На рынке накопителей происходит довольно много изменений, и одно из наиболее значимых касается перехода с вращающихся пластин на твёрдотельные накопители. Однако в сфере традиционных жёстких дисков тоже происходят изменения. Старый добрый жёсткий диск пока никуда от нас не уйдёт, поскольку его просто нечем заменить. "Самая высокая ёмкость" по-прежнему несовместима с "доступной ценой".

В нашей статье мы не будем в очередной раз обсуждать тему перехода с традиционных магнитных пластин на твёрдотельные накопители. Нет, мы рассмотрим переход с 3,5" форм-фактора на 2,5" винчестеры, а также распространение меньших по размеру жёстких дисков в корпоративном сегменте. Все крупные производители жёстких дисков сегодня предлагают, по крайней мере, одну линейку 2,5" винчестеров для корпоративного рынка, а некоторые уже объявили о прекращении поддержки высокоскоростных 3,5" винчестеров на 15 000 об/мин. SSD обеспечивают большую производительность, а менее скоростные 3,5" жёсткие диски - ёмкость до 2 Тбайт. Модели же в промежутке, похоже, переходят на 2,5" форм-фактор по причинам, которые мы постараемся выяснить в нашей статье.

Магическое слово в сфере корпоративных хранилищ - это "плотность", под которой обычно подразумевается доступная ёмкость хранения в определённых физических габаритах. Плотность начинается с уровня жёсткого диска, где под ней подразумевается плотность хранения данных на квадратном дюйме поверхности или на пластине. При переходе на системный уровень появляется плотность в расчёте на объём - сколько информации вы сможете хранить в сервере 1U, 2U, 4U или даже в стойке целиком?

Плотность хранения данных взаимосвязана с возможностью увеличения производительности подсистемы хранения данных, что тоже поднимает вопрос о переходе с 3,5" на 2,5" форм-фактор. Действительно, производительность массивов RAID масштабируется при увеличении числа используемых жёстких дисков, поэтому очевидно, что большее количество 2,5" винчестеров даст серьёзное преимущество по сравнению с небольшим массивом из 3,5" HDD. В статье мы рассмотрим производительность, энергопотребление, ёмкости и некоторые сферы применения, например, blade-серверы. Наконец, 2,5" форм-фактор является доминирующим для SSD, что открывает путь для простой и удобной модернизации. Но позвольте начать с обсуждения флэш-технологий.

Флэш повсюду?

В ближайшие годы твёрдотельные накопители появятся во многих клиентских ПК и серверах, поскольку для операционной системы и набора приложений особенно большой ёмкости не требуется. Однако текущий бум технологии SSD связан либо с low-end сегментом, где ёмкость и производительность не так важны, либо с high-end производительным сегментом.

Позвольте вкратце напомнить потенциальные преимущества технологии флэш-памяти.

Самая высокая производительность ввода/вывода: если жёсткие диски корпоративного класса могут обеспечивать несколько сотен операций ввода/вывода в секунду (IOPS), то приличные SSD могут выдавать тысячи операций. Это критично для многих корпоративных применений.

Высокая пропускная способность: жёсткие диски сегодня дают, максимум, 200 Мбайт/с, хотя SSD с лёгкостью превышают данный уровень. Флэш-накопители также дают намного более высокую и стабильную среднюю пропускную способность, чем HDD.

Снижение расходов на обслуживание: поскольку данные динамически распределяются по каналам и ячейкам флэш-памяти контроллером, дефрагментировать SSD не требуется. Дефрагментация может даже ухудшить производительность.

Эффективность энергопотребления: жёстким дискам требуется до 20 Вт энергии, а SSD обычно потребляют очень небольшое количество энергии, как правило, всего несколько ватт. В результате эффективность энергопотребления, выраженная в пропускной способности на ватт или производительности ввода/вывода на ватт, может быть весьма впечатляющей.

Хорошо продуманные SSD могут дать высокую пропускную способность, лучшую эффективность энергопотребления и производительность ввода/вывода, намного превосходящую жёсткие диски. Впрочем, жёсткие диски для массового рынка, которые используются, как минимум, в трёх четвертях всех поставляемых систем и серверов, не могут быть заменены SSD, несмотря на потенциал твёрдотельных накопителей.

Ниже мы вкратце привели список существующих проблем.

Ёмкость: современные SSD для корпоративного рынка дают от 32 до 256 Гбайт, в то время как HDD корпоративного класса имеют ёмкость до 600 Гбайт. А высокоёмкие хранилища теперь можно собирать из 2-Тбайт винчестеров, сертифицированных для корпоративного сегмента.

Цена: цены на SSD для корпоративного рынка начинаются примерно там, где заканчиваются цены на high-end жёсткие диски для этого же рынка.

Валидация: многие жёсткие диски уже валидированы для тех или иных окружений, в то время как SSD - (пока) нет. Это касается совместимости и надёжности, а также предсказуемости производительности.

Итог будет очевидным: технология SSD может действительно давать преимущества, но вам придётся начинать всё с нуля, если требуется правильная реализация.

2,5" против 3,5": примеры накопителей

Сначала хотелось бы напомнить, что 2,5" жёсткие диски корпоративного класса имеют большую высоту, чем 2,5" винчестеры для потребительского рынка. Последние доступны с высотой 9,5 мм (ноутбуки) или 12,5 мм (портативные накопители), но все HDD корпоративного класса имеют высоту 15 мм. Это связано с тем, что им обычно требуется вмещать три физические пластины. То же самое верно и для 12,5-мм 2,5" винчестеров, но увеличение скорости вращения шпинделя до 10 000 об/мин или даже до 15 000 об/мин накладывает свои ограничения. Да и следует помнить, что пластины внутри 2,5" и 3,5" жёстких дисков корпоративного класса на самом деле имеют одинаковый диаметр, то есть основным преимуществом 3,5" винчестера по сравнению с 2,5" является возможность вмещать четыре или даже большее количество пластин. Как видим, это касается максимальной ёмкости, которая, как мы уже упоминали выше, не является приоритетом для данных жёстких дисков корпоративного класса.

