Практически в каждой отрасли промышленности имеет место соревнование между производителями. Выпуск самого выдающегося продукта (самого быстрого, самого большого, самого экономичного и т.п.) – хороший повод для укола конкурентов, привлечения внимания прессы и покупателей и подъема престижа марки. Может быть, этот "самый" продукт и не принесет компании много прибыли, но для формирования имиджа самого передового производителя он нужен обязательно.
Есть свое соревнование и у производителей жестких дисков. Например, в последнее время они спорят между собой за право называться поставщиком самых экономичных (и экологичных) винчестеров, поскольку проблема снижение затрат на электроэнергию и повышение энергоэффективности серверов сегодня волнует всех без исключения. Вместе с тем не забыта и извечная тема, служащая ключевым вектором развития жестких дисков – объем дискового пространства. Данный параметр является самым важным, так как он определяет назначение винчестера – хранение информации.
Выпустить жесткий диск объемом свыше 1 Тб мог каждый из производителей. Однако компания Seagate смогла опередить всех своих конкурентов: в продажу поступили первые в мире винчестеры объемом 1.5 Тб, выпущенные в рамках серии Barracuda 7200.11. Тем самым предыдущий рекорд был превзойден сразу в полтора раза. В нашем обзоре мы рассмотрим единственную в мире модель жесткого диска такого объема, сравнив ее с предыдущим рекордсменом, винчестером объемом 1 Тб.
Seagate Barracuda 7200.1 | Объем винчестера
Прежде чем приступать к изучению нового достижения "винчестеростроения", кратко рассмотрим теоретические основы организации жестких дисков и методы наращивания их объема.
Как известно, жесткий диск, а точнее, накопитель на жестких дисках (HDD) представляет собой устройство хранения данных, использующее магнитный принцип записи информации на вращающихся несменных дисках. На поверхность алюминиевого или (чаще) стеклянного диска с двух сторон наносятся несколько слоев различных веществ, включая слой, чувствительный к воздействию магнитного поля. При форматировании поверхность носителя, будучи до этого однородной, делится на мельчайшие магнитные домены, каждый из которых может находиться в одном из двух состояний, определяемых направлением магнитных полюсов. Сегодня используется принцип перпендикулярной записи, когда полюса доменов ориентированы перпендикулярно плоскости диска, за счет чего обеспечивается более компактная их "упаковка". Осталось добавить, что запись информации выполняется с помощью индуктивного элемента (катушка с несимметричным разорванным сердечником), чтение – с помощью магниторезистивного элемента, использующего эффект туннельной проводимости двух слоев ферромагнетиков (TMR).
Увеличить объем жесткого диска можно двумя способами. Первый способ – конструктивный, предполагающий увеличение числа пластин в пакете. С точки зрения затрат на разработку он самый простой, но при этом не самый выгодный с точки зрения себестоимости производства. Основная проблема связана с увеличением массы пакета пластин: это негативно отражается на работе шпиндельного двигателя (особенно при раскрутке), снижает жесткость крепления, приводит к повышению вибрации, шума и нагрева. Нужен новый коммутатор головок, более сложная сервосистема, более мощный привод головок и т.д. На определенном этапе возникают трудности с допустимой толщиной устройства, предписанной форм-фактором. Поэтому у многих производителей нет моделей с количеством пластин более трех, а модели с 5 пластинами сегодня предлагает только Hitachi.
Второй способ заключается в увеличении объема каждой пластины. Разработчики технологий магнитной записи постоянно работают над новыми перспективными методами, позволяющими уплотнять магнитные домены на дисках. Как и в любой технической задаче, здесь имеется противоречие. С одной стороны, при уменьшении размеров магнитных ячеек нужно уменьшать и силу воздействия на них при записи, чтобы не затрагивать соседние ячейки. С другой стороны, чем меньше воздействие, тем меньшую магнитную энергию накапливает ячейка, и тем выше должна быть чувствительность элемента чтения. К этому добавляется и весьма неприятный суперпарамагнетический эффект, когда ячейки при достаточно плотном расположении под воздействием соседей могут спонтанно менять свое состояние на противоположное. И разработчики уже ограничены не размерами головки чтения-записи, а структурными особенностями носителей информации.
