Вступление
Выбирая при покупке компьютера жесткий диск, люди чаще всего не задумываются о его надежности. Емкость, цена и скорости записи – этим характеристикам придают значение, а срок службы устройства меряют лишь длительностью гарантии. Как оказалось, зря. Отказоустройчивость жестких дисков сильно отличается в зависимости от производителя. При похожих цене и емкости накопители одной фирмы могут исправно прослужить более 3,5 лет, а другой — с высокой вероятностью выйдут из строя в первые 1,5 года. И если для домашнего компьютера это не так болезненно – максимум «сгорит» архив фотографий с прошлогодней турпоездки, то мертвый винчестер корпоративного сервера парализует работу всей компании и «подарит» проблемы на несколько месяцев вперед. Даже если фирма защищается резервным копированием данных, то все равно, покупая недолговечные жесткие диски, она понесет убытки, связанные с их частой заменой и простоями на ремонт. В лаборатории восстановления информации Storelab.ru решили определить, чьи винчестеры обычно служат дольше всего.
Мера долговечности
Большую часть жестких дисков выпускают 6 поставщиков: Fujitsu/Toshiba, Hitachi, Samsung, Seagate и Western Digital. Чтобы определить, кто же производит самые надежные устройства, мы проанализировали статистику поступлений вышедших из строя винчестеров. Было рассмотрено более 4000 устройств: от персональных компьютеров (формата 3,5”) до ноутбуков (2,5”).
Данные проведенного анализа сравнили с рыночными долями компаний. Очевидно, что чем больше жестких дисков определенной марки было продано, тем больше процент вышедших из строя. Популярные модели поступают в лабораторию восстановления информации чаще, чем редкие. И только существенное отличие в объемах поступлений и рыночной доли может указать на сравнительно высокий или низкий уровень надежности.
реклама
Оказалось, что две группы данных коррелируют лишь частично. Главное отличие — процент отказавших девайсов у лидера рынка Seagate почти в 2 раза превышает его долю: 56,1% против 31%. Можно сделать поправку на российскую специфику: по собственным данным Seagate, ее доля на отечественном рынке – более 40%. Но кардинально этот факт ситуацию не меняет: процент поступлений «мертвых» дисков значительно выше доли рынка. Это говорит о более низкой надежности винчестеров Seagate по сравнению с другими производителями. У всех остальных поставщиков доля поступлений ниже доли рынка, причем у Western Digital и Hitachi разница составляет почти 11%. Таким образом, устройства этих компаний отличаются более высокой отказоустойчивостью.
Второй важный показатель – средний возраст жестких дисков на момент выхода из строя. Он, опять же, отличается в зависимости от производителя дисков и часто зависит от «удачности» модели. На этапе разработки определить долговечность винчестера сложно. Разработав устройство, компания может провести только лабораторные тесты: на температуру, давление, вибрацию и т.д. Но это исследование, как правило, показывает не все дефекты конструкции. Реальным испытанием на износостойкость остается время. Недоработки становятся явными в течение года-полутора. Если большинство жестких дисков производителя пережили этот рубеж, продукцию можно считать надежной.
Как видно из таблицы, лидером по продолжительности жизни винчестеров стала компания Hitachi. Ее устройства в среднем продержались 5 лет, на полтора года больше, чем следующие по надежности Western Digital емкостью до 500 Гб.
Типичные неисправности жестких дисков
«Муха CC» кусает Seagate
Показатели Seagate портит, главным образом, 7200,11 серия винчестеров Barracuda с высокой емкостью – от 500 Гб до 1,5 Тб. Вряд ли ее можно назвать самой удачной, так как на 11-е приходится 65% всех поступивших в Storelab.ru «мертвых» жестких дисков Seagate. Конструкция устройств серии создана как бы в большой спешке, ее отличают слабые узлы. Кроме того, в серии повышен процент брака. Многие из винчестеров перестали работать в первые 1,5 года после покупки, то есть даже не отслужили своего гарантийного срока.
Это удивительно, учитывая качество винчестеров Seagate других серий. Старые винчестеры Seagate намного надежнее. Поступившие в лабораторию устройства до 7200,10 серии включительно (35% от общего числа) проработали по 3 года и больше.
реклама
Самая распространенная неисправность 11-й серии – сбой микропрограммы. Во время исполнения через терминал она выдает шестнадцатеричный код ошибки, который предваряется сообщением LED: 000000CC. Из-за него сбой на сленге инженеров получил название «Муха СС». Типичные симптомы появления «Мухи»: компьютер начинает «тормозить» или зависать, и после перезагрузки винчестер уже не определяется системой. Его микрокод саморазрушается.
Клин шпинделя двигателя
Другая часто встречающаяся проблема — клин шпинделя двигателя. Жесткие диски всех производителей регулярно выходят из строя по этой причине. Заклинивает чаще всего устройства с увеличенной емкостью, в которых используется 3 или более магнитных пластин (или «блинов»). Дополнительные «блины» увеличивают нагрузку на ось винчестера, и, чтобы она слегка погнулась, а затем перестала вращаться, достаточно уронить устройство с высоты 20 см. Клин шпинделя можно определить по повышенной вибрации жесткого диска и резкому шуму, похожему на визг.
В серии 7200,12 Seagate использует новую технологию и новые комплектующие, но пока неясно, будет ли она надежнее предыдущей – статистика поломок еще не накоплена.
Деликатно прикрытые Western Digital
Среди неработающих винчестеров Western Digital 59% имели емкость до 500 Гб и средний возраст 3,5 года. Оставшиеся 41% — это диски с емкостью более 500 Гб. Из-за дополнительных «блинов» они менее надежны и в большинстве своем прослужили менее 1,5 лет.
Для дисков WD характерен выход из строя блока магнитных головок (БМГ). Это происходит при перегреве (головки WD капризны при температуре выше 45 градусов Цельсия), а также из-за физического воздействия. Особенность конструкции WD делает эти винчестеры особенно чувствительными к ударам и давлению. В отличие от других поставщиков, WD фиксирует ось с блоком магнитных головок не отдельным винтом, а крышкой устройства. Поэтому если сильно надавить на корпус жесткого диска, крышка может сдвинуться и поменять угол наклона, тогда магнитные головки выйдут к «блинам» под неверным углом. Этого достаточно, чтобы вывести девайс из строя. Кстати, из-за крепления оси двигателя крышкой винчестера WD разобрать и собрать такое устройство в домашних условиях практически невозможно. Чуть меняется зажим болтов крышки – и диск уже не вращается.
За исключением этой уязвимости диски WD достаточно надежны в плане как механики, так и электроники.
Запилы «блинов» у Toshiba/Fujitsu и Samsung
Поступившие от Toshiba/Fujitsu нерабочие жесткие диски были исключительно формата 2,5 дюйма, для ноутбуков. Средний срок службы такого устройства составил 2 года.
Специфическая болезнь Toshiba – заклинивание оси двигателя из-за неисправности жидкостного подшипника. Самая частая причина поломок — разрушительное воздействие времени. Крышка, которая закрывает ось в HDD от Toshiba, тонкая и часто деформируется. Через мелкие зазоры в ней испаряется смазка подшипника. Постепенно трение усиливается, во втулке появляются заусенцы, и, наконец, в один прекрасный день ось перестает вращаться. Вот тут винчестеру можно помахать рукой на прощание. Клин двигателя – одна из самых серьезных неисправностей, даже восстановить данные после клина удается не всегда.
Кроме того, жесткие диски ноутбуков часто выходят из строя от падений, во время удара случается так называемое залипание блока магнитных головок. Дело в том, что магнитные пластины в винчестере очень точно отшлифованы, настолько точно, что если соединить их вместе, то рассоединить, потянув в разные стороны, уже не получится. Молекулярное притяжение достаточно сильно, чтобы взрослый человек мог только протянуть диски вдоль. Это же притяжение склеивает пластины и считывающие с них информацию магнитные головки. При нормальной работе жесткого диска головки парят над поверхностью «блинов». Их, как крыло, приподнимает воздушный поток от вращения дисков.
реклама
Но при сильном ударе силы воздуха уже не хватает, чтобы предотвратить контакт. Стоит БМГ прикоснуться к «блинам», и двигатель винчестера уже не сможет разъединить их и вернуть в рабочее положение.
Когда начинается вращение дисков, головки царапают их до полного выхода из строя и потери информации. Пользователь при этом слышит лишь тихое жужжание, винчестер определяется в BIOS, но не работает.
В жестких дисках Samsung контакт блока магнитных головок и «блинов», бывает, происходит и без «помощи» пользователя. Головка винчестера этого производителя устроена так, что иногда самопроизвольно чиркает по поверхности магнитной пластины. Поэтому повреждение БМГ – самая частая причина выхода из строя дисков Samsung.
