Seagate Momentus XT 750 Гбайт — единственный и неповторимый

⇡#Введение

Momentus XT первой версии объемом 500 Гбайт появился в 2010 году и для своего времени предлагал неплохой компромисс между производительностью 2,5-дюймовых жестких дисков и твердотельных накопителей, которые тогда еще не были столь дьявольски быстрыми, как сейчас. Эта модель все еще производится, а теперь к ней присоединилась более емкая, на 750 Гбайт. Казалось бы, ну вот и все, что можно сказать о новинке, пора переходить к спецификациям и тестированию. Но нет, помимо объема «банки» в обновленном Momentus XT переделали твердотельный кеш, который увеличился в размере и работает немного по-другому.

Seagate начала работать над гибридными накопителями совместно с Microsoft в то время, когда к выходу готовилась Windows Vista. В Vista появилась функция ReadyDrive, с помощью которой система сама отслеживает наиболее востребованные данные и помещает в SSD-кеш, а если он достаточно велик, то производители готовых компьютеров могут заранее записывать туда программы. За счет ReadyDrive также планировали снизить энергопотребление накопителя: при необходимости шпиндель жесткого диска останавливается и все запросы на чтение/запись перенаправляются в кеш. Но на практике все получилось не так гладко, как на бумаге. Производители обвиняли Microsoft в том, что та не выпустила оптимизированных драйверов для гибридных HDD, Microsoft обвинения отвергала.

Как бы то ни было, Seagate затем пошла своим путем и на основе старых наработок создала собственную закрытую архитектуру. В Momentus XT используется достаточно мощный процессор, который выбирает данные для кеширования вслепую, на основе паттерна доступа к логическим блокам диска. Seagate называет это технологией Adaptive Memory. Чем чаще повторяется определенная операция высокого уровня (запуск программы, загрузка карты в игре, открытие файлов), тем больше данных, связанных с ней, копируется в кеш (производитель утверждает, что максимальная скорость достигается с третьего раза). Причем именно копируется, так что потеря данных по причине сбоя SSD исключается. Сам кеш довольно мелкий: 4 Гбайт у Momentus XT объемом 500 Гбайт и 8 Гбайт у новой модели, поэтому его содержимое при активной и разнообразной нагрузке на HDD быстро обновляется, хотя компьютерам типа «печатная машинка + органайзер», в качестве которых часто выступают ноутбуки, 8 Гбайт должно хватить для того, чтобы закешировать все ходовые данные.

Обратите внимание: кеширование записи Momentus XT пока не поддерживает, но в будущих версиях прошивки обещали добавить такую функцию. Пока не ясно, каким образом оно будет работать — с отложенной (write-back) или сквозной записью (write-through) и каким образом Seagate оповестит об обновлении ранних покупателей. Еще один важный момент: не кешируются данные, расположенные последовательно. Предполагается, что скорость линейного чтения у HDD и так вполне достаточна.

По данным Seagate, за счет увеличенного кеша модель на 750 Гбайт работает в полтора раза быстрее предшествующей. Кроме того, у нее есть дополнительная «фича» под названием FAST Factor: 8 Гбайт flash-памяти оказалось достаточно для того, чтобы постоянно держать в кеше данные, востребованные при загрузке операционной системы (тип ОС значения не имеет). Но вот вопрос: почему бы не поставить на плату больше твердотельной памяти? Хороший вариант — 32 Гбайт. Увы, тогда Momentus XT стоил бы гораздо больше, а он и без того довольно дорогой: в среднем 5 500 руб. в московских интернет-магазинах. Обычные семитысячники форм-фактора 2,5 дюйма такого же объема дешевле на тысячу рублей и больше.

⇡#Технические характеристики, конструкция

У новой модели Momentus XT увеличился не только объем, но и плотность записи на пластинах, что должно положительно сказаться на скорости линейного чтения и записи. Применяется технология Advanced Format. По остальным параметрам диски мало отличаются.

Seagate не предоставила четких оценок производительности диска, равно как не делится информацией о характеристиках SSD-контроллера. Видно лишь, что это отдельная микросхема (SLC, производства Micron), и судя по тому, что чип памяти один, контроллер одноканальный.

⇡#Методика тестирования

Для тестирования накопителей мы используем два популярных бенчмарка: HD Tune Pro 4.60 и Iometer 1.1.0 RC1. Первая программа дает упрощенную оценку основных аспектов производительности, а вторая применяется для более подробных и точных измерений. В дополнение к синтетическим тестам мы измеряем скорость копирования файлов на диске, разбитом на разделы, и время архивации/извлечения данных с помощью WinRAR 3.93 X64.

Вот полный список тестов.

HD Tune Pro

1. Линейное чтение и линейная запись блоков по 64 Кбайт в пределах небольших диапазонов адресов, расположенных равномерно во всем объеме диска.


