Disková obluda v teste: Seagate Archive 8 TB

Do našich rúk sa dostal 8 TB disk Seagate, ktorý sa vyznačuje najlepším pomerom ceny a kapacity na trhu. Využíva pri tom stále mladú technológiu prekladaného zápisu (SMR). Ako si viedol v teste?

Disk je na trhu od minulého roku a láka najmä svojou atraktívnou cenou. Tá je pravdaže nemalá, avšak vzhľadom na kapacitu výhodná. Disk je z edície Archive a má modelové označenie ST8000AS0002-1NA17Z. Ide o klasický 3,5“ disk s rozhraním SATA III (6 Gbit/s), ktorý je určený pre desktopy a sieťové úložiská (NAS).

Používa šesť platní, čo je maximálny počet, ktorý sa do bežného 3,5“ disku zmestí (bez použitia hélia). Vzhľadom na monštruóznu kapacitu 8 TB je teda na každej platni rekordných 1,33 TB dát, čo je možné vďaka prekladanému zápisu, skrátene SMR (Shingled Magnetic Recording).

Zápisom SMR sa výrobca v popise obvykle nechváli, pretože z pohľadu zákazníka ide o horšiu vlastnosť. SMR je náročná úloha, vyťažujúca radič aj vyrovnávaciu pamäť disku samotného, čo ide na úkor dosahovanej rýchlosti zápisu. Disk je tak pri zápise a prepise dát o niečo pomalší, ako disk s klasickým kolmým zápisom bez prekrývania stôp. Pokiaľ chcete vedieť, ako SMR funguje a čo sa pri ňom deje, posuňte sa do spodnej časti tohto článku.

Výhoda SMR je pravdaže dosiahnutie vyššej kapacity, takže výrobca môže vyrábať a predávať disky za lepšiu cenu, čo je ešte umocnené stále mladou technológiou, ktorú Seagate úmyselne cenovo zatraktívňuje. Z toho ťaží aj zákazník.

Čítanie a zápis

Test sme vykonali s pomocou HD Tune Pro 5.60, ktorý prebieha na prázdnej jednotke bez partícií a súborového systému, takže je možné okrem kontinuálneho a náhodného čítania vykonať aj kontinuálny a náhodný zápis, ukazujúci to, ako je na tom disk vo svojich jednotlivých častiach.

Kontinuálne čítanie a zápis (kliknite pre zväčšenie)

Kontinuálne merania rýchlosti čítania a zápisu začínajú od vonkajšieho okraja diskových platní, kde pri jednej otočke disk prečíta vzhľadom na väčší priemer dátovej stopy viac dát, ako pri vnútornom okraji. Pri vonkajšom okraji dosahuje svoje maximum 201,8 MB/s, ktoré postupne klesá, pričom v poslednej tretine vnútornej časti sa dostane pod 150 MB/s a pri úplnom vnútornom okraji na 87,9 MB/s. Pri zápise sa rýchlosť drží veľmi konštantne okolo 150 MB/s pri prvých dvoch tretinách disku, v poslednej tretine klesá postupne až na 82,9 MB/s.

Náhodné čítanie a zápis (kliknite pre zväčšenie)

V grafe a tabuľke náhodných prístupov môžete vidieť jednotlivé výsledky pri použití čítania (read) a zápisu (write) dát na náhodných miestach disku vo veľkosti 512 bajtov, 4 kB, 64 kB, 1 MB a v náhodnej veľkosti.

Doplnkové testy (kliknite pre zväčšenie)

Posledná dvojica obrázkov ukazuje výsledky doplnkových testov. Vo výsledku pôsobí disk veľmi dobre a jeho silnou stránkou je čítanie a takisto zápis malého objemu dát. Ťaží pravdaže zo svojej vysokej hustoty zápisu.

Ako sa správa v realite? Na disk sme nakopírovali 4 TB dát a následne ho niekoľko týždňov používali. Na internete môžete naraziť na diskusie, kde sa používatelia po uvedení na trh sťažovali na veľké poklesy pri kopírovaní veľkého objemu dát (pokles až úrovni 1 až 2 MB/s). My sme sa s ničím takýmto nestretli a disk konštante zapisoval rýchlosťami medzi 100 a 60 MB/s, čo však pravdaže bolo ovplyvnené aj čítaním z iného disku. Seagate zrejme problém vyriešil novým firmvérom. Spomalenie je pravdaže možné kvôli SMR očakávať v rámci prepisu veľkého objemu dát na zaplnenom disku, čomu sa venujeme v závere článku. Nejde však o nič extrémne.

Je možné disk pripojiť na staršiu SATA II zbernicu?

