不放过任何细节!六款主流TB级硬盘详尽评测

  • 来源: 硬派网 作者: 陈晨   2009-05-22/15:16
  • 单碟500G上市 容量极限再突破

        一般进行硬盘对比测试,都是选择几款相同或者相近容量的硬盘进行,不过这次测试例外,我们将会选择几款不同容量的硬盘进行对比,因为去年推出的最高容量的硬盘使用单碟333GB碟片,但是今年推出的新硬盘都是单碟375GB甚至是500GB碟片。当然目前正式上市的产品还不多,因此在本次的测试中我们只能将其与之前推出的产品进行对比,不过也可以让我们了解到在获得更高容量的同时为我们带来的好处。

        如果你对CPU的发展历史有足够了解,那么将会发现在向更精细的生产工艺转换时,也会带来一些其他的变化。我们很久之前就知道由于漏电的原因,晶体管数量的增加并不会带来同等比率的核心频率的提升。结果就是CPU产业除了需要掌握新的印刷技术以外,还需要推出新的技术以改善晶元半导体架构的绝缘性。

        其实在硬盘上也有相似的情况。当存储容量上升的同时,每一个磁头都会管理碟片上的一小块面积。其结果就是在进行读写的时候会出现问题,因此磁头为了能够在如此之小的面积进行读写,需要与碟片非常接近。如果碟片的转速保持不变,那么磁头的电流频率必须增加,因为磁头需要在每个区域的所花费的时候越少越好。但是区域的缩小又会增加磁头寻找指定区域的难度。而当磁头高度降低的同时,硬盘对于未确准轴心也就越来越敏感,碟片的震动以其他的一些情况会导致磁头仅仅只是点击到碟片的最外面或者是最里面。

       现在333GB的单张碟片已经不是最高容量了,而375GB的单碟容量也很快让厂商们失去兴趣。因为他们希望的是推出单碟500G的碟片,这样将可以把存储密度提升50%。另外这也将会为我们带来一些新产品,比如双碟片1T容量或者4碟片2T容量硬盘。幸运的是,我们现在已经拥有了实物,虽然这几块硬盘还不能算是完美,但却是第一批上市的。

        在正式为大家介绍本次评测的硬盘之前,先介绍一下有关硬盘极限容量的新问题。之前大家曾遇到过的问题就是,如何使用新的寻址方法以满足使用最大分区容量为127G的限制。很久以前的解决方法就是升级主板的BIOS,当然现在问题已经不一样了。事实上,目前硬盘MBR(Master Boot Record)最大的系统分区支持为2TB。根据硬盘厂商的算法,2TB就是2万亿个字节,这个数字与操作系统的算法是不一样的,实际上按照操作系统算法的话,数字会少一些,因此当前的硬盘不存在这种瓶颈。不过如果日立重新采用5碟片设计的话,那么将会使得硬盘的容量远大于2TB,这样你就无法使用最大容量创造一个Windows XP分区。

        当然这个问题并不会变成灾难。你可以选择创建多个分区。在另一个方面,Windows Vista和Windows XP已经能够支持GPT (GUID Partition Table),因此不存在前面提到的限制。应该注意到,要从GPT分区启动Windows系统,只有当你的电脑使用的是EFI BIOS的时候才可以实现,而EFI将会取代传统的BIOS。实际上,如果系统安装在硬盘的MBR分区上,也可以选择添加一块硬盘使用GPT分区。

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    seagate希捷Barracuda 1.5TB

    希捷 Barracuda 7200.11 1.5TB: ST31500341AS

        1.5T的硬盘是希捷Barracuda 11系列产品的最高容量。该系列产品最先推出的是250G单碟产品,之后提升至333G,而现面我们手上这块硬盘的配置为4张375GB容量碟片。

     

        希捷并没有选择推出双碟750G容量硬盘,而是选择了将4张碟片放在一起,而这也使得希捷首次突破了1TB大关。有意思的一点就是,面向企业的ES.2系列硬盘并没有推出1.5TB版产品,虽然该系列产品可以看成是7200.11系列硬盘的复制品。原因其实很简单,希捷在确保其稳定性之前,不会在企业级市场上推出。

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    seagate希捷Barracuda 1.0TB

    希捷 Barracuda 7200.12 1TB: ST31000528AS

        希捷第12代7200转硬盘推出了单碟500G的产品。当前该系列产品推出了双碟片产品,容量为1TB以及750GB,同步推出的还有很多款单碟硬盘产品,容量在160-500G不等。其中双碟片产品配备了32M缓存,而500G硬盘则配备了16M缓存,而低端版产品只配备了8M缓存。

     

