Нужно больше гигабайтов! Групповое тестирование жестких дисков объёмом 4 Тбайт

Несмотря на то, что твердотельные накопители с каждым годом становятся всё доступнее, обычные «харды» ещё не скоро исчезнут с прилавков магазинов. Если брать в качестве определяющего такой параметр, как цена за гигабайт, то ничего доступнее жестких дисков пока нет и не предвидится. А если рассматривать только жесткие диски, то оптимальными по этому параметру будут именно четырехтерабайтники. Вот и выясним, какой из них лучше.

На момент выхода этой статьи четыре терабайта — максимально возможный объём для 3,5-дюймового жесткого диска. Как известно, объём диска зависит от двух факторов: от объёма пластин, которые установлены внутри «банки», и их количества. Пока максимальный объём пластины составляет 1 Тбайт, а в «банку» помещается четыре таких пластины, хотя иногда бывают исключения. Порой в 4-Тбайт диски устанавливают пять пластин по 800 Гбайт каждая. Здесь стоит пояснить, что скорость чтения и записи жесткого диска зависит от объёма его пластин и от скорости их вращения. Поэтому если сравнить диски объёмом 4 Тбайт с четырьмя пластинами по 1000 Гбайт и пятью по 800 Гбайт, то первый диск будет заметно быстрее второго при одинаковой скорости вращения шпинделя.

Между прочим, пять пластин — это не предел. В компании HGST предлагают заполнять «банку» жесткого диска гелием. Гелий примерно в шесть раз менее плотный, чем воздух, а значит, сила трения в нем будет гораздо меньше, чем в обычной, воздушной среде. Такой поход позволит понизить энергопотребление диска, что благоприятно скажется на его температуре. Из-за этого будет возможно разместить в диске до семи пластин вместо обычных пяти. Таким образом мы можем получить диски большого объёма с привычной плотностью записи на одной пластине. Впрочем, не стоит радоваться раньше времени — есть вероятность, что сперва такие диски появятся только на корпоративном рынке, а до обычных компьютерных магазинов они «дойдут» лишь через несколько месяцев.

⇡#Участники тестирования

На этот раз мы решили взять обычные десктопные жесткие диски и сравнить их с корпоративными решениями с портом SATA.

• Western Digital Black WD4001FAEX
• Western Digital RE WD4000FYYZ
• Seagate Desktop HDD.15 ST4000DM000
• Seagate NAS ST4000VN000
• Seagate Enterprise Capacity 3.5 HDD ST4000NM0033

Диски, собранные в этом сравнительном тестировании, довольно сильно различаются по многим параметрам: скорости вращения шпинделя (5900 либо 7200 об/мин), количеству и объему пластин (четыре по 1 Тбайт либо пять по 800 Гбайт), размеру буфера (64 либо 128 Мбайт). Рассмотрим каждый из них подробнее.

⇡#Western Digital Black (WD4001FAEX)

О «чёрной» серии накопителей Western Digital, пожалуй, слышал каждый, кто хоть раз интересовался жесткими дисками. Эти модели считаются одними из самых высокопроизводительных жестких дисков в ассортименте WD благодаря быстрому актуатору, с помощью которого значительно уменьшается время поиска нужной дорожки. Впрочем, в «банках» таких дисков по прежнему находится пять пластин ёмкостью по 800 Гбайт каждая, а значит, в тестах последовательного чтения/записи диски WD Black могут проиграть моделям с терабайтными пластинами.

Что ещё можно сказать о WD Black WD4001FAEX? Только то, что, если судить по характеристикам, которыми захотел поделиться с нами производитель, этот диск похож на свои аналоги от других компаний. Размер буфера диска составляет 64 Мбайт, что считается нормой среди «хардов» такого объёма. А вот энергопотребление у WD Black не самое маленькое среди его конкурентов: 8,6 Вт в простое и 10,4 Вт при случайной записи или чтении. Впрочем, и максимальные температуры у него тоже неслабые: до 70 градусов Цельсия в простое и до 60 в работе, что в теории свидетельствует о достаточно большом запасе прочности устройства. Вот только технологию Advanced Format этот диск не поддерживает, а следовательно, размер его сектора составляет 512 байт.