3,5" Fujitsu MBA3147RC (15 000 об/мин, 147 Гбайт)

Для сравнения производительности разных форм-факторов мы взяли жёсткий диск Fujitsu MBA3147RC. Этот накопитель является хорошим примером 3,5" высокопроизводительного жёсткого диска корпоративного класса. Он оснащён буфером 16 Мбайт, интерфейсом SAS на 3 Гбит/с и имеет время наработки на отказ (MTBF) 1,4 миллиона часов. Toshiba, купившая Fujitsu в прошлом году, не планирует выпускать 600-Гбайт 3,5" жёсткий диск, в результате чего линейка MBA заканчивается на отметке 300 Гбайт. Другие популярные продукты - это линейки Hitachi Ultrastar 15K и Seagate Cheetah 15K. Следует отметить, что другие, более новые 3,5" жёсткие диски на 15 000 об/мин дают намного более высокую пропускную способность, но производительность ввода/вывода остаётся на одинаковом уровне, поскольку головки чтения и записи нельзя ускорять бесконечно. Всё же физические ограничения существуют. Более скоростные 3,5" жёсткие диски будут давать от 150 до 200 Мбайт/с.

2,5" Toshiba MBF2600RC (10 025 об/мин, 600 Гбайт)

Перед нами один из новейших 2,5" жёстких дисков корпоративного класса. Линейка MBF от Toshiba предлагает ёмкость до 600 Гбайт в 2,5" форм-факторе. Это один из первых жёстких дисков SAS с интерфейсом 6 Гбит/с, который даёт в два раза более высокую пропускную способность, чем у предшественника. Впрочем, в реальности это не так и важно, поскольку производительность передачи данных с пластин не превышает 147 Мбайт/с. Накопитель даёт большую пропускную способность, чем наш 3,5" винчестер Fujitsu, взятый для сравнения, но уступает новейшим жёстким дискам на 15 000 об/мин. Производительность ввода/вывода во многом определяется скоростью вращения шпинделя, от которой зависит задержка на вращение. Схожие продукты доступны от Hitachi (C10K300) и Seagate (NS.2), но только Seagate и Toshiba сегодня поставляют модели с ёмкостью 600 Гбайт.

2,5" против 3.5": производительность и энергопотребление

Довольно важно сравнить производительность и энергопотребление у 2,5" и 3,5" накопителей. Индекс корпоративной производительности, приведённый выше, базируется на результатах проведённых нами тестов, в нём пропускная способность и производительность ввода/вывода имеют вес 40%, а производительность PCMark Vantage - 20 процентов. Вы можете перейти к разделу тестов, чтобы сравнить отдельные результаты, но картина общей производительности вполне чёткая: новое поколение 600-Гбайт моделей в 2,5" форм-факторе со скоростью вращения шпинделя 10 000 об/мин даёт вполне приличную пропускную способность до, примерно, 150 Мбайт/с, но оно не может обойти 3,5" жёсткие диски на 15 000 об/мин по производительности ввода/вывода. Впрочем, небольшое падение производительности вполне приемлемо, учитывая преимущества 2,5" форм-фактора по сравнению с 3,5", которые мы рассмотрим чуть ниже.

Не менее интересно взглянуть на энергопотребление в сценарии нагрузки ввода/вывода рабочей станции. Если жёстким дискам на 15 000 об/мин требуется от 7,8 Вт в режиме бездействия до 12,4 Вт при максимальной активности ввода/вывода, то 600-Гбайт 2,5" жёсткий диск Toshiba MBF2600RC урезает это энергопотребление наполовину. Во время интенсивной нагрузки ввода/вывода он потребляет всего 7,1 Вт, что впечатляет. А в режиме бездействия - всего 3,5 Вт.

Наконец, поговорим об эффективности. Энергопотребление снижается намного сильнее, чем производительность, поэтому мы вправе ожидать от 2,5" жёстких дисков большую производительность в расчёте на ватт.

2,5" против 3,5": ёмкость и цена

Нужно учитывать и некоторые другие факторы, прежде чем говорить о ёмкости и плотности. Как правило, производители жёстких дисков пытаются создавать модели с разумным числом вращающихся пластин. Накопители на одной пластине наиболее интересны для потребительского и клиентского рынков, где важны минимальные расходы.

Множество пластин используются для получения более высоких ёмкостей или для достижения нужной ёмкости на проверенной временем технологии и плотности записи. Впрочем, быстрые 3,5" жёсткие диски с большим количеством пластин пытаются сочетать высокую производительность с высокой ёмкостью, что часто сопровождается повышением цены. 3,5" жёсткий диск на 7200 об/мин дёт в три раза большую ёмкость примерно за треть себестоимости, а SSD завоёвывают производительный сегмент.

Остаётся средний уровень ёмкости - его как раз дают продукты для корпоративного массового рынка. И здесь лучше всего себя показывает 2,5" форм-фактор. Да, придётся смириться с небольшим падением производительности, но энергопотребление, эффективность и цена хорошо сбалансированы. Кроме того, один продуктовый цикл часто бывает достаточным, чтобы компенсировать падение производительности. Существующие плотности записи позволяют выпускать 2,5" жёсткие диски на 10 000 об/мин с 200 Гбайт ёмкости на пластину. В итоге Seagate и Toshiba смогли представить модели с ёмкостью 300, 450 и 600 Гбайт. Как мы ожидаем, вскоре за ними последует и Hitachi.

