Testy dysków twardych SATA II 250GB

To już chyba tradycja, że mniej więcej raz do roku przedstawiamy artykuł z serii "Przegląd dysków twardych". W tegorocznym zestawieniu chcemy zaprezentować Wam wyniki testów kilku popularnych "twardzieli" o pojemności 250 GB.

Naszym stałym czytelnikom na pewno nie umknie uwadze fakt, że w naszym ostatnim przeglądzie również występowały dyski o takiej właśnie pojemności. Co więcej, niektóre z przedstawionych przez nas wyników dotyczą dokładnie tych samych urządzeń, które testowaliśmy w roku ubiegłym. No cóż, na tle innych komputerowych komponentów, dyski twarde ewoluują w iście ślimaczym tempie i jednoroczne modele wcale nie muszą być niewartymi uwagi rupieciami.

Jednocześnie dla tych, którzy stoją przed decyzją zakupu nowego dysku twardego, na pewno użyteczny będzie aktualny przegląd tego, co zalega na sklepowych półkach. Stąd też obecność ubiegłorocznych modeli w obecnym zestawieniu.

Przy okazji przedstawiamy krótki słownik terminów i pojęć związanych z dyskami twardymi. Jako, że o urządzeniach tych nie pisze się często, zastosowane w nich technologie dla przeciętnego użytkownika są zazwyczaj tajemnicze. Co prawda dysk twardy jest mechanizmem niezwykle skomplikowanym, jednak warto zapoznać się przynajmniej pobieżnie z zasadą jego działania.

Wszystkie testowane przez nas dyski pracują z prędkością 7200 obrotów na minutę oraz są wyposażone w interface SATA II. Na dzień dzisiejszy to po prostu standard.

Tych, którzy są posiadaczami starszej płyty głównej, uzbrojonej w kontroler SATA I, od razu uspokajamy: prawie wszystkie dyski SATA II mają możliwość współpracy z interface'm SATA I. Operacja zmiany trybu sprowadza się do przepięcia specjalnej zworki (wygląda to podobnie do wyboru trybu master/slave w dyskach PATA).

Nawet, jeśli dany dysk takowej zworki nie ma, nie przekreśla to jeszcze możliwości jego współpracy z kontrolerem SATA I. Wszystko uzależnione jest od chipsetu płyty głównej. Obecność zworki zmiany trybu pracy to nie jedyna "zewnętrzna" różnica w budowie dysków.

Niektóre z testowanych urządzeń mają dwa gniazda zasilania, jedno w standardzie SATA oraz klasyczny molex. Może to być istotnym detalem dla tych, którzy posiadają zasilacz starszego typu. Przypominamy jednocześnie, że obecność dwóch gniazd zasilania wcale nie oznacza, że trzeba wykorzystać oba naraz. Jest wręcz przeciwnie, dysk należy zasilić używając tylko jednego kabla.

Wszystkie testowane dyski uzbrojone są w technologie S.M.A.R.T oraz NCQ, co wymuszone jest niejako przez specyfikacje standardu SATA II. Jedno z urządzeń wykorzystuje technikę zapisu prostopadłego. Poniżej zestawienie testowanych dysków wraz z różnicami, o których mowa. Z dokładną specyfikacją techniczną można zapoznać się na stronach producentów.

Testy wykonywane były na dwóch komputerach. Pierwszy zestaw testowy to maszyna zbudowana na płycie głównej Asus P5B z zainstalowanym procesorem Intel Core2Duo E6600 i dwoma modułami pamięci Corsair Twin2X1024-8500 512MB DDR2.

Drugi komputer zbudowany został w oparciu o płytę główną Gigabyte GA K8N51GMF-9, procesor Sempron 3000+ i pamięć DDR 2x 512MB PC-400 TwinMos CL 2.5.

