Компьютер-Информ || Архив || Рубрики || Поиск || Подписка || Работа || О "КИ" || Карта

ЗАО "Техно-СПб" Системная интеграция

ASBIS: Современные SCSI-винчестеры


Виктор Зернов www.asbis.spb.ru


В последние годы ситуация на компьютерном рынке радикально меняется. Перемены затронули информационные технологии в целом и лишь следствием их стала структурная перестройка рынка компьютеров. Сегодня уже можно утверждать, что информационные технологии окончательно сломали барьер, делавший их уделом избранных, и теперь не найдется человека, которого они не касались бы самым непосредственным образом.


Основная задача, стоящая перед IT компаниями, ≈ продвижение своей продукции к максимально широким слоям населения. Поэтому и создается впечатление, что все жаркие баталии, все технологические прорывы сосредоточились на рынке потребительских систем. Однако специалисты по информационным технологиям (ИТ-менеджеры) не забывают, что не менее важную роль играет создание инфраструктуры. Без высокопроизводительных и надежных серверов, сетей хранения данных, мощных рабочих станций у разработчиков качественного перелома не произойдет. Едва ли не самой острой проблемой стало сегодня централизованное хранение информации в компьютерных сетях. Появление новых винчестеров SCSI, как и применение в них свежих технологий, уже не сопровождается активной пропагандистской кампанией. Тем не менее, сегодня все ведущие производители выпускают SCSI-винчестеры, их предложение на рынке значительно расширилось. В результате, при недостаточной информированности ИТ-менеджерам не легко сделать правильный выбор. Данная статья призвана помочь менеджерам, принимающим решения, выбрать SCSI-винчестер, оптимальный для их задач.
 

Старые и новые имена

Как ни странно, самые передовые технологии и разработки, которые раньше всегда сначала проходили ╚обкатку╩ в наиболее производительных SCSI-накопителях, теперь, похоже, компании спешат сразу внедрить в АТА-винчестеры. Стало уже нормой, что смена поколений и появление новых линеек накопителей для персональных компьютеров происходит вдвое, если не втрое чаще, чем на рынке устройств SCSI.
Сегодня в продаже доступны SCSI-винчестеры, выпущенные около года назад. Их предлагают хорошо знакомые компании-производители ≈ IBM, Seagate, Quantum, Fujitsu. Не так давно к этому ╚высшему обществу╩ примкнула компания Western Digital, долгие годы не решавшаяся заняться производством жестких дисков SCSI.
Что же предлагают сегодня ведущие компании? Выпускаемые ими винчестеры можно разделить на два класса, исходя из скорости вращения пластин. Жесткие диски на    7,200 об./мин. стали стандартом для доступных по стоимости SCSI-систем и систем с наибольшей емкостью. Винчестеры на 10,000 об./мин., естественно, отличаются повышенной производительностью, что и определяет специфику их применения.
 

Емкость и плотность записи

Линейки SCSI-винчестеров перечисленных выше компаний включают низкопрофильные модели (высотой в 1 дюйм) емкостью 18.2 и 9.1 ГБ и модели половинной высоты (1.6 дюйма) емкостью 36.4 ГБ. Итак, для обзора выбраны, во-первых, реально присутствующие сегодня на рынке винчестеры со скоростью вращения 7,200 об./мин. ≈ Quantum Atlas IV, IBM Ultrastar 18ES, Seagate Barracuda 18LP, Fujitsu MAE3182LP и WD Enterprise. Во-вторых, познакомимся и с моделями на 10,000 об./мин. ≈ Quantum Atlas 10K, IBM Ultrastar 18LZX, Seagate Cheetah 18LP, Fujitsu MAG3182LP и WD Enterprise 10K.
Удивительно, но по плотности записи (от которой в значительной степени зависит не только емкость, но и производительность винчестера) эти модели почти вдвое уступают уже появившимся в продаже жестким дискам АТА нового поколения. По плотности записи лидируют Quantum Atlas IV, Fujitsu MAE3182LP и WD Enterprise 10K, у которых она составляет 4.6 ГБ на пластину. У остальных винчестеров в обзоре плотность составляет 3.0 и 3.6 ГБ на пластину. В этих дисках применяются обычные магниторезистивные головки (MR), до ╚гигантских╩ (GMR) к моменту их выпуска дело не дошло.
 