С точки зрения ёмкости

Учитывая, что в одном и том же стоечном пространстве можно уместить намного больше 2,5" винчестеров, чем 3,5", то мы получаем намного более высокую плотность хранения и эффективность энергопотребления на гигабайт. Два 2,5" 300-Гбайт жёстких диска корпоративного класса на 10 000 об/мин в правильном массиве RAID обойдут один 600-Гбайт 3,5" винчестер на 15 000 об/мин. В то же время цена и энергопотребление останутся примерно сравнимыми.

С точки зрения производительности

Если мы посмотрим на сценарий 3,5" против 3,5", то для повышения производительности, ёмкости или эффективности необходимо использовать несколько винчестеров. В крупных корпоративных хранилищах используются не только отдельные жёсткие диски, но и HDD, объединённые в разделы JBOD. Позвольте привести простой пример.

Подсистема хранения должна обеспечивать минимум 1000 операций ввода/вывода в секунду для файлового сервера и должна иметь ёмкость не меньше 3 Тбайт. Идеальным вариантом можно считать хранилище 1U с четырьмя 3,5" винчестерами. Если брать 600-Гбайт жёсткие диски на 15 000 об/мин, то мы получим требуемую производительность, но не добьёмся требуемой ёмкости. Система 2U могла бы увеличить чисто дисков, но и расходы при этом тоже возрастут. Альтернативой можно считать хранилище 1U, которое может вместить десять 2,5" винчестеров. В нашем примере вы можете установить шесть 2,5" 600-Гбайт жёстких дисков на 10 000 об/мин. В массиве RAID 5 они обеспечат требуемую ёмкость и производительность при меньших суммарных затратах, меньшем энергопотреблении и намного более высокой эффективности энергопотребления по сравнению с 3,5" решением.

Наконец, давайте рассмотрим разницу в цене, если вы захотите установить SSD. Один накопитель, скорее всего, даст требуемую производительность, но нам придётся использовать не меньше 24 SSD по 128 Гбайт каждый, чтобы получить желаемую ёмкость. При этом мы даже не обеспечим избыточность хранения, да и получающееся решение будет массивным. Нам придётся продумать массив RAID, найти подходящие RAID-контроллеры и оснастки, чтобы использовать 24 (или более) SSD.

Стоечные серверы

Давайте поговорим о том, сколько накопителей могут работать в серверах типичных стоечных форм-факторов. Следующие цифры базируются на моделях с передней загрузкой устройств. Впрочем, конечно, бывают и стоечные серверы, в которых используется загрузка накопителей сзади. Кроме того, бывают и другие опции, например, две системы внутри одного blade-корпуса, добавление или исключение оптического привода, более функциональная панель с интерфейсами ввода/вывода и так далее. Таким образом, в зависимости от конкретного продукта, у него может быть и меньше отсеков, чем приведено в списке.

Серверы 2U могут вместить 20 2,5" жёстких дисков при их горизонтальной установке, либо 24 накопителя, если они установлены вертикально. Кроме того, оснастки и отсеки для 2,5" жёстких дисков требуют намного меньше места, чем для сравнимых 3,5" решений, поскольку накопители меньше по всем трём измерениям.

Решения 3U обычно поддерживают 16 3,5" жёстких дисков. Честно говоря, мы не встречали решений 3U и более крупных, в которых работает ещё большее количество 2,5" жёстких дисков, поскольку даже в сервер 2U можно установить 24 накопителя.

Специальные решения

Некоторые специальные решения позволяют вместить большую вычислительную мощность в очень ограниченное пространство. Хорошим примером можно считать Supermicro SC809T-1200B, сдвоенную систему 1U, которая обеспечивает четыре 2,5" отсека для каждого внутреннего сервера. Поскольку на передней панели необходимы элементы управления, в подобную систему нельзя вместить максимум из десяти 2,5" жёстких дисков.

Blade-серверы

На фотографии выше показана небольшая стойка 12U, вмещающая три устройства: систему 4U снизу, blade-шасси 7U с 10 модулями посередине и сервер 2U сверху. Как правило, blade-серверы устанавливаются в шасси 7U, причём допускается установка до 10 blade-серверов и разнообразных модулей. Если обычные стоечные серверы включают блоки питания и поддержку сети, то у blade-серверов общее питания и сеть. Конечно, blade-серверы являются наиболее эффективным способом увеличения плотности вычислений в серверном окружении.

И здесь проявляется серьёзное преимущество 2,5" жёстких дисков по сравнению с 3,5" моделями: последние просто не уместятся в отдельные blade-серверы, то есть все blade-серверы должны оснащаться 2,5" винчестерами. Это экономит не только место, но и энергию. Действительно, в полное шасси с 10 blade-серверами можно установить до 60 2,5" жёстких дисков. Умножьте 60 на потребление 7,1 Вт у Toshiba MBF2600RC под интенсивной нагрузкой ввода/вывода, и вы получите типичное энергопотребление 426 Вт. Напротив, то же количество 3,5" винчестеров потребует шасси не меньше 9U и 744 Вт питания.

Многие blade-серверы поддерживают три или шесть 2,5" винчестеров (для сдвоенных blade), что позволяет настроить массив с избыточностью и приличной производительностью.

Тестовая конфигурация

Диаграммы передачи данных

Пропускная способность и производительность интерфейса

Производительность ввода/вывода и время доступа

Производительность приложений PCMark

Помните, что PCMark Vantage - это не серверный тест. Однако он полезен для выявления разницы между жёсткими дисками для разных сегментов рынка. Результаты теста больше зависят от пропускной способности, чем от производительности ввода/вывода.

