Šķiet, cietā diska izvēle ir salīdzinoši vienkāršā lieta. Izvēlamies nepieciešamo ietilpību, plašu (reālo datu nesēju) griešanās ātrumu, kas jo lielāks, jo ātrāk norit datu apmaiņa ar disku, un iegādājamies cenas ziņā pieņemamu disku. Līdz apmēram 2009. gadam tā arī bija. Tad par augstu, bet sniedzamu cenu masveidā kļuva pieejami diski, kas veidoti izmantojot NAND zibatmiņu – SSD diski (pirmie SSD gan izlaisti jau ap 2006. gadu). Šodien izvēle jāizdara jau starp četru veidu diskiem. Jau zināmajiem HDD un SSD, kurus papildina 2010. gadā ieviestie SSHD – hibrīddiski un duālie diski, kas ir šī gada jaunievedums. SSHD būtībā ir standarta cietais disks, kas papildināts ar salīdzinoši nelielu (daži GB) zibatmiņas buferi. Šis buferis tiek izmantots biežāk nolasīto datu uzglabāšanai, un datu pārvaldību veic diska programmatūra, bez lietotāja iejaukšanās iespējas. Rezultātā, piemēram, operētājsistēma ielādējas gandrīz tikpat ātri, kā no SSD diska.

Duāldisku uzbūve ir citāda. Tajos standarta diska korpusā, tātad piezīmjdatoram tās ir 2.5 collas, ievietoti faktiski divi diski – SSD un HDD, jeb kā apzīmē pagaidām vienīgais ražotājs Western Digital SSD + HDD. Svarīgi saprast (no pieredzes - reizēm jauc pat cilvēki, kuri labi pārzina cieto disku piedāvājumu un tipus), ka tas nav hibrīddisks, te ir runa par divām iekārtām, kuras lietotājs var izmantot pēc saviem ieskatiem. Nu un loģiski, ka operētājsistēmu paredzēts izvietot SSD sadaļā, bet citus datus – HDD sadaļā.

Tātad ir skaidrs, ka šodien izvēloties piezīmjdatora cieto disku, ir jāizvēlas viens no četru veidu diskiem – HDD, SSD, SSHD vai Duāldisks. Bet kā izvēlēties un kā zināt vai ražotāji tiešām piegādā to, ko sola? Uz šiem jautājumiem centīšos sniegt atbildi šajā publikācijā. Un lai to varētu darīt kompetenti, izdevās testam iegūt piecus HDD, trīs SSD, vienu SSHD un vienu un pagaidām vienīgo duāldisku. Tātad kopā apskatīti deviņi cietie diski, kas aptver visus iespējamos to veidus.

HDD

Apskatītie HDD labi aptver šodien pieejamo disku klāstu, jo testēti ir gan plānie (slim – 7mm biezi) diski ar griešanās ātrumu 5400 apgr/min un 7200 apgr/min, gan arī standarta 9.5 mm biezi, diski.

Saprotams, ka šajā disku kategorijā viss ir vairāk vai mazāk skaidrs. Diska darbības ātrums ir atkarīgs no labi izprastiem parametriem. Tie ir diska griešanās ātrums, datu blīvums diskā u.c.

Un jāatzīst, pārsteigumu tiešām nebija. Diski godam pildīja tiem dotos uzdevumus, katrs ar savu ātrumu.

SSD

Zibatmiņas diski ir otrā izprastākā disku grupa. Kaut arī tie ir jauna tehnoloģija, tomēr nu jau ir skaidrs, ka bērnu slimības ir pārslimotas un šobrīd pieejamie diski ir atbilstoši tam, ko no tiem sagaidām.

Apskatīju gan dažādu vecumu (izlaiduma gada) 120 GB diskus, gan arī disku, kura ietilpība ir 1 TB. Tātad arī šeit izlase ir laba un aptver iespējamās opcijas.

SSHD

Testam bija pieejams Seagate 1 TB SSHD ar 8 GB SLC NAND zibatmiņas. Jau testu uzsākot, ir zināms, ka SSHD nenodrošina būtisku nejaušas rakstīšanas/lasīšanas un secīgas rakstīšanas/lasīšanas veiktspējas uzlabojumu, tomēr šādus tādus interesantus rezultātus guvām.

