Обзор винчестера Seagate Barracuda ATA 7200.7

Сегодня дисковая подсистема персональных компьютеров находится в процессе эволюции. Старый стандарт ATA, возникший еще на заре эры ПК и сохранившийся в практически неизменном виде до сегодняшнего дня, уступает место новому стандарту Serial ATA. Пока что доля винчестеров с новым интерфейсом очень скромная, однако до конца 2004 года практически все новые винчестеры перейдут на Serial ATA. Давайте посмотрим, какие преимущества имеет этот интерфейс, в чем его отличия от обычного ATA, неофициально переименованного в Parallel ATA, и к чему нужно быть готовым пользователю при переходе на новый интерфейс.

Отличия

Интерфейс Serial ATA полностью унаследовал логическую организацию ATA. То есть для системного программиста, работающего с жестким диском на любом, даже самом низком уровне, новый интерфейс не будет существенно отличаться от старого. Serial ATA 1.0 - это все тот же UltraATA, но с индексом "150". Для пользователей это означает только одно: Serial ATA будет "прозрачно" поддерживаться всеми операционными системами без сложных манипуляций с драйверами. В BIOS материнских плат, оснащенных встроенными контроллерами Serial ATA, есть необходимые процедуры (например, ISR Int 13h), поддерживающие работу с SATA-винчестерами как с обычными.

Отличия интерфейса Serial ATA от Parallel ATA заключены в их физической реализации. Если обычный винчестер подключается с помощью многожильного шлейфа, для интерфейса Serial ATA достаточно тонкого шлейфа, соединяющего четыре линии: две на передачу и две на прием. Работать с тонким кабелем удобнее, к тому же он значительно меньше влияет на циркуляцию воздуха внутри корпуса, что положительно сказывается на охлаждении системы. Это первое, самое очевидное преимущество нового интерфейса.

Как известно, последняя версия интерфейса ATA предусматривает увеличение скорости обмена данными между винчестером и системой до 133 Мб/с. У интерфейса Serial ATA эта скорость выше, но ненамного - 150 Мб/с. Со следующего года начнется внедрение интерфейса Serial ATA II, который удваивает скорость обмена. Впрочем, нынешним жестким дискам, даже самым производительным и скоростным, вполне достаточно и 150 Мб/с.

Еще одно отличие Serial ATA от прежнего интерфейса - подключение к одному каналу только одного устройства. К обычному Parallel ATA можно подключить два устройства, дав им атрибуты "Master" и "Slave". Serial ATA рассчитан только на соединение "точка-точка". Большинство SATA-контроллеров, включая встроенные в чипсет, оснащены двумя каналами и потому позволяют подключить только два устройства. Поэтому первое время придется использовать оба интерфейса - Serial ATA для винчестеров и Parallel ATA для оптических накопителей (DVD, CD).

Еще одно отличие - возможность "горячего" подключения/отключения устройств. Для Parallel ATA эта возможность тоже существует (вспомним Mobile Rack), но она неофициальная и не поддерживается со стороны системы - BIOS, драйверов, операционной системы. У Serial ATA есть все возможности для реализации "горячего" подключения: разъем сконструирован таким образом, чтобы при подключении кабеля сначала в контакт входили линии "земли", а потом интерфейса. Это позволяет избежать тех неприятностей, от которых не застрахованы обычные винчестеры - сгорания микросхем при подключении "по-горячему". К сожалению, пока далеко не во всех контроллерах и их драйверах эта возможность реализована.

Еще один плюс Serial ATA - встроенная поддержка механизма переупорядочивания команд (NCQ - Native Command Queuing). Это один из методов увеличения производительности жесткого диска: поток запросов на чтение и запись перестраивается таким образом, чтобы наиболее ресурсоемкие операции (у винчестера это операции позиционирования головок) выполнялись оптимальнее. Например, чем ближе два блока секторов, к которым выполняется доступ, тем меньше времени потребуется на переключение между ними. Контроллер винчестера может перестроить запросы так, чтобы минимально перемещать головки. Впрочем, первая версия Serial ATA имеет очень ограниченную поддержку переупорядочивания команд. Широкое использование этого механизма начнется с внедрения интерфейса Serial ATA II, в котором предусмотрены средства асинхронного возврата состояния, управления тэгами команд, инициирования обмена по каналу DMA со стороны винчестера, частичного заполнения блока данных и т.п.

