К тому моменту, когда HGST в 2013 году выпустила накопители серии He6 с рекордным на то время объемом 6 Тбайт, создатели жестких дисков уже давно питали интерес к проекту HDD как герметичного сосуда, наполненного легким газом – гелием. Однако до сих пор только HGST сочла целесообразным и смогла запустить массовое производство таких устройств на основе технологии HelioSeal. Диски He6 нам в то время не удалось получить на тестирование, зато теперь мы имеем возможность познакомиться с продуктом второго поколения, который поднял планку до 8 Тбайт в отдельно взятом винчестере.
Но для начала пара слов о том, откуда вообще возникла идея «гелиевых» HDD. Вопреки распространенному заблуждению, корпус стандартного жесткого диска не герметичен. Более того, газ определенной плотности необходим для работы, поскольку считывающие и записывающие головки парят над поверхностью пластины, поддерживаемые специальным «крылом» (slider) на высоте 5-10 нм. В то же время при тех скоростях, с которыми вращается шпиндель HDD, воздух создает достаточно большое сопротивление, нагревающее пластины и расходующее энергию двигателя. Кроме того, турбулентность раскачивает пластины, из-за чего их приходится делать достаточно толстыми. По этим причинам жесткий диск стандартной толщины 26 мм, как правило, содержит не более пяти пластин, а попытки разместить больше сопряжены с немалыми трудностями.
Все эти проблемы отступают, если заполнить пространство внутри HDD менее плотным газом, чем воздух. Гелий (1/7 плотности воздуха) был выбран благодаря сочетанию безопасности и цены изготовления герметичного корпуса, хотя само по себе это довольно дорогое вещество. Ближайшая альтернатива – водород отвергнут из-за того, что легко воспламеняется и более химически активен. Не подходит и просто разреженный воздух, ибо в таком случае было бы труднее поддерживать герметичность из-за разницы давлений внутри и снаружи корпуса.
⇡#Технические характеристики, цены
Жесткие диски серии Ultrastar He8 достигли объема 8 Тбайт при использовании семи пластин в корпусе за счет более высокой плотности записи по сравнению с прошлым поколением. Полезный объем пластины составляет 1,142 Тбайт. В сочетании со скоростью вращения 7200 об/мин достигается скорость линейного чтения/записи, приближающаяся к показателям передовых серверных накопителей форм-фактора 2,5 дюйма. Впрочем, вторая модель в линейке с полным объемом 6 Тбайт, вероятно, немного отличается по плотности записи, поскольку имеет чуть худшие характеристики: 195 против 205 Мбайт/с при линейном чтении/записи.
Однако достоинства линейки He8 не ограничиваются объемом и высокой производительностью. Пиковое энергопотребление (7,4 Вт) диска ниже, чем у накопителей «воздушной» серии Ultrastar 7K6000 (9,1 Вт). Меньше вес – 650 против 715 г. Показатели отказоустойчивости (2,5 млн часов наработки на отказ) лучше, чем у любых других известных нам жестких дисков корпоративного класса (2 млн часов).
Диски поставляются в конфигурации с интерфейсом SATA 6 Гбит/с либо SAS 12 Гбит/с. Есть варианты с эмуляцией 512-битных секторов или нативным доступом к 4К-секторам.
Основной потребитель таких HDD – это все-таки организации, но и в розницу они тоже поступают. С ценами ситуация следующая. В США Ultrastar He8 объемом 6 Тбайт продается практически за те же деньги, что и «воздушный» Ultrastar 7K6000. В российских интернет-магазина удалось найти только старшую модификацию He8, и стоит она совершенно неадекватных денег при текущем курсе валют.
| Модельный номер | HUH728060ALE600 | HUH728080ALE600 |
|---|---|---|
| Форм-фактор | 3,5 дюйма | 3,5 дюйма |
| Интерфейс | SATA 6 Гбит/с | SATA 6 Гбит/с |
| Емкость, Гбайт | 6000 | 8000 |
| Конфигурация | ||
| Скорость вращения шпинделя, об/мин | 7200 | 7200 |
| Плотность записи данных, Гбайт/пластину | НД | 1142 |
| Число пластин/головок | 6/12 | 7/14 |
| Объем буфера, Мбайт | 128 | 128 |
| Размер сектора, байт | 4096 | 4096 |
| Производительность | ||
| Макс. устойчивая скорость последовательного чтения, Мбайт/с | 195 | 205 |
| Макс. устойчивая скорость последовательной записи, Мбайт/с | 195 | 205 |
| Burst rate, чтение/запись, Мбайт/с | НД | НД |
| Внутренняя скорость передачи данных, Мбайт/с | НД | НД |
| Average seek time: чтение/запись, мс | 8,5/9,0 | 8,5/9,0 |
| Track-to-track seek time: чтение/запись, мс | НД | НД |
| Full stroke seek time: чтение/запись, мс | НД | НД |
| Надежность | ||
| MTBF (среднее время наработки на отказ), ч | 2,5 млн | 2,5 млн |
| AFR (annualized failure rate), % | 0,35 | 0,35 |
| Число циклов парковки головок | НД | НД |
| Физические характеристики | ||
| Потребляемая мощность: бездействие/чтение-запись, Вт | 5,1/7,4 | 5,1/7,4 |
| Типичный уровень шума: бездействие/поиск | 20/36 дБ | 20/36 дБ |
| Максимальная температура, °C: диск включен/диск отключен | 60/70 | 60/70 |
| Ударопрочность: диск включен (чтение) /диск отключен | 70 g (2 мс) / 300 g (1 мс) | 70 g (2 мс) / 300 g (1 мс) |
| Габаритные размеры: Д × В × Г, мм | 147 × 101,6 × 26,1 | 147 × 101,6 × 26,1 |
| Масса, г | 650 | 650 |
| Гарантийный срок, лет | 5 | 5 |
| Средняя розничная цена (Россия), руб.* | – | 56 050 |
| Средняя розничная цена (США), $** | 500 | 629 |
* По данным «Яндекс.Маркет» на 18.06.2015.