Быстродействие

У основной группы современных SCSI-винчестеров с частотой вращения 7,200 об./мин. среднее время поиска равно 6.9 мс (Quantum Atlas IV, Seagate Barracuda 18LP и WD Enterprise). Чуть отстает от них IBM Ultrastar 18ES со временем поиска 7.0 мс, и явный аутсайдер ≈ Fujitsu MAE3182LP, у которого этот параметр составляет 7.5 мс. Группа винчестеров со скоростью вращения 10,000 об./мин., естественно, обладает гораздо лучшими временными характеристиками. Среди этих жестких дисков лидирует IBM Ultrastar 18LZX со средним временем поиска всего 4.9 мс, на 0.1 мс от него отстают Quantum Atlas 10 и Fujitsu MAG3182LP, замыкают список Seagate Cheetah 18LP и WD Enterprise 10K со временем поиска 5.2 мс.
Среднее время поиска ≈ характеристика, включающая в себя остальные временные показатели. Если при выборе винчестера для персонального компьютера на нее можно не обращать особого внимания, то для серверов и рабочих станций этот параметр становится весьма важным. Связано это с реальной многозадачностью, в условиях которой работают SCSI-винчестеры.
Очевидно, что в системах, предназначенных для обслуживания очень большого количества одновременных запросов на чтение и запись, использование SCSI-приводов со скоростью вращения 10,000 об./мин. способно принести ощутимый выигрыш в производительности.
 

Скорость передачи данных

Известно, что все параметры быстродействия винчестеров связаны между собой. Когда речь идет о максимальных на сегодня величинах, трудно ожидать, что разница между конкурирующими моделями окажется значительной, и это упростит выбор. Тем не менее, разброс даже паспортных показателей, не говоря уже о тестировании, позволяет сделать определенные выводы.
Внутренняя скорость передачи данных, напрямую связанная со скоростью вращения, плотностью записи и быстродействием электроники привода, позволяет в первую очередь судить о производительности винчестера при работе с большими массивами данных. Важность этого показателя вызвана растущим использованием мультимедийной и графической информации. Для рабочих станций этот фактор и вовсе может оказаться решающим.
Среди жестких дисков на 7,200 об./мин., как показывают испытания (независимый источник ≈ www.storagereview.com ) с помощью ZD Winbench 99, по внутренней скорости передачи данных лидирует Fujitsu MAE3182LP (22.7 МБ/с в начале диска и 15.0 МБ/с в конце), второе место принадлежит Quantum Atlas IV (21.4 ≈ 13.6 МБ/с), третье ≈ Seagate Barracuda 18LP (20.2 ≈ 13.3 МБ/с). Однако по времени доступа (Access Time) Quantum Atlas IV оставляет далеко позади своих конкурентов, показывая 11.4 ms.
Другой тест ThreadMark 2.0, признанный индустрией в качестве стандартного, на первое место с солидным отрывом выводит Quantum Atlas IV (средняя скорость передачи 15.78 МБ/с), за которым следуют WD Enterprise (14.52 МБ/с) и Fujitsu MAE3182LP (12.71 МБ/с).
Что касается группы винчестеров со скоростью вращения 10,000 об./мин., то при практически равной плотности записи они, конечно, обладают более высокой скоростью передачи данных. Первым тест ZD Winbench 99 называет Fujitsu MAG3182LP (30.1 ≈ 20.5 МБ/с). Второе место принадлежит WD Enterprise 10К (28.0 ≈ 18.2 МБ/с), на третьем Quantum Atlas 10К (25.8 ≈ 18.4 МБ/с). По результатам ThreadMark 2.0 WD Enterprise 10К незначительно опережает (средняя скорость 20.35 МБ/с) Quantum Atlas 10К (20.16 МБ/с). Остальные винчестеры существенно отстали от этой парочки.
Остается отметить, что приведенные результаты получены под Windows NT 4.0 с файловой системой NTFS (вряд ли кому придет в голову устанавливать на компьютер с SCSI-накопителями ╚условно-многозадачную╩ Windows 95/98).
 

