В предыдущем номере нашего журнала мы рассказали о новом 3,5-дюймовом жестком диске Western Digital серии WD Black (WD4001FAEX) емкостью 4 Тбайт. В настоящей статье мы подробно расскажем о конкурентном решении от компании Seagate: диске Desktop HDD емкостью 4 Тбайт (модель ST4000DM000).

Внутренний 3,5-дюймовый жесткий диск Seagate Desktop HDD емкостью 4 Тбайт относится к серии Desktop HDD.15, которая сегодня включает всего одну модель - ST4000DM000 емкостью 4 Тбайт.

Если говорить о характеристиках этого диска, то они следующие. Естественно, диск имеет интерфейс SATA 6 Гбит/с, а объем кэш­памяти составляет 64 Мбайт. В диске используются четыре пластины (восемь головок чтения/записи) с емкостью 1 Tбайт и плотностью записи 625 Гбит/дюйм2.

Из заявленных технических характеристик также известно, что средняя скорость передачи данных составляет 146 Мбайт/с, а максимальная постоянная скорость чтения по внешнему диаметру пластины - 180 Мбайт/с. Среднее время поиска на запись данных менее 9,5 мс, а на чтение данных - менее 8,5 мс.

Пожалуй, единственная характеристика, о которой умалчивает компания Seagate, - это скорость вращения шпинделя. Нигде в документации эта характеристика не указывается. Однако тестовые утилиты определяют скорость вращения шпинделя как 5900 RPM. Видимо, компания Seagate не указывает эту скорость, чтобы не отпугнуть потенциальных покупателей, поскольку многие пользователи считают, что скорость вращения шпинделя напрямую связана со скоростью чтения и записи. А поскольку для всех остальных HDD для настольных ПК эта скорость составляет 7200 RPM и даже выше (у конкурентов), то указывать скорость в 5900 RPM посчитали нецелесообразным.

Такой подход Seagate, как нам кажется, вполне логичен. В конце концов, для пользователя более значимым является такой параметр, как скорость чтения и записи, а вот скорость вращения шпинделя - это не основная характеристика и не вполне корректно напрямую связывать ее с производительностью.

Рассмотрим менее важные характеристики. Габаритные размеры диска составляют 26,11×146,99×101,6 мм, а вес - 610 г. Средняя потребляемая диском мощность в рабочем режиме составляет 7,5 Вт, а в режиме простоя - 5 Вт. Потребляемая мощность в режиме ожидания и в спящем режиме равняется 0,75 Вт.

В заключение обзора характеристик диска ST4000DM000 отметим, что он поддерживает технологии Seagate OptiCache и Seagate AcuTrac.

Seagate OptiCache по сути представляет собой технологию оптимизации доступа к кэш­памяти. Кэш в диске ST4000DM000 построен на более быстрой памяти DDR2 (ранее использовалась память DDR), а самое главное - данная технология подразумевает, что весь кэш размером 64 Мбайт используется как единый сегмент памяти (ранее кэш разбивался на несколько сегментов, которые адресовались по отдельности).

Данная технология, по заявлению производителя, способна увеличить общую производительность диска на 45% по сравнению с дисками предыдущих поколений, которые не поддерживают Seagate OptiCache.

Seagate AcuTrac - это новая технология позиционирования головки чтения/записи над дорожкой. Чтобы было более понятно, о чем идет речь, поясним, что толщина дорожки в современных накопителях составляет 75 нм, и над этой дорожкой, движущейся со скоростью более 100 км/ч, необходимо очень точно позиционировать головки чтения/записи. Задача эта сложная, и для ее решения в технологии Seagate AcuTrac применяется дополнительный, второй актуатор, расположенный на штанге основного актуатора, но ближе к головке чтения/записи. Этот второй актуатор способен очень быстро позиционировать головку чтения/записи над дорожкой.

После обзора характеристик накопителя ST4000DM000 осталось проверить, каков он в деле.

Для тестирования мы традиционно применяли утилиту IOmeter последней версии 1.1.0 (RС1), которая представляет собой очень мощный инструмент для анализа производительности накопителей и фактически является отраслевым стандартом.