Заключение
Производитель самых надежных жестких дисков – корпорация Hitachi. Из более 200 поступивших в лабораторию Storelab.ru неработающих устройств этой фирмы не было ни одного с заводским браком или слабыми узлами. Все неисправности вызваны физическими воздействиями пользователей. Вкупе с самым длинным сроком службы и лучшим соотношением рыночной доли и доли отказов жесткие диски Hitachi могут по праву считаться лидером по отказоустойчивости.
Лидер рынка по продажам Seagate, наоборот, по долговечности устройств уступает остальным производителям, в основном, из-за винчестеров серии 7200.11. Сбор данных о надежности новой серии жестких дисков .12 продолжается.
Тестирование 5 винчестеров Seagate, Toshiba и WD емкостью 10 ТБ
Первые винчестеры появились более полувека назад, да и первый накопитель на 100 МБ был выпущен еще в 1970 году, однако ограничение на габаритные размеры в эпоху персональных компьютеров заставили их повторять все этапы пути, начиная с «исторических» 5 МБ (таким был как самый первый IBM 350 в 1956 году, так и первый «персональный» ST-506 в 1980-м, только вот их размеры и масса различались на порядки). Впрочем, сделано это было достаточно быстро — еще в 1991 году накопители «покорили» отметку в 1 ГБ (причем в уже привычном 3,5″ форм-факторе), к концу того десятилетия покупателей перестали удивлять значения в 20-25 ГБ, а дальше емкость устройств начала увеличиваться по-настоящему бурными темпами, так что в 2007 году на рынок вышел первый терабайтник. При сохранении тех же темпов на прилавках уже лежали бы устройства и на 100 ТБ, при их снижении до уровня 90-х — все равно не менее 25 ТБ, но. Но на деле даже второе значение остается лишь планами на будущее, а о первом все еще не приходится даже мечтать. Не потому, что в таких устройствах нет необходимости — просто чем дальше, тем сложнее оттачивать технологии. Последним революционным нововведением оказалась технология перпендикулярной записи, но внедрять ее как раз начали в 2007 году — и «запасы» возможностей модернизации, уже, в общем-то, исчерпаны. Так что, если когда-то нормальным было удвоение емкости каждые полтора года, то с 8 до 16 ТБ (текущий максимум) индустрия шла все четыре года. При этом цены «эксклюзивов» максимальной емкости давно стабилизировались на одном уровне, так что и какого-то заметного снижения стоимости хранения данных нет. Да и вообще — минимальную стоимость хранения гигабайта информации обеспечивают модели «средней» емкости, а то и «ниже средней», что тоже радикально отличает ситуацию от привычной для «поживших» в нулевые. Но объясняется это очень просто — современные технологии стоят все дороже и дороже, так что применяются только в тех продуктах, где без них обойтись вообще нельзя. Почему они так дороги? Потому, что развитие перестало быть интенсивным и стало экстенсивным. В первую очередь — направленным на увеличение емкости одиночного устройства, что необходимо ввиду постоянного увеличения количества информации — но заметно это только в соответствующих областях. Там приходится увеличивать количество пластин в пакете (для чего активно используется заполнение корпусов винчестеров гелием) или «выжимание» все большего количества битиков из тех же физических пластин и головок («черепичная запись» и TDMR) — но за дополнительные деньги. А винчестеры малой и средней емкости появились почти десять лет назад и с тех пор практически не изменились — просто оттачивание процессов производства позволило им стать более дешевыми. При том, что бюджетные ПК по-прежнему спокойно обходятся одним винчестером на 1-2 ТБ, а для NAS все еще актуальны объемы в 4 ТБ (что в изрядно подешевевших четырехдисковых моделях все равно позволяет хранить 10 ТБ данных и даже более того), это все и позволяет им неплохо себя чувствовать.
Но иногда такой емкости уже мало — и приходится обращать внимание на модели высокой емкости. Не топовые — они все равно слишком дороги (и в относительном, и в абсолютном исчислении), а вот 10 ТБ, появившиеся в ассортименте всех производителей два-три года назад, уже (относительно) доступны потребителям. Кроме того, это своеобразная психологическая граница — когда счет начинает идти уже на десятки терабайт. Впрочем, как уже показано выше, в современных условиях, когда винчестеры уже в большинстве случаев можно использовать группами, а не поодиночке, достичь ее можно и при помощи более «мелких» моделей — но сам факт 🙂 Тем более, за прошедшее время мы уже протестировали четыре таких накопителя, так что решили собрать их результаты воедино. «Не хватало» только какого-нибудь винчестера от WD, но на 7200 об/мин, однако. Однако тут как раз компания решила окончательно навести порядок в собственном ассортименте путем полной интеграции наследия HGST, так что вопрос, что именно взять в качестве примера такового мгновенно решился — разумеется, Western Digital Ultrastar DC HC510. В итоге у нас собралось пять в чем-то сходных, в чем-то различных винчестеров на 10 ТБ от всех оставшихся на рынке производителей. Сейчас же поговорим о них более подробно — а также и о некоторых других регулярно возникающих у читателей вопросах 🙂
Участники тестирования
Seagate IronWolf ST10000VN0004 10 ТБ
Seagate SkyHawk ST10000VX0004 10 ТБ
Toshiba Surveillance S300 HDWT31AUZSVA 10 TB
WD Red WD100EFAX 10 ТБ
WD Ultrastar DC HC510 HUH721010ALE604 10 ТБ
Технические характеристики
| Seagate IronWolf ST10000VN0004 | Seagate SkyHawk ST10000VX0004 | Toshiba Surveillance S300 HDWT31AUZSVA | WD Red WD100EFAX | WD Ultrastar DC HC510 HUH721010ALE604 | |
|---|---|---|---|---|---|
| Форм-фактор | 3,5″ | 3,5″ | 3,5″ | 3,5″ | 3,5″ |
| Емкость, ТБ | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| Скорость вращения шпинделя, об/мин | 7200 | 7200 | 7200 | 5400 | 7200 |
| Объем буфера, МБ | 256 | 256 | 256 | 256 | 256 |
| Количество головок | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 |
| Количество дисков | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 |
| Интерфейс | SATA600 | SATA600 | SATA600 | SATA600 | SATA600 |
| Энергопотребление (+5), А | 0,59 | 0,59 | 0,7 | 0,55 | 0,4 |
| Энергопотребление (+12), А | 0,7 | 0,7 | 0,99 | 0,4 | 0,55 |
Отметим, что новым продуктом можно считать разве что S300 на 10 ТБ — такие модели появились в ассортименте Toshiba лишь в прошлом году. «Десятки» Seagate концептуально восходят к вообще первой «гелиевой» модели компании, а именно Enterprise Capacity 2016 года. НС510 же формально еще старше — семейство HGST He10 было анонсировано еще в конце 2015 года и стало первым в мире с моделями на 10 ТБ и без «черепичной записи». WD Red построен на той же платформе HelioSeal, но вышел в 2017 году. Технически от прочих он отличается сразу — сниженной скоростью вращения, что столь же сразу демонстрирует и разницу подходов производителей. Seagate в сегменте 10+ предлагает только модели с гелием и только на 7200, WD — только с гелием, но и на 7200, и на 5400, а Toshiba… Toshiba использует гелий лишь начиная с 12 ТБ — «десятка» еще «воздушная». Как компании удается поместить в тот же корпус те же семь пластин, если в воздухе головки вынуждены летать выше? А сами пластины тоньше. Благодаря этому, на данный момент времени Toshiba и опережает остальных производителей как в области максимальной емкости вообще, так и в максимальной емкости «без гелия». Но у каждого подхода есть свои плюсы и свои минусы, так что интереснее свести их все воедино — и сравнить результаты. Кроме того, есть у нас тут модели с разным позиционированием — и, соответственно, немного разными прошивками. Степень влияния последних на производительность в универсальных сценариях, в общем-то, тоже интересна.
Тестирование
Методика тестирования
Методика подробно описана в отдельной статье. Там можно познакомиться с используемым аппаратным и программным обеспечением.
