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SCSI硬盘之王希捷第三代捷豹15000转性能测试

2009年12月17日 14:35 www.elecfans.co 作者:佚名 用户评论(0

SCSI硬盘之王希捷第三代捷豹15000转性能测试

希捷在硬盘领域的表现:

  2002年对于希捷来说是一个丰收之年,从最近希捷公布的2003会计年度第1季度的结算中可以看到,其联合结算的营业额为15亿7900万美元,而去年同期营业额为12亿9400万美元;纯利润为1亿1000万美元,与去年同期季度的3400万美元相比增长巨大。

  在IT业经历严冬的同时,希捷能取得这样的业绩实数不易,这也是希捷坚持为用户提供性能出色、稳定性出众产品的成果,无论在IDE领域还是在SCSI领域,希捷都已成为该领域的领头羊。在去年年中发布的酷鱼V代和SATA接口的酷鱼7200.7、5400.1等IDE产品,誓将未来硬盘全面引入串行ATA时代,而在去年年底面向服务器和工作站领域的Cheetah 15K.3和Cheetah 10K.6硬盘更加大了其在高端SCSI领域的领先地位。

  转速最高,单碟容量不断提升:

  在以前的文章中我们曾提到过,到目前为止提高硬盘性能的方法主要有两个,一个是提高转速,二是增加数据存储密度。对于目前来说15000rpm已经几乎接近硬盘的转速极限,如果想再提高转速则面临发热量、功耗、噪音、安全性等诸多问题,相对来说增加存储密度显得更容易一些。希捷在先后推出两代15000rpm硬盘后,2002年下半年又将第三代15000rpm产品投入市场,本次测试的主角正是希捷的第三代15000rpm SCSI硬盘Cheetah 15K.3,它是目前性能最出色的硬盘。从下面的规格表中很清晰的看出,同希捷推出的第一代15000rpm SCSI硬盘相比Cheetah X15 36LP在哪些方面得到了改进。

  单碟容量的提升:

  从上面的对比表格中很明显的可以看出,虽然盘片面积没有变化,但是Cheetah 15K.3硬盘的单碟容量较其上一代产品增大了一倍,达到了18.4GB。单碟容量翻番已经是Cheetah 1500rpm硬盘每次升级的主要标志。从第一代的3.6GB,到第二代的9.2GB,再到18.4GB,最早暴露在15000rpm硬盘上传输率低的劣势已经荡然无存。

  你可以从后面的测试看到,单碟容量的提升带来的是大幅的连续数据传输率的提升。其最小数据传输率早以超过普通IDE硬盘的最大数据传输率,即使是同上一代15000rpm硬盘比较,其性能提升也在25%以上。

  接口界面的变化:

  Cheetah 15K.3是一款符合Ultra320规范的SCSI硬盘,Ultra 320规范的320MB/s传输率可以说是目前SCSI硬盘发展的极至。希捷的Cheetah 15K.3其外部传输率达到了76MB/s,对它来说一般Ultra2规范的80MB/s很容量产生系统瓶颈,虽然Ultra160有160MB/s的传输速率,但是在多硬盘系统的高数据传输带宽中也很可能会力不从心,因此Ultra320接口对于应用在高端服务器领域的SCSI硬盘来说尤为重要。另外,希捷Cheetah 15K.3除了采用Ultra320 SCSI接口外,还同样支持2GB/s的光纤通道接口。

  寻道时间以及缓存:

  更大的面密度带来更高的内部传输率的同时,希捷15000prm硬盘的平均寻道时间也在不断改善。上一代Cheetah X15-36LP的平均寻道时间已经达到3.6ms/4.2ms,而Cheetah 15K.3把写入的平均寻道时间缩短到了0.2毫秒。在缓存方面,第三代的Cheetah 15K.3仍然保持了8M缓存这一最为主流的配置。

  产品的外形的变化:

  Cheetah 15K.3的顶盖虽不像其前两代的盾形那么骠悍,但相对平直的造型和盘体四角的黑色限位柱与Cheetah X15-36LP的区别还是较为明显的;电路板的布局和马达外露部分都继承了Cheetah X15-36LP的风格,在众多更新了的芯片中品牌从TI换成LSI的DSP最为醒目。测试平台一:

  测试平台二:

  测试说明:

  测试用的SCSI控制卡系统安装方式:使用一块酷鱼IV安装操作系统,文件系统为FAT32。测试时Cheetah 15K.3硬盘挂接在adaptec的39320D SCSI控制卡上,之后将硬盘全分区,文件系统为NTFS,簇大小为默认值使用。对比测试时使用了另一块Cheetah X15 36LP硬盘,分区方法与前面相同。

  测试软件的使用:使用HD Tach测试硬盘底层性能,在数据对比中,我们只使用了其最大和最小写入的成绩。使用WinBench99测试硬盘的商业、高端应用性能、CPU占用率、访问时间和非常重要的硬盘最外圈与最内圈的DTR。同时为了使得测试更全面,我们同《计算机世界》报进行合作,由其提供高端服务器平台下的测试数据。

  从第一张ZD Media Winbench99的数据传输率曲线图中可以看到,Cheetah 15K.3最高数据传输率已经突破了75MB/s,我们用Cheetah X15-36LP来与之比较,Cheetah X15-36LP最高数据传输率为60.5MB/s,Cheetah 15K.3较Cheetah X15-36LP提高了多达26%。从图中我们还可以看出,Cheetah 15K.3数据传输速度在前52GB中一直保持在60MB/s以上,始终保持着极高的性能,这完全得益于磁盘密度的翻倍提升。

  随后,我们通过HD Tach 2.61来测试Cheetah 15K.3的写入性能,在最大写入速度上Cheetah 15K.3较Cheetah X15-36LP也略有提高,但相对读取速度的提升来说显得稍小。其最高写入速度接近55MB/s,Cheetah X15-36LP最高写入速度接近50MB/s,两者大约有10%的性能差距。在突发数据传输率方面,Cheetah 15K.3与Cheetah X15-36LP都在80MB/s以上。

  转速的提升可直接降低硬盘的转速潜伏期,潜伏期缩短,磁盘存取时间自然减小。相对于10000prm的硬盘来说15000prm能使潜伏期由3.0毫秒降低到2.0毫秒,1毫秒的时间虽然不长,但是对于硬盘来说也是异常重要的。

  单碟容量虽然对寻道时间的性能提升不大,但是在测试中还是能反映出Cheetah 15K.3硬盘的比Cheetah X15-36LP寻道时间略快。在ZD Media Winbench99 2.0测试中Cheetah 15K.3的读取寻道时间为5.81毫秒,减去15K PRM硬盘的潜伏期时间2.0毫秒,其真正的读取寻道时间为3.81毫秒,在对比测试中Cheetah X15-36LP硬盘真正的读取寻道时间为3.96毫秒。

  前面的数据传输率曲线图中我们已经能看到Cheetah 15K.3在数据读取传输率上大致的性能表现,下面我们来看看Cheetah 15K.3硬盘在读取数据传输率上具体的性能表现。

  Cheetah 15K.3硬盘最大数据传输率为76.3MB/s,Cheetah 15K.3硬盘最小数据传输率为51.1MB/s,相比之下Cheetah X15-36LP最大数据传输率为60.5MB/s,最小数据传输率为45 MB/s,前置较后者分别提高了26%和13%。

  通过在HDTach 2.61测试Cheetah 15K.3硬盘的写入性能,其最大写入速度达到了54.1MB/s,最小数据传输率达到了29.3MB/s,平均写入速度达到了43.7MB/s。依靠单碟容量的优势较Cheetah X15-36LP平均写入速度提升了2%。

  从上面的ZD Media Winbench99 2.0测试结果可以看出,Cheetah 15K.3的商业磁盘性能与高端磁盘性能较前一代Cheetah X15-36LP没有显著的变化。实际上Winbench99已经并不能很好的体现出高速SCSI硬盘设备的性能,后面我们使用了I/O Mater来测试Cheetah 15K.3硬盘在服务器系统下的性能。