Тестирование диска ST4000DM000 с помощью утилиты IOmeter мы проводили, предварительно создав на нем логический раздел с файловой системой NTFS (размер сектора - 4 Кбайт). Размер логического раздела был равен физическому размеру диска.

При тестировании исследовалась зависимость скорости выполнения операций последовательного и случайного чтения, а также последовательной и случайной записи от размера блока данных.

Также анализировалась зависимость производительности накопителя, выражаемая в количестве операций ввода­вывода в секунду (IOPS), в операциях случайного чтения и записи от глубины очереди задач (количества одновременных запросов ввода­вывода) для блоков размером 4 Кбайт. Размер блока в 4 Кбайт для операций случайного чтения и записи выбран неслучайно. Этот размер является типичным для операционной системы Windows, и в операциях случайного чтения и записи наиболее часто встречаются блоки такого размера. Именно поэтому размер блока в 4 Кбайт для операций случайного чтения и записи стал своеобразным стандартом де-факто при измерении IOPS.

Для определения скорости последовательного чтения, случайного чтения и последовательной записи использовались блоки данных следующих размеров: 512 байт, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 Кбайт; 1, 2, 4, 8, 16 и 32 Мбайт. В этих тестах в настройках IOmeter количество одновременных запросов ввода­вывода (# of Outstanding I/Os) задавалось равным 4, что типично для пользовательских приложений.

Для анализа зависимости производительности накопителя (IOPS) в операциях случайного чтения и записи блоками по 4 Кбайт количество одновременных запросов ввода­вывода задавалось равным 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128 и 256.

Результаты тестирования диска ST4000DM000 представлены на рис. 1-6. Для сравнения мы также добавили результаты тестирования диска WD4001FAEX, который может рассматриваться как конкурирующее, но более дорогое решение.

Казалось бы, более дорогой диск WD4001FAEX должен быть и более производительным. Однако не всё так однозначно. В операции последовательного чтения (рис. 1) диск ST4000DM000 демонстрирует более высокие скоростные показатели, особенно при размерах блока менее 8 Кбайт. Ну а максимальная скорость последовательного чтения для диска ST4000DM000 составляет 145 Мбайт/с, которая, что немаловажно, достигается при размере блока в 4 Кбайт. Что ж, это очень неплохой результат.

Рис. 1. Зависимость скорости последовательного чтения от размера блока

В операциях последовательной записи (рис. 2) немного более производительным оказывается диск WD4001FAEX.

Рис. 2. Зависимость скорости последовательной записи от размера блока

Скорость случайного чтения (рис. 3) практически одинакова для обоих дисков, а вот в скорости случайной записи (рис. 4) лидерство за диском WD4001FAEX.

Рис. 3. Зависимость скорости случайного чтения от размера блока

Рис. 4. Зависимость скорости случайной записи от размера блока

Скорость выполнения запросов ввода­вывода (IOPS) блоками по 4 Кбайт зависит от количества одновременных запросов (# of Outstanding I/Os) в операциях случайного чтения следующим образом (рис. 5). При количестве одновременных запросов менее или равном 32 скорость выполнения запросов ввода­вывода возрастает пропорционально числу одновременных запросов. Причем максимальное значение IOPS для диска ST4000DM000 составляет 103, а для диска WD4001FAEX - 125.

Рис. 5. Зависимость скорости случайного чтения
(размер блока равен 4 Кбайт)

Скорость выполнения запросов ввода­вывода для диска ST4000DM000 в операциях случайной записи (рис. 6) блоками по 4 Кбайт ведет себя следующим образом. Для числа одновременных запросов от одного до восьим IOPS составляет порядка 16; при числе одновременных запросов от восьми до 32 IOPS возрастает от 16 до 57 и далее не меняется с ростом числа одновременных запросов.

