Производительность в серверных конфигурациях    В отличие от систем, рассчитанных на работу одного пользователя (настольные ПК или рабочие станции), серверы постоянно выполняют задачи случайного, скользящего доступа. Для имитации работы нескольких пользователей используется утилита IOMeter. IOMeter File Server Pattern упрощает имитацию работы пользователя посредством организации очереди отдельных операций ввода/вывода определенной глубины и фиксирует в итоге процентное соотношение запросов на выполнение операций чтения и записи.    Начальная глубина очереди в проведенном тесте File Server составляла 1 операцию ввода/вывода. По мере прохождения теста глубина очереди периодически увеличивалась вдвое, пока не достигла 128 отдельных операций ввода/вывода.    Для тестирования, на всех жестких дисках с поддержкой функции организации очереди команд, данная функция была включена, поскольку в отличие от систем, рассчитанных на работу одного пользователя, производительность серверных систем всегда увеличивается, если запросы реорганизуются определенным образом с целью повышения эффективности поиска.    В группе SATA винчестеров, старое встречается с новым: технология TCQ в Raptor WD740GD противостоит NCQ в Raptor WD1500. На начальном этапе (1 команда) новый Raptor добивается небольшого преимущества над своим предшественником, несмотря на то, что последний обладает более высокой скоростью доступа. Однако затем, возможно, благодаря более совершенной программной поддержке Raptor WD740GD обходит Raptor WD1500. На отметке "2 команды" WD740GD сначала сокращает отрыв до минимума. Дальнейшее развитие событий наглядно демонстрирует, что текущая реализация NCQ в новом Raptor позволяет ему получить преимущество над предшественником при работе с небольшими очередями команд. Как только, длина очереди достигает 16 команд и более, WD740GD одерживает убедительную победу над Raptor WD1500.    Несмотря на то, что WD740GD обрабатывает длинные очереди команд более эффективно, чем Raptor WD1500, большинство однодисковых систем, используемых на предприятиях, работают с короткими очередями команд, т. е выполняют те задачи, для которых, согласно результатам тестов, новый Raptor является оптимальным решением.    Сравнение WD1500 с 7200 RPM NCQ дисками не представляется целесообразным, поскольку новый Raptor "играет в своей собственной лиге". Независимо от нагрузки, новый Raptor остается недосягаем для SATA дисков других производителей.    Несмотря на то, что механика нового Raptor аналогична 10 000 RPM SCSI NCQ винчестерам, WD1500 справляется с большим объемом данных далеко не так эффективно, как SCSI винчестеры – более совершенная функция формирования очередей команд в сочетании с ориентацией этих дисков исключительно на рынок серверных решений позволяет им совершать значительно больше операций ввода/вывода в секунду по сравнению с SATA дисками.    При попадании нового Raptor в компанию "пятнадцатитысячников" разница в скорости еще более увеличивается.    Подавляющее большинство продвинутых пользователей склонно считать, что характер нагрузки на винчестер в их системе аналогичен нагрузке на серверный винчестер, а не на винчестер в настольных системах. Однако, реальность такова, что даже самая агрессивная нагрузка на винчестер в настольном ПК имеет значительно более локальный характер, чем нагрузка на серверный винчестер. Поэтому пользователи, уверенные в том, что характер нагрузки на винчестер в их системе аналогичен нагрузке на серверную систему и, соответственно, выбирающие винчестер для своей системы на основе результатов тестирования с помощью IOMeter, заблуждаются. Им следует опираться на результаты в StorageReview.com Office DriveMark и StorageReview.com High-End DriveMark, которые максимально точно фиксируют эффективность работы диска в несерверных системах при любых типах нагрузки. [N8- Уровень шума. Энергопотребление]    Idle Noise (Уровень шума в режиме ожидания) – Уровень звукового давления измеряется на расстоянии 3 мм от диска, что позволяет минимизировать влияние посторонних шумов на результаты тестирования. Прежде, чем перейти к анализу результатов тестов, необходимо особо подчеркнуть следующее: несмотря на то, что уровень производимого винчестером шума измеряется в дБ/А (частота сигнала пропорционально чувствительности человеческого уха), низкий числовой коэффициент отнюдь не означает, что диск не будет производить высокочастотный шум, равно, как и высокий числовой коэффициент не является свидетельством того, что диск будет обязательно производить неприятный, назойливый шум.    