W pierwotnych założeniach drugi komputer miał być wykorzystany, z racji na bardzo ciche chłodzenie, do określenia poziomu hałasu emitowanego przez poszczególne dyski. Okazało się jednak, że właśnie we współpracy z chipsetem nVidia GeForce 6100 dyski osiągają najwyższe wyniki w przeprowadzanych testach. Ostatecznie to właśnie na komputer z płytą Gigabyte na pokładzie przejął ciężar benchmarków.

Procedura wykonywania testów przedstawia się następująco:

Na każdy z testowanych dysków twardych kopiowana była specjalnie do tego celu spreparowana partycja systemowa Windows XP SP2 (Tak na marginesie, przywracanie systemu operacyjnego Windows XP na nowy dysk twardy nie jest wcale zadaniem trywialnym). System był zaktualizowany o wszystkie dostępne na okres testów poprawki.

Oprócz wszystkich niezbędnych sterowników na dyskach zainstalowany był oczywiście zestaw aplikacji testowych. Każdy test był powtarzany minimum trzy razy na głównej platformie testowej, po czym powtarzano go w celu weryfikacji wyników przy wykorzystaniu drugiego zestawu komputerowego.

Końcowy wynik to średnia trzech wyników uzyskanych na głównym zestawie testowym, przy czym zaznaczyć można, że wartości te były zazwyczaj niemal identyczne. Wyjątek stanowiły tylko wyniki pomiaru obciążenia CPU.

Przedstawiona temperatura pracy odczytywała była z raportu wyświetlanego przez S.M.A.R.T tuż po zakończeniu procedury testowej. Poziom emitowanego hałasu nie był mierzony, określenie głośności pracy poszczególnych dysków jest jak najbardziej subiektywne.

Do testów wykorzystaliśmy cztery aplikacje:

• HD Tach 3.0.1.0, PCmark 2005, SiSoft Sandra 2007 SP1 oraz HDtune 2.52.

Pierwsze dwie z wymienionych aplikacji to dokładnie te same programy, które wykorzystaliśmy do testów przy naszym ubiegłorocznym zestawieniu dysków twardych. Ostatnim razem używaliśmy również pakietu Sandra, jednak w nieco starszej wersji. Nowością jest tu program HDtune, który pozwala zmierzyć te same parametry dysków, co popularny HD Tach, a jest jednocześnie zgrabnym programem diagnostycznym. Możemy dzięki niemu wykonać skan powierzchni dysku pod kątem poszukiwania błędów oraz zobaczyć, co raportuje nam S.M.A.R.T.

Czas dostępu (Access time) - Bardzo ważny parametr wpływający na wydajność dysku twardego. Jest to czas, jaki upływa na ustawnie głowicy dysku twardego nad ścieżką, którą ma zostać odczytana. Czas ten jest ściśle związany z innymi określającymi dysk twardy parametrami, mianowicie z prędkością obrotowa dysku (im szybciej dysk się obraca, tym szybciej głowica może trafić na początek właściwej ścieżki) oraz czasem pozycjonowania (związanym z ruchem samej głowicy).

Interface - Jeszcze 3 lata temu standardem był interface PATA, rozwijany systematycznie przez kilkanaście lat. Prędkość równoległej transmisji danych związanej z PATA osiągnęła wielkość 133MB/s i według producentów sprzętu jest to maksimum możliwości tego wysłużonego standardu. Od paru lat ma miejsce popularyzacja nowego standardu SATA, który aktualnie, w wersji II, oferuje przepustowość na poziomie 300MB/s. W zasadzie w obecnym momencie zastosowany interface nie ma decydującego wpływu na szybkość pracy dysku. Dyski twarde po prostu nie wykorzystują oferowanej przez SATA przepustowości. Nie oznacza to bynajmniej, że wprowadzenie nowego standardu nie miało sensu - kolejne generacje dysków będą coraz szybsze i stary standard PATA byłby czynnikiem spowalniającym ich działanie.