Vēl interesanti ir tas, ka šajā diskā izmantota SLC tipa NAND zibatmiņa, kas ir krietni izturīgāka par MLC tipa NAND, kas šobrīd tiek izmantota SSD diskos. Ar „izturīgāka” ir domāts atmiņas šūnu pārrakstīšanas reižu skaita rādītājs (SLC tas ir ap 100 000, bet MLC vien ap 10 000 reižu, praksē šodien SSD disku specifikācijās parasti minētas vien ap 3000 reizes), nevis ātrdarbība vai kas cits. Izturīgāka (3-10x) ir t.s. eMLC (enterprise MLC), bet SLC rādītājus tā nesasniedz. Salīdzinoši jauns NAND tips ir TLC (Triple Level Cell), kas izmantota piemēram Samsung 840 sērijas SSD.

Uzziņai: MLC NAND zibatmiņā vienā atmiņas šūnā var ierakstīt vienu informācijas bitu (tai ir divi stāvokļi „0” un „1”). MLC vienā šūnā attiecīgi var ierakstīt divus informācijas bitus (četri stāvokļi), bet TLC – trīs bitus (deviņi stāvokļi). Vēl eksistē zibatmiņa, ko SanDisk izmanto savās X4 atmiņas kartēs, kuras šūnām ir 16 iespējamie stāvokļi, tātad vienā šūnā iespējams ierakstīt četrus bitus. No zibatmiņas tipiem SLC ir ātrākā (piekļuves laiks 100 ns, pret MLC 120-150 ns).

Duāldisks

Disku salīdzinājuma veikšanas laiks, kaut arī neplānoti, tomēr labi sakrita ar WD jaunā WD Black² Dual Drive 2.5" 120 GB SSD + 1 TB HDD izlaišanu. Un, pateicoties WD pārstāvim, šo disku bija iespēja apskatīt un arī novērtēt tā veiktspēju. Bija interesanti un tika iegūtas jaunas zināšanas. Šo disku apskatījām arī individuāli. Zparks materiāls šeit.

Disku grupas

Lai atvieglotu testu procedūru diskus testēju vien divās grupās – HDD un SSD. Kādēļ tā? Iemesli tam ir vienkārši izprotami. Vienīgo SSHD disku piegrupēju pie HDD diskiem, jo tā veiktspēja tiešām standarta testos ir līdzīga šiem HDD. Zibatmiņas bufera esamība, kā priekšrocība izpaužas tikai īpašos apstākļos, piemēram, ielādējot operētājsistēmu, kas loģiski notiek jūtami ātrāk. Savukārt vienīgo duālo disku testēju kā SSD disku, jo datora ātrdarbība un tātad arī visu testu veikšanas ātrums, ir atkarīgi tieši no šī diska 120 GB ietilpīgās SSD daļas. HDD sadaļa ir paredzēta tikai datu uzglabāšanai, kam ātrdarbība nav kritiskākais parametrs. Protams, izmērīju arī HDD veiktspēju, bet ne testos, kam nepieciešama operētājsitēmas instalēšana, jo tas ir grūti paveicams un nav pat paredzēts.

Testi

Nevienā disku testēšanā neiztiek bez t.s. sintētisko testu izmantošanas. Protams, izņēmums nebija arī šis tests. Tomēr plaši ar to nenodarbojos un izmantoju vien CrystalDiskMark 3.0.3a, kas ir labi pazīstams un ikvienam bez maksas pieejams disku ātrdarbības tests Windows videi.

SSD diskiem izmantoju arī ATTO Disk Benchmark, jo tas labāk parāda SSD disku reālo veiktspēju īpašās testēšanas metodoloģijas dēļ.