Рис. 6. Зависимость скорости случайной записи
от количества одновременных запросов ввода-вывода
(размер блока равен 4 Кбайт)

Причем в операциях случайной записи диск ST4000DM000 заметно проигрывает диску WD4001FAEX, для которого IOPS не зависит от числа одновременных запросов и составляет порядка 152. Если учесть, что операции случайной записи блоками по 4 Кбайт наиболее часто встречаются при работе различных приложений и операционной системы, то можно утверждать, что диск ST4000DM000 будет уступать по производительности диску WD4001FAEX. Однако это касается только тех случаев, когда диск является загрузочным, то есть на нем установлена операционная система и все приложения. Если же диск используется для хранения данных, то разница между дисками ST4000DM000 и WD4001FAEX вряд ли будет заметна. Учитывая тот факт, что диск ST4000DM000 стоит около 6 тыс., а диск WD4001FAEX - около 10 тыс. руб., в тех случаях, когда диск нужен именно для хранения данных, предпочтение стоит отдать именно диску ST4000DM000.

Можно утверждать, что диск WD4001FAEX сегодня является одним из самых производительных HDD-дисков. При этом его средняя розничная цена составляет 8600 руб.

На сегодняшний день сложно представить себе настольный компьютер, в котором бы не использовался старый добрый жесткий магнитный диск. Несмотря на то, что всем им присущи некоторые недостатки, такие как более высокое энергопотребление, чувствительность к вибрации и ударам, сравнительно небольшая производительность, однако самое главное преимущество в лице стоимости одного гигабайта пространства для хранения данных по-прежнему остается за ними.

Одним из ведущих производителей накопителей различного форм-фактора и назначения является компания Seagate. С момента ее основания, а это ни много ни мало 1979 г., прошло значительное количество времени. Скорее всего, каждый согласится, что подобные «долгожители» в IT-сфере вызывают уважение, т.к. при подобной стремительности развития технологий далеко не всем удается идти в ногу со временем. Еще более сложным моментом является выживание в условиях сильной конкуренции. Естественно, что успех борьбы кроется в наработках различных продуктов, которые направлены на решение широкого круга задач.

Среди выпускаемых компанией Seagate товаров можно встретить широкий ассортимент жестких дисков, твердотельных и гибридных накопителей. Каждая из этих категорий имеет большое количество моделей различного объема и форм-факторов. Особенно стоит отметить инновационные разработки. Наиболее заметными можно назвать гибридные твердотельные накопители и первый портативный жесткий диск с собственной встроенной сетью Wi-Fi. Гибридные твердотельные диски выделяются среди прочих накопителей более высокими скоростными характеристиками, при этом они в большей степени ориентированы на мобильные устройства. На данный момент уже состоялось представление третьего поколения подобных решений от Seagate. Помимо наличия разработок, направленных на рядовых покупателей, компания имеет весьма широкую линейку жестких дисков корпоративного класса для традиционных центров обработки данных и облачных приложений.

В данном материале мы познакомим вас с новой моделью HDD-накопителя объемом 4 ТБ - Seagate ST4000DM000 . Она придется по душе тем владельцам, которые работают с большим количеством данных или же попросту предпочитают хранить любимые фильмы и музыку на винчестере. Новая серия накопителей Seagate Desktop HDD в некоторой степени является ребрендированной линейкой жестких дисков Seagate Barracuda, однако в них есть ряд достаточно серьезных изменений. В первую очередь это касается нескольких технологий и особенностей, которые обеспечивают более качественную и производительную работу устройства:

• использование емких пластин (1 ТБ) для снижения конечной стоимости жестких дисков и повышения уровня надежности их работы;
• переход на использование более производительного внешнего интерфейса SATA 6 Гбит/с;
• поддержка улучшенных возможностей микропроцессора и, как следствие, большей кэш-памяти объемом 64 МБ;
• поддержка технологии Seagate OptiCache, которая повышает производительность накопителя на 45% по сравнению с предыдущим поколением;

• использование технологии Seagate AcuTrac, которая обеспечивает точное позиционирование считывающей головки для надежного функционирования даже при ширине дорожки в 75 нм;
• наличие утилиты Seagate DiscWizard для установки накопителя в системах, которые не обладают поддержкой UEFI BIOS и, следовательно, не могут самостоятельно обеспечивать корректную работу решений объемом более 2,2 ТБ.

