春节大片往哪放 西部数据3TB绿盘评测

PChome | 编辑: 孙伟 2011-01-27 05:35:00原创 返回原文

西部数据首款3TB绿盘采用的是第五代垂直记录技术;3TB硬盘在我们现有的系统使用上会遇到什么问题,如MBR、GPT、LBA等关系上;全新的4KB扇区格式(高级格式化)相比现有的512字节扇区格式有哪些不同;它在性能上的表现又如何,本次西部数据3TB绿盘评测一一解答。

海量存储 西部数据首款3TB绿盘评测

想好春节怎么过了吗?在家看大片吗,也许你将从这个时刻成为下载狂人。虽然很多人会选择在线观看,但是这肯定无法在速度和画质上获得较好的平衡。当然,对于那些经典影片我们自然就希望将它保存下来。这时候我们就需要有一款大容量硬盘作为依托。我们早在两年前就迈过了2TB这个门槛,今天我们就迎来了西部数据3TB硬盘。

让子弹飞、非诚勿扰2、大笑江湖、新少林寺已成为热门

我们早在在一个半月之前第一次测试了来自希捷的3TB外置硬盘,它所带来的更高的性能给我们留下了深刻的印象,特别是更大的单碟容量的运用。但是和外置硬盘不同,内置的3TB硬盘在使用上也带来了很多问题,我们此前已经多次讨论过。因此,本次笔者将通过重申这些问题,同步进行这款产品的性能评测。

透过本篇评测,您将看到如下内容:

-西部数据3TB绿盘采用的第五代垂直记录技术有什么特点

-容量高达3TB的硬盘在我们现有的系统使用上会遇到什么问题

-全新的4KB扇区格式相比现有的512字节扇区格式有哪些不同

-西部数据3TB绿盘在理论性能上表现如何

-西部数据3TB绿盘在实际应用中表现如何

再次进化 第五代垂直记录技术回顾

笔者此前在《5年翻5倍容量 细数6代垂直记录技术硬盘》一文中提到过现有的3.5英寸硬盘单碟容量在667GB、750GB的应该隶属于第五代垂直记录技术。

实际上目前市场上流行的多是第四代垂直记录技术产品,如3.5英寸单碟容量为500GB的大部分希捷Barracuda 7200.12系列,以及单碟容量为250GB的大部分2.5英寸希捷Momentus 5400.6/7200.4系列。

2009年7月西部数据业内首款2.5英寸1TB硬盘

●笔记本硬盘活跃,台式机硬盘迟钝

即便如此,但是第五代垂直记录技术已经于2009年年中开始,结果是长达一年的时间里都只有2.5英寸硬盘产品,典型的单碟容量从320GB到375GB不等,虽然需求量仍然有限,但是关注度持续升温。特别是1TB 2.5英寸硬盘,无论是希捷、西部数据,同时三星和东芝也都相继推出了相应的产品(日立还没有推出相应产品,也许在等待刚刚推出的第六代垂直记录技术变得更加成熟)。1TB几乎成为了一些千元级移动硬盘的绝配。

单碟500GB的台式机硬盘占据主流市场已持续两年

反观3.5英寸产品直到2010年年中才将将迈过单碟600GB大关,但绝大多数均用于2TB以上的产品,而这类产品出货量少之又少,需求量也不高。更为关键的是,目前市场上几乎买不到相应的产品。

●惊喜太少,台式机硬盘等待单碟1TB来临

其中的原因我们不难分析,当2007年初3.5英寸硬盘刚刚迈过1TB大关时,几乎引发了全年的话题热潮,毕竟数量级方面的突破显然可以抓住眼球和卖点。而2009年年中第一款容量达1TB的2.5英寸硬盘问世后,直到今年年中也同样是人们的关注点。

西部数据的单碟667GB硬盘也没有引起足够重视

而3.5英寸方面,单碟667GB左右的水平并不能够给主流的500GB、1TB市场带来太多惊喜,因此在满足少部分大容量硬盘之外,几乎没有升级的必要。这就导致了2.5英寸硬盘在技术方面领先3.5英寸硬盘长达1年多时间的原因。而这种现象在前几年当中是不曾见过的。