Īpaši SSD disku veiktspējas noteikšanai ir izstrādāts hibrīdtests AS SSD Benchmark (izmantoju versiju 1.7.4739.38088). Šo testu izmantoju tikai SSD disku testēšanai. Sīkāk te un te.Tas ne tikai veic SSD diska veiktspējas novērtēšanu, bet arī imitē vairākus ikdienas lietojumus, simulējot to radīto slodzi. Tas ļauj gūt ieskatu diska ātrdarbībā apstākļos, kas nedaudz tuvāki reāliem, nekā vienkārši hibrīdtests.

Lai varētu novērtēt to, cik ātri pieejami dati atkarībā no tā, kurā vietā uz diska tie ir, izmantoju divus testus, kas veic ātrdarbības novērtējumu visā diska apjomā. Šis tests galvenokārt svarīgs HDD, jo kā zināms, tā ārējie sektori attiecībā pret diska galviņu pārvietojas ar lielāku lineāro ātrumu, un līdz ar to arī datu apmaiņa ir artāka, nekā lasot/rakstot iekšējos (tos, kas tuvāk diska asij) celiņus. Ātrdarbības atšķirība ir ievērojama, tādēļ operētājsistēmu vienmēr ieteicams izvietot ārējos sektoros, kas arī ir diska apjoma “sākums” kur, piemēram, Windows gadījumā parasti izvietojas C:\ disks.

Citu tipu diskiem šis nav tik ļoti svarīgi, jo pat SSHD, kas arī ir HDD ar nelielu zibatmiņas buferi, tomēr šo buferi izmantojot, mazina, vai pat novērš HDD ātrdarbības īpatnības. Savukārt SSD visas atmiņas šūnas, vismaz kamēr disks ir jauns, ir ar vienādu piekļuves ātrumu, tādēļ operētājsistēmu var optimāli izvietot jebkur diska apjomā.

Diska ātrdarbību apjoma ietvaros testēju izmantojot HD Tune Pro, kas pieejama izmēģinājumam, un Gnome Disk Utility, kas ir Linux disku pārvaldības rīks, kas spēj veikt arī ātrdarbības testu. HD Tune Pro darbināju Windows 8 vidē, bet Gnome Disk Utility – Ububu Linux 14.04 LTS vidē.

Visi šie testi paredzēti diska tehniskās veiktspējas noteikšanai. Tomēr diski jau tiek izmantoti datoros, reālu programmu darbināšanai. Tātad jāveic disku veiktspējas novērtēšana, darbinot reālas programmas. Lai šo testu veiktu pēc iespējas profesionāli un tā, ka ir labi zināms, ko tests dara, uzrunāju Microsoft Latvija cilvēkus ar lūgumu atbalstīt šos manus centienus. Diemžēl saņēmu īsu atbildi, kas vēstīja, ka visi Microsoft speciālisti ir ļoti aizņemti, un, ka nav vērts tērēt, laiku darot, to, ko citi, jau veikuši, proti, internetā jau visus rezultātus dabūt var. Iespējams, ka tā, bet es tomēr biju plānojis disku testu veikt.

Nākamais solis bija uzrunāt Latvijas Universitātes Linux Centra vadītāju Leo Trukšānu. Kopā ar Linux centra cilvēkiem nospriedām, ka jāveido tādi testi, kas intensīvi izmanto cieto disku, bet citas datora sistēmas noslogo pēc iespējas minimāli. Tika nolemts, ka operētājvide būs Ubuntu Server 12.04.4 LTS 64 bitu versija un testi tiks darbināti izmantojot shell skriptus, kurus izsauks no komandrindas.

Ir izveidoti trīs testi. Tie:

• veic ODT datnes konvertēšanu uz PDF, izmantojot LibreOffice Writer;
• veic gzip arhīva datnes pārpakošanu;
• veic darbības postgreSQL datubāzē.

Lietojumu testi apstiprināja to, kas bija sagaidāms un ļāva uzzināt arī šo to jaunu. Noskaidrojās, ka SSD diski ir būtiski ātrāki par HDD, ka HDD griešanās ātrumam ir nozīme, un ka SSHD dažiem lietojumiem ir ātrdarbības ziņā līdzvērtīgs SSD, bet citiem iegūtie rezultāti ir nestabili. Proti, dažreiz tie uzdevumu veic ātri, dažreiz lēni. Tas skaidrojams ar to, ka nejaušām lasīšanas/rakstīšanas darbībām, SSHD ne vienmēr izmanto tikai zibatmiņas buferi.