        我们注意到在这个系列产品中没有看到三碟和四碟片产品,考虑到目前的单碟容量,希捷应该是有机会推出2TB容量硬盘的。因此我们推测在这个经济情况不是很好的环境下,希捷似乎更青睐推出低容量产品,当然很可能这里也存在技术方面的问题。

        希捷同样也宣布推出了Constellation系列企业级硬盘,该系列硬盘也将会推出2TB版产品,不过我们至少要等到3季度才会见到它。

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    WD西部数据Caviar Green 2 TB

    西部数据 Caviar Green 2 TB: WD20EADS

        在单碟容量突破500G之后,西部数据习惯性得将其率先应用于Green系列硬盘上。当然你不可能期盼在这款产品上获得什么样的性能突破,但是不管怎么说,西部数据成为了第一家推出2TB容量硬盘的公司。

     

        遗憾的是,目前我们手上还没有拿到其他厂商的单碟500G硬盘产品,比如三星EcoGreen F2,不过这款硬盘已经在日本市场,最高容量为1.5TB。

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    6款TB级硬盘汇聚 测试比拼开始

    参数及Firmware版本介绍:

        本次评测除了前面介绍的三款新品,还有其他三款产品参与。下面这张表格列出了参测各块硬盘的参数以及 firmware版本:

     


     

    测试及方法介绍:

    我们将会使用下列基准软件进行测试:

    • IOMeter 2003.02.15
    • IOMark 0.30b14
    • FC-Test 1.0
    • PCMark 2004
    • PCMark 2005
    • PCMark Vantage

    测试系统配置如下:

    • 主板:华硕 P5WDG2 WS Pro
    • 处理器:Intel Core 2 Duo E2160
    • IBM DTLA-307015作为系统硬盘,15GB
    • 显卡:Radeon X600
    • 内存:1GB DDR2-800
    • 操作系统:微软 Windows XP Professional SP2 ( Windows Vista :PCMark Vantage)

        我们安装了普通系统驱动,采用 FAT32和NTFS格式化。为了一些测试需求,我们在硬盘上划分了32G的FAT32分区,NTFS为默认分区。在进行的每一个测试中,比如在IOMark和磁盘碎片整理测试中,驱动器与安装在PCI-X插槽中的Promise SATA300 TX4302控制器连接,并且打开NCQ。

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    FC-Test性能测试

        在这个测试中,将会在硬盘上分别创建2个32G的分区,分别为 NTFS格式和 FAT32格式。分区建好之后,就会进行数据读取,在相同的分区进行数据复制以及向另一个分区进行数据复制。然后测量数据复制时所花费的时间。

        有意思的是,虽然拥有更大的ISO文件,但是希捷的硬盘并没有在测试中展示出超强的线性速度,反而非常慢。而西部数据的几块硬盘分别占据了前三的位置,其中2TB Caviar Green表现出了与Caviar Black几乎相同的速度。

    在读取测试中,希捷又赢了回来。

     

        文件复制的速度主要取决于firmware算法,而西部数据的硬盘在这里表现最好。

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    PCMark 04/05性能测试:

        PCMark中的文件复制测试与之前的FC-Test测试结果有很大不同。有意思的是,排名前两位的是西部数据两块转速较低的硬盘,而1TB硬盘居然领先于新推出的2TB硬盘。第三名是Seagate Barracuda 7200.12 ,其速度要略高于Caviar Black。

         在Windows XP启动测试中,转速高的硬盘完胜毫无争议。其中希捷双碟硬盘领先于Barracuda 7200.11,不过没有胜过Caviar Black,后者凭快速的磁头在这项测试中赢得了先机。

         在程序载入测试中情况也基本相似,希捷 Barracuda 7200.12再次排名第二。这次 Barracuda 7200.11系列的1.5TB硬盘速度要明显快于其同品牌产品。

        普通应用测试结果再一次重复了前面的测试。

        病毒扫描测试对缓存和存储密度的影响非常敏感。结果就是希捷的两块新硬盘分别排名第一和第二,因为Barracuda 7200.12的速度要更快一些。有意思的是在这项测试中 2TB Caviar Green 除了落后于前一代产品,也同时排在了希捷1TB硬盘的后面。

        在PCMark的文件写入测试中,西部数据Caviar Black 表现不好,而其他硬盘则拥有着不同的表现。

         凭借在病毒扫描以及其他测试中的出色表现,Seagate 7200.12在PCMark05测试中成为了最后的赢家。而1.5TB Barracuda 7200.11则力压西部数据 Caviar Black排名第二。

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    PCMark Vantage测试(一)

        接下来测试的是PCMark Vantage。

        当载入是多线程时,西部数据 Caviar Black表现始终排名最前,不过希捷的新产品表现也十分抢眼,特别是双碟Barracuda 7200.12。

        游戏载入测试结果与前一个测试基本相同,希捷的新硬盘均比老产品出色。不过依然无法捍动 Caviar Black的地位。

     