NCQ (Native Command Queuing) - mechanizm kolejkowania operacji zapisu/odczytu. Idea działania jest dość prosta. Rozważmy przypadek, kiedy system operacyjny żąda od dysku twardego dostępu do szeregu danych, które 'fizycznie' rozmieszczone są w odległych od siebie obszarach. W przypadku braku NCQ głowica będzie realizować zadania zgodnie z kolejnością, w jakiej napłynęły do mikrokontrolera dysku, tracąc czas na ustawienie się nad oddalonymi od siebie obszarami talerza. Przy włączonym NCQ kolejność wykonywania operacji zostanie poprzestawiana tak, by głowica wykonywała jak najmniej skoków. Innymi słowy mikrokontroler przestawia kolejność wykonywania operacji tak, żeby głowicy było 'po drodze'. (Przykład z życia. Jeśli mamy zrobić zakupy, wyrzucić śmieci i wysłać list, to możemy włączyć sobie NCQ i wtedy najpierw wyrzucamy śmieci, później idziemy do sklepu po drodze odwiedzając pocztę ;)

Pamięć podręczna (cache) - podobnie jak NCQ, choć nie ma bezpośredniego wpływu na prędkość funkcjonowania mechanizmu dysku twardego, zwiększa wydajność całego systemu. Jeśli od dysku wymaga się odczytu danych z konkretnego sektora, do pamięci cache zapisywane są również dane z sektora następnego. Istnieje pewne prawdopodobieństwo, że dane te będą potrzebne - a w takim wypadku głowica nie będzie musiała wykonywać kolejnej operacji odczytu, dane zostaną przesłane bezpośrednio z pamięci podręcznej. W przypadku zapisu na dysk twardy, system operacyjny zazwyczaj oczekuje na potwierdzenie przeprowadzenia operacji. Dzięki pamięci podręcznej mikrokontroler dysku może od razu potwierdzić wykonanie zapisu tuż po otrzymaniu danych do pamięci cache, choć fizycznie dane nie zostały jeszcze umieszczone na nośniku magnetycznym.

Pojemność dysku - zakup nowego dysku jest, dla niedoświadczonych użytkowników, bardzo często przyczyną niepotrzebnego stresu. Po umieszczeniu dysku w komputerze i odpaleniu systemu operacyjnego żółtodzioby bardzo szybko dochodzą do wniosku, że ktoś im ukradł kilka ładnych Gigabajtów przestrzeni. Winny nie jest jednak sprzedawca dysku, a zasady marketingu na spółkę z systemem dwójkowym. W rozumieniu producentów dysk, który ma 250 GB pojemności, posiada 250 *10^9 bajtów. System operacyjny liczy bajty jednak trochę inaczej. Wedle jego wyliczeń 1kB to 1024 bajty, 1MB to 1024 kB a nasz nowy dysk gigabajtów ma tylko 233.

Prędkość obrotowa dysku (RPM) - ilość obrotów, jaką talerz dysku wykonuje w ciągu jednej minuty.

S.M.A.R.T. (Self Monitoring Analysis and Reporting Technology) - czyli technologia automonitoringu. Mikrokontroler umieszczony na dysku twardym monitoruje różne parametry pracy urządzenia, takie jak temperatura, ilość błędów transmisji czy odczytu danych. Jeśli błędów jest zbyt wiele, S.M.A.R.T zgłasza problem. Aktywacja bądź dezaktywacja funkcji następuje poprzez ustawienia BIOSu płyty głównej. Warto pamiętać, że zadania wykonywane przez dysk twardy są tak skomplikowane, że pewna ilość błędów na różnych etapach operacji zapisu czy odczytu pojawia się zawsze.

Zapis prostopadły (Perpendicular recording) - jest to obecnie popularyzowana, choć opracowana dużo wcześniej, technologia zapisu danych na dysk twardy. Powierzchnia dysku twardego jest w rzeczywistości ziarnista. Właśnie dzięki odpowiedniemu namagnesowaniu 'ziaren' dochodzi do zapisu danych. Taka magnetyczna drobina ma jednak pewne określone, skończone fizyczne wymiary, a co za tym idzie, nie można w nieskończoność zwiększać gęstości zapisu danych. Jeśli ziarna będą zbyt blisko siebie, to oddziaływanie na jedno z nich (czyli zapis lub odczyt) może przypadkowo uszkodzić sąsiada. W klasycznym podejściu ziarna były ułożone równolegle, leżąc jedno za drugim. W pewnym uproszczeniu można przyjąć, że nowa technologia zapisu prostopadłego pozwala na postawienie ziaren 'na baczność', co pozwala na ich o wiele gęstsze upakowanie. Nowe dyski mogą być znacznie pojemniejsze, jedna nowa technologia zapisu prostopadłego sama z siebie nie gwarantuje, że będą szybsze.