Новые интерфейсы

Как видите, по скоростным характеристикам к наиболее производительным на сегодня SCSI-винчестерам уже вплотную подобрались АТА-накопители последнего поколения. Вызвано это, безусловно, их преимуществом в плотности записи. В новейших АТА-винчестерах она достигает 8 ГБ на пластину (новый Quantum Fireball Lct -первый винчестер в индустрии с такой плотностью) против 4.6 ГБ у самых ╚продвинутых╩ в этом отношении жестких дисков нашего обзора. Наверное, при появлении в ближайшем будущем нового поколения SCSI-накопителей статус-кво будет восстановлен.
В то же время утверждение о том, что SCSI-винчестеры сегодня остаются наиболее производительными, сохраняет свою справедливость. В чем тут дело? Конечно, в интерфейсе. В интерфейсе SCSI, в отличие от АТА, реально реализована многозадачность. Участвующие в обзоре винчестеры оснащены новыми версиями SCSI, расширяющими их возможности в системах с большим количеством дисков.
Все модели без исключения выпускаются с Ultra2 SCSI (LVD). Этот интерфейс обладает, с одной стороны, повышенной пропускной способностью ≈ до 80 МБ/с. С другой ≈ использование дифференциальной низковольтной электрической линии дает возможность удлинить SCSI-шлейф и подключить к нему до 15 накопителей. Этот стандарт отличается высокой помехозащищенностью и надежностью передачи информации.
Кроме Ultra2 SCSI (LVD) применяются и другие высокоскоростные интерфейсы. Компании Quantum, IBM, Seagate и Fujitsu предлагают для наиболее емких SCSI-винчестеров оптоволоконный интерфейс FCAL, пропускная способность которого достигает 200 МБ/с при возможности подключения до 256 устройств.
Модели с интерфейсом FCAL идеально подходят для создания новых сетей хранения информации. В то же время усовершенствованные версии SCSI помогают провести модернизацию существующих систем. Они сохраняют совместимость со старыми SCSI-контроллерами, что обеспечивает существенную экономию средств и позволяет плавно перейти на технологии нового поколения.

Компания Quantum в винчестерах серий Atlas IV и Atlas 10K первой применила интерфейс Ultra160/m SCSI. Он полностью соответствует стандарту Ultra3 SCSI и при сохранении совместимости с другими версиям SCSI отличается рекордной пропускной способностью, достигающей 160 МБ/с. Судя по внутренней скорости передачи данных (она соответствует установившейся при передаче больших массивов информации) интерфейс Ultra160/m SCSI позволяет разделить шину между восемью такими винчестерами, и при этом не возникнет коллизий.
 

Большой буфер

Рост производительности обусловил применение в SCSI-накопителях встроенных буферов увеличенного объема. Для всех современных SCSI-дисков стандартом де-факто считается адаптивный мультисегментный буфер емкостью 2 МБ.
В то же время винчестеры с интерфейсом FCAL сегодня оснащаются 4-мегабайтными буферами.
Компания IBM и вовсе решила установить 4-мегабайтные буферы на все свои SCSI-винчестеры. Конечно, емкость буфера оказывается важным параметром как при обработке нескольких непрерывных потоков мультимедийных данных, так и при одновременном обращении к многочисленным файлам. Но тут многое зависит от совершенства дискового контроллера и алгоритмов сегментирования буфера. Поэтому не всегда буфер большего объема однозначно свидетельствует о более высокой производительности, как в случае с IBM Ultrastar LZX, который хотя и имеет 4 MБ буфер, уступает Quantum Atlas 10K с 2 MБ буфером благодаря использованию у последнего RAM с дуальным доступом (dual access memory).
 

Результаты тестирования

Судить о совокупном влиянии технологических усовершенствований, примененных в новых SCSI-винчестерах, позволяет лишь тестирование на основе типовых прикладных задач. Результаты, полученные под Windows NT 4.0 с NTFS с помощью эталонного теста ZD Winbench 99, приведены в таблицах.

Производительность SCSI-винчестеров на 7,200 об./мин.  

  Quantum 
Atlas IV
IBM Ultrastar 18ES Seagate Barracuda 18LP Fujitsu MAE3182LP WD Enterprise
Business Disk WinMark 99 (KB/sec) 3,893 3,830 3,603 3,657 3,973
High-End Disk WinMark 99 (KB/sec) 12,800 11,533 10,700 12,000 12,267

Производительность SCSI-винчестеров на 10,000 об./мин.  