Производительность в приложениях
Как уже не раз было сказано, «системные» нагрузки несколько синтетичны для винчестеров высокой емкости: их покупатели могут себе позволить и SSD «приличного размера», куда поместятся и программы, и основные рабочие данные. С другой стороны, некоторые сценарии, моделируемые в PCMark, все равно применимы и к «дополнительному» накопителю: например, база фотографий или, тем более, медиатека с большой вероятностью будет храниться именно на винчестере при его наличии — некоторые именно для этих целей как раз и приобретают те же «десятки» и устанавливают их именно в ПК, а не в NAS. Кроме того, других «тяжелых» и комплексных нагрузок на типовом ПК обычно и вовсе не бывает, а низкоуровневые тесты работают с принципиально синтетическими — поэтому игнорировать данные тестовые пакеты не стоит. Собственно, никто этого и не делает — а не только мы 🙂
Отметим, что это как раз один из тех случаев, когда на результаты могут заметно влиять не только ТТХ самой механики, но и прошивки — точнее, их оптимизация или отсутствие таковой. Но «железо» все-таки первично — просто в настоящее время следует учитывать все в комплексе, а не только скорость вращения и плотность записи (как когда-то). И ориентация большинства производителей на заполнение гермоблока гелием, как видим, оправдана. С другой стороны, «воздушные» диски проще и дешевле — поэтому и их емкость постоянно растет: в частности, даже такие 10 ТБ уже появились благодаря инженерам Toshiba. Но это более медленный вариант: S300 отстал даже от «низкооборотистого» Red. А тот, в свою очередь, медленнее, чем DC HC510 — между этими винчестерами много общего, но вот скорость вращения у них разная. Лидерство же винчестеров Seagate можно списать как раз на оптимизацию firmware: в отличие от прочих участников рынка, компания активно продвигает «многотерабайтники» и в ПК, а не только в NAS или на корпоративный рынок, но определенные бонусы от существования BarraCuda получают и модели, позиционируемые для этих сегментов рынка.
У WD же подход диаметрально-противоположный: формально для персональных компьютеров предлагаются только «воздушные» Black и Blue до 6 ТБ включительно. И все. Хотите установить в ПК больше «одним куском»? Придется игнорировать официальное позиционирование моделей, и покупать тот же Red или и вовсе DC Ultrastar. Так что, по сути, разные подходы приводят к одинаковым результатам — Seagate и Toshiba выпускают диски на 10 ТБ для разных сегментов рынка, но они взаимозаменяемы, а Western Digital особого выбора не предлагает. И, кстати, выше 10 ТБ выбор вообще кончается — есть, разве что, WD121PURZ для систем видеонаблюдения, но это ближайший родственник «упраздненных» Gold и, следовательно, и DC Ultrastar.
Последовательные операции
А вот типичные «винчестерные» тесты, напротив, только к пластинам и привязываются. Их у всех испытуемых одинаковое количество и одинаковой емкости — так что «выделиться» можно только частотой вращения. Вот Red и «выделился» заметно — он тут единственный на 5400.
Но стоит обратить внимание на то, что какая-то полная однозначность есть только у максимальной скорости на самых внешних дорожках. Ближе к центру она закономерным образом снижается, но может делать это с немного разной скоростью даже у винчестеров на идентичных платформах, не говоря уже о «просто» одинаковых ТТХ. Впрочем, мы не удивимся, если это в той или иной степени сегодня свойственно и вовсе разным экземплярам одной и той же линейки, но чуть разного времени производства: слишком дорого стоят пластины высокой емкости, чтобы не пытаться их использовать по-максимуму — «подстроив» работу с разными зонами. Собственно, потому самыми «экономически выгодными» давно уже являются «воздушники» низкой емкости и на «старых» пластинах, что является одной из причин указанного в начале изменения рынка — 20 лет назад внедрение новых технологий снижало себестоимость, почему и было быстрым и массовым, сейчас же оно позволяет решать другие проблемы. Но не снижать стоимость хранения данных.
В данном случае все результаты получены в самой быстрой области, причем на ограниченной ее части, но интересны тем, что позволяют немного оценить различия в подходе к прошивкам. В частности, хорошо заметно, что современные модели Seagate и WD очень агрессивно используют предвыборку данных, в результате чего в многопоточном режиме скорость чтения существенно превосходит физические возможности самих пластин — данные могут оказаться в буфере заранее, вместе с предыдущими запрошенными. А вот программисты Toshiba используют абсолютно другой подход. Во всяком случае, в моделях для видеонаблюдения. В принципе, как мы уже писали, в расширение протокола ATA Streaming Command Set входят и специальные команды для работы без упреждающего чтения, так что необходимости в таком подходе нет. Но в компании решили перестраховаться, что в принципе тоже может сказаться и на других нагрузках.
Время доступа
Что интересно, и время доступа, измеренное «по-винчестерски» тоже начинает все меньше и меньше коррелировать как с результатами тестов высокого уровня, так и с ТТХ. Примеры? Пожалуйста — Seagate в обеих вариантах умудряется иногда даже проигрывать Red, имеющему более низкую скорость вращения пластин, хотя в остальных тестах, хоть как-то зависящих от задержек при доступе к данным (в том числе, и низкоуровневых), и IronWolf, и SkyHawk ведут себя не хуже прочих, а то и лучше. В принципе, это ничего существенно не меняет — просто является еще одним аргументом против попыток делать какие-то выводы о быстродействии на основании результатов того же HD Tune, не говоря уже о формальных ТТХ.
Работа с большими файлами
Что касается скорости в однопоточном режиме, то она очень хорошо коррелирует с результатами низкоуровневых тестов и (с учетом примерной одинаковости пластин) скоростью вращения пакета дисков. С заявленными же характеристиками все сложнее – напомним, что для всех IronWolf Seagate «обещает» лишь 210 МБ/с, что ниже как ожидаемого, так и демонстрируемого тестами (в кои веки эти вещи совпадают). 210 МБ/с на внешних дорожках при такой плотности записи должны демонстрировать винчестеры со скоростью вращения 5400 об/мин — и WD Red именно так себя и ведет. Словом, такой сценарий только подтверждает жизненный опыт и прочую «житейскую мудрость».
Совсем иначе ведет себя многопоточное чтение. Что суммарная скорость оказывается ниже, чем в однопоточном режиме, традиционно для винчестеров. А вот размер снижения в относительном исчислении разный: все винчестеры Seagate и WD «падают» до сопоставимых результатов, несмотря на разную скорость вращения. По сути, такой режим работы в наибольшей степени требователен к «скорости механики». И хуже всех оказывается «воздушная» Toshiba.
Запись данных еще интереснее. Чисто последовательный режим, впрочем, практически повторяет аналогичный сценарий при чтении данных — диски без использования технологии SMR так и должны себя вести. Многопоточный же режим при больших объемах записываемых данных «вырождается» в соревнование механики и алгоритмов «внутреннего» кэширования (влияние дисковых кэшей ОС отсутствует — в первую очередь как раз для этого мы и используем 32 ГБ). В итоге у обоих винчестеров Seagate производительность снижается в полтора раза, а у обеих моделей WD – в два. Для S300 же такие нагрузки просто противопоказаны.
Но вот если работать с одним потоком чтения и одним записи, то здесь как раз винчестеры WD ведут себя немного лучше, чем Seagate. И все вместе — заметно лучше, чем Toshiba. В очередной раз приходим к тому, что немного выходящие за рамки совсем уж простых нагрузки быстро делают сравнение ТТХ бессмысленными. В «золотые времена винчестеростроения» все было не так – увеличение скорости вращения (довольно монотонное — с ≈3000 об/мин массовые модели постепенно доросли до 7200 об/мин) и плотности пластин быстро увеличивало и производительность в любых сценариях. При этом поколения дисков быстро сменялись «естественным путем», так что до более сложных материй дело за время их жизни не доходило: буквально через год-два на рынке появлялись куда более быстрые и емкие накопители. Нынешний же застой и одновременное существование на рынке технологически разных (но не радикально разных) платформ приводит к тому, что как раз подобные нюансы могут оказаться и более значимыми, чем привычные базовые характеристики. С другой стороны, и значимость производительности жестких дисков значительно уменьшилась: основной их задачей стало хранение (а не обработка) «холодных» данных, благо сложные комплексные нагрузки стало возможным «переложить» на принципиально более быстрые типы накопителей. Везде, за исключением части бюджетного сегмента, потребности которого (к сожалению – но по понятным причинам) обслуживаются индустрией в последнюю очередь.
Рейтинги
Новым для нас сегодня является разве что Western Digital Ultrastar DC HC510, но он как раз ведет себя «как положено» — на уровне аналогов от Seagate. Немного проигрывает на операциях чтения, немного выигрывает при записи — с примерно равным общим итогом. Toshiba S300 же демонстрирует предсказуемые результаты на операциях чтения, но существенно «проваливается» при записи, причем (как мы уже отмечали) основные проблемы возникают при операциях с (псевдо)случайным доступом — там, где может сказываться скорость механики и оптимизации встроенного ПО.
