Технический прогресс
не стоит на месте. И хотя жесткие диски являются не чисто электронными
устройствами, а скорее, электромеханическими, рост основных параметров
этих устройств не отстает от аналогичного роста параметров полупроводниковых
устройств. Напомним, что в области полупроводниковых чипов с удивительным
постоянством действует закон Мура - количество элементов на одном кристалле
удваивается каждые 24 месяца. То же самое происходит и в сфере хранения
информации. Емкость жестких дисков удваивается в среднем каждые 9 месяцев.
Но если компьютер с процессором двухгодичной давности считается хламом,
означает ли это, что жесткий диск стоит менять каждые девять месяцев?
Постараемся выяснить, так ли это.
ИНТЕРФЕЙСЫ
Что ж, в отношении
роста скорости передачи данных так же наблюдается экспоненциальный рост.
Что налагает определенные требования на интерфейс взаимодействия винчестера
с системой. Напомним, что еще в 1997 году для жестких дисков IDE максимальная
пропускная способность составляла 16.6 Мб/с. В этом году компанией Maxtor
была объявлена спецификация Ultra ATA/133, позволившая поднять планку
пропускной способности до 133 Мб/с (сама компания называет свою разработку
Fast Drives). Помимо Fast Drives была анонсирована технология Big Drive,
это спецификация, позволяющая увеличить максимальный размер жесткого
диска до 144 петабайт! Напомним читателю, что до сих пор стандарт ATA
накладывал ограничение на максимальный объем хранимой информации в размере
137 Гб. Это было обусловлено использованием 28-разрядной адресации.
Теперь разрядность адресации повысилась до 48.
Новинку Maxtor сразу поддержали такие компании, как VIA Technologies,
Silicon Integrated Systems (SiS), Promise Technology и Silicon Image.
Ожидается, что в ближайшее время к ним присоединятся ACARD Technology,
Acer Laboratories (ALi), Adaptec, Agere Systems, HighPoint Technologies
и Pacific Digital.
На рынке уже появляются контроллеры, рассчитанные на новый стандарт.
Это, например, контроллер Ultra 133 TX2 фирмы Promise Technology. Он
поддерживает новые стандарты фирмы Maxtor (Fast Drives и Big Drive)
и может быть использован с новейшими дисками производства этой фирмы.
Известный
разработчик чипсетов, Acer Laboratories Inc., уже разработала чипсет
для Intel Pentium 4 под названием "ALADDiN-P4", поддерживающий
протокол Ultra ATA/133. Про чипсеты от VIA и SIS на момент написания
статьи еще не было известно, но наличие этих фирм в вышеприведенном
списке заинтересованных компаний не вызывает сомнений в скором появлении
чипсетов от этих производителей как для материнских плат под процессоры
Intel, так и под процессоры от AMD.
Как уже, наверное, заметил внимательный читатель, в списке компаний,
поддерживающих или собирающихся поддержать новации Maxtor, нет компании
Intel. И это неспроста. Intel считает бесперспективным дальнейшее совершенствование
параллельного интерфейса. Поэтому материнских плат с чипсетами Intel,
поддерживающих Ultra ATA/133, мы не увидим. Поэтому если вы ярый поклонник
продукции Intel, то у вас возникнут проблемы с новым протоколом. И если
с потерей в быстродействии еще можно как-то смириться, то по причине
ограничений Ultra ATA/100 на максимальную емкость дисков некоторые из
новейших дисков Maxtor использовать просто не удастся. И нам остается
либо покупать специальный контроллер в виде отдельной платы (что может
составить чуть ли не половину стоимости самой системной платы, как в
случае Ultra 133 TX2 от Promise), либо надеяться на то, что какой-нибудь
производитель системных плат встроит Ultra ATA/133 контроллер на свою
плату с чипсетом от Intel. Такие платы выпускались в прошлом, например
на чипсете Intel BX, поддерживающие Ultra ATA/66. Но такое решение существенно
увеличит стоимость материнской платы, что не может радовать.