К сожалению, один существенный минус у диска всё же найдётся — это его стоимость. На момент написания этой статьи средняя цена Western Digital Black WD4001FAEX составляет примерно 8 600 рублей, хотя за подобный диск Seagate придётся отдать гораздо меньше — 5 600 рублей. В московских интернет-магазинах можно найти «чёрный» диск и за 8 000 рублей, хотя и конкурент от Seagate там будет стоить немного дешевле — около 5 500 рублей. Быть может, до сих пор сказываются последствия памятного наводнения 2011 года, хотя такая цена может быть обусловлена долгосрочной пятилетней гарантией, что в некотором роде тоже неплохо.

⇡#Seagate Desktop HDD.15 ST4000DM000

Seagate Desktop HDD.15 ST4000DM000 — неплохая и доступная альтернатива WD Black WD4001FAEX. Диск Seagate Desktop HDD.15 пришёл на смену серии Barracuda, которая известна не одному поколению системных администраторов. Видимо, в Seagate решили уменьшить количество линеек своей продукции и сделать названия моделей «близкими к народу». Поэтому вместо старых, добрых «барракуд» на рынке появились диски с говорящими названиями Desktop HDD, Laptop Ultrathin HDD и им подобные.

Стоит отметить, что в «банке» Seagate Desktop HDD.15 находятся четыре пластины ёмкостью 1000 Гбайт каждая, а значит, этот диск мог бы оказаться быстрее рассмотренного ранее WD Black, если бы не тот факт, что скорость вращения шпинделя у него составляет 5900 об/мин (данные получены из неофициальных источников, хотя вполне согласуются с результатами наших бенчмарков, в чем вы вскорости убедитесь). Собственно, разница между этими дисками видна уже по энергопотреблению: Seagate Desktop HDD.15 во время простоя потребляет всего 5 Вт, а во время работы — 7,5 Вт. Напомним, что WD Black потреблял 8,6 и 10,4 Вт соответственно.

Что касается максимальной температуры, то у Seagate Desktop HDD.15 ST4000DM000 она такая же, как и у WD Black: 70 градусов в простое и 60 во время работы. Если учесть разное энергопотребление этих дисков, можно утверждать, что в работе Seagate Desktop HDD.15 будет холоднее, чем WD Black. И кроме того, в отличие от WD Black, этот диск поддерживает технологию Advanced Format, а значит, размер сектора у него составляет 4 Кбайт, что увеличивает плотность записи за счёт ликвидации межсекторных промежутков и поднимает процент скорректированных ошибок чтения.

⇡#Seagate NAS ST4000VN000

В предыдущем разделе мы говорили о том, что в Seagate решили пересмотреть наименования своих моделей. Пожалуй, только диску Seagate NAS ST4000VN000 это не пошло на пользу. Если убрать из названия номер модели, то можно решить, что перед нами не жесткий диск, а обычный сетевой накопитель. Тем более что по цене диск похож на некоторые NAS начального уровня — на момент написания этой статьи за Seagate NAS HDD ST4000VN000 просят примерно 6 500 рублей.

Диск Seagate NAS ST4000VN000 создан специально для сетевых хранилищ и находится где-то между простыми «пользовательскими» винчестерами и корпоративными решениями. Впрочем, ничто не мешает использовать его в качестве обычного накопителя. Особенно он может подойти тем, чей ПК работает круглые сутки и практически никогда не выключается. Устоявшаяся заявленная скорость чтения и записи у этого диска самая высокая их всех — 180 Мбайт/c. Если учесть, что в «банке» установлено четыре терабайтных пластины, такой результат может быть достижим. Количество циклов парковки головок составляет 600 000 — тоже лучший результат (такой же у WD RE), а максимально допустимая рабочая температура равняется 70 градусам Цельсия. Отдельно стоит сказать о скорости вращения пластин, которая составляет 5 900 об/мин. В Seagate уверяют, что нашли компромисс между тишиной и быстродействием. Так это или нет — мы узнаем в разделе, посвящённом тестированию.

От «бизнес-класса» этому диску досталась уменьшающая вибрации балансировка пластин (правда, только в двух, а не в трёх плоскостях), а также специальная прошивка, благодаря которой Seagate NAS HDD можно использовать в RAID-массивах и не бояться, что диск «уснёт» и RAID-контролер сочтёт его сломавшимся. Кроме того, у NAS HDD есть четыре режима работы: активный, режим простоя, режим ожидания и сон. В первых двух режимах принудительно отключена парковка головок и остановка мотора, а во вторых двух головки паркуются и, соответственно, останавливается мотор. За переключение режимов отвечает хост-контроллер, а это значит, что диск сам по себе не уснёт и задержки при последующем старте мотора и головок сведутся к минимуму.

