3TB硬盘到来 大容量存储也有多个疑问
3TB硬盘容量是个什么概念?如果是音乐,按照一首歌4MB的空间计算,3TB硬盘可以存放接近80万首音乐,这意味着你几乎可以将酷狗音乐盒中的100万首音乐的80%下载到本地硬盘;如果是容量为8GB的MKV格式的720P高清电影,则可以容纳超过350部,即便是1080P电影也可以存放200部。这都远远超过我们目前主流的1TB硬盘的存储空间。
●希捷GoFlex Desk 3TB的四大疑问
【为什么是外置硬盘?】首款3TB硬盘,正是出自希捷之手,只是它并非一款我们常见的3.5英寸台式机硬盘,而是隶属于FreeAgent GoFlex Desk的一款外置硬盘。外置硬盘的目的顾名思义,配合3TB的大容量,专门用于数据存储。但是针对这一点我们依然要提出疑问,希捷为什么到现在都没有推出内置型3TB硬盘。
【32位系统也能使用?】不要认为升级3TB硬盘只是给钱拿货这一简单的操作,笔者此前多次介绍3TB硬盘无法被使用在32位系统环境的问题,而希捷在这款GoFlex Desk的包装盒上根本没有声明要求用户必须使用64位操作系统的字样,甚至我们只需要32位Windows XP系统即可。那么希捷是如何平稳地解决这一问题的呢?
【接口底座还有什么用途?】作为GoFlex系列产品,和笔者之前评测过的FreeAgent GoFlex 2.5英寸硬盘一样都是可以更换底座以获得不同的接口方式。这种可拆解的底座在某些人眼中看上去可能是十分鸡肋的,但是它实际上是达成一种希捷全方位的外置存储解决方案的体现,但实际上,作为底座它自然还有更加丰富的使用空间。
【3TB硬盘性能如何?】另一个我们最为关心的话题就是性能。3TB硬盘自然在单碟容量方面又有提升,借助USB3.0的优势,释放出来完全不是问题。那么到底能够达到多强的性能呢?
迈过2TB门槛 什么系统能支持3TB硬盘
首先我们来谈及2TB的问题。目前我们电脑中的大多数硬盘使用的均为LBA(Logical Block Addressing)寻址方式,其中包含了MBR(Master Boot Record)主引导记录信息,用来高速系统如何引导启动。
●64位系统下把MBR硬盘转换为GPT硬盘
在我们目前常见的MBR分区下LBA的寻址范围为32位,也就是说可以用来描述扇区地址的信息长度为32位,即4G个。而我们现在系统中大多数硬盘的一个扇区的大小为512字节,因此4G个512字节即2,199,023,255,552字节,也就是2.19TB,按照操作系统的计算方式则正好为2TB。也就是说,我们现有的MBR分区方式只能支持最大2TB的硬盘。
不过这并不绝对,如果扇区的大小改变也就可以支持更大的硬盘。4KB扇区先进格式(Advanced Format)出台正有此意图,显然可以轻松突破2TB的限制。而4KB扇区在一定程度上也可以减小ECC校验的区块以提升容量越来越大的硬盘空间使用率。但是4KB扇区还需要操作系统的支持,目前Windows Vista/7已经可以支持,而较早的Windows XP尚无法支持。因此对于这种操作系统而言,即使硬盘使用了4KB扇区的硬盘,无论是希捷还是西部数据都通过分区校准工具在该系统上模拟为512字节扇区格式运行。
另外一种方法就是将硬盘从MBR转换为GPT(GUID分区表)硬盘,所有的安腾系统和基于英特尔方案的Mac电脑支持GPT。GPT支持分区超过2TB的硬盘,而GPT也被目前最新的64位LBA所支持。据悉64位LBA可以寻址的硬盘空间可以达到惊人的9.4ZB。ZB是个什么概念,我们知道1PB=1024 TB,1EB=1024 PB,而1024EB才等于1ZB!