也许第六代垂直记录的问世会给今年的硬盘市场带来更多的生机,届时1TB笔记本硬盘将变得更加轻薄,真正进入平民笔记本市场。而台式机硬盘将步入单碟1TB时代。

限制在哪里 如何突破2.19TB屏障

我们在前面的《我的电脑能用吗 换3TB硬盘要准备什么》一文中已经探讨过了2.19TB硬盘的门槛问题。要想实现越过这个门槛需要颠覆一些传统PC的基石。这里我们再进行一下简单的回顾。

2TB门槛到底卡在哪里

目前我们系统中硬盘采用的寻址方式为LBA(Logical Block Addressing,逻辑区块寻址),其中LBA 0包含了MBR(Master Boot Record)主引导记录信息,BIOS也是通过查看LBA 0的信息获知系统的引导启动方式。

目前在MBR分区形式下的LBA寻址能力为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。而我们现在系统中常用的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,这只是人为叫法(也说2.2TB),按照操作系统以1KB=1024byte的计算方式来看则正好为2TB。总之就是这样一个数字,限制由此产生。

解决使用大于2TB硬盘的途径

要迈过这个门槛,解决MBR只能管理2TB硬盘的问题就是换用GPT分区表。

将MBR硬盘转换成GPT形式就可以正常使用大于2TB的硬盘了

从MBR改为使用GPT(GUID分区表)。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,最大可以支持18EB。而GPT也被目前最新的64位LBA(Long LBA)所支持,同时也是英特尔的EFI(可扩展固件接口)系统的一部分。

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的分区信息保存在分区中而不是像MBR那样在主引导扇区中,此外虽然是EFI的一部分但是不要求必须使用EFI主板,同时作为从盘也并不需要硬件支持,只依赖于操作系统。

3TB硬盘作为系统盘很麻烦

目前从GPT硬盘启动则存在很多限制,要从这种硬盘引导启动我们必须使用EFI主板,而要从大于2TB的GPT硬盘启动,则还要求主板芯片组对64位LBA(Long LBA)提供硬件支持。前者在英特尔6系列芯片组上已经实现,是否支持Long LBA还不知道;而AMD现有8系列芯片组已经支持Long LBA但是还不支持EFI接口。

HighPoint Rocket 620转接卡

因此西部数据在3TB绿盘中还附赠一款HighPoint Rocket 620转接卡(统称Host Bus Adapter,下面简称HBA),为那些支持EFI接口的主板提供硬件支持。虽然英特尔6系列主板已经上市,但是真正采用了EFI BIOS的主板并不多。

减少校验空间 4KB扇区格式成热门

4KB扇区高级格式化(Advanced Format)早在一年前就开始成为了热门话题,当然业内提出的时间相当之早。硬盘进化到4KB扇区格式,又会对目前的系统格局产生一定颠覆性作用。此外,从今年开始所有新推出的硬盘均会采用4KB扇区格式。

大容量硬盘512byte字节扇区不给力

我们知道硬盘内部存储的最小单位是扇区,传统的硬盘这一扇区大小都是512byte,同时每512byte都要有40byte空间作为ECC校验区。而硬盘在进入垂直记录技术时代后,这一扇区格式被保留了下来。随着硬盘容量的不断增加,所需要的校验区域也就越多,无形之中减少了用户可以使用的空间。

简单来说,4KB扇区格式减小了ECC校验区块,节省了不少空间

另外,容量的增加也使得磁密度变大,这样就造成了磁头读取时的信噪比(SNR)变大,因此在操作中就更容易出现读取错误。为了避免这样的错误发生就需要设置更多的校验区间来反复地进行校验,这同样会使可用空间进一步减少,介于校验操作的频繁也会使得性能产生下降。所以最好的解决途径就是改变扇区格式,增大扇区容量,这也就催生了4KB扇区格式的应用。

相比之下4KB扇区格式只需要100byte的校验区间,在一定程度上降低了扇区间隙所占用的磁盘空间,西部数据声称其幅度在7%到11%之间。

使用4KB扇区格式硬盘须经过对齐

可惜的是,我们目前系统从底层依然按照512字节的扇区大小进行数据的访问操作,所以在硬盘方面就需要进行一个映射操作,将4KB扇区硬盘模拟为512字节进行运作。但是必须保证原有的扇区逻辑块起始地址和4KB物理扇区相“对齐”,否则要进行“读取-修改-写入”的操作,严重影响硬盘效率。