Есть у реализации нового интерфейса один недостаток, на котором раньше не заостряли внимания. Винчестеры Serial ATA используют особый разъем питания, который подает на винчестер дополнительное напряжение +3,3В и позволяет производить "горячее" подключение. Он не совместим с обычным 4-контактным разъемом. Спецификациями разрешается устанавливать старый разъем питания, однако большинство производителей винчестеров этого не делает. Поэтому в большинстве случаев подключать питание придется через переходник, который далеко не всегда идет в комплекте с материнскими платами.

Поддержка

Любая современная материнская плата может быть оснащена дополнительным контроллером Serial ATA, работающим на шине PCI. Это может быть и отдельная карта, и установленный на материнской плате чип. Наиболее популярны контроллеры фирм Silicon Image и Marvell, а также контроллеры, выпущенные ими совместно с другими производителями, например, Promise, High-Point. Также большинство современных чипсетов имеют встроенную поддержку нового интерфейса. В частности, к таковым относятся все чипсеты Intel серий 848, 865 и 875, чипсеты VIA с индексами "600", "800" и "880" (KT600, PT800 и т.д.), новые чипсеты SIS. Недавно появился южный мост NVIDIA, имеющий встроенный контроллер Serial ATA, поэтому и nForce2 можно добавить в этот список.

Почти всегда контроллер Serial ATA (как встроенный в чипсет, так и внешний) имеет поддержку технологии RAID. Это значит, что можно объединять несколько дисков в один логический (RAID 0) или обеспечивать зеркальное хранение данных на нескольких дисках (RAID 1). Другие разновидности RAID обычно не поддерживаются; кроме того, часто массив можно организовывать только из винчестеров Serial ATA. Тем не менее, одновременно с приходом Serial ATA технология RAID перестает быть чем-то экзотическим и присущим только компьютерам верхнего ценового диапазона.

Seagate Barracuda 7200.7

Компания Seagate одной из первых выпустила на рынок жесткие диски с интерфейсом Serial ATA. Речь идет о снятых с производства винчестерах Barracuda ATA V. В качестве ключевого преимущества своих винчестеров Seagate называла использование специально разработанного чипсета, а не чипа-"моста", добавляемого к обычной электронике Parallel ATA. Однако если мы посмотрим на электронику этого диска, то увидим, что за интерфейс отвечает отдельный чип LSI Logic. Более сложный чипсет означает более дорогую, чем у дисков с интерфейсом Parallel ATA, электронику; чипсеты винчестеров следующего поколения будут более интегрированными, благодаря чему их стоимость уменьшится.

Нынешнее поколение винчестеров Seagate пока целиком не перешло полностью на Serial ATA, однако практически все модели, исключая младшую 40-гигабайтовую, выпускаются в двух вариантах - PATA и SATA. При этом все модели с новым интерфейсом оснащаются буфером 8 Мб, в то время как "параллельные" винчестеры могут быть и с буфером 2 Мб. Как известно, Seagate очень долго не верила в необходимость увеличения буфера, о чем неоднократно заявляла. Тем не менее, рынок потребовал большой буфер; кроме того, буфер 8 Мб является стандартом "де-факто" для SATA-винчестеров всех производителей. (Не факт, что переход на увеличенный буфер обусловлен техническими причинами - возможно, это маркетинговый ход, направленный на то, чтобы заинтересовать покупателей и ускорить переход на новый интерфейс.)

Итак, в семействе Seagate Barracuda 7200.7 есть три модели винчестеров с интерфейсом Serial ATA - ST380013AS, ST3120026AS и ST3160023AS. Все эти винчестеры практически идентичны по характеристикам: 80 Гб на пластину, 8 Мб буфер, 7200 об/мин, скорость позиционирования 8.5 мс (поиск дорожки) + 4.2 мс (задержка на вращение). Младший диск немного тише - 25 дБ против 28 дБ у старших моделей при "тихом" позиционировании и 31 против 34 - при обычном. Недавно в линейку добавился еще один диск - ST3200822AS. По сути, это модель ST310023AS, но с новой пластиной 100 Гб и увеличенной до 200 Гб емкостью.