HD Tach testuje dyski pod kątem liniowego odczytu danych. Wysoki wynik uzyskany przez dysk w tym benchmarku nie gwarantuje jeszcze, że dysk będzie idealnie sprawował się w trybie normalnej pracy, gdzie nie mamy do czynienia z transferem danych w trybie burst.

Jednocześnie można założyć, że długi czas dostępu nie wróży urządzeniu szybkiego i sprawnego funkcjonowania.

Zdecydowanie najlepiej wypadł w tym teście dysk Seagate. Tuż za Baracudą uplasował się Maxtor Maxline, choć zmierzony czas dostępu, jakim dysponuje ten model znacznie odstaje od średniej.

Dosyć dziwne są wyniki uzyskane przez dysk Hitachi. Zmierzony czas dostępu jest bardzo niski, a jednoczenie prędkości odczytu nienajlepsze. Wielkość transferu w trybie burst wskazywałaby nawet, że dysk pracuje w trybie SATA I.

Komentarza wymaga jeszcze kolumna CPU mówiąca o tym, jak bardzo testowany dysk obciąża swoją pracą procesor. Dla każdego z dysków uzyskiwane wyniki miały bardzo duży rozrzut. Przedstawiona średnia, będąca zaokrągleniem do najbliższej liczby całkowitej nie musi w cale odzwierciedlać tego, w jakim stopniu dany dysk obciąża zasoby procesora. Do tych wyników należy podejść z pewnym dystansem.

W przeciwieństwie do programu HDTach, PCMark wymaga, by na dysku, który chcemy przetestować założona była partycja. Wyniki generowane przez PCMark są w pewnym stopniu zależne od zastosowanego systemu plików oraz od stopnia ich defragmentacji. Uruchamiając ten benchmark na świeżo sformatowanym dysku możemy spodziewać się wyników wyższych od tych uzyskanych na niedefragmentowanej od roku partycji systemowej. Nie należy traktować tego jako wady programu. Wystarczy spojrzeć na nazwy poszczególnych testów składowych - benchmark przeprowadza symulację tego, w jaki sposób dysk twardy radzi sobie z codziennymi zadaniami. Oczywiście wpływ stanu naszego dysku na wykonywanie tych zwykłych czynności jest bardzo duży.

Przyglądnijmy się wynikowi ogólnemu - trzy dyski przekroczyły granicę 5700 punktów, a najszybszym okazał się WD Caviar SE16. Dysk ten jednak podpadł trochę w dosyć istotnym teście FileWrite, gdzie z kolei bardzo dobrze poradził sobie Maxtor Maxline III. Bez problemów można wskazać dysk radzący sobie z testem najgorzej - to WD Caviar SE 2500JS

całego pakietu Sandra interesują nas testy zawarte w module "File System". Oczywiście w tym wypadku na wyniki benchmarku wpływ ma również stan plików na testowanej partycji. Jeśli jednak założymy, że na wszystkich dyskach partycja wygląda dokładnie tak samo, to uzyskane wyniki uwidoczniają różnicę wydajności samych dysków twardych.

Analizując wyniki widać, że znów na pierwsze miejsce wysunął się Seagate. Uzyskanymi wynikami zaskakują dyski Maxtor - według Sandry na takim dysku można szybciej coś zapisać, niż z niego odczytać. Wydaje się to dosyć nieprawdopodobne. Mimo wszystko model Maxtor Maxline III wypadł dość dobrze, poza Baracudą szybszym od niego okazał się tylko Samsung SP.

