Обзор жестких дисков WD Green (WD40EZRX) и WD Red 4 TB (WD40EFRX)

В групповом тесте 3,5-дюймовых HDD объемом 4 Тбайт, который мы провели в прошлом году, команда Western Digital была представлена исключительно моделями со скоростью вращения шпинделя 7200 об/мин и конструкцией, включающей пять пластин по 800 Гбайт. Затем к ним присоединился WD Se WD4000F9YZ — близнец 4-терабайтного диска WD Black последнего поколения (WD4003FZEX), аналогичный по конфигурации пластин и скорости вращения шпинделя.

Пластины емкостью 1 Тбайт Western Digital применяет в 3,5-дюймовых накопителях серий Blue, Green, Red и Purple. Диски Blue пока что выпадают из фокуса нашего внимания, поскольку ограничены объемом 1 Тбайт. Purple оставим на будущее. А четырехтерабайтные Green и Red — вот они, перед нами.

По всей видимости, у этих моделей общая аппаратная база: блок из четырех пластин, вращающийся со скоростью около 5400 об/мин. Точное значение индивидуально для каждого экземпляра HDD. Оба диска имеют двухступенчатый актуатор (Dual Stage Actuator), что сокращает время произвольного доступа и повышает надежность чтения данных. С другой стороны, в двигателе актуатора используются не столь мощные магниты, как в серии Black и ее корпоративных родственниках — Re и Se. Это уже негативный фактор.

Но есть и кое-какие различия в «железе», а также масса особенностей прошивки, которые отделяют серию WD Red, предназначенную для установки в NAS, от WD Green, которые после появления Red стали не лучшим выбором для этой цели. Диски Red на производстве проходят балансировку блока магнитных пластин (3D Active Balance Plus) с целью уменьшения вибрации в двух плоскостях.

Для WD Red заявлен средний срок наработки на отказ в 1 млн часов. Для Green эти данные не приводят, но можно сравнить другой показатель надежности — количество циклов парковки головок, которое для WD Green и WD Red составляет 300 тыс. и 600 тыс. соответственно. Прошивка под названием NASWare 2.0 настраивает параметры диска в соответствии с условиями работы в сетевых накопителях, в частности — в составе RAID.

К примеру, WD Red вообще не паркует головки при бездействии и не останавливает двигатель шпинделя. TLER (Time-Limited Error Recovery) — ключевая опция для RAID, которая задает сокращенное время коррекции ошибок: 7 с. Это необходимо для того, чтобы RAID-контроллер не исключил диск из массива при длительном отсутствии отклика. Немного более подробно особенности NASWare раскрыты в обзоре первых дисков серии WD Red.

В результате для WD Red, в отличие от WD Green, обеспечена работа в режиме 24/7 и предоставляется гарантия сроком не два, а три года.

⇡#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.

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 Green 4 Тбайт (WD40EZRX)
• Western Digital Red 4 Тбайт (WD40EFRX)
• Western Digital Black 4 Тбайт (WD4001FAEX)
• Western Digital Re 4 Тбайт (WD4000FYYZ)
• Western Digital Se 4 Тбайт (WD4000F9YZ)
• Seagate Desktop HDD 4 Тбайт (ST4000DM000)
• Seagate Enterprise Capacity 3.5 HDD 4 Тбайт (ST4000NM0033)
• Seagate NAS 4 Тбайт (ST4000VN000)

⇡#Производительность, Iometer

Последовательное чтение

• Несмотря на схожую конструкцию, производительность двух новинок различается.
• WD Red занял промежуточное положение между группой быстрых приводов со скоростью вращения шпинделя 7200 об/мин и дисками Seagate на 5900 об/мин.
• WD Green, напротив, продемонстрировал достаточно скромный результат — на уровне Seagate Desktop HDD, к которому он близок по спецификациям.
• Отметим, что WD Black не самой свежей версии (WD4001FAEX) недалеко ушел от нашего WD Green и существенно уступает WD Red.

Последовательная запись

• Результаты в тесте скорости записи отличаются от только что рассмотренных лишь тем, что новые WD Green и Red существенно отстают от всех конкурентов при работе с блоками размером от 2 до 4 Кбайт включительно.

Устоявшееся время отклика

• WD Green и Red — не ровня дискам из серий Black, Re и Se. Последние обладают более мощным двигателем актуатора, отсюда и разница во времени доступа, которая при записи данных может достигать трехкратного размера.
• Seagate Enterprise Capacity 3.5 HDD также недостижим для новинок, а вот на фоне более доступных соперников от Seagate WD Green и WD Red выглядят прекрасно благодаря намного более низкому времени отклика при записи блоков.

Произвольное чтение

• Как и следовало ожидать после предшествующего теста, WD Green и Red здесь неотличимы друг от друга.
• К чести новинок, даже WD Black WD4001FAEX имеет ничуть не лучший результат.
• Seagate Desktop 3.5 HDD и Seagate NAS отстают, впрочем, в абсолютных показателях эту разницу нельзя признать существенной.

Произвольная запись

• WD Red и Green демонстрируют провал производительности при записи блоков меньше 4 Кбайт, характерный для дисков с Advanced Format.
• В остальном диапазоне величин блока новинки превосходят младших представителей линейки Seagate.
• Семитысячники имеют гораздо более высокие показатели — за исключением WD Black WD4001FAEX, который оказался хуже всех.

Многопоточное чтение

• Оба диска безупречно справились с операциями в несколько потоков — с поправкой на базовую разницу в скорости последовательного чтения/записи между ними.
• Другие диски WD, которые мы тестировали в прошлом, уже показывали схожий результат, но на этот раз троица Black, Re и Se отличается от Green и Red не в лучшую сторону: у них производительность резко падает при появлении второго потока.

Многопоточная запись

• При записи все участники тестирования демонстрируют схожую динамику. У WD Red и Green при двух потоках скорость падает сильнее, чем при чтении, но, впрочем, не столь сильно, как у остальных накопителей в предшествующем тесте.
• Не в лучшую сторону от WD Red отличается его прямой конкурент — Seagate NAS 4 Тбайт.

⇡#PCMark 7

• По общему баллу WD Red незначительно отличается от WD Green.
• В целом эти результаты далеки от результатов быстрых дисков со скоростью вращения шпинделя 7200 об/мин.

⇡#Выводы

Четырехтерабайтный WD Green на пластинах объемом 1 Тбайт и его собрат WD Red явно не были задуманы как чемпионы производительности. По сравнению с показателями наиболее быстрых дисков на 7200 об/мин, результаты новинок скромные во всех четырех из основных тестов производительности HDD: последовательный и произвольный доступ, чтение и запись.

Тем не менее высокая плотность записи на пластинах объемом 1 Тбайт положительно сказывается на скорости последовательного чтения/записи. WD Red в соответствующих бенчмарках занимает промежуточное положение между более медленными дисками со скоростью вращения шпинделя 5400-5900 с одной стороны и семитысячниками — с другой. Не берем в расчет WD4001FAEX, поскольку это представитель предыдущего поколения WD Black. Он лишь немного быстрее, чем WD Green, и уступает WD Red.

Преимущества WD Red по сравнению с WD Green, помимо большей скорости линейного чтения/записи, включают гарантированную работу в режиме 24/7, повышенную отказоустойчивость и, наконец, TLER — сокращенное время коррекции ошибок, что важно для эксплуатации в составе RAID.