Температура, энергопотребление и эффективность

Температура поверхности дисков не очень отличается, поскольку 3,5" винчестер способен рассеивать своё тепло по намного большей поверхности.

Энергопотребление в режиме бездействия 3,5 Вт по сравнению с 7,8 Вт является существенным преимуществом.

Да и при нагрузке пиковой пропускной способностью 6,1 Вт у 2,5" накопителя - это существенно лучше 11,3 Вт.

Энергопотребление 2,5" винчестера Toshiba MBF2600RC под небольшой ограниченной нагрузкой весьма близко к режиму бездействия. 3,5" Fujitsu MBA3147RC на 15 000 об/мин при данной нагрузке находится ближе к пиковому энергопотреблению.

Пришла пора посчитать эффективность? 2,5" жёсткий диск даёт в два раза больше производительности на ватт при нагрузке максимальным потоковым чтением, чем скоростной 3,5" винчестер.

В сценарии нагрузки ввода/вывода разница по эффективности не такая существенная, но результаты у 2,5" жёсткого диска Toshiba почти удваиваются.

Заключение

Наверное, было бы слишком банально сказать, что 2,5" жёсткие диски лучше, чем 3,5" винчестеры. Форм-фактор 2,5" нельзя назвать превосходным во всех отношениях, следует всё же учитывать разницу в плотности хранения данных, да и в скорости вращения шпинделя. В целом, 3,5" жёсткие диски на 7200 об/мин останутся весьма важными для систем с высокой ёмкостью, а 2,5" производительные жёсткие диски найдут в ближайшие годы широкое применение в серверах. SSD тоже становятся всё более интересными, но пока, в основном, это касается окружений с высокой производительностью или модернизации накопителей на 15 000 об/мин.

Без сомнения, высокая скорость вращения шпинделя и самые современные технологии дают очень высокую пропускную способность. Но производительность ввода/вывода всё равно ограничена физической производительностью головок чтения/записи. Поскольку ускорять их работу до бесконечности не получится, они естественным образом ограничивают производительность ввода/вывода. Диаметр пластин 3,5" и 2,5" винчестеров для корпоративного сегмента остаётся постоянным, поэтому и производительность ввода/вывода меняется слабо. В нашем тестировании 3,5" жёсткий диск Fujitsu на 15 000 об/мин оказался быстрее 2,5" модели Toshiba на 10 000 об/мин только по той причине, что он имеет более высокую скорость вращения шпинделя, которая приводит к уменьшению задержки вращения.

Пару слов об интерфейсе: выбор SAS 6 Гбит/с или 3 Гбит/с может быть важен для подключения оснасток и систем JBOD к контроллеру или host-адаптеру, но для отдельных накопителей это не имеет значения.

Что касается корпоративных окружений, то легко увидеть, что, как правило, вы можете уместить в два раза больше 2,5" жёстких дисков в стоечное пространство для 3,5" винчестеров. Blade-серверы не поддерживают 3,5" винчестеры вообще из-за их физических габаритов. Поскольку ёмкость и производительность ввода/вывода почти идентичны между 3,5" и 2,5" жёсткими дисками корпоративного уровня, но энергопотребление и габариты у 2,5" моделей намного меньше, в итоге мы получаем удвоение эффективности и плотности хранения данных при переходе на 2,5" винчестеры.

По материалам: www.thg.ru

Введение

Следующим важным этапом для индустрии жёстких дисков можно назвать ёмкость 2 Тбайт у моделей со скоростью вращения шпинделя 7200 об/мин. Samsung прислала нам первый образец для тестов, а WD уже поставляет два разных 2-Тбайт настольных жёстких диска, которые обеспечивают оптимальную производительность. Мы ждём поступления моделей от Hitachi и Seagate, но пока что решили протестировать три первых имеющихся накопителя, чтобы сравнить их друг с другом.

Больше скорость, выше эффективность

Поскольку большая часть компаний решила приблизиться к ёмкости 2 Тбайт с экономичными и эффективными жёсткими дисками, теперь настало время перейти с экономии энергии на чистую производительность. Все четыре ключевых игрока, а именно Hitachi, Samsung, Seagate и Western Digital, всё ещё считают данный рынок очень важным, пусть даже со стороны SSD конкуренция только увеличивается.

Причина простая: ёмкости жёстких дисков будут продолжать увеличиваться с хорошей динамикой. То же самое можно сказать и про твёрдотельные накопители, но цены на жёсткие диски остаются сравнительно низкими. Конечно, топовые винчестеры будут продолжать продаваться в диапазоне $150-$200, но новейшие и ёмкие SSD даже и близко не подходят к такому уровню цен.

Кроме того, ёмкие жёсткие диски с приличной производительностью становятся всё более важными для серверов и центров хранения данных. Для хранения больших объёмов данных с высокими скоростями просто нет другой альтернативы старым добрым жёстким дискам. Да и разница между "зелёными" жёсткими дисками со скоростью 110 Мбайт/с и производительными моделями со скоростью 140 Мбайт/с всё ещё существенна. Накопитель WD RE4 (RAID Edition), который мы рассмотрели в статье, является прекрасным примером. Hitachi вскоре представит свою модель A7K2000, а Seagate - Constellation ES.

Больше ёмкости?

