Сегодня все самое интересное в сфере устройств хранения информации происходит с твердотельными накопителями. SSD эволюционируют настолько быстро, насколько позволяют полупроводниковые компоненты, из которых они состоят. Пропускная способность Flash-памяти, производительность микроконтроллеров — все это пока что удается масштабировать ударными темпами. В то же время нет возможности столь же эффективно наращивать плотность записи магнитных пластин и скорость перемещения головок — параметры, которые определяют скорость передачи данных в механическом накопителе. Тем не менее HDD сохраняют неоспоримое преимущество перед SSD в удельной стоимости объема информации, а средняя емкость диска за годы существования данной технологии (а это уже ни много ни мало 60 лет) увеличивалась и продолжает увеличиваться практически линейно, невзирая на все более сложные препятствия, встающие перед инженерами.
В данный момент максимальный объем жесткого диска в форм-факторе 3,5 дюйма составляет 12 Тбайт. Но такими параметрами могут похвастаться только избранные модели для ЦОД, где ценится максимальная плотность данных в серверной стойке. С другой стороны, предыдущую планку — 10 Тбайт — уже взяли и потребительские HDD различного назначения, причем без применения так называемой черепичной записи (SMR), которая ранее рассматривалась как перспективный способ увеличения объемов, но в результате так и осталась нишевой технологией из-за связанного с ней падения скорости записи. Сегодня перед нами стоит задача выбрать те модели современных 10-терабайтников, которые лучше всего подходят для определенных сценариев использования — будь то серверное хранилище класса nearline, домашний NAS или диск настольного ПК.
⇡#Участники тестирования
В соревновании приняли участие семь накопителей, выпущенных под марками Seagate, Western Digital и HGST. Все соперники поставляются в герметичных корпусах, заполненных гелием, и содержат по семь пластин полезной емкостью 1492 Гбайт каждая. На этот раз в список не попала продукция Toshiba, которая хорошо зарекомендовала себя в предыдущих сравнительных тестированиях, но Toshiba не применяет гелий и поэтому не может производить HDD объемом более 8 Тбайт.
Так что список участников выглядит следующим образом:
- HGST Ultrastar He10 10 Тбайт (HUH721010ALE604);
- Seagate BarraCuda Pro 10 Тбайт (ST10000DM0004);
- Seagate Enterprise Capacity 3.5 HDD (Helium) 10 Тбайт (ST10000NM0086);
- Seagate IronWolf 10 Тбайт (ST10000VN0004);
- Seagate IronWolf Pro 10 Тбайт (ST10000NE0004);
- WD Gold 10 Тбайт (WD101KRYZ);
- WD Red 10 Тбайт (WD100EFAX).
HGST и WD входят в холдинг, который движется к окончательному слиянию структур двух ранее самостоятельных компаний, и антимонопольные организации уже разрешили обмен технологиями между ними. Как следствие, новейшие продукты HGST и WD производятся на базе общей аппаратной платформы HelioSeal третьего поколения, однако различаются по многим другим параметрам — скорости вращения шпинделя, поддерживаемым интерфейсам, настройкам прошивки и набору вспомогательных функций.
Для Seagate 10 Тбайт — первый рубеж, который компания покорила при помощи гелия, при этом она уже успела распространить данную технологию в своем ассортименте корпоративных и потребительских HDD. С общими свойствами этих дисков мы когда-то познакомились на примере Seagate Enterprise Capacity 3.5 HDD (Helium) и обнаружили, что гелиевая платформа Segate по своим конструктивным особенностям производит впечатление более современной и надежной, нежели корпуса HGST, которая была пионером в коммерческом применении герметичных жестких дисков. Но это еще не означает, что большеобъемные накопители HGST и WD изначально уступают конкурентам в потребительских качествах и отказоустойчивости.