⇡#Western Digital RE WD4000FYYZ

Western Digital RE WD4000FYYZ — один из двух «корпоративных» дисков, которые участвуют в нашем тестировании. От своих конкурентов из «пользовательского» сегмента рынка он отличается многими приятными, но недешёвыми функциями. Во-первых, у WD RE (как и у WD Black) за позиционирование головок отвечает двухступенчатый (dual-stage) актуатор, который позволяет более точно позиционировать головку над магнитной дорожкой, в то время как другие диски обходятся одноступенчатым. Во-вторых, рассматриваемый нами диск оснащён системой, которая может компенсировать линейные и угловые вибрации в реальном времени, что, по идее, должно повысить производительность.

Что касается технических характеристик накопителя, то его устоявшаяся скорость последовательного чтения и записи составляет 171 Мбайт/с, количество циклов парковки головок достигает 600 000, а максимально возможная рабочая температура ограничивается 55 градусами Цельсия. К слову, у всех остальных дисков, которые представлены в этом тестировании, максимально допустимая рабочая температура составляет 60 градусов.

Как и следовало ожидать, цена диска Western Digital RE WD4000FYYZ далека от демократической. За все «корпоративные» навороты придётся выложить сумму в 11 500 рублей. Это, конечно, много, но если вам чрезвычайно необходим действительно надёжный накопитель с пятилетней гарантией, то стоит подумать над своим выбором. В другом случае можно взять обычный жесткий диск, объёмом 4 Тбайт.

⇡#Seagate Enterprise Capacity 3.5 HDD ST4000NM0033

Последний участник нашего сравнительного тестирования — диск Seagate Enterprise Capacity 3.5 HDD ST4000NM0033, который, как и WD RE, попал к нам из корпоративного сегмента. Диск Seagate Constellation ES.3 во многом похож на WD RE, о котором мы говорили в предыдущем разделе. Конструкция этого диска так же способствует уменьшению вибраций, а его прошивка адаптирована для использования в RAID-массивах и работе в режиме 24 часа и семь дней в неделю. К сожалению, официальный сайт Seagate — в отличие от страницы WD — очень скуп на подробности и технические характеристики диска, поэтому о корпоративных «фишках» диска приходится скорее догадываться.

Что касается прочих технических характеристик, то у этого диска мы видим увеличенный в два раза кеш — 128 Мбайт. В этом диске, в отличие от двух его коллег, используются пять пластин ёмкостью 800 Гбайт, но скорость вращения шпинделя составляет 7200 об/мин. При этом допустимая рабочая температура достигает 60 градусов Цельсия, а энергопотребление — 6,7 Вт в простое и 11,2 Вт во время работы.

Что касается стоимости, то просят за Seagate Enterprise Capacity 3.5 HDD ST4000NM0033 почти столько же, сколько и за корпоративный WD RE, а именно 10 900 рублей. По крайней мере средняя цена диска на момент написания этой статьи именно такая. Как и в случае с WD RE, брать такой диск для домашнего NAS, ПК или RAID-массива стоит только если вам требуется исключительная надёжность. Кстати о надёжности: гарантия производителя на диск Seagate Constellation ES.3 составляет пять лет, так же как у WD RE.

⇡#Тестирование

Методика тестирования

IOMeter 1.1.0 RC1

1. Последовательное чтение/запись данных блоками от 512 байт до 2 Мбайт и глубиной очереди запросов 4 (типичная глубина для десктопных задач). Проба теста с блоками каждого размера продолжается в течение 30 с. В результате получается график зависимости скорости передачи данных от размера блока. Тест с блоками каждого размера продолжается в течение одной минуты, поэтому полученные результаты справедливы лишь для доступа к данным в «начале» диска.
2. Произвольное чтение/запись данных во всем объеме диска блоками от 512 байт до 2 Мбайт и глубиной очереди запросов 4. Проба теста с блоками каждого размера продолжается в течение 30 секунд. Границы блоков выравниваются относительно линейки с шагом 4 Кбайт.
3. Время отклика. Выполняется произвольное чтение/запись данных во всем объеме диска блоками по 512 байт и глубиной очереди запросов 4. Так как тест идет в течение 10 минут, дисковый буфер заполняется, что дает возможность оценить устоявшееся время отклика накопителя. Блоки данных также выровнены относительно 4-килобайтной разметки.
4. Многопоточная нагрузка. С диском одновременно работают от одной до четырех копий утилиты, генерирующей нагрузку (workers, в терминологии IOMeter). Каждый worker выполняет последовательное чтение/запись блоков по 64 Кбайт с глубиной очереди запросов 1. Worker’ы имеют доступ к непересекающимся адресным пространствам объемом по 100 Гбайт, которые расположены в объеме диска вплотную друг к другу, начиная с нулевого сектора. Измеряется совокупная производительность всех worker’ов.