2. Произвольный доступ к данным во всем объеме диска с использованием блоков размером 4 Кбайт.

Текущая версия бенчмарка — 4.61.

Iometer 1.1.0 RC1

1. Линейное чтение (запись) данных с использованием блоков данных размером от 512 байт до 2 Мбайт и глубиной очереди запросов, равной четырем. Тест с блоками каждого размера продолжается в течение одной минуты, поэтому полученные результаты справедливы лишь для доступа к данным в «начале» диска. Результатом теста являются график зависимости скорости передачи данных от размера блока и среднее значение скорости.


2. Произвольное чтение (запись) данных во всем объеме диска с использованием блоков данных размером от 512 байт до 2 Мбайт и глубиной очереди запросов, равной четырем. Тест с блоками определенного размера продолжается в течение 30 секунд. В результате выводится график зависимости производительности от размера блока и ее среднее значение. Границы блоков данных выравниваются относительно «линейки» с шагом 4 Кбайт.


3. Произвольное чтение (запись) данных во всем объеме диска с использованием блоков данных по 512 байт и глубиной очереди запросов, равной единице. Тест идет в течение 10 минут, поэтому большую часть времени дисковый буфер оказывается заполненным, что дает возможность оценить устоявшееся время отклика накопителя. Блоки данных в этом тесте также выровнены относительно 4-килобайтной «сетки».


4. Многопоточная нагрузка. В ходе этого теста с диском одновременно работают от одной до четырех копий тестовой утилиты (workers, в терминологии Iometer), выполняющих последовательное чтение (запись) блоков данных размером 64 Кбайт с глубиной очереди запросов, равной единице. Каждая копия имеет доступ к данным в отдельном адресном пространстве объемом 100 Гбайт. Адресные пространства расположены в объеме диска вплотную друг к другу, начиная с нулевого сектора. Измеряется совокупная производительность всех копий тестовой утилиты.

Копирование файлов

Для проведения тестов с реальными данными диск разбивается на два раздела объемом 50 Гбайт, расположенные вплотную друг к другу без отступа от «начала» диска. Разделы форматируются в файловой системе NTFS с размером кластера по умолчанию.

Тестовая нагрузка заключается в копировании набора файлов в пределах раздела, а затем — на соседний раздел. Измеряется время выполнения каждой операции и вычисляется средняя скорость передачи данных.

Тестовые пакеты состоят из файлов различного размера: в первом пакете есть лишь один огромный файл, второй пакет включает файлы размером около 10 Мбайт, а в третий входит содержимое каталога System32 операционной системы Windows Server 2008 R2 (в двойном объеме — для увеличения надежности теста), которое представляет собой тысячи мелких файлов. Файлы большого и среднего объема представляют собой RAR-архивы мелких файлов, созданные без компрессии. В таблице ниже приведены характеристики каждого пакета. Для повышения надежности измерения тест выполняется пять раз, и выбираются средние значения результатов.

WinRAR 3.93 X64

Для того чтобы оценить быстродействие диска при работе с архиватором, пакет файлов Windows из предыдущего теста, скопированный на первый (от «начала» диска) раздел подопытного накопителя, упаковывается при помощи WinRAR со степенью сжатия по умолчанию. Архив создается на том же разделе, где находятся исходные файлы, а затем распаковывается туда же в отдельный каталог. Измеряется время выполнения каждой операции.

⇡#Тестовый стенд

В качестве тестовой платформы используется компьютер с материнской платой MSI 890GXM-G65 и процессором AMD Phenom II X2 560 Black Edition. Диск подключался к контроллеру, встроенному в чипсет платы, и работал в режиме AHCI. Операционная система — Windows Server 2008 R2 (в отношении работы с накопителями является полным аналогом Windows 7).

⇡#Участники тестирования

• Seagate Momentus XT ST750LX003 (750 Гбайт, 7200 об/мин)
• Western Digital WD7500BPKT (750 Гбайт, 7200 об/мин)
• Seagate Barracuda XT ST32000641AS (2 Тбайт, 7200 об/мин)
• OCZ Vertex 3 TX3-25SAT3-120G (120 Гбайт)

Производительность, синтетические тесты

В бенчмарках Iometer и HD Tune Pro SSD-кеш Momentus XT себя никак не проявляет, что и неудивительно: здесь нет повторяющихся паттернов доступа к одним и тем же данным. Поэтому синтетика даст нам только точную оценку быстродействия самого жесткого диска. Именно так Momentus XT работает в наименее благоприятном случае, когда кеширование невозможно. Мы будем сравнивать его с быстрым мобильным HDD от Western Digital из серии Scorpio Black такого же объема, а также с десктопным диском Seagate Barracuda XT.

