Обзор жесткого диска WD Gold 4 Тбайт (WD4003FRYZ): для ЦОДа и для дома

⇡#Методика тестирования

Изолированные тесты производительности

Выполняются с помощью программы Iometer 1.1.0. Объем и скорость передачи данных указаны в бинарных единицах (1 Кбайт = 1024 байт). Границы блоков в операциях произвольного чтения и записи выровнены относительно разметки по 4 Кбайт.

1. Последовательное чтение/запись данных блоками размером 128 Кбайт с глубиной очереди запросов 32 (SATA) или 256 (SAS).
2. Произвольное чтение/запись блоков от 512 байт до 2 Мбайт с глубиной очереди запросов 32 (SATA) или 256 (SAS).
3. Смешанное чтение/запись блоков размером 4 Кбайт с глубиной очереди запросов 32 (SATA) или 256 (SAS). Доля операций чтения и записи варьирует от 0 до 100 % с шагом 10 %.
4. Зависимость пропускной способности от глубины очереди запросов. Выполняется чтение блоков размером 4 Кбайт, глубина очереди запросов варьируется от 1 до 256 с шагом степени двойки. Аналогичный тест на скорость записи не проводится, так как по этому параметру жесткие диски не зависят от очереди запросов.
5. Время отклика. Выполняется произвольное чтение/запись блоков размером 512 байт с глубиной очереди запросов 1.
6. Постоянство времени отклика. Выполняется произвольное чтение/запись блоков размером 4 Кбайт с глубиной очереди запросов 32 (SATA) или 256 (SAS). В ходе теста с интервалом 1 регистрируются среднее и максимальное значения времени отклика, на основе которых вычисляются: а) средние значения обоих показателей; б) стандартное отклонение среднего времени отклика.
7. Многопоточное чтение/запись. Выполняется последовательное чтение/запись блоков размером 64 Кбайт в четыре потока с глубиной очереди запросов 1. Потоки имеют доступ к непересекающимся адресным пространствам объемом 100 Гбайт, которые расположены в объеме диска вплотную друг к другу, начиная с нулевого сектора. Измеряется совокупная пропускная способность всех потоков, а также каждого из них в отдельности.

Эмуляция приложений

1. Эмуляция рабочих приложений в Iometer 1.1.0. Объем и скорость передачи данных указаны в бинарных единицах (1 Кбайт = 1024 байт). Границы блоков в операциях произвольной записи выровнены относительно разметки по 4 Кбайт. Глубина очереди команд равна 32 (SATA) или 256 (SAS).

2. PCMark 8 (тест Storage). На тестируемом накопителе создается единственный раздел максимального размера в файловой системе NTFS. В результатах указан итоговый балл теста.

Потребляемая мощность

Регистрируется совокупная потребляемая мощность накопителя по линиям 12 и 5 В при помощи шунтов, измерителей тока Analog Devices AD8211YRJZ-RL7 и осциллографа в различных условиях: а) диск бездействует; б) выполняется произвольное чтение блоков размером 512 байт с глубиной очереди команд 1 в программе Iometer 1.1.0.

⇡#Тестовый стенд

⇡#Участники тестирования

• Seagate BarraCuda Pro 14 Тбайт (ST14000DM001);
• Seagate Exos X10 10 Тбайт (ST10000NM0016);
• Seagate IronWolf 12 Тбайт (ST12000VN0007);
• Toshiba MG08 16 Тбайт (MG08ACA16TE);
• Toshiba S300 10 Тбайт (HDWT31AUZSVA);
• WD Gold 4 Тбайт (WD4003FRYZ);
• WD Ultrastar DC HC530 14 Тбайт (WUH721414ALE6L4).

⇡#Основные тесты производительности

Последовательное чтение/запись

Скорость чтения и записи данных в последовательном порядке у WD Gold объемом 4 Тбайт идеально соответствует плотности записи на его магнитных пластинах. Теперь уже нет сомнений, что модель WD4003FRYZ комплектуется блинами с максимальной емкостью 1500–1600 Гбайт и использует лишь 1333 Гбайт на каждом (так называемый short stroke). Только винчестеры общим объемом 14 и 16 Тбайт (как и обновленная 10-терабайтная версия WD Gold) могут предложить более высокую пропускную способность при линейном доступе к данным.

Произвольное чтение/запись

Начиная с этого теста становится заметно, насколько сильно пакет современных вспомогательных технологий влияет на производительность HDD вне зависимости от его объема. WD Gold занял одно из первых мест на диаграммах скорости случайного чтения и записи. Впрочем, высокими показателями в тесте чтения винчестер обязан не только качественной механике HGST, но и тому факту, что это диск с short stroke: часть площади пластин не занята, и в результате размах движений актуатора меньше. При записи по произвольным адресам ведущую роль играет твердотельный кеш и резервные зоны на поверхности пластин.

⇡#Расширенный анализ производительности

Время отклика

По среднему времени отклика наш образец WD Gold также занимает одну из ведущих позиций и почти не отстает от своего большеобъемного аналога Ultrastar DC HC530 ни при нагрузке операциями чтения (когда пропускная способность упирается в механику), ни при записи блоков (когда важнее скорость и объем буфера, особенно в комбинации с NAND-кешем).