Конечно, можно ожидать, что плотность записи данных на пластину вскоре "прыгнет" с 500 Гбайт до 640 или 750 Гбайт, что позволит производителям создавать модели на 1,5 и 2 Тбайт с меньшим числом пластин. А модели начального уровня автоматически увеличат свою ёмкость. Впрочем, сегодня жёсткие диски с ёмкостью больше 2 Тбайт имеют смысл только для корпоративного и бизнес-окружения, где системы могут работать с загружаемыми разделами крупнее 2 Тбайт. Для этого требуются компьютеры Mac на платформе Intel, современные RAID-контроллеры и host-адаптеры, способные работать с GPT (GUID Partition Table) вместо традиционной Master Boot Record (MBR). Но на большинстве нынешних платформ ПК с такого ёмкого раздела загрузиться не получится, поскольку GPT требует EFI, а не традиционного BIOS. К сожалению, большинство платформ, напичканных полезными и часто бесполезными функциями, не имеют поддержки EFI и GPT, которая позволила бы в полной мере использовать будущие жёсткие диски объёмом больше 2 Тбайт.

Так что барьер ёмкости 2 Тбайт сохранится некоторое время. В данной статье мы рассмотрим два новых жёстких диска от WD, а также первый винчестер Samsung, использующий плотность записи 500 Гбайт на пластину.

Samsung Spinpoint F3 500GB (HD502HJ)

Spinpoint F - 3,5" линейка Samsung для настольных ПК. Предыдущие жёсткие диски Spinpoint именовались через ёмкость, которую Samsung могла достичь на одной пластине, например, Spinpoint P102 или T166. После представления первого 1-Тбайт жёсткого диска Spinpoint F1 система именования была изменена. Модели второго поколения Spinpoint F2 пока что были представлены только версией EcoGreen (F2EG) со скоростью вращения шпинделя 5400 об/мин. Новая линейка Spinpoint F3 знаменует выход производительного жёсткого диска нового поколения со скоростью вращения шпинделя 7200 об/мин и ёмкостью 500 Гбайт на пластину.

Первый продукт, который мы получили - это 500-Гбайт HD502HJ, при этом мы знаем, что в продаже появились и 1-Тбайт модели Samsung. Однако до появления на рынке моделей с большей ёмкостью может пройти ещё несколько недель. Конечно, HD502HJ может хранить только 500 Гбайт, но данную ёмкость можно считать "золотой серединой" для массовых продаж, поскольку производитель снижает у этой модели себестоимость до минимума благодаря дизайну с одной пластиной. В то же время использование передовых технологий записи данных позволяет получить значимый прирост производительности. Spinpoint F3 на 500 Гбайт показал максимальную пропускную способность чтения 136 Мбайт/с, а среднюю - 110,4 Мбайт/с. Совсем неплохо! Впрочем, два жёстких диска WD смогли обойти F3 по максимальной пропускной способности.

Дизайн Samsung с одной пластиной даёт ещё одно менее очевидное преимущество: это один из самых холодных жёстких дисков, который мы когда-либо тестировали. Самая низкая рабочая температура, измеренная нами, наблюдалась у жёсткого диска WD Caviar Green (WD20EADS) - 39°C, но у него скорость вращения шпинделя составляет 5400 об/мин, а Samsung всё же даёт прирост производительности из-за скорости вращения 7200 об/мин. Уровень шума в режиме бездействия Samsung тоже вполне приемлемый, поскольку меньшее число пластин обычно приводит к меньшему уровню шума. Это касается как уровня шума в режиме бездействия, так и уровня шума во время интенсивной активности ввода/вывода.

Время доступа Samsung 13,5 мс не впечатляет. Оно достаточно хорошее для повседневного использования, но время доступа всё же влияет на производительность ввода/вывода, негативно на ней сказываясь.

В данном отношении важно принять во внимание энергопотребление. Samsung могла оптимизировать жёсткий диск для низкого энергопотребления, а не для максимальной производительности, что мы и обнаружили на практике. Максимальное энергопотребление во время выполнения сценария рабочей станции с интенсивной нагрузкой ввода/вывода составило всего 5,7 Вт - Samsung побеждает любой другой жёсткий диск в этом тесте, включая все "зелёные" модели. Энергопотребление во время воспроизведения HD-видео тоже составило всего 4,4 Вт. Только тесты потокового чтения с максимальной пропускной способностью оказались более интенсивными - энергопотребление увеличилось до 6,8 Вт. В итоге Spinpoint F3 всё равно даёт лучшую эффективность (производительность на ватт) по пропускной способности.

Western Digital Caviar Black 2TB (WD2001FASS)

Western Digital Caviar уже многие годы является основной маркой 3,5" жёстких дисков компании, причём недавно марка была разделена на три линейки: Caviar Blue, Green и Black. Blue соответствует жёстким дискам для массового рынка, Green - моделям с повышенной эффективностью энергопотребления, а в линейку Caviar Black входят производительные модели. Данный накопитель является новейшей моделью в линейке Caviar Black, при этом он достигает ёмкости 2 Тбайт. По сравнению с предыдущими жёсткими дисками Caviar Black, это первый жёсткий диск WD, оснащённый кэш-памятью 64 Мбайт.

WD в данном случае использует четыре пластины по 500 Гбайт. Это также первый накопитель Black Edition, построенный на технологии двух независимых приводов, что должно улучшить точность позиционирования головок. Первый привод является электромагнитным, а второй - пьезоэлектрическим. По информации Western Digital, именно последний даёт улучшение точности. Наконец, WD по-прежнему предоставляет пятилетнюю гарантию на Caviar Black, а также выпускает модели RE (чуть ниже).

Высокая температура поверхности 46°C была вполне ожидаема, поскольку внутри используются четыре пластины со скоростью вращения 7200 об/мин. Конечно, это влияет и на энергопотребление. Мы измерили 6,4 Вт в режиме бездействия - немало по сравнению с другими жёсткими дисками. Энергопотребление при чтении/записи увеличивается до 10,3 Вт, а при интенсивных операциях ввода/вывода мы получили максимум 11,3 Вт. При воспроизведении HD-видео энергопотребление ограничивается 8,2 Вт, что не очень сильно превышает уровень режима бездействия.

