Stolica.ru

ATA/100 - реальная производительность или маркетинговый ход? от 7 февраля 2001 года


John Howland
07/02/2001

Маркетинг производительности и наоборот

ATA/100, называемый иногда UDMA Mode 5, на сегодняшний день самой важной характеристикой при покупке жестких дисков IDE и материнских плат. Продукция не совместимая с ATA/100 никого не интересует. Но вот вопрос, дает ли этот стандарт какую либо реальную прибавку в производительности по сравнению с ATA/66 (или даже ATA/33 в конце концов)? Со всей ответственностью вам заявляю -НЕТ. Очень часто эти мои слова подвергались сомнениям, часто мне говорили, что в этом вопросе я не прав (иногда даже не слишком вежливо). Но мое мнение основывается на многих часах тестирования с использованием различных материнских плат, чипсетов и жестких дисков, так что полагаю, пришло время осветить до конца этот вопрос и опубликовать результаты проведенных тестов.

Прежде всего, вам необходимо понимать, как работает жесткий диск при попытке получения данных с поверхности носителя и передачи их материнской плате. Описание этого не является темой сегодняшней статьи, так что полагаю, что эту теоретическую часть вы изучите самостоятельно.

Самое главное, что необходимо помнить, заключается в том, что скорость ATA/100 (100Мб/сек) относится ТОЛЬКО к передаче данных из буфера жесткого диска. То есть, когда операционная система не может найти требуемые ей данные в собственном кэше, и в кэше контроллера они тоже отсутствуют, но есть в буфере харда, то нет необходимости фактического поиска их по диску. Вот это маленькое количество данных, помещающееся в буфер жесткого диска, и будет передано со скоростью ATA/100. А любые данные запрашиваемые с поверхности диска ни как не могут быть получены столь быстро. Вероятность того, что система найдет необходимые вам данные в дисковом буфере стремится к нулю, так как размер буфера крайне мал. Так что, в любом случае, ограничивающим фактором является скорость передачи данных с поверхности диска в буфер, а она одинакова, что у ATA/100, что у ATA/66, да и у ATA/33 дисков практически такая же.

Что же тогда является наилучшим показателем производительности вашего жесткого диска? Скорость, измеряемая при длительной передаче данных, которая показывает насколько быстро может передаваться непрерывный поток данных или как быстро диск может находить и передавать вашей прикладной программе множество разрозненных данных (то есть то, что в буфер ни как не поместится). Спецификация ATA/100 подразумевает. Что диск обладает способностью передавать данные в буфер и из буфера со скоростью 100Мб/сек. В технических характеристиках жестких дисков IBM GXP сказано, что передача последовательных данных в них осуществляется со скоростью 37Мб/сек, что существенно ниже скоростей буфера и уATA/100 и у ATA/66, и лишь немного превышает предел ATA/33 (в результатах тестов, приведенных ниже вы все это подробно можете разглядеть). Жесткий диск WD 200BB показал мне при тестировании максимальную скорость передачи данных 50Мб/сек и минимальную 30.5Мб/сек, Maxtor тоже не вышел за пределы 50Мб/сек… все это так же менее, чем обеспечивает буфер ATA/66.

А что же требуется, чтобы повысить скорость непрерывной передачи данных? Для этого нужна либо более быстрая скорость вращения диска и/или большая плотность записи. Вот основная причина почему сегодняшние жесткие диски показывают большую производительность, чем их предшественники: более высока частота вращения и более плотная запись на меньшем количестве поверхностей меньшего размера. Современные ATA/100 диски со скоростью вращения 7200 оборотов в мин (rpm), естественно демонстрируют очень малую потерю в производительности при установки их в режим ATA/33, а в режиме ATA/66 вообще работают так же, как и в родном ATA/100. Вот вам причина, почему жесткий диск 7200-rpm всегда немного быстрее чем диск 5400-rpm, независимо от его режима ATA. Более плотная запись данных так же является причиной того, почему более новые 5400-rpm ATA/100 диски могут показывать производительность близкую к более старым 7200-rpm ATA/66 дискам.

Так что если вы всерьез желаете получить существенную прибавку в производительности благодаря использованию жесткого диска ATA/100, то вам придется подождать выпуска 10,000-rpm (или даже больше) моделей IDE дисков, чтобы всерьез почувствовать преимущество по сравнению с ATA/66. И еще один момент с которым я столкнулся в процессе тестирования - эффект дискового кэша операционных систем. Чем большее количество оперативной памяти у вашего компьютера, тем большего размера дисковый кэш задействует операционная система, и тем лучше производительность вашего жесткого диска. Так что установив в систему больше оперативной памяти, вы тем самым поднимете и производительност дисковой подсистемы.