Понятно, что добавление тестов высокого уровня (где нагрузки как раз комплексные) картину особо не меняет. Но здесь интереснее взглянуть на нее в целом — благо на диаграмме представлены все протестированные нами по данной версии методики винчестеры. И хорошо видно, что «житейская мудрость» в современных условиях пасует. Когда-то как было? «Десктопный» винчестер всегда быстрее, чем «ноутбучный» с той же скоростью вращения пластин, более новый — быстрее более старого, а 7200 — всегда лучше, чем 5400. Сейчас же от этого осталось только первое — да и то с определенными оговорками. Выше — бывает всякое. Например, WD Red на 10 ТБ быстрее, чем его менее емкий собрат: скорость вращения пластин одинаковая, но у «десятки» они плотнее, кэш-памяти больше, да еще и гелий сказывается. Вроде бы все, как и должно быть. Равно как и то, что и «маленький медленный» Red быстрее некогда топовой Barracuda XT сопоставимой емкости, несмотря на проигрыш по скорости вращения. А вот то, что он обгонит не только BarraCuda на 4 ТБ (с более плотными пластинами и чуть более высокой скоростью вращения), но и Toshiba S300 (где «всего больше» — и вообще класс другой по сути) до непосредственного тестирования предсказать было невозможно.
Не только лишь производительность.
Итак, как видим, несмотря на то, что в сегодняшних условиях любые винчестеры в общем-то можно считать устройствами низкой производительности, ее измерение может привести к неожиданным априори результатам. С другой стороны, уже не всегда важным — поскольку все равно низкой. И тут, казалось бы, на ведущие позиции должны выйти другие характеристики — надежность, энергопотребление, шум и т. п. На что справедливо намекают многие читатели в комментариях к любому обзору. Впрочем, даже и к такому, где какие-то попытки оценить перечисленные факторы сделаны: кто-то не согласен с результатами, а кто-то — и вовсе с подходами 🙂
На самом деле, это только кажется странным, но вполне объяснимо. С надежностью вообще все просто — ее практически невозможно протестировать за разумное время и на достаточном количестве испытуемых. Остается только статистика. Собрать которую (в репрезентативном виде, конечно) тоже невозможно во-первых и. бесполезно во-вторых: к моменту подведения итогов по любой модели окажется, что она все равно давно не продается. Может быть есть что-то с таким названием и похожее по характеристикам — но тоже другое. Так что сбор информации можно начинать сначала. С тем же результатом. Можно, конечно, попробовать делать более общие прогнозы «надежности производителя», но с тем же успехом можно бросать монетку. И точность, пожалуй, будет выше, а то, что на рынке осталось лишь три поставщика, только упрощает подход. На момент выхода линейки MPG, помнится, репутация Fujitsu была безукоризненной 😉
Прочие параметры, казалось бы, поддаются измерению ничуть не хуже, чем производительность. Измерять мы их пробовали — в том числе, и в статьях такая информация использовалась. Потом прекратили — когда выяснилось, что энергопотребление практически всех моделей стабилизировалось на уровне 3-5 Вт в простое и 6-9 Вт при самых «тяжелых» нагрузках. Мало того, что 10-15 лет назад было чуть больше — просто сами по себе абсолютные значения таковы, что на них можно не обращать внимания. Если только из принципа, но сравнение ради сравнения не слишком интересно.
Во всяком случае, это верно для персональных компьютеров — на данный момент накопители являются одними из самых низкопотребляющих компонентов, причем топовые модели SSD высокой емкости могут оказаться еще и более «прожорливыми», нежели «низкооборотистые» 3,5″. Казалось бы, в NAS другой расклад — они включены постоянно, да и используют экономичные платформы. Однако тут нужно измерять «мальчика» в целом — иначе возможны сюрпризы. В частности, наши тесты показали, что, например, энергопотребление Synology DS918+ под нагрузкой составляет 31,4 Вт, в том же режиме QNAP D4 Pro потребляет 27,9 Вт, а вот QSAN XCubeNAS XN5004T требует уже. 55,5 Вт. Все эти модели «четырехдисковые» и тестировались совместно с одним и тем же набором из четырех WD Red 2 ТБ. Более «прожорливые» винчестеры, конечно, увеличат потребление всего устройства, но, если этот вопрос волнует — начинать выбор надо с него самого. Для типичных бытовых моделей вся разница эквивалентна одной-двум светодиодным лампам в доме, т. е. не принципиальна. Другое дело — дата-центры с сотнями и тысячами винчестеров, что уже дает вполне весомые киловатты. Но именно поэтому данный сегмент постоянно и требует от индустрии наращивать емкость одиночных накопителей: модели высокой емкости обычно потребляют на ≈30% больше энергии, чем «маломерки», а вот нужно их для хранения того же количества информации в 5-10 раз меньше.
С другой стороны, основная проблема высокого энергопотребления — вся электрическая энергия превращается в тепловую, а ее надо как-то отводить. Такой вопрос волнует не только владельцев серверов (в этих случаях побочные затраты энергии на обеспечение охлаждения в крупном ДЦ способны «прокормить» мелкий ДЦ целиком), но и в NAS или, даже, в десктопе. Поэтому и там, и там, они решаются — причем с избытком. А вот температуры винчестеров оказываются разными. Например, в упомянутой тройки NAS мы получили следующие значения под нагрузкой: Synology DS918+ — 28-31 °C (в зависимости от конкретного отсека), в QNAP D4 Pro максимальная температура может составлять уже 42 °C, а в QSAN XCubeNAS XN5004T — от 40 до 46 °C. Такое сравнение совершенно корректно, поскольку используются, повторимся, одни и те же винчестеры. Но и в этом случае, как видим, температура зависит не только от конкретного устройства, но даже и от конкретного отсека в нем. Сравнивать же по показаниям температурного датчика разные модели винчестеров вообще нельзя — хотя бы потому, что датчики у них нередко в разных местах. Так что понятно, что приводить рабочую температуру в обзорах винчестеров (как некоторые просят) вообще нет смысла. Получится как в анекдоте: «Приборы? — Двести! — Чего двести? — А какие приборы?»
Кстати, тоже самое касается шума — измерить его можно, но главный вопрос: в каких условиях? Понятно, что от конкретного корпуса шум зависеть будет, причем с разными дисками по-разному. И от их количества тоже зависеть будет, и от соседей тоже. Но даже в простых и однозначных, вроде бы, условиях не все так однозначно.
Пример — мы решили измерить шум работы Seagate IronWolf и WD Red на 4 и 10 ТБ в одном и том же NAS Synology DS218play. Для начала оказалось, что в NAS необходимо полностью отключить вентилятор — его шум сопоставим с парой винчестеров! Фактически, на этом этапе тесты можно было просто прекращать — понятно, что в таких условиях что-то «услышать» могут разве что любители полностью пассивных решений, причем настольных. А NAS сам по себе и без дисков, и с дисками шумит одинаково — вот пусть это где-нибудь в шкафу и делает 🙂
Но тесты мы все-таки провели. Два — в простое и при случайной записи, генерируемой IOMeter, причем для IronWolf эту нагрузку держали сутки с измерениями в начале и в конце испытаний. Измерения стандартные — в 50 см от передней панели, микрофон направлен на NAS. Собственно, вопрос, который интересовал — существует ли в реальности процесс «притирки» винчестеров к NAS, благо Seagate и Synology давно кооперируются в процессе разработки прошивок своих устройств, а датчиков вибрации для сбора статистики в современных продуктах достаточно. Ну а WD Red нам тут для сравнения были нужны — тем более, что у них скорость вращения ниже, так что «житейская мудрость» подсказывает, что и шуметь должны меньше.
Сначала так и было — точнее, IronWolf шумели сильнее при работе, причем оба. Модель на 4 ТБ — лишь немногим, в паре «десяток» разница увеличилась. Казалось бы, так и должно быть — в первом случае 5900 об/мин против 5400 об/мин, а во втором уже пара 7200/5400. Только вот в покое (когда диски тоже вращаются, но головами двигать не надо) какой-то разницы не наблюдалось, т. е. фиксировали мы только шум механики. А спустя сутки непрерывных издевательств оба «волчары» (точнее, все четыре экземпляра, поскольку парами в режиме RAID1 мы каждую модель и тестировали) сбросили от 2 до 5 дБА, причем в покое тоже.
Выводы? Да, собственно, два — во-первых, желая получить тихий NAS и нужно выбирать для начала тихий NAS, а не тихие винчестеры: один вентилятор на 92 мм легко может «задавить» любые, а если их несколько, то тем более. Во-вторых, самый простой способ получить тихий NAS — поставить его в шкаф 🙂 Хотя в принципе 30 дБА допустимо и ночью в спальне, тем более, никто не заставляет располагать устройство в 50 см от подушки — но так надежнее. А шум от разных моделей винчестеров и со временем меняться может, причем в разных условиях будет разным — так что измерять сферического коня в вакууме не имеет смысла. Производительность хотя бы обеспечивает повторяемость результатов, другие (потенциально важные и интересные) характеристики больше зависят от окружающих условий, нежели от самих накопителей. Такие дела.