W zasadzie program HD Tune mierzy to samo, co HD Tach, ale robi to chyba w nieco odmienny sposób. Wyniki z obu programów są podobne, ale nie identyczne. W każdym razie znów najlepiej poradził sobie Seagate Baracuda - pokonując rywali na każdym polu. Miejsca drugie i trzecie znowu należą do dysków Maxtor Maxline i Samsung SP.

Jak widać, zastosowanie kilku różnych narzędzi do testowania tych samych dysków jest jak najbardziej zasadne. Dopiero po analizie wyników wszystkich przeprowadzonych benchmarków można wyrobić sobie zdanie na temat mocnych i słabych stron poszczególnych testowanych modeli.  

Widać wyraźnie, że dyski firmy Maxtor najlepiej radzą sobie w testach dotyczących zapisu danych, przy czym jednocześnie mają czasy dostępu gorsze od przeciętnych. Dysk Hitach z kolei, mimo bardzo niskiego czasu dostępu, dosyć kiepsko radzi sobie zarówno z odczytem, jak i zapisem danych.

W celu wyłonienia zwycięzcy naszego zestawienia, wprowadziliśmy dość prosty system punktowy. Za każdy poszczególny wynik testu przyznawane są punkty. Dysk, który poradził sobie w danym teście najgorzej nie otrzymuje żadnych punktów, a każdy kolejny dysk, który wypadł lepiej, otrzymuje o jeden punkt więcej od poprzednika. W przypadku, kiedy dwa lub więcej dysków uzyskało w teście ten sam wynik, wszystkie otrzymują taką samą ilość punktów. Oprócz sumy punktów, w tabelce poniżej umieściliśmy też informacje o maksymalnej temperaturze, jaką dysk osiągnął w trakcie pracy (według S.M.A.R.T) oraz natężeniu emitowanego dźwięku.

Jeśli chodzi o 'hałas', to żaden dysk nie był bezgłośny. Jedynka przyznawana była za pracę znośnie cichą, natomiast trójka oznacza, że dysk znacznie hałasuje.

Zwycięzcą naszego zestawienia został dysk Seagate Baracuda ST3250820AS, uzyskujący najwyższe wyniki w większości z przeprowadzonych testów. Zresztą trudno się dziwić, to jedyny dysk z nowczesnym zapisem prostopadłym.

Baracuda spisuje się wyśmienicie, ma jednak pewną wadę: jest bardzo głośna. Na dodatek napęd emituje dźwięki o dość wysokiej częstotliwości, które nie są przyjemne dla ucha.

Tej wady pozbawione są dyski zajmujące kolejne miejsca w naszym zestawieniu: Samsung SP2504C oraz Maxtor Maxline III 7V250F0.

Najwięcej problemów z jednoznaczną oceną sprawił dysk, który nagrodziliśmy w naszym zeszłorocznym zestawieniu. WDCaviar SE16 2500KS z wynikami, jakie uzyskał w PCMark05, zostawia konkurencję daleko w tyle tylko po to, by dać się prześcignąć w każdym innym teście.

Biorąc pod uwagę pozostałe (poza punktami) czynniki, czyli: emitowany hałas, temperaturę pracy oraz cenę, naszą rekomendację otrzymuje dysk Samsung SpinPoint 2504C.

Na koniec mała dygresja. Do testów wytypowany został również - nie ma co ukrywać, jako faworyt - dysk Seagate Baracuda ST3250620AS. Już przy pierwszym teście okazało się, że urządzenie niestety jest uszkodzone. Takie rzeczy oczywiście się zdarzają. Nietrudno jednak zauważyć, że awarie dysków twardych są o wiele częstsze, niż uszkodzenia innych komponentów peceta. Nikogo to oczywiście nie dziwi, w końcu dysk twardy oprócz skomplikowanej elektroniki posiada jeszcze bardziej skomplikowaną mechanikę. Warto zatem zawsze pamiętać o wykonaniu kopii najważniejszych przechowywanych danych.