●GPT硬盘作为数据盘容易,做启动盘难
需要注意的是GPT并非只能用于64位系统,我们也可以应用在32位Windows 7系统下做数据盘但是不能引导启动,毕竟Windows 7已经全面支持GPT。但是在该系统下能否使用3TB硬盘呢?我们在后面会有所尝试。
另外,要想从GPT硬盘引导启动则进一步需要BIOS和SATA控制器的支持。前者要求使用下一代EFI BIOS,而后者则需要支持64位LBA。目前AMD只有8系列芯片组支持64位LBA,但是还没有支持EFI BIOS的主板出现。而英特尔方面最新的6系列芯片组已经全部支持EFI BIOS,但是否支持64位LBA目前还不得而知。
说了这么多,GoFlex Desk 3TB只不过是个外置硬盘作为数据存储来用的,因此我们现在也没有必要太过追求如何从GPT硬盘启动的问题,也许这也是希捷为什么将其作为外置硬盘推出的一个原因了。
总之,64位Windows 7操作系统下使用GPT硬盘作为数据盘是没有问题的,那么同样支持GPT的32位Windows 7以及不支持GPT的32位Windows XP呢?既然希捷标示支持,那么我们就要一探究竟。
32位系统放心用3TB Dock基座成为关键
首先笔者要声明的是,当前P55芯片组集成的SATA控制器肯定不支持64位LBA寻址。但是3TB硬盘和GPT划等号,是否意味着支持64位LBA寻址的控制器也作为必选因素,关于这一点笔者这次还没有做尝试。只是尝试了IDE兼容模式和AHCI模式下的区别。
●内置硬盘为512Byte扇区,Dock基座转换为4KB
关于32位系统下使用3TB硬盘的问题,实际上我们依然可以还原为4KB扇区的转换问题,因此只要初始化配置恰当,即可平滑地从512Byte扇区过渡到4KB扇区。
根据希捷官方的说法,这款产品内置的3TB硬盘采用的仍为512Byte扇区格式,而通过GoFlex附带的Dock接口底座模拟4KB扇区来使用,以便在32位环境下达成一个分区。因此使用Dock基座与否,使用的扇区格式会有所不同,现在笔者来检验一下。
首先,在使用Dock基座下利用HD Tune Pro 4.60进行检测,可以看到此时扇区大小为4096 bytes即4KB大小。下面通过SATA直连的方式查看不用Dock基座会是什么情况。
但是我们可以从图中看到,GoFlex系列硬盘被厚厚的外壳所包围,标准的SATA连线根本无法接入。所以你有两个办法,要么直接破坏掉硬盘盒,要么改造SATA数据线接口。
笔者选择了后者,顺利地接入SATA数据线,可以注意到数据线接口部分已经受到严重损伤。
笔者在安装了英特尔RST驱动的AHCI模式下进入Windows 7系统,再次使用HD Tune进行检测,可以看到此时系统只能识别801GB的容量,但是扇区大小确实已经变为512bytes了。
这证明了Dock基座确实是将512Byte扇区映射为4KB扇区,而在英特尔AHCI模式下,由于SATA控制器的不支持导致无法在512byte扇区格式下识别出全部的3TB容量,即便是在64位操作系统下同样如此。可能是硬性问题,也可能是驱动的问题。
XP系统也可以放心 MBR+4KB助力升级
●WindowsXP系统确实可以顺利升级
笔者在Windows 7系统下将硬盘转为GPT硬盘,然后通过Dock基座盘接入Windows XP系统。
可以看到系统确实能在磁盘管理下识别出3TB容量但是却无法添加分区,系统提示“GPT保护分区”,毕竟XP系统是不支持GPT分区的。于是笔者在Windows 7系统下重新将硬盘转为MBR硬盘,在该系统下系统又将磁盘分为了2048GB和746.52GB两个区间。
重新接入Windows XP系统,可以发现此时硬盘已经变为完整的2794.51GB空间,此时分区形式确实为MBR,通过4KB扇区格式来识别全部的3TB容量,Dock基座在这里再次起到了关键作用。
实际上关于在Windows XP系统下使用4KB扇区硬盘的问题,正如前面所说,希捷和西部数据都已经做了大量工作,推出了各自的解决方案,但是原理是一致的,都是将4KB转换为512byte来达成的。只是在GoFlex中,将这种方案倒行逆施,模拟4KB扇区并达成单个分区超过2TB的情况。但是这种扇区转换的方式,更多只能用于单个分区的情况。也就是说大部分用户不能尝试将GoFlex Desk 3TB划分多个分区来使用。
●32位Windows 7也可以SATA直连支持3TB
刚刚说了笔者在安装了英特尔RST驱动后不能识别出3TB空间,那么我们仍在32位系统下使用IDE兼容模式,是否可以呢?