Благодарим компанию «Позитроника» за предоставленный для тестирования
жесткий диск Seagate SkyHawk ST10000VX0004 10 ТБ
Чем больше емкость, тем быстрее ломается. Выявлены лучшие и худшие жесткие диски
Винчестеры емкостью 10 ТБ намного чаще выходят из строя, чем HDD на 4 ТБ. В более вместительных моделях наблюдается обратная зависимость надежности от вместительности. Самыми ломкими оказались винчестеры Seagate – в сравнении с 2022 и 2021 г. в этом плане ничего не изменилось.
Емкий – значит ненадежный
Американский облачный провайдер Backblaze определил прямую зависимость вероятности выхода из строя жесткого диска от его емкости, пишет портал Blocks & Files. Отчет составлен на основании полученных компанией данных за I квартал 2023 г. – в статистике учитывается только парк жестких дисков самой Backblaze, коих на момент выхода материала было свыше 237,2 тыс. Столь огромная «коллекция» накопителей у компании – это следствие ее деятельности. Backblaze предоставляет услуги облачного хранилища.
Отчет Backblaze показал, что по мере роста емкости HDD увеличивается и его шанс сломаться. Самыми ненадежными оказались 10-терабайтные винчестеры, особенно в сравнении 6-терабайтными. Но, что примечательно, после преодоления отметки в 10 ТБ зависимость «ломкости» от емкости стала обратной.
В оценке надежности накопителей провайдер использует особое мерило – параметр «годовая частота отказов» или annualized fail rate (AFR). Это выраженная в процентном соотношении вероятность поломки носителя информации в течение полного календарного года его эксплуатации, и для 10 терабайтных HDD она составляет 4,85% против 1,83% у 12 ТБ и 0,92% у 6 ТБ. Лучше всех в новом тесте проявили себя винчестеры на 16 ТБ – их AFR составила лишь 0,41%.
Авторы отчета отметили, что квартальные данные AFR «могут быть волатильными», но также могут быть полезны, чтобы увидеть, повторится ли тенденция в будущем.
Seagate доверия нет
На мировом рынке в настоящее время есть три независимых производителя жестких дисков – Seagate и Western Digital из США и Toshiba из Японии. Все прочие марки принадлежат кому-то из них: например, упомянутая в отчете HGST – это «дочка» Western Digital.
Seagate является крупнейшим производителем HDD в мире – по итогам 2022 г. она в одиночку удерживала почти 43% глобального рынка жестких дисков по объемам продаж в натуральном выражении.
В рейтинге Backblaze она тоже на первом месте, но здесь это антирекорд – ее винчестеры выходили из строя намного чаще продукции других вендоров. Второе место заняла WD со своим дочерним брендом HGST, третья строчка – у Toshiba.
Что важно, Seagate в данном случае – образец стабильности. Согласно отчету Backblaze за весь 2022 г., именно ее накопители приходили в негодность чаще всего на протяжении года. В 2021 г. ситуация была аналогичной.
Что же все-таки не так с Seagate
Важно отметить, что количество отказов дисков Seagate не связано с их качество. Эксперты Backblaze неоднократно акцентировали внимание на том, что старые диски (не в плане модельного ряда, в плане даты производства и времени работы), как правило, выходят из строя чаще, чем новые. А тот факт, что большинство используемых Backblaze старых моделей дисков произведены Seagate и выносит ее HDD на первое место по количеству отказов. Из этих дисков 60% составляют диски емкостью 4 ТБ, возраст которых составляет 89 месяцев, а 95% дисков компании емкостью 8 ТБ также произведены Seagate и имеют возраст 70 месяцев и более. Для дисков Seagate емкостью 6 ТБ текущий AFR составляет 0,92%, а AFR за весь срок службы – 0,89%.
В таблице моделей винчестеров, упомянутых в отчете есть два диска Seagate – ST16000NM002J на 16 ТБ и ST8000NM000A на 8 ТБ. Они оба показали нулевой уровень AFR, что может говорить об их исключительной надежности. Не исключено, что в итоге так и окажется, но в данном случае нулевой результат – это следствие отсутствия у Backblaze данных для анализа, поскольку обе модели проработали в серверах компании недостаточно долго.
Жизнь длиной в два с половиной года
Отчет Backblaze за I квартал 2023 г. включает новый пункт, посвященный средней продолжительности жизни накопителей под интенсивной нагрузкой. За три месяца компания лишилась почти 17,2 тыс. HDD, и после анализа оказалось, что в среднем они работали 30 месяцев или ровно два с половиной года.
Этот показатель никак не зависит от степени новизны модели – из 17,2 тыс. вышедших из строя винчестеров почти 3380 были давно сняты с производства. Их среднее время жизни составило два года и семь месяцев.
В планы Backblaze входит отказ от жестких дисков небольшой по меркам облачного бизнеса емкости в пользу более вместительных моделей. А поскольку первые показывают более высокую «живучесть», в обозримом будущем собираемая Backblaze статистика может в корне измениться.
Seagate или toshiba что лучше: Названы самые надежные и самые ломкие жесткие диски последних лет
Тестирование 5 винчестеров Seagate, Toshiba и WD емкостью 10 ТБ
Первые винчестеры появились более полувека назад, да и первый накопитель на 100 МБ был выпущен еще в 1970 году, однако ограничение на габаритные размеры в эпоху персональных компьютеров заставили их повторять все этапы пути, начиная с «исторических» 5 МБ (таким был как самый первый IBM 350 в 1956 году, так и первый «персональный» ST-506 в 1980-м, только вот их размеры и масса различались на порядки). Впрочем, сделано это было достаточно быстро — еще в 1991 году накопители «покорили» отметку в 1 ГБ (причем в уже привычном 3,5″ форм-факторе), к концу того десятилетия покупателей перестали удивлять значения в 20-25 ГБ, а дальше емкость устройств начала увеличиваться по-настоящему бурными темпами, так что в 2007 году на рынок вышел первый терабайтник. При сохранении тех же темпов на прилавках уже лежали бы устройства и на 100 ТБ, при их снижении до уровня 90-х — все равно не менее 25 ТБ, но… Но на деле даже второе значение остается лишь планами на будущее, а о первом все еще не приходится даже мечтать. Не потому, что в таких устройствах нет необходимости — просто чем дальше, тем сложнее оттачивать технологии. Последним революционным нововведением оказалась технология перпендикулярной записи, но внедрять ее как раз начали в 2007 году — и «запасы» возможностей модернизации, уже, в общем-то, исчерпаны. Так что, если когда-то нормальным было удвоение емкости каждые полтора года, то с 8 до 16 ТБ (текущий максимум) индустрия шла все четыре года. При этом цены «эксклюзивов» максимальной емкости давно стабилизировались на одном уровне, так что и какого-то заметного снижения стоимости хранения данных нет. Да и вообще — минимальную стоимость хранения гигабайта информации обеспечивают модели «средней» емкости, а то и «ниже средней», что тоже радикально отличает ситуацию от привычной для «поживших» в нулевые. Но объясняется это очень просто — современные технологии стоят все дороже и дороже, так что применяются только в тех продуктах, где без них обойтись вообще нельзя. Почему они так дороги? Потому, что развитие перестало быть интенсивным и стало экстенсивным. 
В первую очередь — направленным на увеличение емкости одиночного устройства, что необходимо ввиду постоянного увеличения количества информации — но заметно это только в соответствующих областях. Там приходится увеличивать количество пластин в пакете (для чего активно используется заполнение корпусов винчестеров гелием) или «выжимание» все большего количества битиков из тех же физических пластин и головок («черепичная запись» и TDMR) — но за дополнительные деньги. А винчестеры малой и средней емкости появились почти десять лет назад и с тех пор практически не изменились — просто оттачивание процессов производства позволило им стать более дешевыми. При том, что бюджетные ПК по-прежнему спокойно обходятся одним винчестером на 1-2 ТБ, а для NAS все еще актуальны объемы в 4 ТБ (что в изрядно подешевевших четырехдисковых моделях все равно позволяет хранить 10 ТБ данных и даже более того), это все и позволяет им неплохо себя чувствовать.
Но иногда такой емкости уже мало — и приходится обращать внимание на модели высокой емкости. 
Не топовые — они все равно слишком дороги (и в относительном, и в абсолютном исчислении), а вот 10 ТБ, появившиеся в ассортименте всех производителей два-три года назад, уже (относительно) доступны потребителям. Кроме того, это своеобразная психологическая граница — когда счет начинает идти уже на десятки терабайт. Впрочем, как уже показано выше, в современных условиях, когда винчестеры уже в большинстве случаев можно использовать группами, а не поодиночке, достичь ее можно и при помощи более «мелких» моделей — но сам факт �� Тем более, за прошедшее время мы уже протестировали четыре таких накопителя, так что решили собрать их результаты воедино. «Не хватало» только какого-нибудь винчестера от WD, но на 7200 об/мин, однако… Однако тут как раз компания решила окончательно навести порядок в собственном ассортименте путем полной интеграции наследия HGST, так что вопрос, что именно взять в качестве примера такового мгновенно решился — разумеется, Western Digital Ultrastar DC HC510. В итоге у нас собралось пять в чем-то сходных, в чем-то различных винчестеров на 10 ТБ от всех оставшихся на рынке производителей. 