没有采用对齐策略的硬盘系统则会损失30%~40%的性能

据测试,如果没有采取任何“对齐”的对策,硬盘性能会下降30%~40%。操作系统方面,目前仍为主流的Windows XP下所有分区都不能够和4KB扇区对齐,因为其第一个分区是从LBA 63(第63个512byte扇区)开始的。简单来说,63不能整除8。而目前最新的Windows Vista/7已经提供了对4KB扇区的支持,但是只能支持一个分区的情况。

西部数据和希捷的解决方案

为了解决这些问题,各家厂商都推出了相应的解决方案。西部数据的解决方案是利用分区校准工具WD Align进行软件模拟。

在英特尔控制台中,可以看到硬盘的物理扇区和逻辑扇区的区别

而希捷提出了自己的技术 “SmartAlign”,能够在硬盘的固件内部实时、动态监测和管理“读取-修改-写入”状况,并交给系统使用,几乎不会造成任何延迟和性能损失。因此,用户便不用花费额外的时间在处理对齐的问题上了。

四碟装单碟750GB 看3TB硬盘什么样

众所周知西部数据旗下桌面级消费产品共分为三个系列,根据性能的高低依次是:Caviar Black(黑盘)、CaviarBlue(蓝盘)和Caviar Green(绿盘)。绿盘并不过分讲求性能,但追求的是低功耗、低噪音和低发热量。但是由于绿盘以大容量为主,因此在单碟容量方面较蓝盘和黑盘会有一定优势。

西部数据3TB绿盘编号WD30EZRS,配备64MB缓存,采用SATA 3.0Gbps接口。内置了四个碟片,单碟容量750GB,属于第五代垂直记录技术。对于转速则是西部数据所主推的IntelliPower技术,据悉可以在5400RPM到6000RPM之间根据负载进行自动调节。

由于采用了四碟装(单碟750GB)的设计,因此整个硬盘变得非常“厚实”。但从PCB布局来看,和西部数据其他产品比较类似,在尺寸方面控制得也比较出色。

现在的硬盘都将PCB配有芯片、元件的一面朝向里侧设计,以起到保护作用。目前大部分SATA 3.0Gbps接口的西部数据硬盘均采用的是Marvell主控,只是型号方面会有不同。来自ST SMOOTH的马达控制芯片也和希捷经常采用的TI(德州仪器)相区分开来。至于海力士缓存芯片这里就不用多说了。

硬盘跳线设置:

值得注意的是,在工作站/桌面应用环境中,没有必要在硬盘上添加跳线分流器。而在企业级存储环境中,我们可以进行相应的设置。

SSC扩频时钟功能,主要用于信号完整性的测量,现在很多主板芯片组都提供这个功能。

PM2模式用于打开硬盘的PUIS(Power-up in standby)功能,可以阻止驱动器在通电后马达自动起转,而是之后通过ATA指令使硬盘旋转。PUIS只是在需要节能的情况下使用,并且依赖于相应的BIOS支持。

2007年以及更早推出的很多SATA 3Gbps硬盘都默认配置了1.5Gbps跳线,但是现在SATA 3Gbps已经普及,对于SATA 6Gbps硬盘来说也可兼容SATA 3Gbps,因此默认便不会再配置跳线了。

测试平台介绍和测试方法介绍

测试平台说明

笔者在BIOS中打开AHCI选项,启动NCQ模式,该模式可能会提升随机存取性能。在该模式下,使用英特尔提供的驱动程序。

由于这款硬盘在容量上突破了2.19TB,因此笔者通过更新英特尔Rapid Storage Technology驱动到最新的10.1.0.1008才可以在系统下,转换为GPT形式后识别出完整的3TB空间。

测试方法说明

测试过程分为三部分,首先我们将对西部数据Caviar Green 3TB硬盘进行底层的理论性能测试,包括考察其内圈、外圈以及平均的连续读写性能,4KB随机存取性能。这些成绩可以很好地反映一款硬盘的硬性指标,但是和真正的实际应用环境还有一定差距。

其次,我们将进行实际应用测试。通过采用PCMark Vantage硬盘测试,并通过FastCopy衡量这款硬盘的系统应用性能以及作为数据盘来说对文件的拷贝性能。

最后,我们将对这款硬盘的噪音和温度进行简单感受。作为一款数据盘、下载盘,这两项指标也是很多用户所关注的。

底层测试:HD Tune Pro 4.60测试

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。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。通过测试曲线可以很清晰地看到硬盘从外圈到内圈的性能表现,以及随机存取和突发速率性能的情况。

