это конвертировать диск в GPT формат. На следующем шаге вы просто выбираете, какой именно (заметьте, полный объем уже сразу виден):

450x381  15 KB. Big one: 578x489  22 KB

После конвертации можно приступить к созданию разделов:

450x342  19 KB. Big one: 770x585  71 KB

В очередной раз нужно выбрать, с каким диском вы будете работать:

450x422  21 KB. Big one: 578x542  25 KB

На следующем шаге задать объем раздела:

450x422  19 KB. Big one: 578x542  26 KB

Назначить букву и метку тома:

450x422  16 KB. Big one: 578x542  23 KB

И вуаля, получаем 3 ТБайта на Windows XP! Дальнейшие тесты на ней стали возможны именно благодаря этому инструменту.

450x214  22 KB. Big one: 1056x503  62 KB

Скажу больше. GPT работает по всем правилам. Диск, преобразованный в этот формат, корректно распознается в Windows 7. Обратная совместимость тоже есть: созданный в «Семерке» том нормально работает на XP с GPT loader’ом.

Разделами на таком накопителе можно управлять из стандартной консоли, но учтите, что Advanced Format никто не отменял: XP требует последующего выравнивания разделов.

450x301  15 KB. Big one: 779x521  38 KB

Форматирование через GPT loader избавляет от подобной нужды, но если вы по привычке создали раздел стандартными средствами и забыли про WD Align, то получите существенное падение производительности. Вот результат краткого теста в Crystal Disk Mark:

Выровненный | Не выровненный

250x229  16 KB. Big one: 406x372  32 KB 250x229  16 KB. Big one: 406x372  30 KB

На случайной записи невооруженным глазом видно падение производительности в разы.

Теперь о грустном. Во-первых, производитель заявляет, что этот инструмент позволяет обойти ограничение драйвера Intel даже на Windows 7. У меня ничего не вышло, так как пока контроллер работает в режиме RAID, диск просто отсутствует в системе как устройство.

Во-вторых, GPT loader официально работает только с внутренними одиночными дисками, никаких массивов или внешних контейнеров. Это действительно так:

450x381  14 KB. Big one: 578x489  21 KB

Если диск работает в USB контейнере, пространство за границей 2 ТБайт не определяется.

В-третьих, GPT диск уже нельзя конвертировать обратно в MBR без сторонних утилит. А в-четвертых, GPT loader стоит $20. Бесплатная бета версия (вышедшая в конце 2010 года) уже не доступна.

Наверняка кто-то из вас захочет обойти ограничение с MBR при помощи динамических дисков, ведь с их помощью можно было собирать большие RAID массивы. Можете сразу оставить эту идею, попытка преобразования приводит к ошибке:

450x321  23 KB. Big one: 690x492  36 KB

Telegram-канал @overclockers_news - это удобный способ следить за новыми материалами на сайте. С картинками, расширенными описаниями и без рекламы.
Страницы материала
Страница 1 из 3
Оценитe материал
рейтинг: 4.6 из 5
голосов: 86

Комментарии 510 Правила



Возможно вас заинтересует

Популярные новости

Сейчас обсуждают