Сейчас же поговорим о них более подробно — а также и о некоторых других регулярно возникающих у читателей вопросах ��
Участники тестирования
Seagate IronWolf ST10000VN0004 10 ТБ
Seagate SkyHawk ST10000VX0004 10 ТБ
Toshiba Surveillance S300 HDWT31AUZSVA 10 TB
WD Red WD100EFAX 10 ТБ
WD Ultrastar DC HC510 HUH721010ALE604 10 ТБ
Технические характеристики
| Seagate IronWolf ST10000VN0004 | Seagate SkyHawk ST10000VX0004 | Toshiba Surveillance S300 HDWT31AUZSVA | WD Red WD100EFAX | WD Ultrastar DC HC510 HUH721010ALE604 | |
|---|---|---|---|---|---|
| Форм-фактор | 3,5″ | 3,5″ | 3,5″ | 3,5″ | 3,5″ |
| Емкость, ТБ | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| Скорость вращения шпинделя, об/мин | 7200 | 7200 | 7200 | 5400 | 7200 |
| Объем буфера, МБ | 256 | 256 | 256 | 256 | 256 |
| Количество головок | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 |
| Количество дисков | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 |
| Интерфейс | SATA600 | SATA600 | SATA600 | SATA600 | SATA600 |
| Энергопотребление (+5), А | 0,59 | 0,59 | 0,7 | 0,55 | 0,4 |
| Энергопотребление (+12), А | 0,7 | 0,7 | 0,99 | 0,4 | 0,55 |
Отметим, что новым продуктом можно считать разве что S300 на 10 ТБ — такие модели появились в ассортименте Toshiba лишь в прошлом году. 
«Десятки» Seagate концептуально восходят к вообще первой «гелиевой» модели компании, а именно Enterprise Capacity 2016 года. НС510 же формально еще старше — семейство HGST He10 было анонсировано еще в конце 2015 года и стало первым в мире с моделями на 10 ТБ и без «черепичной записи». WD Red построен на той же платформе HelioSeal, но вышел в 2017 году. Технически от прочих он отличается сразу — сниженной скоростью вращения, что столь же сразу демонстрирует и разницу подходов производителей. Seagate в сегменте 10+ предлагает только модели с гелием и только на 7200, WD — только с гелием, но и на 7200, и на 5400, а Toshiba… Toshiba использует гелий лишь начиная с 12 ТБ — «десятка» еще «воздушная». Как компании удается поместить в тот же корпус те же семь пластин, если в воздухе головки вынуждены летать выше? А сами пластины тоньше. Благодаря этому, на данный момент времени Toshiba и опережает остальных производителей как в области максимальной емкости вообще, так и в максимальной емкости «без гелия».
Тестирование
Методика тестирования
Методика подробно описана в отдельной статье. Там можно познакомиться с используемым аппаратным и программным обеспечением.
Производительность в приложениях
Как уже не раз было сказано, «системные» нагрузки несколько синтетичны для винчестеров высокой емкости: их покупатели могут себе позволить и SSD «приличного размера», куда поместятся и программы, и основные рабочие данные. С другой стороны, некоторые сценарии, моделируемые в PCMark, все равно применимы и к «дополнительному» накопителю: например, база фотографий или, тем более, медиатека с большой вероятностью будет храниться именно на винчестере при его наличии — некоторые именно для этих целей как раз и приобретают те же «десятки» и устанавливают их именно в ПК, а не в NAS. 
Кроме того, других «тяжелых» и комплексных нагрузок на типовом ПК обычно и вовсе не бывает, а низкоуровневые тесты работают с принципиально синтетическими — поэтому игнорировать данные тестовые пакеты не стоит. Собственно, никто этого и не делает — а не только мы ��
Отметим, что это как раз один из тех случаев, когда на результаты могут заметно влиять не только ТТХ самой механики, но и прошивки — точнее, их оптимизация или отсутствие таковой. Но «железо» все-таки первично — просто в настоящее время следует учитывать все в комплексе, а не только скорость вращения и плотность записи (как когда-то). И ориентация большинства производителей на заполнение гермоблока гелием, как видим, оправдана. С другой стороны, «воздушные» диски проще и дешевле — поэтому и их емкость постоянно растет: в частности, даже такие 10 ТБ уже появились благодаря инженерам Toshiba. Но это более медленный вариант: S300 отстал даже от «низкооборотистого» Red. А тот, в свою очередь, медленнее, чем DC HC510 — между этими винчестерами много общего, но вот скорость вращения у них разная. 
Лидерство же винчестеров Seagate можно списать как раз на оптимизацию firmware: в отличие от прочих участников рынка, компания активно продвигает «многотерабайтники» и в ПК, а не только в NAS или на корпоративный рынок, но определенные бонусы от существования BarraCuda получают и модели, позиционируемые для этих сегментов рынка.
У WD же подход диаметрально-противоположный: формально для персональных компьютеров предлагаются только «воздушные» Black и Blue до 6 ТБ включительно. И все. Хотите установить в ПК больше «одним куском»? Придется игнорировать официальное позиционирование моделей, и покупать тот же Red или и вовсе DC Ultrastar. Так что, по сути, разные подходы приводят к одинаковым результатам — Seagate и Toshiba выпускают диски на 10 ТБ для разных сегментов рынка, но они взаимозаменяемы, а Western Digital особого выбора не предлагает. И, кстати, выше 10 ТБ выбор вообще кончается — есть, разве что, WD121PURZ для систем видеонаблюдения, но это ближайший родственник «упраздненных» Gold и, следовательно, и DC Ultrastar.
Последовательные операции
А вот типичные «винчестерные» тесты, напротив, только к пластинам и привязываются. Их у всех испытуемых одинаковое количество и одинаковой емкости — так что «выделиться» можно только частотой вращения. Вот Red и «выделился» заметно — он тут единственный на 5400.
Но стоит обратить внимание на то, что какая-то полная однозначность есть только у максимальной скорости на самых внешних дорожках. Ближе к центру она закономерным образом снижается, но может делать это с немного разной скоростью даже у винчестеров на идентичных платформах, не говоря уже о «просто» одинаковых ТТХ. Впрочем, мы не удивимся, если это в той или иной степени сегодня свойственно и вовсе разным экземплярам одной и той же линейки, но чуть разного времени производства: слишком дорого стоят пластины высокой емкости, чтобы не пытаться их использовать по-максимуму — «подстроив» работу с разными зонами. Собственно, потому самыми «экономически выгодными» давно уже являются «воздушники» низкой емкости и на «старых» пластинах, что является одной из причин указанного в начале изменения рынка — 20 лет назад внедрение новых технологий снижало себестоимость, почему и было быстрым и массовым, сейчас же оно позволяет решать другие проблемы. 
.. Но не снижать стоимость хранения данных.
В данном случае все результаты получены в самой быстрой области, причем на ограниченной ее части, но интересны тем, что позволяют немного оценить различия в подходе к прошивкам. В частности, хорошо заметно, что современные модели Seagate и WD очень агрессивно используют предвыборку данных, в результате чего в многопоточном режиме скорость чтения существенно превосходит физические возможности самих пластин — данные могут оказаться в буфере заранее, вместе с предыдущими запрошенными. А вот программисты Toshiba используют абсолютно другой подход. Во всяком случае, в моделях для видеонаблюдения. В принципе, как мы уже писали, в расширение протокола ATA Streaming Command Set входят и специальные команды для работы без упреждающего чтения, так что необходимости в таком подходе нет. Но в компании решили перестраховаться, что в принципе тоже может сказаться и на других нагрузках.
Время доступа
Что интересно, и время доступа, измеренное «по-винчестерски» тоже начинает все меньше и меньше коррелировать как с результатами тестов высокого уровня, так и с ТТХ. 
Примеры? Пожалуйста — Seagate в обеих вариантах умудряется иногда даже проигрывать Red, имеющему более низкую скорость вращения пластин, хотя в остальных тестах, хоть как-то зависящих от задержек при доступе к данным (в том числе, и низкоуровневых), и IronWolf, и SkyHawk ведут себя не хуже прочих, а то и лучше. В принципе, это ничего существенно не меняет — просто является еще одним аргументом против попыток делать какие-то выводы о быстродействии на основании результатов того же HD Tune, не говоря уже о формальных ТТХ.