Последовательный доступ, HD Tune Pro

• По скорости чтения Momentus XT немного уступает диску Western Digital.
• В тесте на запись результаты двух мобильных HDD очень близкие.

Последовательный доступ, Iometer

• В Iometer Momentus XT существенно уступает конкуренту от Western Digital по скорости линейного чтения и записи.
• Оба диска не идут ни в какое сравнение с десктопным семитысячником.

Время отклика, HD Tune Pro

• При чтении данных Momentus XT демонстрирует примерно такую же латентность, как и оба конкурента.
• При записи время отклика Momentus заметно больше, чем у WD Scorpio Black и тем более чем у полноразмерного десктопного диска Seagate.

Устоявшееся время отклика, Iometer

• При чтении результаты всех дисков схожи.
• При записи, в противоположность данным HD Tune, Momentus XT оказался быстрее, чем WD Scorpio Black.

Произвольное чтение, Iometer

• График Momentus XT схож с кривой десктопного Barracuda XT.
• Оба диска Seagate немного уступают приводу WD, хотя в абсолютных значениях число операций в секунду, конечно же, чрезвычайно мало.

Произвольная запись, Iometer

• Оба мобильных HDD заметно опережают диск Barracuda XT на блоках от 4 Кбайт. Momentus XT даже немного быстрее, чем WD Scorpio Black.
• Momentus XT демонстрирует провал графика на блоках меньше 4 Кбайт, характерный для винчестеров с Advanced Format.

Многопоточное чтение, Iometer

• Momentus XT, как и его десктопный родственник, сильно теряет в скорости при многопоточном чтении. Накопитель WD справляется с этим тестом гораздо более успешно.

Многопоточная запись, Iometer

• Здесь падение скорости наблюдается только у Barracuda XT, а Momentus XT сохраняет исходную производительность при появлении второго потока, хотя потом опускается до уровня WD Scorpio Black, более быстрого на стартовой позиции.

Производительность, реальные задачи

В этой группе бенчмарков в состав соперников включен один из самых быстрых SSD, которые можно купить за такие же деньги, что и Momentus XT, — OCZ Vertex 3. Обратите внимание, что в этих тестах из нашей стандартной методики тоже нет предсказуемого паттерна произвольного чтения, поэтому кеширование Momentus XT в них не работает, и результаты отражают производительность самой «банки» жесткого диска.

Копирование файлов

В этой задаче Momentus XT оказался заметно медленнее диска WD, особенно при работе с файлами небольшого размера.

WinRAR

По сравнению с другими дисками, на Momentus XT архив распаковывается чрезвычайно медленно: почти столько же времени, сколько уходит на архивацию.

PCMark 7, HHD Suite

Специально для Momentus XT мы включили в методику дополнительный бенчмарк, в котором у него есть шанс проявить свой потенциал, — PCMark 7.

Этот тест эмулирует работу распространенных приложений, создающих интенсивную нагрузку на жесткий диск с определенным паттерном доступа. На диаграмме приведены результаты Momentus XT при первом проходе теста и при четвертом. В последнем случае диск достигает максимума производительности.

В сравнении не участвует винчестер WD Scorpio Black — увы, он не был доступен при проведении теста. Но так как Barracuda XT — не самый быстрый из десктопных приводов со скоростью вращения шпинделя 7200 об/мин, то он станет подходящей заменой. Momentus XT заметно отстает от него при первом проходе, но при четвертом уже опережает более чем в четыре раза. Если сравнивать этот результат с очками OCZ Vertex 3, то можно сказать, что Momentus достиг уровня производительности, характерного для твердотельных накопителей.

⇡#Выводы

Заключение о Momentus XT зависит от того, с чем его сравнивать. Если взять в качестве точки отсчета современные SSD, то Momentus XT им не конкурент. Да, в PCMark 7 он показал весьма впечатляющий результат, но для этого потребовалось несколько тренировочных проходов, при которых производительность была гораздо ниже. Кроме того, SSD-кеш Momentus XT совершенно бесполезен при таких задачах, как копирование файлов, и при линейном чтении вообще, не говоря уже о том, что в текущих версиях прошивки нет кеширования записи.

Но важно правильно понять, для кого предназначено это устройство, — для владельцев ноутбуков, которые хотят иметь накопитель большого объема и не прочь доплатить разумные деньги за прибавку к быстродействию. В таком случае Momentus XT последней версии можно смело объявить быстрейшим жестким диском форм-фактора 2,5 дюйма. При наименее благоприятном сценарии, когда SSD-кеш не работает, это просто достаточно быстрый винчестер. Но если пользователь изо дня в день запускает одни и те же приложения, то вероятно, что большая доля наиболее востребованных блоков попадет в кеш и производительность в результате действительно приблизится к уровню твердотельных накопителей.