В отличие от WD, Seagate давно не выпускает 3,5-дюймовых HDD со скоростью вращения шпинделя меньше 7200 об/мин, поэтому технические различия между участниками теста, представленными этой фирмой, сводятся к функциям работы в массивах и показателям отказоустойчивости.
| Производитель | HGST | Seagate | Western Digital | ||||
| Серия | Ultrastar He10 | BarraCuda Pro | Enterprise Capacity 3.5 HDD (Helium) | IronWolf | IronWolf Pro | Gold | Red |
| Модельный номер | HUH721010ALE604 | ST10000DM0004 | ST10000NM0086 | ST10000VN0004 | ST10000NE0004 | WD101KRYZ | WD100EFAX |
| Форм-фактор | 3,5 дюйма | 3,5 дюйма | 3,5 дюйма | 3,5 дюйма | 3,5 дюйма | 3,5 дюйма | 3,5 дюйма |
| Интерфейс | SATA 6 Гбит/с | SATA 6 Гбит/с | SATA 6 Гбит/с | SATA 6 Гбит/с | SATA 6 Гбит/с | SATA 6 Гбит/с | SATA 6 Гбит/с |
| Емкость, Гбайт | 10 000 | 10 000 | 10 000 | 10 000 | 10 000 | 10 000 | 10 000 |
| Конфигурация | |||||||
| Скорость вращения шпинделя, об/мин | 7 200 | 7 200 | 7 200 | 7 200 | 7 200 | 7 200 | 5 400 |
| Полезная плотность записи данных, Гбайт/пластину | 1 429 | 1 429 | 1 429 | 1 429 | 1 429 | 1 429 | 1 429 |
| Число пластин/головок | 7/14 | 7/14 | 7/14 | 7/14 | 7/14 | 7/14 | 7/14 |
| Объем буфера, Мбайт | 256 | 256 | 256 | 256 | 256 | 256 | 256 |
| Размер сектора, байт | 4 096 | 4 096 | 4 096 | 4 096 | 4 096 | 4 096 | 4 096 |
| Производительность | |||||||
| Макс. устойчивая скорость последовательного чтения, Мбайт/с | 249 | 220 | 254 | 210 | 214 | 249 | 210 |
| Макс. устойчивая скорость последовательной записи, Мбайт/с | 249 | 220 | 254 | 210 | 214 | 249 | 210 |
| Burst rate, чтение/запись, Мбайт/с | НД | НД | НД | НД | НД | НД | НД |
| Внутренняя скорость передачи данных, Мбайт/с | НД | НД | НД | НД | НД | НД | НД |
| Average seek time: чтение/запись, мс | 8 | НД | НД | НД | НД | НД | НД |
| Track-to-track seek time: чтение/запись, мс | НД | НД | НД | НД | НД | НД | НД |
| Full stroke seek time: чтение/запись, мс | НД | НД | НД | НД | НД | НД | НД |
| Надежность | |||||||
| MTBF (среднее время наработки на отказ), ч | 2 500 000 | НД | 2 500 000 | 1 000 000 | 1 200 000 | 2 500 000 | 1 000 000 |
| AFR (annualized failure rate), % | 0,35 | НД | 0,35 | НД | 0,73 | 0,35 | НД |
| Число циклов парковки головок | 600 000 | 300 000 | НД | 600 000 | НД | 600 000 | 600 000 |
| Физические характеристики | |||||||
| Потребляемая мощность: бездействие/чтение-запись, Вт | 5,0/6,8 | 4,5/6,8 | 4,5/8,4 | 4,42/6,8 | 4,4/6,8 | 5,0/6,8 | 2,8/5,7 |
| Типичный уровень шума: бездействие/поиск, Б | 2,0/НД | НД | НД | 2,8/3,2 | НД | НД | НД |
| Максимальная температура, °C: диск включен/диск отключен | 60/70 | 60/70 | 60/НД | 70/70 | 60/70 | 60/70 | 65/70 |
| Ударопрочность: диск включен (чтение) /диск отключен | 70 g (2 мс) / 300 g (2 мс) | НД | 40 g (2 мс) / 250 g (2 мс) |
70 g (2 мс) / 250 g (2 мс) |
70 g (2 мс) / 250 g (2 мс) |
70 g (2 мс) / 300 g (2 мс) |
65 g (2 мс) / 250 g (2 мс) |
| Габаритные размеры: Д × В × Г, мм | 147 × 101,6 × 26,1 | 147 × 101,9 × 26,1 | 147 × 101,9 × 26,1 | 147 × 101,9 × 26,1 | 147 × 101,9 × 26,1 | 147 × 101,6 × 26,1 | 147 × 101,6 × 26,1 |
| Масса, г | 660 | 650 | 650 | 650 | 650 | 660 | 650 |
| Гарантийный срок, лет | 5 | 5 | 5 | 3 | 5 | 5 | 3 |
| Розничная цена (США, без налога), $ | от 349 (newegg.com) | 399 (newegg.com) | 474 (newegg.com) |
353 (newegg.com) |
353 (amazon.com) |
459 (newegg.com) |
399 (newegg.com) |
| Розничная цена (Россия), руб. | 25 410 (market. yandex.ru) |
24 890 (market. yandex.ru) |
НД | 23 902 (market. yandex.ru) |
30 118 (market. yandex.ru) |
37 126 (market. yandex.ru) |
31 290 (market. yandex.ru) |