  Quantum 
Atlas 10K
IBM Ultrastar 18LZX Seagate Cheetah 18LP Fujitsu MAG3182LP WD Enterprise 10K
Business Disk WinMark 99 (KB/sec)

4,723

4,427

4,327

4,333

4,730

High-End Disk WinMark 99 (KB/sec)

15,833

14,067

13,476

12,033

15,767

Итак, в случае приложений ╚хай-энд╩ (графика, анимация, цифровое видео и аудио) SCSI-винчестеры Quantum являются непревзойденным лидером, хотя и незначительно уступают в бизнес-приложениях Enterprise 10K от Western Digital.
Хотя для винчестеров обеих групп разброс показателей составляет всего 10% по производительности бизнес-приложений и 20 ≈ 30% по профессиональным программам, очевидным победителем следует признать компанию Quantum. Ее винчестеры Atlas IV и Atlas 10K первенствуют по тестам ╚хай-энд╩, более актуальным для оценки SCSI-накопителей. И отрыв пары лидеров в этих тестах от остальных жестких дисков обзора достаточно велик. Причем Quantum Atlas лидируют в программах, связанных с обработкой потоковых данных в то время, как WD Enterprise немного обгоняют лидера в более ╚спокойных╩ приложениях ≈ FrontPage 98, MicroStation SE и Photoshop 4.0.
 

Дополнительная надежность

Работать SCSI-винчестерам приходится в более тяжелых условиях, чем их АТА-собратьям. Разработчики всегда уделяли повышенное внимание проблеме надежности этих накопителей. Кроме тех традиционных средств обеспечения целостности записываемой и считываемой информации, к которым относится аппаратный ЕСС-контроль, компании сегодня применяют специальные средства. (Кстати, они уже реализованы и в АТА-винчестерах.)
Эти дополнительные меры призваны решить две задачи. Во-первых, повысить устойчивость накопителей к ударным нагрузкам, преимущественно в нерабочем состоянии. Та же возможность ╚горячей╩ замены приводит к тому, что SCSI-винчестеры гораздо чаще подвергаются опасности повреждения при монтаже, чем АТА-дисководы. Во-вторых, с точки зрения уменьшения совокупных затрат необходимо уменьшить число ложных обращений в сервисные службы компаний-производителей (это затраты на консультации по ╚горячим╩ линиям, на транспортировку винчестеров плюс простой оборудования).
Последняя проблема решена всеми производителями практически одинаково, несмотря на разные названия разработанных технологий. Ими созданы программы-утилиты, позволяющие на месте быстро проверить, является ли винчестер причиной сбоев в работе компьютерной системы. Эффективность таких утилит высока ≈ с их помощью, точно продиагностировав ╚здоровье╩ накопителя, удается избежать порядка 50% обращений в технические службы.
Для повышения устойчивости к ударам компании применяют технические меры. Явление, с которым приходится бороться, известно как ╚шлепок головок╩. Quantum разработала технологию SPS (Shock Protection System), которая благодаря изменению жесткости подвески и пересмотру характеристик других узлов винчестера, способна погасить ударные нагрузки силой до 200 g и продолжительностью до 2 мс. Винчестеры IBM на 7,200 об./мин. выдерживают в нерабочем состоянии 175 g, Seagate ≈ 75 g. Выпущенные позже накопители IBM и Seagate на 10,000 об./мин. переносят нагрузки в 150 g и 175 g соответственно.
По неофициальной информации, доступной от компьютерных фирм, представляющих все описанные выше модели SCSI-накопителей, наименьшим процентом возврата (failure rate) обладают жесткие диски Quantum Atlas. За ними идут винчестеры IBM и Seagate, далее ≈ остальные марки. Для накопителей, ключевым параметром которых является надежность хранения информации, это, согласитесь, интересный факт.

Полностью с результатами тестирования вы можете ознакомиться по адресу: http://www.asbis.spb.ru/tests  


       КОМПЬЮТЕР-ИНФОРМ 
          Главная страница || Статьи ╧ 16'1999 || Новости СПб || Новости России || Новости мира

Анкета || Рубрики || Работа || Услуги || Поиск || Архив || Дни рождения
О "КИ" || График выхода || Карта сайта || Подписка

Главная страница

Сайт газеты "Компьютер-Информ" является зарегистрированным электронным СМИ.
Свидетельство Эл ╧ 77-4461 от 2 апреля 2021 г.
Перепечатка материалов без письменного согласия редакции запрещена.
При использовании материалов газеты в Интернет гиперссылка обязательна.

Телефон редакции (812) 118-6666, 118-6555.
Адрес: 196084, СПб, ул. Коли Томчака, д. 9
Пейджер 238-6931(аб.3365)
e-mail:
Для пресс-релизов и новостей