Na záver testu rýchlosti ešte zaujímavá otázka pre majiteľov starších počítačov. Je možné disk prevádzkovať aj na SATA II (3 Gbit/s )rozhraní? Odpoveď je pravdaže áno, pretože rozhranie SATA je spätne kompatibilné, avšak ide skôr o to, ako disk bude penalizovaný. V prípade HDD obvykle nejde o veľký problém, pretože na rozdiel od SSD prekračujú pevné disky limit druhej generácie zbernice len veľmi mierne. Teoretická priepustnosť SATA II je 375 MB/s, čo je o polovicu menej, ako SATA III.

Rozdiel rýchlosti čítania na zbernici SATA II (vľavo) a SATA III (vpravo). Nedajte sa oklamať zmenou osi (kliknite pre zväčšenie)

Rozdiel teda môžeme vidieť prakticky len pri čítaní, čo sa aj potvrdilo. Ako môžete vidieť, na SATA III zbernici disk začne u vonkajšieho okraju na 201,8 MB/s a postupne klesá na 87,9 MB/s, pri priemere 154,1 MB/s. Na SATA II zbernici ale disk dosiahol maximálne len 188,5 MB/s, čo je rýchlosť, akú inak dosahuje až po prechode do svojej druhej tretiny. Odtiaľ už sa pravdaže limit nijako neprejavuje, pretože zbernica začne plne stačiť a vidieť už rovnaký pokles na 87,9 MB/s.

Zvukový prejav

Z hľadiska samotného hluku produkovaného točením platní a motorčekom nie je disku čo vytknúť. Ak ho položíte na mäkkú podložku, tak po úvodnom roztočení platní je jediný prejav tichý šum, nepočuteľný v tichej miestnosti inak, než priložením ucha.

Horšie je to z hľadiska celkového zvukového prejavu. Tu disk dopláca na to, že vzhľadom na počet platní je pomerne ťažký a ťažká je takisto konštrukcia komplexného ramena. Disk tak trpí vibráciami, i keď nie sú ani zďaleka také veľké, akými napríklad v minulosti trpeli 1 TB Samsungy F1. Pri bežnom prehrávaní dát sú vibrácie minimálne a to vrátane prehrávania videa s vysokým dátovým tokom. Pri zápise dát sa však vibrácie zosilnia a ak disk nie je na mäkkej podložke, ozve sa hlboké dunenie spôsobené otrasmi jeho tela.

To ako vás bude disk obťažovať závisí od konštrukcie skrinky vášho desktopu alebo NAS. Ak máte kvalitnú pevný konštrukciu klietky, s gumenými podložkami, doplnenú o prípadné odhlučnenie bočníc, disk je bezproblémový a v úplne tichej miestnosti občas len s ťažkosťou započujete spomenuté najhlasnejšie zadunenie pri zápise. Tak tomu bolo aj v našej skrinke Fractal Design Define. V lacnej a chatrnej skrinke počítajte s tým, že vibrácie klietku roztrasú a zvukový prejav bude citeľný.

Cena a výhodnosť

Ako sme už spomenuli, disk má najlepší pomer ceny a kapacity na trhu, čo je vzhľadom na to, že ide o najväčšiu bežne dostupnú kapacitu nevídaná rarita, ku ktorej došlo pravdepodobne prvý krát v histórii. Dôvod je jasný. Seagate chce predať dostatok modelov, pre dobré testy SMR technológie.

Disk stojí 234 eur, takže zaplatíte 29,25 eura za každý TB. Porovnanie s bežnými 3,5“ diskami v nižších kapacitách vyzerá takto:

Verdikt touchIT

Ak disk osadíte do svojho počítača alebo NAS a kompletne ho naplníte multimédiami, pri prehrávaní (teda čítaní dát) si žiadny rozdiel spôsobený SMR nevšimnete. Ak zaplníte napríklad polovicu disku a následne budete každý deň pridávať napríklad 5 či 10 GB a podobne, disk sa bude chovať tak ako každý iný. Ak teda hľadáte typické skladisko dát, respektíve „dátový disk“ na filmy, hudbu, fotografie, dokumenty a inštalačné súbory hier (nie však súbory nainštalovaných hier), je disk veľmi vhodný. Má najlepší pomer ceny a kapacity na trhu.

To kde nevýhody SMR pocítite je konštantná dlhodobá záťaž. Ak by ste chceli na disk neustále dlhodobo zapisovať a potrebujete disk, kde denne 100 GB zapíšte a 50 GB zmažete, veľmi rýchlo prídete na to, že jeho výkon za bežnými modelmi diskov zaostáva. Situáciu môžeme zhrnúť do jednoduchých bodov.

Na čo je disk vhodný:

• ako úložisko veľkého objemu multimédií alebo iných pasívnych dát, ktoré denne používate
• dlhodobé zálohy dát, ktoré rýchlo vyťahujete v prípade potreby

Na čo je disk nevhodný:

• inštalácia operačného systému a programov
• časté zapisovanie a presuny veľkého objemu dát (stovky GB denne)

Ako vlastne ten Shingled Magnetic Recording funguje?