答案是肯定的,这几乎可以说明如果用户使用的是Windows 7操作系统,就可以平滑升级为3TB硬盘了。
3TB硬盘使用总结:首先,目前绝大多数系统还不支持从GPT硬盘引导启动,只能用于从盘。如果采用SATA直连的方式,最好在Windows 7系统下使用IDE兼容模式将硬盘转换为GPT硬盘运行,因为当前SATA控制器还不支持64位LBA寻址,或者是驱动还不完善。而在XP系统下,由于不支持GPT分区,用户使用SATA直连的方式接入3TB硬盘就是不可能的事了。
有待讨论的问题:使用微软自带的AHCI驱动是否可行,如果是控制器的问题,那么在宣称支持64位LBA寻址的AMD 8系列芯片组下是否可以平滑过渡,这两点问题由于时间关系我们放在今后的时间里再做讨论。
方方正正通体黑色 GoFlex面色永不变
这种方方正正通体黑色的外置硬盘,其实没什么可欣赏的,因此这里我们简单来看一下其外观。
整个盘体感觉不错,圆滑的外壳,但是材质也仅为塑料,虽然略显单薄但整体的工业设计上不愧出自世界顶尖硬盘厂商之后,中央的希捷的Logo也很大方。
整个盘体与底部基座混为一体。但西部数据和希捷的原装移动硬盘均为黑色,共同追求以奢华的感觉。
左端的圆形指示灯用来指示供电状态,同时在进行读写操作的时候会呈现呼吸状态。但是跟所有的GoFlex移动硬盘一样在环境光较为强烈的时候呼吸的效果不够明显,倒不如改用传统的闪烁式比较实在。
Dock基座另类玩法 什么硬盘都可使用
其实我们可以看到GoFlex硬盘采用的基座上只有标准的SATA插槽,后端有供电设备以及USB接口。
既然GoFlex硬盘只是套上了外壳的普通硬盘,那么真正的普通硬盘当然可以利用这个Dock,显然这个Dock并不仅仅只用来当做希捷GoFlex的Dock使用。
不过毕竟还是为GoFlex而设计的,普通硬盘插上去可以看到有明显的倾斜,显然非常简陋但是可以提供一个临时的解决方案。建议用户在使用的时候尽量垫上一点东西。
还送USB3.0适配卡 升级套装果然实惠
笔者之前已经多次介绍过USB3.0与USB2.0的不同之处了。详细的资料大家自然可以百度百科,这里笔者再做下简单的回顾。USB3.0可以提供的最大带宽为5Gbps,相比USB2.0的480Mbps有着10倍的提升,而且可以支持全双工模式,供电能力也得到大幅度增强。
GoFlex Desk 3TB附带的USB3.0适配卡与市售产品无异。均采用PCI-E X1接口。
这款产品采用的是我们常见的NEC D720200F1控制芯片,该芯片也是目前USB3.0控制器市场占有率最大的。
NEC D720200F1控制芯片可以提供两个USB3.0接口,当然蓝色也是行业制定的标准之一。
从这张图可以清晰地看出USB3.0的接口有5根导线,而USB2.0接口只有4根。后者的结构分别为地线、电源线和2条数据线。而前者其中一条用于接地线,而另外的4条线路或者说是2对线路可以同时、分别进行上行和下行传输,也就是全双工模式。但是这时还保留着USB2.0原有的4条线路只是为了兼容的目的。
这是mini USB2.0mini USB3.0的接口对比。很明显,由于有了更高的速度,miniUSB 3.0接口也不再“mini”。
5碟装单碟600GB 内置3TB硬盘终露真容
我们终于可以来看一看GoFlex Desk 3TB外置硬盘的葫芦里装的是什么药了。这里笔者转载了一张AnandTech网站的图片。
(图片来自AnandTech)GoFlex Desk 3TB内置的硬盘
Crystal Disk Info检测到的硬盘信息
希捷FreeAgent GoFlex 3TB硬盘内置的产品型号为ST33000651AS,倒数第二个数字是“5”也就说明这款硬盘采用的碟片数量为5张,单碟容量则为600GB。转速7200RPM,但是关于其缓存容量则说法不一,32MB还是64MB都没有定论,更多的说法偏向于前者。