     

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    PCMark Vantage测试(二)

        这项测试展示的是硬盘缓存的效率。在这里希捷的新硬盘表出出色, Barracuda 7200.12排名第一,而 1.5TB Barracuda 7200.11则紧随排名第二的西部数据Caviar Black。

     

     

        总的来说在PCMark Vantage中,西部数据Caviar Black表现最出色,而希捷的新硬盘紧随其后。

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    IOMark:传输率测试

    IOMark性能测试:

        2TB WD硬盘获得了一个很有趣的结果,而希捷硬盘表现则更复杂。起始段传输速度最快的是1.5TB Barracuda 7200.11,而不是 Barracuda 7200.12,不过在结束段Barracuda 7200.12的速度则是最快的。看起来希捷并不能保持磁头在最短时间内完成操作时的准确性。值得注意的是,西部数据的硬盘在起始段的速度波动很大,而希捷几块硬盘的速度则表现相当平稳。当然要达到如此高存储密度对于任何一家公司都不会轻松,对于西部数据来说,硬盘速度主要取决于碟片与磁头的配合。

        那么涉及缓存表现的突发传输率又是什么情况呢?

        Seagate Barracuda 7200.12 表现最为出色,并且超过了 Barracuda 7200.11系列硬盘。从结果来看,希捷的程序师在Firmware的开发上下了很大的功夫,从1.5TB Barracuda 7200.11的表现就可以看出他们已经解决了当数据块大小超过 256个扇区(128 KB)引起性能下降的问题。

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    IOMeter:连续读写性能测试

        让人奇怪的是,在使用新规格碟片后,并没有在线性读取速度上带来任何优势。也许将来能看到,但现在新硬盘的速度与基于333G单碟的硬盘相比速度并没有提升多少。同时2TB WD Caviar Green与之前推出的产品相比,优势也很小。希捷的两款新产品在速度上也只是略高于1TB Barracuda 7200.11系列产品,不过在小数据块处理上的性能还是获得了提升。其中 Barracuda 7200.12在小数据块测试中领先于所有其他硬盘,同时在4KB数据块测试中也处于领先。

        这个图形与我们在读取测试中的图形相似。总的来看,Seagate Barracuda 7200.12相比前一代产品还是略有占优。

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    磁盘反应时间/平均定位速度

    IOMeter磁盘反应时间

        在这项测试中,IOMeter将会发送一连串的读写512-byte数据块的请求,时长将会在1-10分钟之间。这样硬盘的需求处理次数将会超过6万次,这样我们将可以获得不依赖于硬盘缓存容量的连续反应时间性能。

        可以看到Barracuda 7200.11系列 1.5TB硬盘表现最为怪异,其反应时间也是最高的。我们甚至怀疑该硬盘是否没有延期写入功能,或者处理小数据块时该硬盘存有一些问题。不过在另一方面Barracuda 7200.12则为我们带来了不错的表现,新产品看起来完全解决了写入方面的问题。

        新硬盘在读取反应时间方面并没有为我们创造新的记录,另外通过其工作噪音可以看出其磁头的速度受到了限制。一个有意思的事情就是IOMark的测试结果建议该硬盘打开噪音控制系统,而这个功能在希捷的硬盘上已经消失了很长时间了。

        西部数据的2TB硬盘表现同样也相当不错。不过其性能要略低于前一代产品,这意味着其磁头的速度足够快,同时在高密度碟片上寻找数据也不存在问题。

     


     

    IOMark:平均定位速度

        接下来,我们将会进行更多的测试,以寻找出几块硬盘的平均定位速度。这些硬盘已经通过了烦重的读取测试比如反应时间测试,我们将会测试LBA前一个与后一个寻址之间的差。换一句话说,就是测试硬盘在1秒之内移动的距离。测试结果取平均值进行对比。

        多碟片硬盘在这项测试中均有不俗表现。西部数据的2TB硬盘凭借其极高的存储密度以及8个快速的磁头,与其他硬盘拉开了很大的距离。1.5TB希捷硬盘表现也不错,超过了WD Caviar Black。虽然新款1TB硬盘表现较弱,但是依然胜过了前一代产品。

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    IOMeter:随机读 &写测试

        接下来,让我们来了解硬盘的随机读写性能,这里我们只讨论小数据块处理/秒的性能。因为大数据块的性能取决于硬盘的连续速度。

     

     

        从小数据块写入的测试结果来看,我们可以再次确认新产品并不永远都会更好。WD Caviar Black以较大的优势赢得了测试,第二名是 1TB WD Caviar Green。而Barracuda 7200.12是唯一一款能与西部数据2TB硬盘进行对比的希捷硬盘。