INTEL - СТАВКА НА SERIAL-ATA
Какой ответный удар
припас Intel? Его имя - Serial-ATA. Это принципиально новый последовательный
интерфейс.
История его разработки началась сравнительно недавно, в 1999 году, с
образования Serial ATA Working Group, создателями которой являются Intel,
APTechnologies, Dell, IBM, Maxtor (да, да, и эту технологию не оставил
без внимания этот крупнейших производитель жестких дисков), Quantum
(не входившей тогда в состав Maxtor) и Seagate. Предварительная спецификация
нового стандарта SATA была представлена на суд общественности в 2000
году на очередном Intel Developers Forum - форуме для разработчиков.
И уже в августе был продемонстрирован жесткий диск, созданный под руководством
Seagate, APTechnologies и Vitesse Semiconductor. В конце того же года
Serial ATA Working Group завершила предварительную Specification 1.0,
по которой SATA получил пропускную способность в 1,5 Гбит/с, однако
в действительности она составит около 150 Мб/с. "И стоило ради
этого огород городить?" - быть может, спросите вы. Действительно,
133 и 150 - не такая уж великая разница… Давайте разбираться.
PARALLEL ATA - БОЛЬШИЕ ДИСКИ НЕ ВИДНЫ
Вы когда-нибудь
заглядывали внутрь своего компьютера? Первое, что бросается в глаза,
- обилие широких шлейфов внутри, за которыми зачастую не видно материнской
платы. Ширина IDE шлейфа есть прямое следствие параллельности ATA, так
как параллельность подразумевает выделение каждому сигналу своей "жилы"
(сравните количество контактов у разъема параллельного и последовательного
портов). И если контактов у "стандартного" IDE шлейфа "всего"
сорок, то с появлением протокола ATA/66 его пришлось заменить восьмидесятижильным.
Дополнительные сорок проводов заземления предназначены для экранирования
сигнальных проводов (почти как в SCSI кабелях) и повышения помехоустойчивости
при передаче информации.
Немного отступая от темы, напомним читателю, что, покупая новый диск,
необходимо обзавестись соответствующим шлейфом, иначе воспользоваться
преимуществами новых ATA протоколов не удастся. Поэтому при покупке
нового диска не экономьте на покупке соответствующего соединительного
шлейфа! Мы специально обращаем на это ваше внимание, так как IDE шлейфы
обратно совместимы. Это значит, что новые винчестеры ATA66 будут исправно
работать со старыми сорокажильными шлейфами, но это приведет к падению
скорости работы. Поэтому многие совершают непростительную ошибку, устанавливая
новый быстрый диск при помощи имеющегося сорокажильного шлейфа (ведь
часто новый диск "вешается" на уже имеющийся шлейф со старым
диском), тем самым существенно снижая производительность дисковой подсистемы.
Вернемся
к нашим шлейфам. Помимо неудобства сборки, широкие шлейфы препятствуют
хорошей вентиляции внутри корпуса, что в последнее время становится
все более и более актуальной проблемой. Ведь мало обдувать радиатор
процессора воздухом, необходимо, чтобы этот воздух был "свежим",
а для этого не должно быть препятствий движению воздуха внутри корпуса.
Неуклюжесть шлейфов и помехи вентиляции внутри корпуса - самые очевидные
недостатки. Но есть и более серьезные и принципиальные причины избавиться
от устаревшего интерфейса. С ростом скоростей обмена данными повышаются
частоты токов, идущих по кабелям, что понижает помехозащищенность при
передаче сигнала и увеличивает проблемы с синхронизацией параллельно
передаваемых сигналов. Начиная с протокола ATA/66, был введен механизм
так называемого "контроля четности" - CRC (Cyclic Redundancy
Check). Правда, этот механизм обеспечивает сохранность данных, тогда
как сами команды протокола этим механизмом не защищаются, что может
служить потенциальным источником ошибок. Все эти причины ограничивают
не только частоту, на которой работает протокол (а значит, и скорость
его работы), но и длину самого шлейфа. Для параллельного интерфейса
она составляет всего 45 см. Таким образом, ресурс надежности параллельного
интерфейса исчерпан, и дальнейший его "разгон" может привести
к понижению устойчивости работы всего компьютера.