Помимо достаточно широкого перечня поддерживаемых передовых технологий, устройство выделяется пониженной скоростью вращения шпинделя, которая теперь составляет 5900 об/мин. Подобная скорость потенциально должна обеспечить практически бесшумную работу устройства.

Спецификация

Как вы видите из данных спецификации, имеющийся у нас на тестировании образец пока что является единственным представителем нового поколения накопителей. Сами характеристики можно назвать весьма впечатляющими. На данный момент на рынке не так уж и много моделей HDD, которые бы позиционировались производителем как универсальные решения для десктопных компьютеров и систем хранения данных. Скоростные характеристики, заявленные разработчиками, создают образ достаточно быстрого устройства, хотя и не настолько, чтобы конкурировать с твердотельными дисками. При этом стоит помнить, что оптимальным выбором для СХД являются жесткие магнитные диски, ведь именно они обладают наименьшей стоимостью одного гигабайта пространства для хранения данных, а в данной модели этот показатель один из самых низких, т.к. для изготовления использовалось всего 4 пластины емкостью 1 ТБ каждая. Обращаем ваше внимание на то, что постепенно масса винчестеров уменьшается, что, в общем-то, и не удивительно. По мере развития технологии изготовления и уплотнения записи неизбежно происходит миниатюризация некоторых элементов конструкции. Вес Seagate Desktop HDD 4 ТБ всего 610 г, при этом еще 2-3 года назад средняя масса HDD превышала 700 г.

Упаковка и комплектация

Комплектация тестируемого накопителя вполне стандартна. Большинство HDD-дисков распространяются в полиэтиленовых антистатических пакетах, и Seagate Desktop HDD ST4000DM000 не является исключением. Это связано, в первую очередь, со стремлением разработчиков максимально уменьшить розничную стоимость устройства для привлечения покупателей. Картонные упаковки хоть и являются экологичными, но однозначно приведут к некоторому росту стоимости. Конечно же, подобный подход немного повышает риск повреждения устройства при транспортировке по пути от места покупеи до дома потребителя, но руководство компании, судя по всему, не считает его существенным.

Внешний вид устройства и его особенности

На лицевой стороне корпуса накопителя находится традиционная белая наклейка. Именно на ней размещена основная информация, которая касается серийного номера, ряда технических параметров и перечня поддерживаемых стандартов, представленного в виде графических значков.

Обратная сторона винчестера практически полностью совпадает с любым другим жестким диском, причем не только компании Seagate. В этом нет ничего удивительного, габариты накладывают свои ограничения. Единственный условно «сторонний» элемент (управляющая плата), установлена таким образом, что набор ключевых элементов размещен с внутренней стороны. Это сделано с целью обеспечения более надежной их защиты при монтаже диска в корпусе или же транспортировке. Такой подход стал уже стандартным в сфере производства внутренних устройств хранения данных. Также на боковой стороне имеется разъем для подключения интерфейса SATA 6 Гбит/с.

После форматирования диска в файловую систему NTFS пользователю фактически будет доступно 3,63 ТБ свободного пространства. Мы помним о традиционной десятичной системе расчета объема накопителей, так что поводов для удивления в таких ситуациях нет. Обращаем ваше внимание, что корректное использование всего объема устройства возможно при использовании 64-разрядной операционной системы. В случае отсутствия таковой стоит воспользоваться фирменной утилитой Seagate DiscWizard , которая должна облегчить процесс ввода накопителя в эксплуатацию.

Тестирование

Для тестирования модели Seagate Desktop HDD.15 объемом 4 ТБ использовался следующий тестовый стенд:

Как вы видите, результаты тестирования возможностей новинки от компании Seagate вполне достойные. Естественно, в данном случае не идет речи о рекордных показателях производительности, однако задних Seagate Desktop HDD ST4000DM000 объемом 4 ТБ точно не пасет. При этом стоит учитывать, что скорость вращения шпинделя всего 5900 об/мин. Среди выбранных для сравнения моделей, которые имеют аналогичный или близкий объем, лидирующие позиции занимает Western Digital Black (WD4001FAEX), однако у этой модели и пластины раскручиваются до 7200 об/мин, что далеко не всем владельцам нравится. При высоких скоростях вращения, устройства могут создавать ощутимый шумовой фон, который при длительном воздействии раздражает некоторых пользователей. Данный нюанс чаще всего особенно явно заметен в ночное время, когда отсутствуют посторонние звуки, хотя это скорее зависит от чувствительности слуха. Так или иначе, но средняя эксплуатационная скорость составляет 132,5 МБ/с. Ее вполне достаточно для обеспечения комфортной работы и решения практически любых задач, хотя для самых требовательных покупателей, возможно, ее будет недостаточно. Тогда стоит обратить свое внимание либо на другие накопители с более высокой скоростью передачи информации, или же приобрести твердотельный диск. Однако еще раз напомним, что емкие модели высокотехнологичных накопителей типа SSD потребуют серьезно раскошелиться, да и подобное решение близкое по объему, скорее всего, не найти.

Уровень загрузки ЦП при обращении к данным достаточно низкий, так что полноценное использование без ощутимого ущерба для производительности всей системы возможно даже в не самых мощных конфигурациях.

Во время тестирования температура винчестера поднималась до отметки 39 °C, о чем сообщает вспомогательная утилита. Данное значение можно охарактеризовать как ниже среднего, так что Seagate Desktop HDD ST4000DM000 вполне может быть установлен и в компактных корпусах для организации бюджетных систем хранения данных.

Выводы

По итогам знакомства с накопителем можно сделать следующие выводы. Внешнее оформление объемом 4 ТБ не претерпело никаких изменений, если сравнивать с накопителями прошлых поколений. Однако скоростные характеристики винчестера позволяют ему хоть и не быть лидером среди накопителей аналогичного объема, но вполне уверенно участвовать в борьбе за первенство. Средняя эксплуатационная скорость Seagate Desktop HDD ST4000DM000 составляет 132,5 МБ/с. Подобный уровень быстродействия обеспечит комфортную работу практически в любом приложении. Если же акцент ставится на быстродействие, то в качестве альтернативы стоит рассмотреть другие решения, однако в них, скорее всего, скорость вращения шпинделя будет порядка 7200 об/мин и выше, что в свою очередь может привести к появлению шумового фона. Альтернативу подобному накопителю среди твердотельных дисков найти крайне сложно, особенно если учесть, что стоимость будет отличаться в десятки раз.

Главной особенностью данного накопителя является использование всего-навсего 4-х пластин, каждая из которых имеет объем 1 ТБ. По утверждению производителя подобная плотность записи является первой в отрасли. Дополнительной изюминкой можно считать поддержку ряда технологий, направленных на повышение производительности и увеличение надежности выполнения операций чтения/записи.

Достоинства:

• большой объем;
• поддержка полезных технологии Seagate OptiCache и Seagate AcuTrac;
• достаточно высокая скорость чтения/записи, как для накопителя большого объема;
• низкий уровень создаваемого шума;
• достаточно низкий уровень нагрева;
• наличие фирменной утилиты Seagate DiscWizard ;
• относительно невысокая стоимость.

Особенности:

• отсутствие поддержки технологии

Seagate ST4000DM000 | Введение

Несмотря на активное продвижение на рынок твердотельных накопителей SSD, магнитные жёсткие диски пока не отступают, особенно это касается сегмента хранения больших объёмов данных. Напомним, стоимость гигабайта хранения данных на HDD до сих пор остаётся значительно ниже по сравнению с SSD.

В нашу тестовую лабораторию поступил жёсткий диск Seagate ST4000DM000 с интерфейсом SATA 6 Гбит/с и ёмкостью 4 Тбайт. В HDD используются четыре пластины ёмкостью по 1 Тбайт каждая и восемь считывающих головок. Серия дисков Seagate Desktop HDD.15 оснащена 64 Мбайт кэш-памяти, поддерживаются технологии NCQ, RAID и S.M.A.R.T. В статье мы рассмотрим жёсткий диск подробно и оценим его производительность, как в качестве системного диска, так и в виде дополнительного накопителя.

Seagate ST4000DM000 | Тестирование

Для оценки скорости работы диска мы подключили его к нашему тестовому стенду и провели измерения скорости работы. Для тестирования мы использовали наш тестовый стенд, конфигурация которого указана в таблице ниже.