Не будем забывать про производительность. Перед нами самый быстрый настольный жёсткий диск. Время доступа 11,9 мс и максимальная пропускная способность 141 Мбайт/с просто лучшие в своём классе. Кроме того, WD2001FASS также обеспечивает самую высокую производительность ввода/вывода в наших тестах, а также доминирует в тесте приложений PCMark Vantage. Как вы обнаружите, он даже обгоняет собственный WD VelociRaptor на 10 000 об/мин за исключением времени доступа и минимальной пропускной способности - то есть перед нами лучший вариант по производительности и ёмкости для энтузиастов. Поскольку на рынке сегодня нет других моделей жёстких дисков, способных сравниться с Caviar Black, эта модель получает нашу награду "Recommended Buy/Рекомендованная покупка".

Western Digital RE4 (RAID Edition 4, WD2003FYYS)

Как и предполагалось, 2-Тбайт жёсткий диск из линейки RE4 построен на такой же технической основе, что и 2-Тбайт Caviar Black. Но RE4, вместе с тем, был модифицирован и валидирован для интенсивной нагрузки в режиме 24x7, отсюда и название “RAID Edition”.

Чтобы лучше защитить окружающую систему от вибрации жёсткого диска, RE4 использует специальные крепления для шпинделя двигателя. Есть также и электронная система противодействия вибрации, которую WD описывает как существенно улучшающую производительность в окружениях с сильной вибрацией. Встроенный многоосный датчик удара позволяет накопителю принимать какие-либо экстренные действия в случае удара для лучшей сохранности данных. Спецификации накопителя по большей части такие же, что и у 2-Тбайт Caviar Black: 7200 об/мин, четыре пластины по 500 Гбайт, кэш-память 64 Мбайт и такое же энергопотребление.

Мы смогли замерить небольшие, но заметные результаты, демонстрирующие усилия WD по улучшению надёжности накопителя. Различия по времени доступа мизерные, но RE4 всё же даёт более высокую максимальную, среднюю и минимальную пропускную способность, а также заметно лучшие результаты в тесте приложений PCMark Vantage.

Впрочем, RE4 требует чуть больше энергии. Данную модель стоит выбирать, если вам нужна максимальная производительность и надёжность. Иначе же можно вполне довольствоваться Caviar Black.

Сравнительная таблица

Тестовая конфигурация

Заключение

Жёсткие диски Samsung Spinpoint F3 и Western Digital Caviar Black выводят на рынок новый уровень производительности для 3,5" настольных накопителей, увеличивая пропускную способность с уровня 100-120 Мбайт/с до 140 Мбайт/с. Оба жёстких диска способны дать более высокую максимальную пропускную способность, чем WD VelociRaptor, а 2-Тбайт WD Caviar Black и RE4 даже смогли обогнать его в PCMark Vantage, который является тестом, основанным на популярных приложениях.

Впрочем, не будем забывать о перспективе. Ни один жёсткий диск не может сравниться с последними твёрдотельными накопителями SSD по производительности приложений. Если вам действительно нужен самый быстрый накопитель для системы, то будьте готовы потратить несколько сотен долларов на SSD. Или выберите прекрасный и менее дорогой компромисс в виде новейшего 3,5" винчестера.

Новый 500-Гбайт Samsung Spinpoint F3 даёт такую же пропускную способность, что и жёсткий диск WD, но отстаёт по времени доступа и производительности приложений. Впрочем, его реальными преимуществами являются низкое энергопотребление, низкая температура поверхности и замечательная эффективность (производительность на ватт). Конечно, ёмкость 500 Гбайт звучит далеко не рекордной, однако перед нами один из лучших недорогих жёстких дисков, обеспечивающих высокую производительности при приемлемой ёмкости. В ближайшие недели Samsung представит модели на 1 и 1,5 Тбайт.

Western Digital всё сделала правильно. Компания первой представила 2-Тбайт жёсткие диски со скоростью вращения шпинделя 7200 об/мин, получив корону производительности на сегменте настольных винчестеров. Как показали наши тесты, 2-Тбайт Caviar Black даёт самую высокую пропускную способность самое низкое время доступа и самую лучшую производительность ввода/вывода среди 3,5" жёстких дисков для массового рынка. Кроме того, мы протестировали и RE4 - более надёжную версию Black, рассчитанную на интенсивную нагрузку в режиме 24x7.

Конечно, энергопотребление пары винчестеров WD не такое низкое, как у более эффективных жёстких дисков, но наши измерения показали, что новейшему 2-Тбайт Black Edition требуется не больше энергии, чем его 1-Тбайт предшественнику, но при этом мы получаем большую ёмкость и производительность. Поэтому 2-Тбайт WD Caviar Black получает нашу награду "Рекомендованная покупка" ("Recommended Buy"). Но помните, что мы награждаем 2-Тбайт версию, поскольку характеристики на других уровнях ёмкости могут отличаться.