显然这种做法多少有些以GoFlex Desk系列为平台试验3TB硬盘性能的嫌疑,毕竟外置硬盘作为数据存储使用7200RPM硬盘多少有些多余,而这样的转速采用3TB容量仅使用32MB缓存也似乎有些吃紧。
这是本次所使用的测试平台,仍以性能测试为主。不做作为3TB硬盘,一些软件可能会出现与硬件不兼容的情况,这点在测试中我们可以看出来。同时,介于刚刚我们已经把SATA线直接连入硬盘,因此作为和USB2.0和USB3.0的对比,SATA3Gbps也列入测试项目。
释放USB3.0威力 主板BIOS中如何设置
笔者的测试平台使用的是技嘉P55A-UD3R主板,它同样集成了NEC D720200F1控制芯片,并配合最新的驱动使用。因此笔者便不使用附带的USB3.0适配卡了。
由于目前英特尔官方还未正式推出USB3.0控制器,因此第三方控制器需要占用充足PCI-E总线的资源,否则无法发挥出理论优势。
为此,我们要在BIOS中开启“Tubro USB3.0”将控制器的PCI-E的速度设置为PCIe Gen2。此时插在PCI-E X16插槽中的显卡将工作在PCI-E X8模式下。
NEC D720200F1采用了xHCI总线控制,因此我们在BIOS中选择“XHCI”模式。
底层测试:HD Tach RW读写性能比拼
HD Tach RW是HD Tach的高阶版本,主要用于对存储设备的访问时间、读取速率、写入速率、突发读取速率和CPU占用率进行测试。整个测试过程非常简洁,我们可以很快地得出性能结果。当然如果进行完全测试,那么仍需要花费较长的时间。
说明:HD Tach RW 3.0.1.0不支持512字节扇区下容量超过3TB的硬盘,因此SATA直连模式下的成绩仅供参考。
USB2.0接口模式
USB3.0接口模式
SATA3Gbps接口模式(仅供参考)
也许是因为不能在512字节扇区下支持3TB硬盘的缘故,因此后面的760GB左右的空间被重新映射到位于硬盘外圈的扇区当中。这就不难理解为什么硬盘内圈的测试曲线反而升到了170MB/s的程度。而且实际上在SATA直连的环境下顺序写入速度也偏低。因此可以说HD Tach这款软件由于很久没有更新已经不太适合测试现在的新硬盘了。
而在USB2.0和USB3.0对比中,我们发现后者已经可以完美地发挥出单碟600GB硬盘的威力了,外圈已经达到了170MB/s,按正常来讲内圈也有70MB/s的速度。只是这款硬盘在最后100GB出现了写入性能的下降。
底层测试:HD Tune Pro读取性能比较
HD Tune在包含测试项目以外,还可以迅速地检查存储产品的各个信息,包括容量、缓存、固件、温度以及健康状态。而和HD Tach不同的是,HD Tune是基于数据包拷贝的测试软件,默认使用的是64KB数据包以测试硬盘的连续读写性能。
USB2.0接口模式
USB3.0接口模式
SATA 6Gbps接口模式
SATA3Gbps和USB3.0模式下都有着不错的性能表现,而且随机存取时间不到13ms的表现也相当不错。但是SATA模式下的CPU占用率稍高。
底层测试:HD Tune Pro写入性能比较
下面依然用HD Tune测试三种情况下的写入性能。
USB2.0接口模式
USB3.0接口模式
SATA3Gbps接口模式
和HD Tach一样,三项测试都反映出了这款硬盘的一个明显问题,最后100GB的区块写入性能明显下降,这也许是和单碟600GB容量还不是非常成熟有关系。而USB3.0和SATA3Gbps接口下也都有着相当的表现。至于随机写入性能达到了不到7ms的性能,跟硬盘内置的缓存有着密切的关系。
另外大家也可以看出,这款外置硬盘的温度确实很高,在测试时40多度已经是常见现象了,时间再长一些则轻松突破了50度。
底层测试:ATTO Disk Benchmark