Operating Power Dissipation (Рассеиваемая мощность) – Фиксируется уровень энергопотребления жесткого диска в режиме ожидания и при выполнении каких-либо задач. Уровень энергопотребления HDD напрямую влияет на температуру внутри корпуса компьютера: чем выше уровень энергопотребления, тем выше температура внутри корпуса.    Startup (Peak) Power Dissipation (Рассеиваемая мощность при запуске) – Фиксируется максимальный уровень энергопотребления при запуске диска. Данный показатель имеет особое значение в системах с массивами из нескольких жестких дисков. Несмотря на то, что большинство контроллеров способны по очереди раскручивать каждый из образующих массив дисков, рассеиваемая мощность при запуске приобретает принципиальное значение в больших массивах, а также в тех ситуациях, когда поочередный запуск дисков невозможен. Справедливости ради, необходимо отметить, что пиковая рассеиваемая мощность на дисках, использующих 5V и 12V шины питания, приходится на разные периоды работы: рассеиваемая мощность дисков, использующих 12V шину, достигает пика к середине цикла раскрутки после запуска, а дисков, использующих 5V шину – в течение первых секунд после запуска.    Звуковое давление на расстоянии 3 мм от Raptor WD1500 составляет 42.5 дБ/А, что соответствует уровню звукового давления на аналогичном расстоянии от его предшественника. Субъективно, шум, производимый обоими винчестерами аналогичен по степени громкости, и, в целом, ненавязчив. И хотя, согласно заявлениям производителей, такие диски, как Samsung SpinPoint P120, Seagate Savvio 10K.1 и WD WD4000KD тише нового Raptor, на практике, разница в уровне шума незначительна – шум, производимый перечисленными дисками, будет перекрываться шумом других работающих элементов системы.    Уровень шума во время поиска у Raptor WD1500 аналогичен WD740GD. Активатор у дисков Raptor отличается более высоким уровнем шума, по сравнению с аналогичными механизмами у SCSI дисков. Несмотря на это, возможно, благодаря меньшему числу пластин (все протестированные в рамках данного исследования SCSI диски обладают четырехпластинным дизайном, в то время, как диски Raptor – двухпластинным), диски Raptor производят меньше шума во время поиска, а различимый при этом звук глуше, чем звук, производимый во время поиска SCSI дисками.    По уровню рассеиваемой мощности в режиме ожидания новый Raptor на 1 Ватт превышает результат своего предшественника. При полной загрузке, рассеиваемая мощность составляет 11.8 Ватт, что немногим больше WD740GD (11.6 Ватт). В любом случае, уровень энергопотребления у нового Raptor ниже, чем превосходящие его по емкости трех- и пятипластинные соперники. Среди участников тестирования, только Samsung SpinPoint P120, также обладатель двухпластинного дизайна, может похвастаться более скромными показателями потребляемой мощности и рассеиваемой мощности.    Принимая во внимание тот факт, что пластин у нового Raptor всего две, неудивительно, что во время работы он греется значительно меньше, чем любой SCSI винчестер, за исключением миниатюрного Seagate Savvio 10K.1.    Для того, чтобы максимально точно зафиксировать пиковое энергопотребление, новый Raptor был подключен на время теста к отдельному блоку питания формата AT. Это позволило минимизировать погрешности в итоговом результате, обычно возникающие вследствие взаимодействия диска с другими элементами системы. Поддержка характерной для SATA дисков функции Staggered Spin-up (Поочередная раскрутка дисков при старте) привела к возникновению трудностей в осуществлении тестирования. Такие диски, как Deskstar 7K500 и новый Raptor, не раскручиваются без подключения шлейфа данных. В результате, для того, чтобы получить точные данные потребляемой диском мощности в момент запуска, пришлось дополнительно фиксировать уровень рассеиваемой мощности WD1500, функционирующего в режиме ожидания и не подключенного к отдельному, как было запланировано в рамках тестирования, блоку питания. Это, в свою очередь, повлекло за собой необходимость аналогичных измерений и для других участников тестирования. В итоге, возникли результаты, сравнимые между собой, но совершенно не подлежащие сравнению с результатами аналогичных тестов для других дисков, хранящихся в базе данных StorageReview.    