Есть еще одна причина, тормозящая развитие технологий в области параллельного
ATA интерфейса, - используемое напряжение для передачи сигнала. Нынешний
стандарт ATA рассчитан на напряжение в 5 В (уровень логической единицы).
Для современного компьютера это довольно большое значение. Микросхемы
изготавливаются по все менее "микронным" технологиям, что
требует снижения напряжений проходящих по ним токов. И это не говоря
уже о требованиях к энергопотреблению и количеству рассеиваемого тепла.
SERIAL-ATA - СТАНДАРТ БУДУЩЕГО?
Посмотрим, как справляется
с проблемами, возникшими перед параллельным интерфейсом, новый последовательный
интерфейс.
Во-первых, с широкими шлейфами наконец будет покончено. Для реализации
Serial-ATA достаточно семи жил - две дифференциальные пары для приема/передачи
сигналов и четыре провода заземления. Разъем получается очень компактным
и может быть использован для подключения малогабаритных винчестеров.
И почти никаких помех вентиляции!
Во-вторых, при последовательной передаче сигнала по одной паре линий
не возникает проблем с согласованием сигналов, а высокие скорости при
хорошей помехозащищенности обеспечит дифференциальный метод подключения.
Максимальная длина проводов достигнет одного метра - двухкратное увеличение
длины. Да и упомянутая в начале статьи пропускная способность в 150
Мб/с не является пределом, как в случае Ultra ATA/133. Это лишь первое
поколение последовательного интерфейса. Следующее поколение уже достигнет
планки в 300 Мб/c, а в еще более далеком будущем нас ждет увеличение
пропускной способности Serial-ATA уже до 600 Мб/c. Вероятно, для создания
винчестеров с такими возможностями придется радикально сменить сегодняшнюю
технологию.
В-третьих, уровень логических сигналов может быть уменьшен с 5 до 0,25
В, что не будет встречать препятствий при использовании самых современных
микросхем.
А как же быть со старыми дисками, не рассчитанными на Serial-ATA? Очень
просто, для их использования будет достаточно специального переходника.
Более того, для Serial-ATA не потребуется специальных драйверов, так
как с точки зрения ОС новый ("последовательный") диск будет
выглядеть точно так же, как и старый ("параллельный"). Поэтому
в списке компаний-разработчиков интерфейса Serial-ATA вы не встретите
Microsoft…
ТАК В ЧЕМ ЖЕ ДЕЛО?
Вопрос этот не праздный.
Война стандартов - вопрос будущего, а значит, и прибылей многих компаний.
Serial ATA еще не появился, а Ultra ATA 133, вообще говоря, пока никому
особо не нужен. Винчестеров таких быстрых еще нет. Рубеж в 66 Мб/с преодолела
только Barracuda, да и то не намного. А для всех прочих дисков хватает
и ATA 66. Хотя вот-вот ситуация изменится - очень многие диски вплотную
подошли к этому рубежу. Но ATA100 продержится, по всей видимости, еще
долго. Дело еще в том, что никто не собирается увеличивать скорость
вращения дисков до 10000, как это сделано в стандарте SCSI, - слишком
много вопросов это вызывает. Пока нельзя увеличивать одновременно скорость
вращения и плотность записи, что в совокупности давало бы увеличение
производительности.
Есть несколько доводов в пользу новых стандартов. Первый - старые стандарты
не справятся с винчестером большого, более 137 Гб объема. Так что если
вы счастливый обладатель Maxtor D540X объемом 160 Гб, то без Ultra ATA
133 он "усохнет" до 137 Гб.