⇡#HGST и Western Digital
HGST Ultrastar He10 и WD Gold — практически одинаковые устройства с конструктивной точки зрения. Обе модели демонстрируют чрезвычайно высокие скорости последовательного чтения/записи в своем классе (249 Мбайт/с), ранее доступные только серверным 2,5-дюймовым HDD со скоростью вращения шпинделя 15 000 об/мин. Заметим, что в спецификациях всех участников тестирования пустует графа «время поиска» и не заполнены прочие параметры, связанные со скоростью произвольного доступа, — производители уже несколько лет как перестали раскрывать такую информацию. Помимо высокого быстродействия, два диска-близнеца характеризуются высокой отказоустойчивостью (вдвое лучше, чем у дисков потребительской категории) и подготовлены к работе в стойке, наполненной жесткими дисками, благодаря механизму, компенсирующему вращательную вибрацию.
 |
 |
HGST Ultrastar He10 10 Тбайт (HUH721010ALE604)
Несмотря на общие с WD Gold черты, диск HGST Ultrastar He10 предлагает системным администраторам более широкие возможности. Среди технологий, указанных в спецификациях WD Gold, можно выделить только динамический контроль высоты полета каждой головки над поверхностью шпинделя и TLER (Time-Limited Error Recovery) — отложенное восстановление дефектных данных в случае ошибок доступа, которое в противном случае приводит к вылету накопителя из массива, как это происходит со стандартными десктопными HDD, включенными в RAID. Но диск HGST наверняка умеет и то, и другое. С другой стороны, HGST Ultrastar He10, помимо базового варианта с портом SATA 6 Гбит/с, поставляется в конфигурации SAS 12 Гбит/с и опционально — нативным доступом к разметке 4 Кбайт и настраиваемым размером сектора, который может быть расширен с 4096 до 4224 (или с 512 до 528 байт в случае эмуляции «старой» разметки) для хранения метаданных и кодов коррекции ошибок. Кроме того, избранные модификации HGST Ultrastar He10 поддерживают полнодисковое шифрование и мгновенную очистку данных (Secure Erase).
В серверных накопителях HGST применяет так называемый media cache. Группы секторов, распределенные по поверхности пластин, используются как зоны для временного хранения. Вместо того чтобы всегда производить запись в затребованные хост-контроллером сектора, media cache позволяет сбросить данные в кеширующую зону, которая находится ближе всего к головке в данный момент — подобно тому, как работает динамическая адресация логических блоков в SSD. Наконец, в He10 есть функция Rebuild Assist, которая ускоряет перестройку массива за счет того, что с диска, подлежащего замене, считываются сохранные участки данных. В результате удается избежать длительной процедуры восстановления всей емкости HDD по записям четности.
В тестировании участвуют базовые модели HGST Ultrastar He10 и WD Gold, обладающие интерфейсом SATA и эмулирующие стандартную 512-байтовую разметку. Продукт HGST заметно (в полтора раза в рублевом выражении) дешевле, чем WD Gold.
Другой накопитель Western Digital, WD Red, также построен на основе HGST Ultrastar He10, но относится к потребительской категории, а это означает упрощение по множеству параметров. В WD Red (в отличие от серии Red Pro) скорость вращения шпинделя снижена с 7200 до 5400 об/мин и нет датчиков вибрации, поэтому нормальную работу производитель гарантирует только в условиях компактного NAS на 1-8 отсеков (а не в забитой до отказа серверной стойке). Кроме того, диск имеет меньший срок наработки на отказ и сокращенную 3-летнюю гарантию, в то время как срок бесплатного обслуживания остальных продуктов WD и HGST в данном тесте составляет 5 лет.