⇡#PCMark 7

Синтетический тест, эмулирующий нагрузку реальных приложений и различные паттерны использования ресурсов ПК. Бенчмарк установлен на основном накопителе стенда. На тестируемом накопителе создается единственный раздел в файловой системе NTFS на весь доступный объем, и в PCMark 7 проводится тест Secondary Storage. В качестве результатов теста учитывается как итоговый балл, так и скорость выполнения отдельных субтестов.

⇡#Тестовый стенд

В качестве тестовой платформы используется компьютер с материнской платой MSI 890GXM-G65, процессором AMD Phenom II X2 560 Black Edition и 4 Гбайт RAM DDR3 1600 МГц.

Для теста скорости запуска приложений используется компьютер с материнской платой AsRock Z68 Extreme9, процессором Core i7-2600K и 4 Гбайт RAM DDR3 1600 МГц.

В обоих стендах диск подключается к контроллеру, встроенному в чипсет материнской платы, и работает в режиме AHCI. Операционная система — Windows 7 Ultimate X64.

Объем и скорость передачи данных в бенчмарках указываются в бинарных единицах (1 Кбайт = 1024 байт).

Участники тестирования

• Western Digital Black WD4001FAEX
• Western Digital RE WD4000FYYZ
• Seagate Desktop HDD.15 ST4000DM000
• Seagate NAS ST4000VN000
• Seagate Enterprise Capacity 3.5 HDD ST4000NM0033

⇡#Производительность, IOMeter

Последовательное чтение

В тестировании на последовательное чтение первое место заняли накопители корпоративного класса: Seagate Enterprise Capacity 3.5 HDD ST4000NM0033 и Western Digital RE WD4000FYYZ. Нет ничего необычного в том, что первый диск показал такие результаты, ведь только в нем сочетаются четыре пластины и скорость вращения шпинделя в 7200 об/мин. А вот то, что похожие результаты продемонстрировал WD RE, весьма странно.

Диск Seagate NAS ST4000VN000 немного обогнал оставшихся двух своих соперников, но не очень сильно. Диски Western Digital Black WD4001FAEX и Seagate Desktop HDD.15 ST4000DM000 показали почти одинаковые результаты. Конечно, WD Black оказался немного быстрее, но при обычной работе такое ускорение будет совсем незаметным.

Последовательная запись

Тесты на последовательную запись от тестов на последовательное чтение отличаются совсем немного.

Корпоративный класс по-прежнему опережает пользовательский. Seagate NAS ST4000VN000 немного обгоняет WD Black и Seagate Desktop HDD, но до корпоративных решений ему пока далеко.

Устоявшееся время отклика

В этом тесте лучше всех себя показали корпоративные модели, хотя пользовательский WD Black подобрался к ним довольно близко, а его устоявшееся время отклика при записи даже меньше, чем у WD RE.

Диски Seagate Desktop HDD.15 ST4000DM000 и Seagate NAS ST4000VN000 показали почти идентичные и далеко не выдающиеся результаты.

Произвольное чтение

При увеличении размера блока производительность всех дисков в операциях в секунду падает. Вот только величина этой производительности у наших подопытных изначально разная.

Как и в предыдущих тестах, корпоративные диски WD RE и Seagate Constellation являются лидерами — они показали похожие результаты.

Что касается остальных трёх дисков, то вначале накопитель WD Black был быстрее своих конкурентов Seagate NAS и Seagate Desktop HDD, но, как только размер сектора вырос до 512 Кбайт, его производительность упала ниже уровня конкурентов.

Произвольная запись

В этом тесте мы получили довольно любопытные результаты. Сперва, конечно, стоит сказать, что диски WD RE и Seagate Constellation ES.3 в очередной раз показали лучшие, можно даже сказать, превосходные результаты. Похоже, это становится традицией в нашем тестировании.