Второй
веский довод - использование нескольких дисков на одном контролере.
Например, если вы не выкинули свой старый диск или используете новомодный
RAID, то суммарная скорость передачи данных может существенно ограничиваться
контроллером. В случае с RAID это более актуально, так как там все винчестеры
(до четырех) практически постоянно работают одновременно.
Многие производители выпускают модели дисков со скоростью вращения 5400
об./мин. с интерфейсом UDMA 100. При этом внутренняя скорость передачи
данных у этих дисков существенно меньше 66 Мб/с и составляет около 50
Мб/с. Логично было бы предположить, что использование протокола UDMA
66 достаточно для нормальной работы, и интерфейс не становится узким
местом в системе с одним диском. Зачем же использовать UDMA 100? Объясняется
это тем, что скорость передачи данных между системной памятью и буфером
диска всегда должна быть выше, чем скорость обработки данных внутри
диска. Если это не так, то буферная память винчестера может стать "узким
местом", замедляющим работу всей системы. Снижение скорости возникает,
когда диск пытается переслать данные в буфер еще до того, как вся информация,
находящаяся в нем, передана системе. А это может произойти в том случае,
если компьютер кратковременно занят какой-либо другой задачей и не может
вовремя принять данные, что часто бывает при интенсивной работе со звуком
и видео.
Но, вообще говоря, даже стандарт UDMA 100 в большей степени рассчитан
на будущее. По данным компании Samsung, при работе с существующими моделями
винчестеров он дает выигрыш менее чем 1%.
Так что простой покупатель может спать спокойно - ни смена материнской
платы, ни покупка дорогостоящего контроллера не являются насущной необходимостью.
ЧТО НОВОГО?
За время, прошедшее
с нашего предыдущего обзора, далеко не все производители порадовали
нас новейшими технологическими достижениями. IBM, Fujitsu и Seagate
не преподнесли ничего неординарного. Fujitsu вообще сворачивает производство
дисков ATA, сосредоточив свое внимание на SCSI и миниатюрных дисках
для специальных применений. IBM просто пока не сделала ничего нового
после модели 60GXP, которая, впрочем, и сейчас неплохо смотрится на
общем фоне. Кроме того, IBM немного подпортила себе репутацию своими
дисками DTLA, которые ломались довольно часто. Да и вообще были довольно
чувствительны к условиям эксплуатации, что немаловажно в нашей стране,
где экономия на блоке питания считается нормой, даже при покупке компьютера
самой что ни на есть передовой конфигурации.
Seagate тоже не выпустила новых дисков. Видимо, диск Barracuda вполне
удовлетворяет руководство фирмы. Быстрый и объемный диск не скоро дождется
конкурентов. Хотя, кто знает…
Кроме того, по-прежнему очень неплохо смотрятся диски серии Seagate
U-6, или U Series, как они также именуются.
Крупнейшим производителем винчестеров стала Maxtor, поглотившая компанию
Quantum. И если до сих пор мы еще могли видеть новые диски под торговой
маркой Quantum, то теперь их производство будет окончательно прекращено.
При этом обладатели дисков Quantum могут не беспокоиться: Maxtor полностью
поддерживает все гарантийные обязательства Quantum. Все серии дисков,
выпускавшихся компанией Quantum после поглощения последней, приводятся
к единой системе маркировки и со временем уйдут в небытие. В частности,
среди дисков D540X есть разработанные как Maxtor, так и Quantum. Диски
с префиксом в серии 4К - разработка Quantum, а с префиксом 4D - Maxtor.
В дальнейшем инженеры компании Quantum будут работать над новыми дисками
Maxtor.
Samsung Electronics Co.,
Ltd.
В настоящее время
у Samsung четыре действующие линейки: три со скоростью 5400 об./мин.