Сегодня применяются традиционные методы решения этой задачи – более устойчивые ферромагнитные материалы, более чувствительные элементы чтения, более точные методы фокусировки магнитного поля. А в ближайшем будущем найдут применение более радикальные методы – изоляция ячеек друг от друга и подогрев лазером во время записи. Если, конечно, флэш-память или ее преемница, память PCM, окончательно не вытеснят винчестеры с рынка.
В жестком диске объемом 1.5 Тб использованы новые, более емкие пластины, выполненные с применением существующих технологий. Ранее некоторые специалисты скептически оценивали возможность реализации такой плотности записи, ссылаясь не непреодолимость суперпарамагнетического барьера, однако жизнь опровергла эти прогнозы.
Seagate Barracuda 7200.1 | Новая линейка Seagate Barracuda
Винчестер рекордного объема пополнил хорошо известную линейку настольных жестких дисков Barracuda 7200.11. Но речь не идет о механическом увеличении количества моделей. На самом деле изменения, произошедшие с настольными винчестерами Seagate, более глобальные – вся линейка, а не только "топовая" модель, была переведена на новую технологию.
Итак, новая линейка Barracuda по-прежнему имеет порядковый номер 11, хотя ее состав изменен полностью (сохранена лишь модель объемом 1 Тб). Никаких официальных данных о том, какие технические новшества были реализованы в новых винчестерах, в документации не приводится. Мы знаем только, что это классические жесткие диски с перпендикулярной записью и методом кодирования EPRML, оснащенные головками с элементами чтения TMR. Интерфейс – Serial ATA с поддержкой режима 3 Gbps, объем буфера составляет от 8 Мб у младшей модели до 32 Гб у старших. Совершенно точно известно, что в новой серии пластины емкостью 250 Гб были заменены на новые, емкостью 320 Гб. И теперь в линейку Barracuda 7200.11 входят:
- две модели с одной пластиной уменьшенной высоты (так называемые slim-винчестеры), объемом 160 и 320 Гб;
- модель с двумя пластинами объемом 640 Гб;
- модель с тремя пластинами объемом 1 Тб, сменившая модель с четырьмя пластинами того же объема;
- новый рекордсмен – модель с четырьмя пластинами, объем которой составляет 1.5 Тб.
Следует заметить, что для героя нашего обзора потребовались пластины чуть большей емкости – около 375 Гб. Они изготавливаются по той же технологии, что и пластины 320 Гб, но путем более тщательного тестирования отбираются те экземпляры, что имеют наилучшие параметры. Далее выполняется форматирование под более высокую емкость, благо структура носителя однородная и физических границ ячеек не имеет. Заметим также, что емкость пластин в пакете не должна быть идентичной, требуется лишь подобрать их по сумме.
Сводная таблица параметров нового жесткого диска рекордного объема в сравнении с предыдущей моделью Seagate на базе 4 пластин:
Теперь о характеристиках винчестеров обновленной серии Barracuda. Увеличенная емкость пластины автоматически приводит к росту мгновенной скорости чтения и записи, а также скорости последовательного доступа. Наилучшим по этим важным параметрам будет, конечно, винчестер объемом 1.5 Тб – у него емкость пластин наивысшая в серии. Так, мгновенная скорость чтения "сырых" данных (без учета служебных бит) заявлена на уровне 1.7 Гбит/с, а устоявшаяся скорость чтения – около 135 Мб/с. Это примерно на 17% выше, чем у других винчестеров той же серии, и на 33% – чем у предыдущей серии "барракуд".
Вместе с тем рост плотности записи приводит к снижению скорости случайного доступа, особенно при выполнении записи (из-за уплотнения дорожек и увеличения величины ошибки позиционирования). У новой серии Barracuda 11 по документам ухудшилась средняя задержка записи, но лишь на 0.5 мс. Так ли это на самом деле, проверим.
К незначительным можно отнести улучшения уровня шума, энергопотребления и устойчивости к ударам. В целом обновленная серия настольных винчестеров Seagate обладает той же суммой потребительских характеристик, что и предыдущие.
Seagate Barracuda 7200.1 | Тестирование
Наш тестовый экземпляр винчестера объемом 1.5 Тб по конструкции корпуса и внешнему виду ничем не отличался от других жестких дисков Seagate.
Разве что конфигурационная перемычка, отвечающая за ограничение скорости интерфейса до 1.5 Гбит/с, по умолчанию отсутствовала. Версия прошивки – SD17.
Комментарии (0)