Kolmý zápis dosiahol svojho technického limitu a keďže finalizovať vývoj nasledovníka v podobe zápisu s tepelnou asistenciou (HAMR) sa stále nedarí, obaja hlavní výrobcovia diskov prechádzajú s medzičlánkom v podobe SMR alebo plnenia héliom.

Technológiu SMR (Shingled Magnetic Recording) začal Seagate používať v experimentálnych diskoch v roku 2013 a v roku 2014 a 2015 sa už táto technológia objavila v niekoľkých bežne dostupných modeloch. Ide o zaujímavú odpoveď na disky plnené héliom od Western Digital (v skutočnosti od pôvodnej diskovej divízie Hitachi, ktorú WD odkúpil). Zatiaľ čo pri použití hélia sa do disku natesná viac bežných platní, čo je možné znížením rozstupov vďaka iným vlastnostiam hélia oproti vzduchu, pri SMR sa kapacita zvýši prekrývaním dát na platni a teda ich zhustením. Kým pri héliových diskoch je nutné vyvinúť proces výroby, pri ktorom sa zaručí kvalitné utesnenia tohto plynu v disku, pri SMR je nutné vyvinúť dostatočne rýchly a presný zápis s prekryvom použiteľným v praxi.

Shingled Magnetic Recording, je v preklade magnetický zápis s prekrývaním, či doslovne šindľový magnetický zápis. Takýmto pomenovaním sa vyjadruje to, že metóda zápisu pripomína strešné šindle, pri ktorých vrchný rad zakaždým trochu prekrýva ten spodný.

Dáta sú na diskových platniach usporiadané v samostatných kružniciach, nazývaných stopy. Ich priemer sa postupom k stredu disku zmenšuje, stále sú však oddelené a nejde o špirálu.

Pri dnes bežných hustotách zápisu sú stopy široké 75 nm a platňa disku ich tak obsahuje stovky miliónov. Z dôvodu zachovania magnetických vlastní zŕn je problematické stopy ďalej zužovať a SMR problém rieši ich prekrývaním, čím dosiahne väčšej hustoty a zvýšenie možného počtu stôp.

Tak ako na šindľoch, respektíve strešnej krytine, aj tu môže byť prekrytie len čiastočné, pretože inak by boli stopy na seba navrstvené a spodnú by nebolo možné prečítať.

Pochopiť základný princíp funkčnosti tejto technológie je pomerne jednoduché. Nasledujúci obrázok ukazuje dve bežné stopy disku. Oranžový pás je potrebný na ich zápis (hlava musí vytvoriť pre zmagnetizovanie zŕn dostatočne veľké magnetické pole), avšak čítanie toľko miesta nevyžaduje a hlava si vystačí s menším zeleným pásom.

Stopy klasického disku

Na nasledujúcom obrázku sú stopy SMR so vzájomným prekrytím, čím je obvykle možné dosiahnuť zvýšenie hustoty o 25 %. Ako môžete vidieť, s čítaním nie je žiadny problém a nedochádza pri ňom k zdržaniu. Problémom je zápis.

Stopy disku s SMR

Ak dáta zapisujete postupne, žiadny problém nevzniká. Ak ale nejaké zmažete a disk chce zapísať dáta do uvoľneného priestoru, nastáva problém. Pri prepise jednej stopy dochádza z dôvodu prekrytia aj k prepisu tej nasledovnej. Disk ich teda musí zapísať naraz. Lenže tá druhá stopa sa prekrýva s ďalšou a tá sa zmení tiež, takže disku musí prepísať tri a takto to pokračuje až donekonečna.

Ak by takto boli prekryté všetky stopy na disku, disk by musel pri prepise jednej stopy prepísať všetky nasledujúce stopy až do konca disku. To by bolo pravdaže veľmi nepríjemné, ak by ste do stredu disku chceli zapísať 100 MB dát a disk by následne musel opraviť a prepísať ďalšie 4 TB.

Vyriešenie domino efektu SMR

Riešením sú pauzy, ktoré delia prekrytia na zoskupenia. Vždy je teda prekrytých len niekoľko stôp po sebe, kde nasleduje jedna neprekrytá, kde sa dominový efekt zastaví. Disk teda musí prepísať niekoľko stôp, ale ich počet je obmedzený a zásah do jedného zoskupenia sa neprenesie na tie ďalšie.

SMR má na trhu určite miesto a nie je nutné sa ho báť. Stačí vedieť o čo ide a okamžite viete, či vás zasiahnu aj jeho nevýhody, alebo naopak pocítite len jeho cenové výhody.