(SpinPoint V20400, SpinPoint V30 и SpinPoint V40) и одна со скоростью
7200 об./мин. (SpinPoint p20). По данным сайта IXBT, небольшие проблемы
со скоростью возникают в серии V40 при объеме 80 Гб (SV8004H). Видимо,
сказываются алгоритмы работы диска, которые существенно усложняются
при возрастании обрабатываемых данных.
Технология акустического шумоподавления NoiseGuard жестких дисков серии
SpinPoint снижает шум работающего диска до минимума, а разработки ImpacGuard
и Shock Skin Bumper повышают надежность и ударопрочность дисков.
Названия моделей дисков получаются следующим образом: вначале стоит
буква 'S', потом в пятитысячниках - 'V', в семитысячниках - 'P'. Потом
следуют три цифры - объем диска (в сотнях мегабайт, то есть 10,2 Гб
кодируются как 102), затем количество головок в диске с префиксом 'H'
(head). Например, SV4003H - диск-пятитысячник емкостью 40 Гб с тремя
головками.
Samsung SpinPoint V40
По тестам новые пятитысячники V40 приближаются к семитысячнику по скорости
передачи данных (55,3 Мб/с против 59,1). К числу особенностей этого
диска, да и вообще дисков Samsung, можно отнести небольшую разницу в
громкости между холостой работой винчестера и активной - от 0,1 Белл
у новых моделей до 0,2 Белл у остальных. Например, у Maxtor эта разница
составляет 0,5 Белл. Так что можно посоветовать эти диски тем, кто любит
работать по ночам.
Western Digital Corporation
Western Digital
представляет три типа дисков: модели Protege начального уровня (Entry
Level), Caviar основного уровня (Mainstream to high-perfomance) со скоростью
5400 об./мин. и высокопроизводительные (High-perfomance) Caviar со скоростью
7200 об./мин.
WD Caviar 7200
За последние четыре месяца к выпускаемым Western Digital дискам добавились
диски линейки Caviar 1000BB и 1200BB, объемом соответственно 100 и 120
Гб. Кроме этого выпущен специальный диск 1000BB Special Edition, который
отличает огромный по сегодняшним меркам объем кэш - 8 Мб! В сочетании
с интерфейсом UDMA 100 это дает неплохие результаты, особенно при работе
с небольшими файлами.
Western Digital использует такие собственные технологические наработки,
как Data Lifeguard (для защиты данных от потери) и ShockGuard (противоударная
защита).
Вообще говоря, диски нельзя назвать выдающимися, параметры их производительности
не лучшие, да и шумноваты они (до 3,8 Белл).
Отметим, что, хотя наименование серий звучит похоже, диски внутри серий
различаются по объему пластин. Для дисков 200BB, 300BB, 400BB это 10
Гб на сторону (20 Гб на пластину), а для остальных - 20 Гб на сторону
(40 Гб на пластину). Очевидно, что в последнем случае скорость передачи
данных возрастает.
WD Caviar 5400
Ситуация с пятитысячниками (серия AB) аналогична ситуации с сериями
Caviar 1000BB и 1200BB. Диски 200AB, 300AB и 400AB имеют пластину емкостью
20 Гб, а остальные (60 и 80 Гб) - емкостью 40 Гб. Пятитысячники Caviar
отличаются от семитысячников скоростью передачи данных и немного более
тихой работой, остальные параметры у них такие же. Но по сравнению с
винчестерами других производителей диски Caviar нельзя назвать тихими.
Maxtor Corporation
У Maxtor три типа
винчестеров: быстрые (Perfomance), большие (Capacity) и начального уровня
(Entry). К последним относятся серии 541dx, 531dx, Fireball LCT 20,
DiamondMax VL40 и DiamondMax VL30. Они выпущены давно и, в общем, ничем
особенным не примечательны, кроме того, что все, кроме VL 30, имеют
кэш 2 мегабайта, а не 512 килобайт, что более подходит дискам начального
уровня.