  虽然本次测试硬盘不是系统硬盘,但是在运行整机测试软件ZD Business Winstone2001和ZD CC Winstone 2002时选择了运行应用程序的测试硬盘不同,仍然可以体现出两块硬盘对系统整体性能的影响程度。这个测试成绩要受到处理器、芯片组、内存、硬盘等多方面的影响,显然硬盘在这项测试中并不是影响成绩的最关键部分,因此两者的成绩差距并不大,但是还是能看出点Cheetah 15K.3的性能优势。

  CPU占用率低是SCSI设备的一个显著特点,在SCSI控制卡上会有独立的芯片负责处理SCSI硬盘的数据传输,当CPU将指令传输给SCSI卡后,就可以随即去处理后续的指令了,其它的相关工作就交给SCSI卡上的主控芯片自行处理了,从而不难想像为什么SCSI系统对CPU的占用率很低。

  不仅如此,在多任务性方面则表现在SCSI系统允许对一个设备进行数据传输的同时,另一个设备进行数据的查找,这在网络服务器系统中非常重要。ZD Media Winbench99 2.0的Disk CPU Utilization测试中Cheetah X15-36LP与Cheetah 15K.3性能相当。

  在小文件随机访问测试(图1)中,Cheetah 15K.3不敌Cheetah X15-36LP,考验小文件读写能力的OLTP测试也是如此(图2)。仅从性能来看Cheetah 15K.3更适于流式数据传输(图3),但在容量上的优势使其成为高档服务器/工作站的首选;让Cheetah 10K.6与两个Cheetah 15K比拼转速和寻道时间起决定性作用的随机访问可能并不算太公平,好在它单位容量成本低,流式传输能力也不错,对主流市场和VOD等应用颇有诱惑力。

  最后我们还在Photoshop 7.0下进行了实际应用性能测试:整个硬盘容量划为一个NTFS分区并设置为Photoshop 7.0的暂存盘,原始文件(3538×7327像素的TIFF,74.1MB)和生成的文件也都存放于此;整理硬盘后重启,打开原始文件并将其扩大为15000×30000像素(1.3GB),另存为不压缩的TIFF格式;整理硬盘后重启,打开生成的TIFF文件,复制图层后另存为PSD(2.6GB)格式。打开Photoshop的计时功能,记下每一步操作所耗费的时间进行对比。

  由于内存容量只有512MB,(除第一个操作步骤外)Photoshop对暂存盘的利用无疑是非常充分的,无论打开还是保存文件都是个读写并进的复杂过程,可以较为全面地考验硬盘真实的性能。也许得益于流式传输所占的比例较大,15K.3终于打败了X15-36LP。值得一提的是我们用ASC-39320D(打开HostRAID)与两块10K.6组成的RAID 0(294GB)充分展现了优势,尤其在“打开生成文件”操作中所花费的时间比单块10K.6的一半还要少!真不知两块15K.3组成RAID 0会是什么样子……

  由于没有专业的测试温度和噪音的设备,所以我们只能谈谈使用的主观感受。总体来说,Cheetah 15K.3硬盘在噪音方面略有改进,主要是在频繁寻道时噪音显的要比Cheetah X15-36LP更低,但是闲置状态下的噪音没有明显的改观,毕竟两者都是采用了同样的FDB马达。

  另外,同15000rpm硬盘的的高性能一样,其温度也非一般硬盘所能达到的,如果把手放在硬盘上5秒钟,你肯定会大叫起来。要使用这款硬盘最好要加装散热装置,即使不加装散热装置,起码也应该安装于通风良好的位置。

  测试总结:

  整个测试到此为止,由于Cheetah 15K.3在单碟容量上的翻倍提升,使得其在数据传输率上较上一代15000prm产品取得了大幅的改善,从测试成绩很清楚的看出,其盘片外圈的数据传输率已经超过了Cheetah X15-36LP硬盘外圈的数据传输率26%之多。而且超高的转速也使得其拥有了非同一般的寻道时间,在噪音方面它较上一代产品也得到了一定的改善,在综合性能上无疑Cheetah 15K.3是当今SICS硬盘中最强的。

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