Что же касается остальных трёх дисков, Seagate Desktop HDD.15, Seagate NAS и WD Black, то первые два показывают практически одинаковый результат с падением производительности при размере блока меньше 4 Кбайт — сказывается поддержка Advanced Format и размер сектора, равный тем же самым 4 Кбайт.

Диск Western Digital Black WD4001FAEX показал в этом тесте самый худший результат — несмотря на то, что при малых размерах сектора его скорость не снижается.

Если смотреть на правую часть графика скорости произвольной записи в мегабайтах в секунду, где большой вклад в результаты принадлежит линейному компоненту, то снова WD RE и Seagate Constellation ES.3 оказываются быстрее всех, Seagate Desktop HDD.15 и Seagate NAS в середине, а у WD Black — самые худшие результаты.

Многопоточное чтение

В этом тесте пришлось нелегко всем устройствам, участвующим в тестировании. Чтение в два потока и более происходит на порядок медленнее, чем в один, и практически значимые различия при столь низкой производительности обнаружить трудно.

Многопоточная запись

Здесь всё так же, как и раньше. WD RE и Seagate Constellation ES.3 стабильно обгоняют всех своих конкурентов.

WD Black и Seagate Desktop HDD.15 показали похожие, средние результаты, а Seagate NAS занял самое последнее место

В целом падение скорости у всех участников оказалось не таким драматичным, как в предыдущем тесте. Сказывается возможность сохранять данные в буфере и производить отложенную запись. Наилучшую динамику демонстрирует Seagate Desktop HDD, который не испытывает столь резкого снижения производительности при появлении второго потока, как прочие накопители.

⇡#PCMark 7

Лучший результат в финском бенчмарке PCMark 7 показал диск Seagate Constellation ES.3, набравший 2 572 «попугая». На втором месте оказался WD RE с результатом в 2 388 очков. Диск WD Black отстал от него несильно — всего на 187 очков.

Что касается Seagate Desktop и Seagate NAS, то эти «харды» показали почти одинаковый результат: 2 058 и 2 008 «попугаев».

Если посмотреть на детальную статистику PCMark, то становится ясно, что Seagate Constellation ES.3 лучше всего проявил свои возможности в тестах, посвящённых импорту картинок, играм, старту приложений, а также программе Windows Defender. А вот диски WD неплохо показали себя в тестах с редактированием видео, импортом картинок и в играх.

⇡#Выводы

Результаты тестирования жестких дисков и цены на протестированные накопители расставили всё по своим местам.

Если вам нужен простой диск объёмом 4 Тбайт, то стоит присмотреться к Seagate Desktop HDD с модельным номером ST4000DM000. Лучших результатов в тестах он не показал, но зато на момент написания статьи это самый доступный из всех «хардов», рассматриваемых в этой статье. За него просят около 5 600 рублей. За наименее дорогой накопитель Western Digital, принявший участие в тесте (WD Black WD4001FAEX), придётся заплатить существенно больше — примерно 8 600 рублей. Впрочем, хорошим соперником для Seagate Desktop стал бы WD Green объёмом 4 Тбайт, но, к сожалению, линейка WD Green ограничивается дисками по 3 Тбайт.

На Seagate NAS ST4000VN000 стоит обращать внимание в трёх случаях: когда вам нужен диск для домашнего RAID-массива, диск для NAS или диск, который адаптирован под работу 24 часа в сутки и семь дней в неделю. Прошивка Seagate NAS HDD оптимизирована для работы в массивах данных, и эти диски не «отваливаются» сами по себе из-за задержки исполнения команд и долгого чтения битых секторов (что порой случается с обычными жесткими дисками). Кроме того, сама конструкция диска компенсирует вибрации. Правда, только в одном случае — если в корзине используется не больше пяти дисков.

Корпоративные решения, Western Digital RE WD4000FYYZ и Seagate Enterprise Capacity 3.5 HDD ST4000NM0033, показали себя лучше всего. Думать над покупкой этих дисков стоит в том случае, если вам чрезвычайно важны надёжность и скорость — ведь цена таких накопителей чуть выше десяти тысяч рублей. При этом стоит помнить, что вечных жестких дисков пока не существует и даже такие «корпоративные монстры» могут выйти из строя. В этом случае горечь от потери дисков может скрасить гарантия, которая составляет 5 лет как на WD RE WD4000FYYZ, так и на Seagate Constellation ES.3.