К быстрым (Perfomance) винчестерам Maxtor относит семитысячники Maxtor
D740X, Fireball Plus AS, DiamondMax Plus 60, DiamondMax Plus 45, DiamondMax
Plus 40. Новинкой здесь является D740X.
К объемным (Capacity) дискам относятся Maxtor D540X, D536X, DiamondMax
80. Поражает воображение D540X - 160 Гб это действительно рекорд для
дисков с интерфейсом АТА.
Maxtor основательно подошла к вопросам "противоударной обороны".
Технология ShockBlock Enhanced позволяет дискам выдерживать удары до
1000 g, в то время как у остальных этот показатель редко превышает 250.
Достигнуто это за счет того, что используется более жесткий держатель
головки, а зона, в которую перемещается головка во время транспортировки,
- более твердая. Это позволяет избежать осколков от удара, которые могут
испортить диск.
Maxtor D540X ATA 133
Что касается дисков большого объема, то здесь новинкой является диск
D540X ATA 133 (он же D540X-4G). Эта модель для ATA 100 была рассмотрена
нами в прошлом выпуске, тогда ее объем достигал 100 Гб. Однако интерфейс
ATA 100 накладывает ограничения на объем диска, поэтому новая модель
D540X объемом 160 Гб сделана с использованием ATA 133. Только два диска
серии D540X имеют этот интерфейс - 120 Гб и 160 Гб (4G120J6 и 4G160J8),
остальные довольствуются ATA 100 - это диски емкостью 20,40,60 и 80
Гб.
Вообще-то единственный серьезный плюс этих моделей - их объем. Все остальные
показатели средненькие. Скорость вращения - 5400 об./мин., время полного
поиска - 24 мс, скорость передачи данных - 43.4 Мб/с. Не забудьте, что
для использования последних моделей этого диска необходим контроллер
Ultra ATA 133, и обратной совместимостью гарантированно обладает, очевидно,
только диск 120 Гб (160 Гб не поддерживается предыдущими версиями ATA).
Maxtor 536DX
Объем этого диска достигает "всего" 100 Гб и, конечно, работает
в режиме ATA 100. Этот диск отличает лучшее время доступа, что, возможно,
объясняется меньшей плотностью записи - 30 Гб на пластину против 40
у D540X.
Maxtor DiamondMax 80
Здесь всего две модели - 61.2 Гб (96147H6) и 81.6 Гб (98196H8). Как
и у всех дисков этого типа (большие по объему), скорость вращения у
них 5400 об./мин., однако плотность записи у DiamondMax 80 минимальна
- "всего" 20 Гб на пластину.
Maxtor D740X
Этот диск находится в линейке быстрых. У этого диска действительно очень
небольшое среднее время доступа (8.5 мс). Это процентов на 10 быстрее
других дисков. Полное время доступа тоже невелико - 17.8 мс, но это
все же не рекорд. Диски Samsung побыстрее. И скорость передачи данных
здесь не рекордная - 54.2 Мб/с. Но все равно показатели выглядят хорошо.
И тихо.
Отметим, что для каждой модели есть две модификации, которые отличаются
предпоследней буквой (6L0xxJy и 6L0xxLy, где xx - емкость, а y - количество
головок). Буквой 'J' помечаются диски с мотором BB, 'L' - с мотором
FDB. Последний мотор тише.
Maxtor Fireball Plus AS
Диски этой серии имеют емкости 10.2, 20.5, 30, 40 и 60 Гб. Здесь есть
также варианты с двумя разными типами моторов: обычный и HDB с разницей
примерно в 2 дБ в пользу последнего. Правда, эти моторы устанавливаются
только в модели с одной или двумя пластинами.
Другие диски производительной серии сняты с производства.
Материал
предоставлен журналом
ПОТРЕБИТЕЛЬ - Компьютеры и Программы