        我们注意到,希捷Barracuda 7200.11在2MB数据块之前一直要明显低于其他几块硬盘。

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    IOMeter:数据库性能测试

        在数据库模式测试中,硬盘需要处理一系列8KB随机地址数据块的读写。读写比例在0%-100%之间变化,同时数据请求排列从1-256。

     

     

     

     

     

            在低载入模式下,西部数据的硬盘表现非常出色。Caviar Black可以说是笑傲群雄,甚至1TB Caviar Green的表现也同样出彩。当然新款 2TB Caviar Green 的表现也不错,只是略低于 Barracuda 7200.12。而Barracuda 7200.12是希捷硬盘中表现最好的。Barracuda 7200.11表现最差。

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    IOMeter:Web服务器模式测试

        在这个测试中,硬盘是在典型的服务器以及工作站运行模式下进行测试。其中工作站模式我们使用了下面这个公式:

    Rating (Workstation) = Total I/O (queue=1)/1 + Total I/O (queue=2)/2 + Total I/O (queue=4)/4 + Total I/O (queue=8)/8 + Total I/O (queue=16)/16.

        当测试中只有读取需求的时候, WD Caviar Black 基本上没有对手,希捷的两块硬盘紧随其后。不过西部数据的2TB硬盘在测试中落在了后面,甚至低于前一代的1TB硬盘。

        凭借在低负荷状态下更高的性能,Barracuda 7200.12排在了Barracuda 7200.11前面,不过这里WD Caviar Black依然是势不可挡,高存储密度在这项测试中并不起作用。

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    IOMeter:文件服务器模式测试

     

        文件服务器模式进行写入测试时,形势开始发生变化。第二的位置变成了 1TB WD Caviar Green。

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    IOMeter:工作站模式测试

     

     

     

        在测试区域限制为 32GB之后,结果发生了根本性的改变。在这里转速度、碟片的数量与密度就成为了关键。由于移动距离较短,磁头速度的影响就降低了。而正是这个原因,WD Caviar Black 在测试中落后于希捷的高存储密度硬盘。不过有意思的是,四碟的 Barracuda 7200.11的测试速度要快于双碟片的Barracuda 7200.12。

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    Multithreaded读取/写入模式

        multithreaded测试是模拟四个客户端同时对虚拟硬盘进行读取,队列由1-8。

        从连续读取的测试结果就能猜出,希捷的两块新硬盘将会在读取测试中获得优势。WD Caviar Black 在2线程测试中表现较好,不过与 Barracuda 7200.12之间的差别还是相当明显。Seagate Barracuda 7200.12在多线程读取测试中重新回到了第一集团,而 WD Caviar Black和其他硬盘在四线程测试中速度则下降了许多。

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    多种情况下功耗全面对比

         功耗测试中,显然西部数据的Green系列硬盘表现最最色。而希捷的产品中,我们发现1.5TB硬盘要比前一代产品略微节能一些,而新款Barracuda 7200.12 的功耗则要更低一些。

         待机功耗测试则相当有趣。希捷的几款新硬盘表现都十分合理。Barracuda 7200.11比Barracuda 7200.12更节能。

     

     

     

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    磁盘碎片整理测试/总结评点

        最后测试的是磁盘碎片整理。我们在硬盘上创建了一个32G大小,拥有非常多碎片的文件系统,里面包括有音乐、视频、游戏以及各种应用。测试时硬盘使用主板的SATA控制器连接,通过主板的BIOS选择控制模式。程序选择的是 Perfect Disk 8.0 。

     


     

    总结:

        那么新一代硬盘在使用新碟片之后,是否带来了速度上的提升呢?对此我们的回答是没有。速度并没有因此而提升,至少也不是很多。目前来看,在使用新容量碟片之后,在性能上的提升要低于我们的预期。

        从新产品来说,希捷Barracuda 7200.12是唯一一款单碟500G硬盘中速度为7200转的产品。但是这款硬盘并不是市面上速度最快的,不过使用起来倒是没有问题。希捷通过firmware的升级已经解决了许多问题。结果就是新推出的产品将会是普通用户的最佳选择。虽然其速度得到了提升,但是工作的安静性以及发热量都没有负面影响。

        1.5T希捷 Barracuda 7200.11的测试结果让人难以捉摸。首先在速度上无法与1TB硬盘相比,同时功耗也更高。另外就是该硬盘的容量早已不是最高的,因此其主要的卖点只有性价比,容量与价格的性价比。

        2TB 西部数据Caviar Green在速度上确实没有太多亮点,好在在功耗方面,这款硬盘确实表现不错。如果用于存储大量的数据以及用于外置硬盘的话,它将会是不错的选择。


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