Работа с большими файлами
Что касается скорости в однопоточном режиме, то она очень хорошо коррелирует с результатами низкоуровневых тестов и (с учетом примерной одинаковости пластин) скоростью вращения пакета дисков. С заявленными же характеристиками все сложнее – напомним, что для всех IronWolf Seagate «обещает» лишь 210 МБ/с, что ниже как ожидаемого, так и демонстрируемого тестами (в кои веки эти вещи совпадают). 210 МБ/с на внешних дорожках при такой плотности записи должны демонстрировать винчестеры со скоростью вращения 5400 об/мин — и WD Red именно так себя и ведет. 
Словом, такой сценарий только подтверждает жизненный опыт и прочую «житейскую мудрость».
Совсем иначе ведет себя многопоточное чтение. Что суммарная скорость оказывается ниже, чем в однопоточном режиме, традиционно для винчестеров. А вот размер снижения в относительном исчислении разный: все винчестеры Seagate и WD «падают» до сопоставимых результатов, несмотря на разную скорость вращения. По сути, такой режим работы в наибольшей степени требователен к «скорости механики». И хуже всех оказывается «воздушная» Toshiba.
Запись данных еще интереснее. Чисто последовательный режим, впрочем, практически повторяет аналогичный сценарий при чтении данных — диски без использования технологии SMR так и должны себя вести. Многопоточный же режим при больших объемах записываемых данных «вырождается» в соревнование механики и алгоритмов «внутреннего» кэширования (влияние дисковых кэшей ОС отсутствует — в первую очередь как раз для этого мы и используем 32 ГБ). В итоге у обоих винчестеров Seagate производительность снижается в полтора раза, а у обеих моделей WD – в два. 
Для S300 же такие нагрузки просто противопоказаны.
Но вот если работать с одним потоком чтения и одним записи, то здесь как раз винчестеры WD ведут себя немного лучше, чем Seagate. И все вместе — заметно лучше, чем Toshiba. В очередной раз приходим к тому, что немного выходящие за рамки совсем уж простых нагрузки быстро делают сравнение ТТХ бессмысленными. В «золотые времена винчестеростроения» все было не так – увеличение скорости вращения (довольно монотонное — с ≈3000 об/мин массовые модели постепенно доросли до 7200 об/мин) и плотности пластин быстро увеличивало и производительность в любых сценариях. При этом поколения дисков быстро сменялись «естественным путем», так что до более сложных материй дело за время их жизни не доходило: буквально через год-два на рынке появлялись куда более быстрые и емкие накопители. Нынешний же застой и одновременное существование на рынке технологически разных (но не радикально разных) платформ приводит к тому, что как раз подобные нюансы могут оказаться и более значимыми, чем привычные базовые характеристики. 
С другой стороны, и значимость производительности жестких дисков значительно уменьшилась: основной их задачей стало хранение (а не обработка) «холодных» данных, благо сложные комплексные нагрузки стало возможным «переложить» на принципиально более быстрые типы накопителей. Везде, за исключением части бюджетного сегмента, потребности которого (к сожалению – но по понятным причинам) обслуживаются индустрией в последнюю очередь.
Рейтинги
Новым для нас сегодня является разве что Western Digital Ultrastar DC HC510, но он как раз ведет себя «как положено» — на уровне аналогов от Seagate. Немного проигрывает на операциях чтения, немного выигрывает при записи — с примерно равным общим итогом. Toshiba S300 же демонстрирует предсказуемые результаты на операциях чтения, но существенно «проваливается» при записи, причем (как мы уже отмечали) основные проблемы возникают при операциях с (псевдо)случайным доступом — там, где может сказываться скорость механики и оптимизации встроенного ПО.
Понятно, что добавление тестов высокого уровня (где нагрузки как раз комплексные) картину особо не меняет. Но здесь интереснее взглянуть на нее в целом — благо на диаграмме представлены все протестированные нами по данной версии методики винчестеры. И хорошо видно, что «житейская мудрость» в современных условиях пасует. Когда-то как было? «Десктопный» винчестер всегда быстрее, чем «ноутбучный» с той же скоростью вращения пластин, более новый — быстрее более старого, а 7200 — всегда лучше, чем 5400. Сейчас же от этого осталось только первое — да и то с определенными оговорками. Выше — бывает всякое. Например, WD Red на 10 ТБ быстрее, чем его менее емкий собрат: скорость вращения пластин одинаковая, но у «десятки» они плотнее, кэш-памяти больше, да еще и гелий сказывается. Вроде бы все, как и должно быть. Равно как и то, что и «маленький медленный» Red быстрее некогда топовой Barracuda XT сопоставимой емкости, несмотря на проигрыш по скорости вращения. А вот то, что он обгонит не только BarraCuda на 4 ТБ (с более плотными пластинами и чуть более высокой скоростью вращения), но и Toshiba S300 (где «всего больше» — и вообще класс другой по сути) до непосредственного тестирования предсказать было невозможно.
Не только лишь производительность…
Итак, как видим, несмотря на то, что в сегодняшних условиях любые винчестеры в общем-то можно считать устройствами низкой производительности, ее измерение может привести к неожиданным априори результатам. С другой стороны, уже не всегда важным — поскольку все равно низкой. И тут, казалось бы, на ведущие позиции должны выйти другие характеристики — надежность, энергопотребление, шум и т. п. На что справедливо намекают многие читатели в комментариях к любому обзору. Впрочем, даже и к такому, где какие-то попытки оценить перечисленные факторы сделаны: кто-то не согласен с результатами, а кто-то — и вовсе с подходами ��
На самом деле, это только кажется странным, но вполне объяснимо. С надежностью вообще все просто — ее практически невозможно протестировать за разумное время и на достаточном количестве испытуемых. Остается только статистика. Собрать которую (в репрезентативном виде, конечно) тоже невозможно во-первых и… бесполезно во-вторых: к моменту подведения итогов по любой модели окажется, что она все равно давно не продается. 
Может быть есть что-то с таким названием и похожее по характеристикам — но тоже другое. Так что сбор информации можно начинать сначала. С тем же результатом. Можно, конечно, попробовать делать более общие прогнозы «надежности производителя», но с тем же успехом можно бросать монетку. И точность, пожалуй, будет выше, а то, что на рынке осталось лишь три поставщика, только упрощает подход. На момент выхода линейки MPG, помнится, репутация Fujitsu была безукоризненной ��
Прочие параметры, казалось бы, поддаются измерению ничуть не хуже, чем производительность. Измерять мы их пробовали — в том числе, и в статьях такая информация использовалась. Потом прекратили — когда выяснилось, что энергопотребление практически всех моделей стабилизировалось на уровне 3-5 Вт в простое и 6-9 Вт при самых «тяжелых» нагрузках. Мало того, что 10-15 лет назад было чуть больше — просто сами по себе абсолютные значения таковы, что на них можно не обращать внимания. Если только из принципа, но сравнение ради сравнения не слишком интересно.
Во всяком случае, это верно для персональных компьютеров — на данный момент накопители являются одними из самых низкопотребляющих компонентов, причем топовые модели SSD высокой емкости могут оказаться еще и более «прожорливыми», нежели «низкооборотистые» 3,5″. Казалось бы, в NAS другой расклад — они включены постоянно, да и используют экономичные платформы. Однако тут нужно измерять «мальчика» в целом — иначе возможны сюрпризы. В частности, наши тесты показали, что, например, энергопотребление Synology DS918+ под нагрузкой составляет 31,4 Вт, в том же режиме QNAP D4 Pro потребляет 27,9 Вт, а вот QSAN XCubeNAS XN5004T требует уже… 55,5 Вт. Все эти модели «четырехдисковые» и тестировались совместно с одним и тем же набором из четырех WD Red 2 ТБ. Более «прожорливые» винчестеры, конечно, увеличат потребление всего устройства, но, если этот вопрос волнует — начинать выбор надо с него самого. Для типичных бытовых моделей вся разница эквивалентна одной-двум светодиодным лампам в доме, т. 
е. не принципиальна. Другое дело — дата-центры с сотнями и тысячами винчестеров, что уже дает вполне весомые киловатты. Но именно поэтому данный сегмент постоянно и требует от индустрии наращивать емкость одиночных накопителей: модели высокой емкости обычно потребляют на ≈30% больше энергии, чем «маломерки», а вот нужно их для хранения того же количества информации в 5-10 раз меньше.
С другой стороны, основная проблема высокого энергопотребления — вся электрическая энергия превращается в тепловую, а ее надо как-то отводить. Такой вопрос волнует не только владельцев серверов (в этих случаях побочные затраты энергии на обеспечение охлаждения в крупном ДЦ способны «прокормить» мелкий ДЦ целиком), но и в NAS или, даже, в десктопе. Поэтому и там, и там, они решаются — причем с избытком. А вот температуры винчестеров оказываются разными. Например, в упомянутой тройки NAS мы получили следующие значения под нагрузкой: Synology DS918+ — 28-31 °C (в зависимости от конкретного отсека), в QNAP D4 Pro максимальная температура может составлять уже 42 °C, а в QSAN XCubeNAS XN5004T — от 40 до 46 °C. 