Источник: www.thg.ru

Накопители на основе флэш-памяти с каждым днем принимают все больше изощренные и миниатюрные формы, что повышает их мобильность до запредельной. Сейчас большинство электронных устройств, неспособных к перемещению в пространстве, теряют как самое меньшее привлекательность посреди основной массы потребителей, и, как максимум, возможность очутиться в нужном месте в нужное время. Такая мобильность иногда чревата последствиями. Вспомним и сравним, как нередко мы теряли HDD-диски и сколь чаще теряем флэшки. Что касается производителей, то они оценили преимущества флэш-памяти и благополучно используют ее во многих мобильных устройствах. В  числе наиболее востребованных на рынке — накопители на основе NAND флэш-памяти. Область их применения все время растет: от мобильных телефонов до маршрутизаторов. Такая популярность совершает актуальным вопросительный мотив сохранности и безопасности информации с устройств такого типа. Как раз это и устало поводом для детального рассмотрения основных принципов и особенностей восстановления информации с накопителей на основе NAND флэш-памяти.

Нам кажется, что при восстановлении данных предельный заинтересованность представляют как раз комплексные решения — сочетание собственных аналитических методов восстановления, экономящих пора, и гибкость полуавтоматических режимов, которые помогают вручную исследовать и дать оценку состояние накопителя.

По статистике нашего центра восстановления данных, порция случаев обращения пользователей с флеш-накопителями в процентном соотношении постоянно растет, и в июне 2009 года сравнялась с количеством случаев для IDE HDD. Из  100% случаев восстановления, на IDE HDD и флэш-накопители приходится по 20%. На современный день, максимальный объем работ по восстановлению данных мы производим на SATA-накопителях. В то же момент по нашим прогнозам, примерно сквозь год количество случаев с FLASH-накопителями существенно потеснит случаи восстановления данных с SATA.

Изумительно, но мало кто знает, что буквально при любом повреждении флэш-накопителя данные разрешено восстановить в большинстве случаев! Однако необходимо выбрать справедливый алгоритм, недостаточно просто считать информацию с микросхем памяти. Полезные данные располагаются в микросхемах памяти не в том виде, в котором они представлены пользователю. Сложность восстановления содержится в повторении алгоритма размещения данных, тот, что был использован в накопителе.

Зачем ломаются накопители, или немного теории

Кушать два основных типа повреждений флэш-накопителей:

1. Логический, при котором носитель физически определяется в системе при штатном подключении, но содержит повреждения, препятствующие получению доступа к данным стандартными средствами операционной системы. В данном случае для восстановления данных применимы все логические инструменты, позволяющие восстанавливать логическую структуру файловой системы носителя.
2. Материальный или повреждение служебных данных — в этом случае проход к содержимому микросхем флэш-памяти невозможен. К сожалению, подавляющее большинство случаев повреждения относится аккурат к такому типу.

Разницу промеж логическим и физическим повреждением флэшки разрешено обрисовать простым примером. При логическом повреждении довольно только сделать форматирование, позже чего накопитель исправен, «чист» и готов к использованию. Ежели повреждение физическое, то ваш накопитель не определится в системе и, в соответствии, не сможет находиться отформатирован.

Следующие 20 КБ информации специально подготовлены для тех, кто хочет подробнее выяснить об этих типах повреждений.

Итак, вернемся к логическим повреждениям.

Во-первых, это повреждения в результате программного сбоя или аппаратных особенностей служебной области данных, используемой контроллером в работе механизма трансляции. Виной этому, раньше всего, износ, приводящий к появлению избыточного числа битовых ошибок, которые нельзя скорректировать реализованным алгоритмом ECC. Не менее вероятны и сбои внутреннего программного обеспечения.

Во-вторых, ухудшение теплопроводности корпуса флэш-накопителя приводит к повышению температуры внутренних компонентов, что повышает возможность сбоев и возникновения ошибок. Известия операционной системы о необходимости отформатировать накопитель или предложение «Вклинить диск» — это как раз последствия и признаки подобных ошибок. При этом нередко накопитель как физическое устройство в системе определяется идентификатором производителя (Vendor ID) и типом устройства (Device ID), соответствующим установленному в нем контроллеру.

При обнаружении неустранимой ошибки служебной области, контроллер перестает превращаться к микросхемам памяти, возвращая в реакция на команду чтения загодя сформированный сектор (чаще всего, заполненный нулями). Еще он мочь  «сообщать» об отсутствии носителя. Подобная тактика объясняется, главным образом, необходимостью уменьшить воздействие на микросхемы памяти и не предположить дальнейшего повреждения данных. При этом данные, в большинстве случаев, остаются целиком корректными и располагаются в микросхемах памяти, но проход к ним через штатного интерфейса становится невозможным.

К слову, использование общедоступных специализированных утилит (в частности, находящихся на сайте http://www.flashboot.ru) при повреждениях служебной информации подчас позволяет отдать накопителю работоспособность, но при этом пользовательские данные без малого наверно будут уничтожены.

Действия, выполняемые стандартными утилитами от производителя, состоят из стирания всех микросхем памяти и восстановления формата поврежденной служебной области. Идет  переучет блоков с нестабильным чтением. Надо думать, что сохранение данных пользовательской зоны не является приоритетным при таковский операции, и подобное заявочное пожелание гораздо усложнило бы утилиту.

В подобных случаях наиболее надежным методом восстановления данных является использование специализированных комплексов, которые позволяют трудиться напрямую с микросхемами памяти, реализуя эмуляцию работы контроллера без применения штатного, аппаратного контроллера  и интерфейса.

Что касается физических, то это повреждения контроллера, платы электроники и линий интерфейса, приводящие к невозможности функционирования накопителя как цельного устройства. Тут причинами могут пребывать как механические воздействия, так и воздействие электрических факторов. В частности, статического электричества, неверной полярности  USB разъемов ПК, проблем с питанием адаптеров или картоводов. Флэш-накопитель с подобной неисправностью при штатном (напрямую или сквозь картовод) подключении не определяется в системе или сопровождается сообщением системы о «неопознанном устройстве». При воздействии электрических факторов повреждается, в основном, как раз контроллер и окружающие элементы. Микросхемы памяти, как правило, остаются работоспособными. При этом данные пользователя на них всецело сохраняются.