Для подключения диска мы использовали порты SATA 6 Гбит/с, позволяющие наиболее полно нагрузить диск и оценить производительность. Для тестов пакета PCMark мы установили систему Windows 7 х64 Максимальная на тестируемый диск, который был единственным в системе, в остальных тестах для системы использовался отдельный диск OCZ Agility3 64 Гбайт, ST4000DM000 использовался в качестве дополнительного.

Во время тестирования при окружающей температуре 26 градусов жесткий диск нагревался до 37°С при нагрузке и до 31°С в состоянии покоя.

AS SSD

Тест AS SSD предполагает использование несжимаемых данных и не позволяет получить преимущества при использовании мощных контроллеров с технологиями сжатия.

Последовательный тест и тест блоков по 4K выполняются с единичной глубиной очереди. Для настольных систем тест 4K с единичной глубиной очереди QD 1 достаточно важен, хотя и не в полной мере эмулирует работу стандартных приложений, тест с глубиной 64 не так важен для настольных систем, тем не менее позволяет более полно оценить возможности накопителя.

Скорости последовательного чтения и последовательной записи оказались 119,6 Мбайт/с и 96,28 Мбайт/с.

При работе с блоками по 4К скорость кардинально снизилась, что типично для механических дисков и при глубине очереди, равной 1, скорости чтения и записи составили 0,55 и 0,96 Мбайт/с, соответственно. Увеличение очереди до 64 позволило увеличить и скорости до 1,49 и 0,98 Мбайт/с. Время доступа при чтении и записи оказалось типичным для магнитных накопителей и составило 18,1 и 22,1 мс, соответственно.

При помощи AS SSD мы оценили и скорость копирования файлов на диск. Тесты предусматривают три типичных сценария: ISO (два больших файла), программы (много мелких файлов), игры (смесь мелких и крупных файлов).

HD Tune

С помощью HD Tune мы также оценили скорость работы диска с различными блоками данных. Ниже представлены скриншоты, на которых видно какую производительность показывает диск.

HD Tune: Benchmark чтение

HD Tune: Benchmark запись

Как видно, скорость чтения находится между 78,2 Мбайт/с и 155,3 Мбайт/с, при этом среднее значение равняется 127,6 Мбайт/с. Скорость записи немного ниже: от 73,7 Мбайт/с до 154,9 Мбайт/с, при среднем значении 123,6 Мбайт/с. Время отклика составило 16,9 мс и 17,3 мс для чтения и записи, соответственно.

HD Tune Random Access: Чтение

HD Tune Random Access: Запись

Как видно, HD Tune показал максимальное количество операций в секунду для блоков по 4К — 58 для чтения и 33 для записи.

PCMark 7

Тест PCMark 7 оценивает систему целиком, принимая во внимание все её компоненты (CPU, оперативную память, видеокарту, систему хранения). Одним из важных компонентов является дисковая подсистема. Мы провели три тестовых запуска системы, и получили минимальный разброс результатов, который составил менее процента. Общий результат для данного теста в нашем случае составил 3449 баллов по системе PCMark 7. Напомним, что при на этой же платформе, результат оказался значительно выше и составил 5271 балл по системе PCMark 7.

Seagate ST4000DM000 | Заключение

Протестированный жёсткий диск Seagate ST4000DM000 мы не стали бы рекомендовать для использования в качестве системного жёсткого диска, всё же для этого сегмента следует опираться на SSD-накопители. При цене Seagate Desktop HDD.15 от 5,8 тыс. рублей мы получаем достаточно привлекательную стоимость одного гигабайта дискового пространства, менее 1,5 рублей. Таким образом, его можно рекомендовать для использования в компьютерах и системах NAS для хранения больших объёмов данных.

Преимущества Seagate Desktop HDD.15 (ST4000DM000)

• Ёмкость 4 Тбайт
• Слабый нагрев
• Отличная цена 1 Гбайт

Недостатки Seagate Desktop HDD.15 (ST4000DM000)

• Низкая скорость для системного диска по сравнению с SSD