Такое сравнение совершенно корректно, поскольку используются, повторимся, одни и те же винчестеры. Но и в этом случае, как видим, температура зависит не только от конкретного устройства, но даже и от конкретного отсека в нем. Сравнивать же по показаниям температурного датчика разные модели винчестеров вообще нельзя — хотя бы потому, что датчики у них нередко в разных местах. Так что понятно, что приводить рабочую температуру в обзорах винчестеров (как некоторые просят) вообще нет смысла. Получится как в анекдоте: «Приборы? — Двести! — Чего двести? — А какие приборы?»
Кстати, тоже самое касается шума — измерить его можно, но главный вопрос: в каких условиях? Понятно, что от конкретного корпуса шум зависеть будет, причем с разными дисками по-разному. И от их количества тоже зависеть будет, и от соседей тоже. Но даже в простых и однозначных, вроде бы, условиях не все так однозначно.
Пример — мы решили измерить шум работы Seagate IronWolf и WD Red на 4 и 10 ТБ в одном и том же NAS Synology DS218play. 
Для начала оказалось, что в NAS необходимо полностью отключить вентилятор — его шум сопоставим с парой винчестеров! Фактически, на этом этапе тесты можно было просто прекращать — понятно, что в таких условиях что-то «услышать» могут разве что любители полностью пассивных решений, причем настольных. А NAS сам по себе и без дисков, и с дисками шумит одинаково — вот пусть это где-нибудь в шкафу и делает ��
Но тесты мы все-таки провели. Два — в простое и при случайной записи, генерируемой IOMeter, причем для IronWolf эту нагрузку держали сутки с измерениями в начале и в конце испытаний. Измерения стандартные — в 50 см от передней панели, микрофон направлен на NAS. Собственно, вопрос, который интересовал — существует ли в реальности процесс «притирки» винчестеров к NAS, благо Seagate и Synology давно кооперируются в процессе разработки прошивок своих устройств, а датчиков вибрации для сбора статистики в современных продуктах достаточно. Ну а WD Red нам тут для сравнения были нужны — тем более, что у них скорость вращения ниже, так что «житейская мудрость» подсказывает, что и шуметь должны меньше.
Сначала так и было — точнее, IronWolf шумели сильнее при работе, причем оба. Модель на 4 ТБ — лишь немногим, в паре «десяток» разница увеличилась. Казалось бы, так и должно быть — в первом случае 5900 об/мин против 5400 об/мин, а во втором уже пара 7200/5400. Только вот в покое (когда диски тоже вращаются, но головами двигать не надо) какой-то разницы не наблюдалось, т. е. фиксировали мы только шум механики. А спустя сутки непрерывных издевательств оба «волчары» (точнее, все четыре экземпляра, поскольку парами в режиме RAID1 мы каждую модель и тестировали) сбросили от 2 до 5 дБА, причем в покое тоже.
Выводы? Да, собственно, два — во-первых, желая получить тихий NAS и нужно выбирать для начала тихий NAS, а не тихие винчестеры: один вентилятор на 92 мм легко может «задавить» любые, а если их несколько, то тем более. Во-вторых, самый простой способ получить тихий NAS — поставить его в шкаф �� Хотя в принципе 30 дБА допустимо и ночью в спальне, тем более, никто не заставляет располагать устройство в 50 см от подушки — но так надежнее. 
А шум от разных моделей винчестеров и со временем меняться может, причем в разных условиях будет разным — так что измерять сферического коня в вакууме не имеет смысла. Производительность хотя бы обеспечивает повторяемость результатов, другие (потенциально важные и интересные) характеристики больше зависят от окружающих условий, нежели от самих накопителей. Такие дела…
Благодарим компанию «Позитроника» за предоставленный для тестирования
жесткий диск Seagate SkyHawk ST10000VX0004 10 ТБ
Лучшие потребительские жесткие диски 2020 года
Требования к хранению данных постоянно росли за последние несколько лет. В то время как твердотельные накопители взяли на себя роль основного диска в большинстве вычислительных систем, жесткие диски по-прежнему являются предпочтительными носителями данных в областях, имеющих дело с большим объемом относительно холодных данных.
Жесткие диски также подходят для рабочих нагрузок, которые в основном являются последовательными и не чувствительны к производительности. 
Показатель стоимости за ГБ для твердотельных накопителей (особенно с QLC на картинке) демонстрирует тенденцию к снижению, но все еще недостаточно низкая, чтобы соответствовать жестким дискам в этом сегменте рынка.
С момента выпуска последнего руководства по жестким дискам мы увидели два обновления на рынке жестких дисков. Seagate добавила модели емкостью 18 ТБ в свои линейки Ironwolf Pro и Exos. Western Digital также представила модели WD Red Pro емкостью 16 ТБ и 18 ТБ, основанные на розничном запуске их дисков EAMR ранее.
Долгосрочное хранилище резервных копий и NAS-устройства большой емкости для потребительского использования также являются идеальными вариантами использования жестких дисков. Конечно, при выборе любого жесткого диска необходимо сбалансировать рабочую нагрузку и общую стоимость накопителя. Большинству потребителей, не имеющих отношения к бизнесу, также требуются маломощные и малошумные диски большой емкости. В данной статье есть явный вариант, предложенный для этого сценария.
Рекомендации по выбору жесткого диска:
| Сегмент диска | Рекомендации |
| Настольный компьютер большой емкости | Seagate BarraCuda Pro 14TB |
| Настольный компьютер средней емкости | Toshiba X300 14TB |
| NAS большой емкости | Seagate BarraCuda Pro 10TB |
| NAS большой емкости | Seagate Exos X16 16TB |
| Экономичный NAS большой емкости | Seagate Exos X16 14TB |
| NAS средней емкости | WD Red Plus 8TB |
| Seagate IronWolf 8TB | |
| Энергоэффективность, низкий уровень шума, большая емкость | WD Red Plus 14TB |
В области потребительских жестких дисков есть три активных поставщика — Seagate, Toshiba и Western Digital.
Потребители, желающие приобрести жесткие диски, должны иметь приблизительное представление о сценариях использования, которым они собираются подвергать диски. Исходя из этого, необходимо учитывать определенный набор показателей. Сначала мы рассмотрим различные важные показатели и то, как разные жесткие диски соотносятся друг с другом. Поскольку многие семейства жестких дисков от разных производителей могут удовлетворить эти требования, все может зависеть от цены. Мы представим матрицу цен для различных семейств жестких дисков в зависимости от доступной емкости.
В качестве руководства мы сужаем обширную область жестких дисков до следующих моделей / семейств. В частности, мы исключаем накопители для систем видеонаблюдения, такие как WD Purple или Seagate SkyHawk, поскольку эти накопители основаны на той же технологии, но часто имеют более высокую цену. 
1. Seagate BarraCuda Pro
2. Seagate IronWolf NAS
3. Seagate IronWolf Pro NAS
4. Seagate Exos Enterprise
7. Western Digital Gold
8. Western Digital Red
9. Western Digital Red Plus
10. Western Digital Red Pro
Ключевые показатели по выбору HDD
Один из самых простых способов сузить круг поиска подходящего жесткого диска — это изучить целевой рынок каждого семейства. В таблице ниже перечислены предлагаемые целевые рынки для каждого семейства жестких дисков, которые мы рассматриваем в данной статье.
Семейства жестких дисков — Целевые рынки
Seagate BarraCuda Pro
Настольные компьютеры и многофункциональные устройства Домашние серверы Рабочие места для творческих профессионалов Устройства хранения с прямым подключением (DAS) начального уровня
Seagate IronWolf NAS
Устройства NAS до 8 отсеков
(Домашний, SOHO и малый бизнес)
Seagate IronWolf Pro NAS
Устройства NAS до 24 отсеков (Творческие профессионалы, SOHO и малые и средние предприятия)
Seagate Exos Enterprise
Центр обработки данных и массовое облачное хранилище
Устройства NAS до 8 отсеков
Профессиональные настольные ПК, домашние медиа или игровые ПК
Центр обработки данных и массовое облачное хранилище
Устройства NAS до 8 отсеков, интенсивное чтение и архивирование
Устройства NAS до 8 отсеков
Устройства NAS до 24 отсеков
Отфильтровав модели, которые не подходят для вашего варианта использования (например, для использования в корпусе NAS с 4 отсеками, можно сразу исключить Tosiba X300), мы можем рассмотреть и сравнить спецификации различных семейств приводов.
Семейства жестких дисков — интересующие показатели