Тем не менее WD Red отличается от десктопных HDD возможностью работы в режиме 24 × 7 и настроен таким образом, что в простое по умолчанию никогда не происходит остановка шпинделя и парковка головок. Есть и вышеупомянутая функция TLER. Невзирая на все меры экономии, WD Red объемом 10 Тбайт — довольно дорогой диск, который стоит меньше, чем WD Gold, но больше, чем HGST Ultrastar He10. В защиту WD Red можно было бы сказать, что сниженная скорость вращения означает меньшее тепловыделение, но гелиевые накопители в любом случае не требуют столь интенсивного охлаждения, как их собратья в вентилируемом корпусе.
⇡#Seagate
Seagate Enterprise Capacity 3.5 HDD объемом 10 Тбайт по данным быстродействия и отказоустойчивости аналогичен HGST Ultrastar He10 и WD Gold. Однако с формальной точки зрения это устройство можно отнести к категории гибридных накопителей из-за небольшого буфера Flash-памяти, который ускоряет операции записи данных и предотвращает их потерю при внезапном прекращении питания.
Enterprise Capacity 3.5 HDD оснащен функцией активной компенсации вращательной вибрации, технологией RAID Rebuild (аналогичной Rebuild Assist у HGST), а также PowerChoice (изменение тайм-аутов перехода в энергосберегающие режимы или ручное управление соответствующими функциями) и PowerBalance. Смысл последней опции в том, что Seagate по запросу поставляет диски с повышенным соотношением производительности и потребляемой мощности, которое достигается за счет снижения собственно производительности.
Существуют модификации диска с интерфейсом SATA 6 Гбит/с либо SAS 12 Гбит/с, с аппаратным доступом к 4К-секторам либо эмуляцией 512-байтовых секторов, со встроенным шифрованием или без него. Среди участников тестирования даже в базовой модификации Enterprise Capacity 3.5 HDD (Helium) в рознице дороже остальных.
 |
Seagate Enterprise Capacity 3.5 HDD (Helium) 10 Тбайт (ST10000NM0086)
Другие диски Seagate (BarraCuda Pro, IronWolf и IronWolf Pro) в 10-терабайтном семействе получены путем упрощения Enterprise Capacity 3.5 HDD. По плотности записи, количеству пластин и скорости вращения шпинделя все четыре модели идентичны, но в спецификациях потребительских HDD почему-то указана существенно меньшая скорость последовательного чтения/записи: 210-220 Мбайт/с против 254 Мбайт/с у Enterprise Capacity 3.5 HDD. Seagate BarraCuda Pro, будучи типичным десктопным HDD, обладает наименьшей отказоустойчивостью среди участвующих в тесте моделей Seagate и не имеет никаких фукнций для работы в массивах, однако все равно сопровождается 5-летней гарантией. После регистрации покупки владелец получает подписку на услугу восстановления данных в сервис-центре (план Rescue Data Recovery), которая действует в течение двух лет.
 |
Seagate BarraCuda Pro 10 Тбайт (ST10000DM0004)
Диски марки IronWolf, в отличие от BarraCuda, рассчитаны на эксплуатацию в режиме 24/7. Есть функция компенсации вращательной вибрации, а пластины на шпинделе сбалансированы в двух плоскостях (последнее не заявлено в спецификациях, но наверняка относится и к Enterprise Capacity 3.5 HDD). Прошивка контроллера обеспечивает стандартную для NAS-овских дисков функцию — отложенную коррекцию ошибок, а также программный интерфейс для мониторинга параметров работы (IronWolf Health Management), который поддерживается хранилищами известных производителей (ASUS, Synology).
Различия между IronWolf и IronWolf Pro сводятся к гарантийному сроку (3 и 5 лет соответственно) и показателям отказоустойчивости. Кроме того, IronWolf предназначен для 8-дисковых NAS, в то время как IronWolf Pro способен работать в «полках» по 16 дисков. На IronWolf Pro, аналогично BarraCuda Pro, распространяется двухлетняя программа Rescue Data Recovery.
Источник: 3DNews