WD1500 – довольно "жадный" диск, по сравнению с другими SATA винчестерами. Хотя предыдущая модель Raptor также отличалась далеко не самым скромным уровнем энергопотребления при запуске, ей удавалось не афишировать этого, прочно удерживая позиции в середине итоговых таблиц. Уровень рассеиваемой мощности нового Raptor составляет почти 33 Ватта (!) – большей "жадностью" может похвастаться только Seagate Barracuda.    Для SCSI дисков, высокий уровень энергопотребления при запуске вполне закономерен, и в такой компании, WD1500 занимает более привычное для Raptor место в середине итоговой таблицы. [N9- Влияние NCQ]    Влияние Native Command Queuing (NCQ) на производительность диска в однодисковых конфигурациях всегда было неоднозначным. Конечно, включение данной функции нигде не приводит к столь губительным последствиям, как включение Legacy TCQ на Raptor WD740GD и Deskstar 7K400, тем не менее следует констатировать тот факт, что в подавляющем большинстве случаев, активация NCQ приводит к падению производительности при коротких очередях запросов на чтение в однодисковых системах. Исключение составляют Maxtor MaXLine III и DiamondMax 10, на которых включение NCQ приводит к росту производительности в однодисковых системах. Правда, в случае с этими двумя винчестерами остается непонятной причина столь разительного отличия от других дисков: более совершенная реализация данной функции или значительно худшие показатели производительности без нее.    В случае с Raptor WD1500, разница в производительности очевидна. В то время, как производительность других дисков при включении NCQ падает в среднем на 3% – 5%, включение NCQ на новом Raptor WD1500 приводит к снижению производительности в разных приложениях на 6%-10%. Таким образом. Несмотря на то, что при включении NCQ новый Raptor сохраняет довольно высокую скорость, результаты тестов говорят о том, что в несерверных системах целесообразно отключать функцию NCQ.    В многодисковых конфигурациях, со сценариями с высокой степенью случайности выборки преимущества NCQ становятся очевидными.    Что касается проведенного теста, причина столь внушительной разницы в результатах нового Raptor с включенной функцией NCQ и без нее, по всей видимости, состоит в том, что драйвер контроллера SIL3124 автоматически аннулирует результаты реорганизации команд, возможно, с целью максимального увеличения производительности, которая может быть достигнута благодаря возможностям самого контроллера. [N10- Эволюция серии Raptor]    Western Digital представила свой первый 10 000 RPM SATA диск, Raptor WD360GD, в феврале 2003. Семь месяцев спустя, в сентябре, на рынке появился его двухпластинный преемник, который отличался более агрессивным делением на зоны, гидродинамическими подшипниками и поддержкой ATA-4 TCQ. Raptor WD740GD занимал лидирующее положение среди SATA дисков в течение практически двух лет. Подобно другим производителям, WD время от времени выпускала его обновленные версии, устраняя выявленные недостатки и увеличивая производительность. Затем появился WD1500ADFD.    В данном разделе мы рассмотрим эволюцию Raptor с точки зрения изменений производительности, уровня шума и параметров питания.    Во всех тестах, результаты которых приведены ниже, функции TCQ/NCQ отключались при тестировании дисков в однодисковых конфигурациях и, напротив, активировались для тестирования дисков в многодисковых конфигурациях.    