Установки теста

Ладно, скажете вы… докажи нам… так доказываю! В тестах я использовал несколько разных чипсетов, чтобы быть уверенным, что нет никаких проблем, связанных с конкретным чипсетом. Кроме тог, так как некоторые люди имеют глубокое убеждение, что все чипсеты VIA имеют слабую производительность, которая ограничивает результаты тестов, я использовал материнскую плату на чипсете i815Е вместе с платой на чипсете VIA Apollo Pro 266. Я думал об использовании жесткие диски от двух разных производителей, но многие часы тестирования убедили меня, что разницы в производительности между дисками разных фирм (проверял я на WD, IBM и Maxtor) практически никакой.

Материнская платаSoyo 7VDASoyo 7ISA+
ЧипсетVIA Apollo Pro 266I815E
ПроцессорPentium III 800EBPentium III 800EB
Память128Мб PC2100 DDR SDRAM128Мб PC133 CAS 2
Жесткий дискWD 200BB - 20Гб ATA/100 7200 RPMWD 200BB - 20Гб ATA/100 7200 RPM
Оперативная системаWin98 SEWin98 SE
Драйвер Busmaster-аMS Win 98 SEIntel - поставляемый с 815 .inf update
Кэш жесткого диска WindowsАвтоАвто
ВидеокартаCardex GeForce II MX 32МбCardex GeForce II MX 32Мб
Видеорежим1024x768-64K @ 85Гц1024x768-64K @ 85Гц

Почему я выбрал именно эти две материнские платы? Просто потому, что именно на них присутствует BIOS, способный полностью поддерживать скорости ATA/100. Большинство материнских плат, которые я тестировал имели в качестве южного моста VIA 686B (с поддержкой ATA/100), но BIOS на них не был оптимизирован к полным скоростям ATA/100. Среди таких плат могу назвать Soyo K7VTA-B, K7VMM-B 7VCA2; MSI K7T Pro 2A и Gigabyte 7DX (северный мост AMD 761 и южный мост VIA 686B). Плата 7VDA с ее чипсетом Apollo Pro 266 DDR использует новый южный мост от VIA с подержкой ATA/100. А буква 'E' в названии чипсета i815 обозначает как раз поддержку чипсетом ATA/100.

Для тестирования я использовал два совершенно различных бенчмарка. Первый это HD Tach, так как он достаточно популярен и способен сообщать о "взрывной" передаче данных (единственный путь точно узнать какой режим ATA используется). А второй это ZD Labs Winbench и Winstone, так как его тесты основаны на реальных приложениях, почему должны дать достаточно наглядные результаты. Золотое правило тестера заключается в том, что никогда не следует доверять одному тесту, и если вы использовали два теста и они показали разные результаты, то берите третий…

Результаты теста

Ну а теперь приступим к жутким циферкам. Каждый тест я выполнял по 3 раза, если результаты тестов различались более чем на 3%, то я запускал их еще по 3 раза и так далее. Ну а из полученных трех результатов я использовал лучший. Кроме того я протестировал материнскую плате на чипсете VIA со стандартными драйверами Win98SE VIA Busmaster, с VIA 4-in1 4.26a и 3.0.11 Busmaster only. Никакой прибавки производительности по сравнению с драйверами Win98SE не оказалось, поэтому эти результаты я приводить не буду. Так же я попробовал драйвер Intel Ultra ATA и так же не увидел никакой разницы со стандартным 815 .inf update. Перед каждым тестом диск проходил полную дефрагментацию. Для тестирования различных режимов ATA я использовал утилиту от WD, которая позволяет изменять параметры диска ATA/33, 66 или 100.

Материнская плата 7VDA7VDA7VDA7ISA+
Режим ATA3366100100
 
HD Tach 2.60
Random Access10.910.910.911.4
Read Burst30.659.585.385.7
Read Max.2 4833330973293832932
Read Min.18740231892268723088
Read Avg.24180256942594025969
CPU Utilization8.39.68.16.6
 
Business Winstone 200134.535.435.634.8
Content Creation Winstone 200133.634.934.735.5
 
Winbench 99
Business Disk6010608063506280
High Disk18100191001930019100
Disk Transfer - Beginning24200322003230032400
Disk Transfer - End24400329003290033000
Access11.011.011.011.0
CPU Utilization1.421.491.491.77

Выводы

Я не буду делать никаких выводов, так как цифры говорят сами за себя. Но как и говорилось выше, ATA/66 и ATA/100 показывают практически одинаковые результаты, которые лишь незначительно выше результатов ATA/33. Основываясь на полученных данных, я лично не вижу смысла заниматься апгрейдом с ATA/66 до ATA/100. А вот поменять жесткий диск 5400-rpm на 7200-rpm, это совсем другое дело, стоящее своих денег.

Источник: Real World Technologies