Metodoloģijas apraksta autors: Leo Trukšāns, Latvijas Universitātes Linux Centrs

LibreOffice tests parāda biroja lietotnes ielādes un vienkārša dokumenta atvēršanas laiku. Testā tiek komandrindas režīmā (bez grafiskā loga) izsaukts LibreOffice Writer programmas dzinējs, un tam ir dots uzdevums pārveidot doto ODT datni uz PDF formātu. Uzreiz pēc konvertēšanas beigām programma beidz savu darbu. Tā kā norādītais dokuments ir ļoti vienkāršs (10 lappuses vienkārša, neformatēta teksta latīņu valodā), kopējais testa laiks sastāv galvenokārt no LibreOffice dzinēja un dokumenta atvēršanas un aizvēršanas. Testā LibreOffice programma tiek izsaukta ar šādiem slēdžiem:

libreoffice --headless --invisible --convert-to pdf --outdir <mērķis> <odt>

ODT ir rediģējams formāts, kas atbilst OpenDocument standartam un Latvijas Valsts Standartam (LVS ISO/IEC 26300:2009), to dabīgi atbalsta atvērtā pirmkoda bezmaksas biroja pakete LibreOffice un vairāk kā 50 citas biroja programmas.

Arhivēšanas tests parāda arhīva veidošanas laiku ar GZIP saspiešanas algoritmu. Testā arhivēšanas komandai tar tiek dots izveidot arhīvu, ieliekot tajā 992MB lielu datni, kas satur WikiPedia latviskās daļas ierakstu metadatus. Izveidotais arhīvs ir 147MB liels, tātad saspiešana ir notikusi līdz 6,75:1. Testā tar komanda tiek izsaukta ar šādiem slēdžiem:

tar -zcf <arhīvs> <datne>

SQL tests parāda daudzveidīgu SQL pieprasījumu izpildes laiku. Tests ir balstīts uz atvērtā pirmkoda SQL servera PostgreSQL. Testā tiek lietots PostgreSQL standarta stresa testu rīks pgbench. Tas vairākkārtīgi izpilda noteiktu SQL komandu scenāriju, spēj to darīt paralēlās sesijās, un beigās aprēķina vidējo transakciju skaitu sekundē. Izpildīto SQL komandu scenārijs ir līdzīgs datubāžu stresa testiem nozarē populāram scenārijam TPC-B, izpildot piecas SELECT, UPDATE, un INSERT komandas katrā transakcijā. Šinī gadījumā pgbench tiek lietots 4 paralēlos pavedienos, ar 8 klientu simulēšanu, katram klientam – 1000 transakcijas. Testā pgbench komanda tiek izsaukta ar šādiem slēdžiem:

pgbench -n -c 8 -C -j 4 -t 1000 bench

Testi tika veikti uz EXT4 failsistēmas ar noklusētajiem montēšanas parametriem. Izmantotā Linux distributīva versija - Ubuntu Server 12.04.4 LTS 64 bitu.

Testa vajadzībām nepieciešamo datoru piegādāja Capital tādējādi sniedzot būtisku atbalstu Zparks piezīmjdatoru disku testu 2014 tapšanā.

Testam tika izmantos Capital ONe BW1 dators ar Windows 8 [6.2 Build 9200] (x64). Lietojumu testam katrā testējamajā diskā tika instalēta Ubuntu, bet Windows testiem operētājsistēma tika klonēta no diska, ar kuru dators bija piegādātās.

Konfigurācijas apraksts: procesors Intel Pentium G3220 3000MHz 3MB S1150; operatīvā atmiņa 4+4 GB DDR3 1600MHz; cietais disks Seagate Barracuda 500GB 7200RPM 6GB/S 16MB (netika testēts); pamatplate MSI MB H81M-P33 s1150 2*DDRIII+1*PCIEx16,2*SATA3, 2*USB, HDAudio, Gblan, DVI; DVD-R.

Izmantotā Linux verisja - Ubuntu Linux 12.04