По времени доступа при выполнении запросов на чтение WD360GD проигрывает своим преемникам. Несмотря на это, он успешно конкурирует с ними по времени доступа при выполнении запросов на запись. Интересно, что лучшее время доступа принадлежит отнюдь не новому Raptor WD 1500, а WD740GD-00FLC0. По всей видимости, благодаря сочетанию обновленной версии встроенного ПО, очень похожей на версию ПО, используемую в новом Raptor, и меньшей плотности записи на 37 Гбайтные пластины этому диску требуется значительно меньше времени на позиционирование головки чтения/записи и, соответственно, выполнение поступившего запроса.    Первоначально, было заявлено, что скорость обмена данными с внешних дорожек WD360GD составляет впечатляющие (на момент выпуска диска) 63 Мбайта/сек. Однако, как только первые экземпляры диска были проданы, дотошные пользователи выяснили, что заявленная скорость была несколько выше реальной (57 Мбайт/сек.). Скорость обмена данными с внешних дорожек преемника WD360GD, WD740GD, была сопоставима с лучшими на тот момент 10 000 RPM SCSI дисками. Заявленная скорость обмена данными с внешних дорожек WD1500 составляет 90 Мбайт/сек. Если бы этого удалось добиться на практике, можно было бы утверждать, что по скорости обмена данными новый Raptor сопоставим с современными "десятитысячниками" (и даже "пятнадцатитысячниками"), но так же, как и при выпуске WD360GD три года назад, заявления производителя не совпали с результатами тестов.    Благодаря большей емкости, более совершенной механике, большему объему буфера и усовершенствованному ПО, WD1500 на 65% превзошел результата, продемонстрированный WD360GD в StorageReview Office DriveMark. Примечательно, что разница в производительности между ранними и самыми последними моделями WD740GD не менее внушительна – 12%.    В этом тесте разница в скорости между WD360GD и WD1500 также впечатляет – 68%. И снова обращает на себя внимание эволюция WD740GD. Разница же между новым Raptor и WD740G не столь значительна.    По сравнению с результатами предыдущих тестов, в FarCry разница в производительности между WD360GD и WD740GD-00FLA1 еще более выросла.    Следует заметить, что важным отличием между однопластинными и двухпластинными дисками является более широкий ход активатора при поиске данных в первом случае, что приводит в конечном итоге к небольшим потерям в скорости однопластинными дисками по сравнению с их двухпластинными конкурентами.    Подобно FarCry, в The Sims 2 более широкий ход активатора WD360GD вполне мог повлиять на результат, зафиксированный при завершении теста. В любом случае, WD1500 значительно опережает всех своих предшественников.    Обе версии WD740GD продемонстрировали в World of Warcraft идентичные результаты, выполняя за одну секунду 671 операцию ввода/вывода. Разница в скорости между WD360GD и WD740GD оказалась несколько большей, чем между WD740GD и WD1500.    При сравнении возможностей WD360GD с его преемниками в серверных конфигурациях, решающее значение приобретает наличие/отсутствие возможности оптимизировать порядок выполнения поступающих от контроллера команд. Обращает на себя внимание достойный результат WD740GD -00FLC0 по сравнению с его предшественником при работе с короткими очередями команд, хотя и достигаемый ценой потерь в производительности при работе с более длинными очередями команд.    Приведенный выше график также наглядно демонстрирует более эффективное исполнение NCQ новым Raptor по сравнению с довольно неровными изменениями в скорости WD740GD по мере увеличения длины очереди, достигаемым с помощью Legacy TCQ.    На первый взгляд, в результатах теста на уровень шума в режиме ожидания выделяется, объективно не соответствующий действительности 00FLA1. Тем не менее, наиболее шумным является не он, а WD360GD. Функционируя в режиме ожидания, этот 36 Гбайтный диск издает раздражающий высокочастотный звук, напоминающий звук, издаваемый старыми моделями SCSI винчестеров. По сравнению с ним, остальные участники тестирования, использующие гидродинамические подшипники, обладают весьма скромным уровнем шума в режиме ожидания.    