Кушать возможность успешного возобновления работы накопителя при замене МС контроллера на заведомо официальный, целиком совпадающий или «близкий», но эта возможность отчаянно мала. Более того сравнительно одинаковые контроллеры отличаются по применяемым алгоритмам распределения данных и алгоритмам ECC, в результате чего при замене возможны ситуации несовместимости. При этом работоспособность накопителя не восстановится, но свежеиспеченный контроллер, обнаружив несоответствие формата данных на микросхемах памяти, по-видимому, переформатирует ее «под себя», уничтожив пользовательские данные. Хотя подчас подобная практика и имеет счастливый момент.

Как и в случае с логическим повреждением, в этом месте кроме того рекомендуемым методом восстановления данных является употребление специализированных комплексов, работающих напрямую с микросхемами памяти. Уместно сказать, нужный совет. Ежели выберете способ восстановления «заменой контроллера», то лучше предварительно считайте содержимое всех микросхем памяти. Так удастся возродить данные, ежели свежий контроллер переформатирует микросхемы памяти «под себя».

Получается, что при любом типе неисправности, ежели данные недоступны, восстановление информации напрямую с микросхем памяти является больше универсальным способом, и имеет меньше рисков повреждения данных, чем всякий из методов, работающих сквозь штатный интерфейс и контроллер накопителя.

Восстановление данных в деталях

Следственно, как мы уже сказали, наиболее частые причины повреждения флэш-накопителей любого типа  — это проблемы электрического и теплового характера. Статическое электричество, некорректное подключение питания USB-разъемов на панели системного блока и другие проблемы с питанием становятся причинами сгорания контроллера накопителя. Это, безусловно, совершает невозможным каждый проход к содержимому микросхем флэшки. Ежели помехи питания кратковременны или незначительны, тогда маловероятно, что сам контроллер выйдет из строя, но и он смочь поспособствовать сбою при модификации данных на микросхемах памяти. В результате, нарушается логика работы механизма трансляции— по внешним признакам это эквивалентно повреждению контроллера. Учитывая, что контроллер оперирует блоками данных минимальным размером вблизи 128К байт, таковский кратковременный сбой смочь привести к полному стиранию основных структур файловой системы. Это, вероятно, сделает невозможным дальнейшее функционирование накопителя.

Так как воссоздать данные? Чтобы выполнить это прямо с микросхемами памяти, нужно исполнить цепочку трех последовательных действий:

1. используя паяльную станцию, выпаять все микросхемы памяти, присутствующие в накопителе
2. с помощью считывающего устройства прочесть содержимое всех микросхем памяти
3. используя специализированное программное обеспечение,  эмулировать работу штатного контроллера флэш-накопителя и заработать итог — роль диска с пользовательскими данными.

Все это с успехом аккумулировано в программно-аппаратном комплексе PC-3000 Flash, вестимо,  за исключением процедуры выпаивания микросхем памяти.

Программное обеспечение сего комплекса позволяет разрешить следующие задачи:

• устранить перемешивание данных, вызванное аппаратными особенностями накопителя (контроллера) и конфигурации платы электроники
• назначить примененный в контроллере приём и его параметры
• при необходимости, логически возродить разрушения файловой системы.

В комплексе PC 3000 Flash реализовано значительное количество автоматических методов восстановления и методов, позволяющих реализовать отдельные действия всего процесса. Посреди автоматических режимов комплекса хочется подчеркнуть режимы «Восстановление по контроллеру», когда для полного восстановления данных довольно исключительно сориентировать тип примененного в флэш-накопителе контроллера. В этом случае все действия, необходимые для восстановления корректного доступа к данным, будут выполнены автоматически, и результатом станет роль диска с восстановленными данными. Комплекс включает большую базу данных о микросхемах флэш-памяти для автоматизации процесса считывания.

При всем при том автоматические режимы восстановления и анализа — это не все, на что способен комплекс. Еще в нем заложены свободные возможности для индивидуального изучения задачи восстановления при помощи разнообразного набора специализированных утилит. Ещё в состав PC 3000 Flash входит пополняемая база данных контроллеров, позволяющая ускорить ход восстановления информации с помощью прямого указания типа контроллера. Исключительно кое-какой список поддерживаемых комплексом производителей контроллеров:

• AlcorMicro
• SK
• SM
• ChipsBank
• iCreate
• Lexar
• USBest
• PHISON
• OTI
• SSS
• TOSHIBA

Изображение работы по восстановлению информации было бы неполным без статистики, собранной и обработанной с декабря 2007 года. Возле 80 процентов данных с флэш-накопителей  NAND удается возродить в автоматическом режиме, то кушать с помощью одного щелчка мышью. При детальном «ручном» восстановлении — 90 процентов данных обретают вторую бытие. Немедля оговоримся, что оставшиеся 10 процентов информации также вероятно спасти. Для сего понадобится пора и сочетание технологий автоматического и механического восстановления.

Интересна и статистика восстановления данных при различных типах повреждений. От общего объема восстановления информации на накопителях на основе NAND флэш-памяти 45% приходится на устранение  неисправностей логического характера, согласно, 55% — физического.

Не надобно находиться большим аналитиком, чтобы ухватить тенденцию постоянного роста числа мобильных устройств. По-видимому, что численность информации, доверенной флэш-памяти, будет вырастать еще стремительнее. От сохранности данных и, в случае ЧП, их оперативного восстановления, зависит многое. Аккурат поэтому не стоят на вместе и технологии восстановления данных. Будем удерживать руку на пульсе информации!