这项理论测试的结果可以表明,受到转速的影响,Caviar Green单碟750GB的优势没有体现出来。但是已经超过了较老的希捷Barracuda LP 2TB,但是都落后于Barracuda Green 2TB。很多人认为西部数据的IntelliPower并非真正的可变转速,而是恒定的5400RPM。从我们的测试来看,这样的说法不无道理。

基准测试:Crystal Disk Mark读写

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。但是在单块硬盘只有一个分区的情况下,连续读写测试成绩贴近硬盘外圈的性能,会比平均速度高出一些。

西部数据Caviar Green 3TB绿盘在随机存取性能方面并不占优势。不过几款低功耗产品在写入测试中凭借着大容量缓存的优势,比Barracuda 7200.12 1TB高出一些。

随机存取性能会在一定程度上受转速和单碟容量的影响,但也受到主控芯片的影响。总之三者差距不是很大,下面的PCMark系统基准测试项目和FastCopy实际拷贝测试才能真正体现出硬盘的综合实力。

系统基准:PCMark Vantage硬盘测试

虽然具备单碟750GB的容量,但是转速较低,那么是否会在偏重系统级的实际应用中露出窘态呢。因此下面我们利用PCMark Vantage硬盘测试项目考察这款产品和希捷Barracuda 7200.12、希捷Barracuda LP在真正的系统应用方面的性能差距。

PCMark Vantage硬盘测试的整个过程将花费大约20分钟的时间,机械硬盘和固态硬盘在测试时间上没有太多差异,虽然最后会给出一个总分,但是众多子项测试的最终性能也会包含其中。其中包括Windows Defender、游戏、Windows图片加载、Windows启动、MovieMaker视频编辑、Windows媒体中心,WMP音乐加载以及应用程序加载8个项目。

西部数据3TB绿盘的硬盘子项目测试得分为5035。而希捷Barracuda 7200.12的得分为5243,Green 2TB的得分则为4839。三者之间相差不大。

总体来看,西部数据3TB绿盘与希捷Green 2TB相差不大,系统应用性能在伯仲之间。两者凭借着64MB超大容量的缓存在一些测试中还明显领先于Barracuda 7200.12。但是后者也凭借着拥有更高的转速在一些启动测试中占据优势。

低功耗硬盘是否可以作为系统盘使用,完全由用户所决定。这项测试只是为了说明新硬盘相比到现在仍为主流的Barracuda 7200.12的差距是怎样的。

实际应用:FastCopy文件拷贝性能

FastCopy文件拷贝性能测试

我们依然采用了原有的测试方式进行,通过拷贝8.7GB的视频文件和接近3GB的零碎文件夹全面地考察硬盘的写入性能。以下图片中左图为8.7GB的视频文件,右图为接近3GB的零碎文件,注意“传输速率”参数并进行对比。

西部数据Caviar Green在实际文件拷贝环境中,其性能表现和希捷Barracuda LP 2TB基本持平,落后于Barracuda Green 2TB。这和前面的HD Tune的测试结果比较类似。但作为专用于数据存储的硬盘来说,拥有更高的连续读写速度仍然是重要指标。

●噪音和温度:控制出色

对于台式机来说硬盘的功耗并不是问题,性能是一方面,而噪音和温度则是这类硬盘的重要考察因素。笔者没有使用非常专业的测试设备,但是根据主观感受,笔者发现这款硬盘的噪音控制得确实不错,这也是绿盘所特有的优势。在硬盘通电之后,转轴马达启动时产生的噪音也非常轻盈。

在硬盘通电一段时间之后,用手触摸PCB主控芯片的背面,只是“温温”的感觉,而不是热得烫手。这和笔者所拥有的Green Power 1.5TB硬盘感觉是一样的。

●总结:性能再高一点就更好

西部数据Caviar Green 3TB硬盘拥有者目前最大的容量,只是在性能方面并不突出,但依然继承了绿盘共有的特点,就是噪音和温度控制的非常出色。从这一点来看它确实适合作为数据盘、下载盘而存在。

不过西部数据的IntelliPower依然是讨论的热点,如果是5400RPM到6000RPM的可变转速,那么性能应该非常接近拥有恒定5900RPM的硬盘才对,更何况前者还拥有着更大的单碟容量。

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