Несмотря на свой однопластинный дизайн, WD360GD обладает самым высоким показателем рассеиваемой мощности, как в режиме ожидания, так и в режиме полноценного поиска. Самым "хладнокровным" в семействе Raptor является WD740GD-00FLC0. С выпуском же WD1500 уровень рассеиваемой мощности вновь немного повысился.    Возможно именно благодаря новой электронике, обеспечившей WD1500 "родной" SATA дизайн, уровень энергопотребления нового Raptor в момент запуска по сравнению с аналогичным параметром предыдущих моделей, запускавшихся в режиме "холодного старта", значительно вырос. [N11- Заключение]    По сравнению со своим предшественником, долгожданный Raptor WD1500 увеличил производительность в однодисковых конфигурациях и игровых приложениях на 21%. Raptor WD740GD был весьма неплохим решением, и, как показали тесты, результаты которых приведены в данном обзоре, WD1500 взял самое лучшее от своего предшественника, что в сочетании с усовершенствованными возможностями, позволяет ему успешно соперничать с самыми быстрыми 15 000 RPM SCSI винчестерами за право называться "оптимальным решением" для несерверных конфигураций. Рекомендованная производителем цена составляет $300. Это заметно больше стоимости WD740GD, но разница не столь велика, как при переходе с 250 Гбайтного диска ($100) на 500 Гбайтный ($300+). С другой стороны, рекомендуемая стоимость существенно осложняет выбор. Ведь, имея в запасе $300-$350, придется решить, приобрести ли мощный 500 Гбайтный Hitachi Deskstar 7K500 или пожертвовать 2/3 емкости и получить винчестер, обеспечивающий самую высокую скорость в игровых приложениях среди современников своего класса.    Перспективы нового Raptor на рынке серверных решений менее понятны. Аналогичную стоимость имеют винчестеры 10K RPM 147 GB Ultra320 SCSI. При этом, не связанные необходимостью обеспечивать высокую производительность в настольных системах, и обладая доказавшей свою эффективность функцией оптимизации порядка выполнения поступающих от контроллера команд, эти винчестеры (Seagate, Maxtor, Fujitsu, Hitachi) уверенно опережают WD1500 даже при незначительных нагрузках. Поэтому для того, чтобы получить возможность конкурировать с такими соперниками в том сегменте рынка, за достойное место на котором так настойчиво сражается WD, новый Raptor должен обладать какими-либо явными преимуществами по отношению к соперникам: преимуществом в стоимости или в простоте интеграции с перспективным стандартом Nearline SATA. На сегодняшний день пусть даже пока еще и несовершенная поддержка SAS инфраструктуры, по сравнению с другими SATA дисками, может сыграть на руку WD и на некоторое время обеспечить новому Raptor преимущество над конкурентами. Однако, очевидно, что это преимущество будет временным. Уже сейчас ясно, что SAS интерфейс (и совместимые с ним SATA диски) постепенно вытеснит с рынка параллельный SCSI интерфейс и, следовательно, неизбежно уравняет шансы конкурирующих решений в сегменте WD1500.    Таким образом, вероятно вопреки ожиданиям производителя, возможности нового Raptor предоставляют ему преимущества в сегменте несерверных решений. Здесь WD1500 в очередной раз убедительно доказывает, что эффективное ПО в сочетании с большой емкостью буфера – основополагающий фактор для обеспечения эффективной работы с современными локализованными моделями доступа к данным. Производители 10K и 15K RPM SCSI винчестеров предпочитают попросту не тратить время на совершенствование возможностей своей продукции для успешной конкуренции на нецелевом рынке (в однодисковых конфигурациях).    В результате, если для пользователя большая емкость винчестера не является принципиально важным параметром, и он не ограничен в средствах, именно Raptor WD1500, а не 15 000 RPM SCSI, становится оптимальным выбором для настольной однодисковой системы. Во всех других случаях, когда емкость и/или выделенные на покупку средства имеют особое значение, WD1500 вряд ли сумеет успешно противостоять конкурентам в глазах тех, кто мучается проблемой выбора между большой емкостью и максимально высокой скоростью, которую можно приобрести на выделенные для этой цели деньги. Винчестеры Western Digital в НИКСЕ

Источник: www.storagereview.com

подписаться   |   обсудить в ВК   |   

<< предыдущая     5   6   7   8   9 следующая >>