Интересный момент был отмечен при тестировании винчестеров Barracuda 7200.7. Диски с новым интерфейсом по качеству зачастую оказываются лучше дисков со старым интерфейсом. Это заметно по тестам, строящим график линейного чтения. Скорее всего, их гермоблоки проходят дополнительный отбор при производстве. И второй момент. Известно, что у Barracuda 7200.7 отключена возможность управления акустическим позиционированием. При этом диски с интерфейсом Serial ATA настроены на "быстрое" позиционирование, без использования алгоритмов уменьшения шума, а диски с обычным интерфейсом - на "медленное". Для чего Seagate "разгоняет" винчестеры Serial ATA, думаю, понятно.

Тестирование

Винчестер Seagate Barracuda 7200.7 объемом 80 Гб подключался к контроллеру Serial ATA, встроенному в южный мост чипсета Intel 865G. В состав тестовой конфигурации входили: процессор Pentium 4 2.80C, 512 Мб памяти, видеокарта GeForce4 Ti4200. Жесткий диск разбивался под один раздел и тестировался утилитами HDTach и IOMeter, потом форматировался сначала под NTFS, потом под FAT32. Прогонялись тесты из пакета Winbench'99.

К сожалению, из-за смены тестовой платформы (раньше винчестеры тестировались на плате с чипсетом i845G) результаты высокоуровневых тестов обесценились. И дело тут не столько в смене процессора, сколько в смене набора драйверов. Дело в том, что драйверы Intel Application Accelerator не поддерживают южный мост ICH5, поскольку предназначаются теперь только для RAID-конфигураций, то есть для моста ICH5R. Из-за отсутствия драйвера IAA тест Winbench Business показывает более низкие результаты, и его принимать в расчет нельзя.

Но низкоуровневые тесты от ПО не зависят, и их можно смело использовать. Так, сравним Seagate Barracuda 7200.7 Serial ATA (firmware 3.05) с винчестерами Hitachi 7K250, Maxtor DiamondMax Plus 9, Samsung P80 и Barracuda 7200.7 с обычным интерфейсом.

По скорости позиционирования винчестер Seagate действительно оказался быстрее своего аналога с обычным интерфейсом. Мало того, он догнал лидера - Hitachi, показав скорость в полном соответствии со спецификациями. Так что ярлык "тормознутого" с Barracuda 7200.7 можно снимать. (А позиционирование при записи у него хуже, чем у конкурентов - проблема с алгоритмами отложенной записи.)

По скорости последовательного чтения винчестеры Seagate немного уступают конкурентам. По скорости записи у меня нет достоверных данных, так как результаты теста HDTach, во-первых, не всегда предсказуемы, а во-вторых, не сходятся с результатами других тестов.

Посмотрим на высокоуровневые тесты Winbench'99. В тесте Hi-end Diskmark благодаря большому буферу и быстрому позиционированию винчестер Seagate с интерфейсом Serial ATA оказался быстрее такого же винчестера с обычным интерфейсом, немного уступив только винчестеру Hitachi.

В тесте IOMeter в шаблоне Workstation (имитация работы рабочей станции) винчестер Seagate показал хорошие результаты, на уровне Hitachi 7K250, обойдя Maxtor и Barracuda с обычным интерфейсом. Однако самым быстрым в этом тесте остается винчестер Samsung.

По нагреву винчестер Barracuda 7200.7 не отличается от большинства других жестких дисков нынешнего поколения. Так, во время тестирования, когда он находился вне корпуса, температура не поднялась выше 43 градусов. Жаль, но по шумности он уступает как своим предшественникам, Barracuda 4 и 5, так и конкурентам, особенно во время позиционирования.

Вердикт

Винчестеры Barracuda 7200.7 с интерфейсом Serial ATA показывают неплохие результаты в тестах, зачастую практически не уступая аналогам. Этим они отличаются от своих собратьев с обычным интерфейсом, которые заметно отстают по скорости от конкурентов (причина - в замедленном позиционировании, которое по умолчанию включено у Barracuda 7200.7 с интерфейсом Parallel ATA). Поэтому для производительного ПК рекомендуется выбрать винчестер Seagate именно с Serial ATA. Однако, если вы не приверженец продукции Seagate, то можно пока не обращать внимания на интерфейс и, тем более, докупать специально контроллер Serial ATA, так как реальных преимуществ у нового интерфейса немного.

Макс КУРМАЗ,
max@hw.by,
"Белорусский 'железный' сайт" (www.hw.by)

Жесткий диск Seagate Barracuda 7200.7 предоставлен фирмой "ASBIS"