ATTO Disk Benchmark是一款简单易用的磁盘传输速率检测软件,可以用来检测硬盘,U盘,存储卡及其它可移动磁盘的读取及写入速率,该软件使用了不同大小的数据测试包,按0.5K,1.0K,2.0K直到到8192.0KB进行分别读写测试。由于这款软件的测试模型是全0或者全1的数据,默认的队列深度也为4,因此测试成绩要比其他软件高一些。
说明:由于使用Dock基座时映射为4KB扇区格式,因此本测试中USB2.0和USB3.0模式下没有0.5KB到2KB的成绩。
USB2.0接口模式
USB3.0接口模式
SATA 3Gbps接口模式
USB3.0和SATA 3Gbps接口下依然有着相近的性能表现,但是受到芯片转换的原因,USB3.0模式下的小文件的读写操作有着一定延迟。同时由于受到控制器写入缓冲的影响,USB3.0模式下出现了写入速度超过读取速度的表现。
底层测试:Crystal Disk Mark
CrystalDiskMark是一款简单易用的硬盘性能测试软件,但测试项目非常全面,涵盖连续读写、512K和4KB数据包随机读写性能,以及队列深度(Queue Depth)为32的情况下的4K随机性能。队列深度描述的是硬盘能够同时激活的最大IO值,队列深度越大,实际性能也会越高。
USB2.0接口模式
USB3.0接口模式
SATA 3Gbps接口模式
总体来看USB3.0和SATA 3Gbps模式下也没有什么太多不同的地方。超过160MB/s的顺序读写速度几乎可以藐视所有的桌面级机械硬盘,而USB2.0接口对于现有的应用环境上到30MB/s的传输速度已经是极限了。
实际测试:FastCopy文件拷贝性能对比
实际文件拷贝测试依然是本次的重点,笔者以SNV425-S2/64GB为主盘和这款移动硬盘进行数据传输的操作。前者的顺序读取速度在200MB/s以上,而且也没有寻道时间,完全不会产生瓶颈。测试样本依然是8.7GB的单个连续文件和2.9GB的零碎文件。
USB2.0接口模式
USB3.0接口模式
SATA3Gbps接口模式
机械硬盘的零碎文件写入性能相比顺序写入确实损失不少,但是USB3.0和SATA3Gbps仍远比USB2.0模式要高。而超过150MB/s的传输速度直接说明这款硬盘作为大容量文件拷贝是多么的合适!
总结:试探大容量硬盘界限的解决方案
首先,GoFlex Desk 3TB外置硬盘给了我们一个非常直接的感受——更大的存储容量。无论是80万首歌,几百部的高清电影都为我们造成了很强的视觉冲击力。而且在性能上也更上一层楼。但是普通用户不要以为3TB只是平滑的升级而已,刚刚我们就讨论了相当多的事情,重点在于SATA直连的方式是否能在现有的系统下使用超过2TB的容量。
至少32位和64为Windows 7用户都是可以平滑过渡到3TB硬盘作为数据盘的,但是AHCI模式下的问题还有待讨论。同时,英特尔6系列芯片组已经支持EFI BIOS,是否支持64位LBA寻址也就是从GPT硬盘引导启动值得我们期待。
而针对这款硬盘来说,通过Dock基座完美解决XP系统下使用3TB硬盘的做法实在值得称赞,而且这一Dock基座也可以用于其它硬盘。但是考虑到硬盘的配置——5碟装、7200RPM、(可能是)32MB缓存,多少有些用GoFlex试验3TB硬盘稳定性的做法。但是作为数据存储用外置盘,这种做法也没有太多不妥的地方。
但是这款硬盘的发热量确实有些偏大,长时间读写突破50度几乎成为了必然,而到了55度系统就会出现警告提示。这也许也是硬盘被包裹在GoFlex硬盘盒中以及5碟装本身发热量较高所产生的问题。也许改用金属外壳会好很多。
优点:容量更大速度更快、完美解决XP系统使用大于2TB硬盘的问题
缺点:发热量确实较高
售价:2250元
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