Зависимость пропускной способности от длины очереди команд

На кривой, связывающей значения длины очереди команд со скоростью произвольного чтения, важнее всего обратить внимание на крайне левые значения, которые соответствуют коротким очередям, преобладающим при легкой нагрузке в десктопных ПК. Хотя в таких условиях механика HDD и не может работать столь же эффективно, как при длинной очереди, 4-терабайтный WD Gold все еще не уступает Ultrastar DC HC530 и делит с топовым серверным винчестером WD первое место по быстродействию.

Смешанное чтение/запись

Данный тест зачастую преподносит неожиданные результаты, которые невозможно предсказать, глядя на показатели жесткого диска в изолированных сценариях чтения или записи. Вот и на этот раз WD Gold оказался уже не так хорош, как предсказывают предыдущие испытания. Тем не менее и здесь новинка далека от аутсайдеров бенчмарка, у которых явно не все в порядке с распределением приоритетов в смешанной нагрузке, и по-прежнему находится в пределах группы высокопроизводительных nearline-накопителей.

Многопоточное чтение/запись

В следующем, весьма коварном тесте одновременного считывания непересекающихся массивов данных WD Gold вернул утраченные позиции и вновь прорвался на вершину диаграммы, уступив дорогу лишь родственному накопителю Ulrastar DC HC530. А вот похожий тест на запись обоим накопителям WD дается нелегко, и WD Gold, увы, в особенности.

Постоянство времени отклика

Все сравниваемые жесткие диски, за исключением Seagate IronWolf и Toshiba MG08, отличаются сравнительно небольшим разбросом значений между средним и максимальным временем отклика, а WD Gold и WD Ultrastar вдобавок к этому продемонстрировали низкое стандартное отклонение латентности, а значит — в целом наиболее стабильную производительность. Такие же выводы позволяет сделать тест на запись блоков, но преимущество продуктов Western Digital выражено сильнее на фоне отстающих конкурентов Seagate и Toshiba.

⇡#Эмуляция рабочих приложений

Модели WD Gold и WD Ultrastar в очередной раз поделили между собой первые места на графиках, причем лидирует стабильно именно диск Gold, что связано, по всей видимости, с немного увеличенной скоростью произвольного чтения при короткой очереди команд.

⇡#PCMark 8

Серверные HDD редко достигают выдающихся рабочих показателей в типичной десктопной нагрузке, которую эмулирует PCMark 8. Вот и на этот раз WD Gold уступил дорогу потребительским моделям Seagate, а также серверному Exos X10, которому в этом бенчмарке досталось лидерское место.

⇡#Потребляемая мощность

Жесткий диск в стандартом вентилируемом корпусе никогда не сравнится по энергоэффективности с моделями, наполненными гелием. Невзирая на отменную производительность 4-терабайтного WD Gold, высокая потребляемая мощность является его главным и, похоже, единственным недостатком.

⇡#Выводы

Жесткие диски обладают сложным профилем производительности при нагрузке разного типа и редко позволяют вынести безапелляционную оценку той или иной модели. Но похоже, мы с вами только что изучили самый быстрый магнитный накопитель объемом 4 Тбайт (не считая родственной по характеристикам модели Ultrastar DC HC310). По крайней мере в каталогах конкурентов Western Digital ничего подобного и близко не просматривается. Фактически WD взяла за основу большие винчестеры с полезной емкостью пластины вплоть до 1500–1600 Гбайт и просто удалила лишние блины, чтобы оставить три штуки, которые в совокупности сформировали нужный объем. Прибавьте к этому полный комплект передовых вспомогательных технологий, включая массив твердотельной памяти для кеширования операций записи, — и получится HDD, с одной стороны, именно такой вместимости, которая востребована большинством пользователей домашних ПК, NAS и во множестве серверных конфигураций, а с другой — отвечающий современным требованиям к быстродействию.

Аналогичные модели, застрявшие на уровне пятилетней давности, просто не идут ни в какое сравнение с обновленным 4-терабайтником WD Gold. Единственное уязвимое место WD4003FRYZ, как и любых других винчестеров с вентилируемым корпусом, — значительная потребляемая мощность по сравнению с большеобъемными «гелиевыми» HDD и соответствующие запросы к охлаждению. В условиях серверной стойки эта проблема не стоит, а вот в плохо проветриваемом NAS или настольном DAS с крошечным кулером WD Gold точно не место.

Вдобавок к выдающимся тестовым результатам еще приятнее было узнать, что данная модификация WD Gold занимает место среди самых доступных жестких дисков объемом 4 Тбайт со скоростью вращения шпинделя 7200 об/мин, которые в момент работы над обзором можно было найти в российских интернет-магазинах (по данным market.yandex.ru). А «Ситилинк», к примеру, объявил до 31 декабря акцию на любое устройство серии WD Gold. Впрочем, подобные курьезы рынка HDD, когда серверный накопитель можно купить за меньшие деньги, чем по определению не столь надежные потребительские, мы видели неоднократно — и каждый раз советуем читателям ориентироваться в первую очередь на nearline-модели, даже если речь идет о комплектующих для десктопа или домашнего NAS. А WD Gold WD4003FRYZ мы без всяких колебаний даем заслуженную медаль «Лучшая покупка».