** На newegg.com (без налога) 18.06.2015.
Крышка корпуса Ultrastar He8 прикреплена лазерной сваркой, чтобы удержать газ внутри. Собственно, технология герметизации HelioSeal, задействующая оборудование для автоматизированной лазерной сварки, – это и есть ноу-хау HGST, позволившее наладить массовый выпуск «гелиевых» винчестеров. В теории диск допускает даже погружение в охлаждающую жидкость (разумеется, электрически нейтральную, т.к. плата контроллера по-прежнему открыта).
 |
 |
Монтажные отверстия на днище корпуса размещены по-другому, нежели у большинства других HDD: центральный ряд отверстий перенесен в сторону, противоположную от разъемов. Поэтому He8 не сочетается с корзинками в некоторых серверах и NAS.
Изолированные тесты производительности
Выполняются с помощью Iometer 1.1.0. Объем и скорость передачи данных указывается в бинарных единицах (1 Кбайт = 1024 байт). Границы блоков выровнены относительно разметки по 4 Кбайт.
Тесты с эмулированной нагрузкой
| Размер блока | Доля от всех запросов | Доля чтения | Доля произвольного доступа |
|---|---|---|---|
| База данных | |||
| 8 Кбайт | 100% | 67% | 100% |
| Файловый сервер | |||
| 512 байт | 10% | 80% | 100% |
| 1 Кбайт | 5% | 80% | 100% |
| 2 Кбайт | 5% | 80% | 100% |
| 4 Кбайт | 60% | 80% | 100% |
| 8 Кбайт | 2% | 80% | 100% |
| 16 Кбайт | 4% | 80% | 100% |
| 32 Кбайт | 4% | 80% | 100% |
| 64 Кбайт | 10% | 80% | 100% |
| Рабочая станция | |||
| 8 Кбайт | 100% | 80% | 80% |
| Веб-сервер | |||
| 512 байт | 22% | 100% | 100% |
| 1 Кбайт | 15% | 100% | 100% |
| 2 Кбайт | 8% | 100% | 100% |
| 4 Кбайт | 23% | 100% | 100% |
| 8 Кбайт | 15% | 100% | 100% |
| 16 Кбайт | 2% | 100% | 100% |
| 32 Кбайт | 6% | 100% | 100% |
| 64 Кбайт | 7% | 100% | 100% |
| 128 Кбайт | 1% | 100% | 100% |
| 512 Кбайт | 1% | 100% | 100% |
| Конфигурация тестового стенда | |
|---|---|
| CPU | AMD Phenom II X2 560 Black Edition |
| Материнская плата | MSI 890GXM-G65 |
| Оперативная память | DDR3 SDRAM, 1600 МГц, 4 Гбайт |
| ПЗУ | Intel SSD 510 120 Гбайт |
| Операционная система | Windows 7 Ultimate x64 |
Тестируемый накопитель подключается к контроллеру, встроенному в чипсет материнской платы, и работает в режиме AHCI.
Из линейки He8 мы получили старшую модель объемом 8 Тбайт. Для сравнения взяты несколько дисков корпоративного класса форм-фактора 3,5 дюйма со скоростью вращения шпинделя 7200 об/мин. Все соперники имеют максимальный объем в своих семействах, за исключением WD Re. У нас не оказалось под рукой версии Re объемом 4 Тбайт, пришлось взять чуть менее быструю 2-терабайтную.
⇡#Производительность, основные тесты
Последовательное чтение/запись
Произвольное чтение/запись
Устоявшееся время отклика
⇡#Производительность, расширенный анализ
Смешанное чтение/запись
Зависимость пропускной способности от длины очереди команд
Многопоточное чтение/запись
Постоянство времени отклика – чтение
Постоянство времени отклика – запись
Производительность, эмулированная нагрузка
В большинстве сценариев Ultrastar He8 занимает второе после лидера место по быстродействию, и только в тесте «Рабочая станция» – второе с конца.
PCMark 7
Для применения в десктопе Ultrastar He8 – не самый подходящий вариант, хотя с каждым годом победного шествия SSD разница между жесткими дисками в этой роли имеет все меньшее значение.
Старшая версия Ultrastar He8 – продукт, не имеющий аналогов. Seagate также предлагает жесткие диски Archive HDD объемом 8 Тбайт, но это уже специфические устройства с «черепичной» записью данных (Shingled Magnetic Recording), от которой страдает собственно скорость записи – настолько, что диски с SRM непригодны для приложений, более-менее часто вызывающих перезапись ранее внесенной информации. Диски Ultrastar He8, напротив, вполне универсальны и принадлежат к высшей категории производительности в своем классе. В то же время «гелиевые» накопители выигрывают у стандартных по энергопотреблению и тепловыделению, что обеспечивает преимущество и модели He8 с объемом 6 Тбайт, доступным и стандартным HDD.
Серия Ultrastar He8 предназначена в первую очередь для серверов и корпоративных NAS, но частный пользователь вполне может воспользоваться ее достоинствами, получив емкий и холодный диск для домашнего NAS или DAS. Благо HGST отпускает их за вполне разумные деньги (только российская розница, как обычно, подкачала).