A+ A A-

Тестирование 3Тб жесткого диска WD Caviar Green WD30EZRS (WD30EZRSDTL): праздник к нам приходит?

  • Обновлено 01.01.2013 20:15
  • Автор: Николай Андрианов (Slayer)

Содержание материала

 

MBR, GPT, BIOS,UEFI и операционные системы

В последнее время много копий сломано об BIOS и его замену — UEFI BIOS.
Принципиальные отличия для жестких дисков — UEFI полностью поддерживает диски свыше 2Тб.

Подробно об этом написано в этом документе.

Мы процитируем основные моменты с нашими дополнениями и примером для платформы Intel LGA 1155 и операционной системы Windows 7 Домашняя Расширенная х64.

Одним из основополагающих элементов архитектуры систем хранения данных является сектор. Сектор — это наименьший физический блок представления данных на жестком диске. Более 30 лет назад длина сектора была определена равной 512 байт, и это ограничение сохранилось до сих пор. Сегодня существует тенденция к переходу на сектор размером 4 КБ (Advanced SectorFormat), но этот переход не будет реализован на уровне хоста (контроллеров жестких дисков, ОС, BIOS и т. п.) еще несколько лет. И все это время отрасли систем хранения данных придется мириться с базовым размером сектора в 512 байт, несмотря на растущую потребность в дополнительной емкости.

С секторами жестких дисков также связано другое принципиальное решение в области архитектуры. Оно касается пространства, выделяемого для адресации секторов. Каждому сектору назначается уникальный адрес, который определяет местонахождение данных на жестком диске. Этот адрес называется адресом логического блока (LBA). В конце 1970-х и начале 1980-х годов никто даже не мог предположить, что емкость жесткого диска сможет приблизиться к 1 Тб, поэтому казалось, что диапазона адресов LBA, ограниченного до 2,1 Тб, будет более чем достаточно. В результате в операционных системах, контроллерах BIOS, контроллерах жестких дисков и драйверах устройств использовалось одно и то же базовое ограничение максимального размера жесткого диска или логического устройства хранения данных до 2,1 Тб.

Теперь, когда отрасль выпустила жесткие диски, емкость которых превышает этот предел в 2,1 Тб (2,19 Тб), все внимание уделяется тому, как внедрить новое поколение жестких дисков.

 

Персональные компьютеры — три сценария использования

Необходимо рассматривать три разных варианта установки:
1. Внедрение любого жесткого диска собственной емкостью более 2,1 Тб при использовании Microsoft Windows XP или более ранней версии, а также при использовании другой операционной системы, не поддерживающей адресацию Long LBA.

2. Внедрение незагрузочного жесткого диска собственной емкостью более 2,1 Тб при использовании операционной системы, поддерживающей адресацию Long LBA.

3. Внедрение загрузочного жесткого диска собственной емкостью более 2,1 Тб.

Вариант первый
Не существует решения для успешного использования жестких дисков емкостью более 2,1 Тб при работе с операционными системами, не поддерживающими длинные адреса логических блоков (это часто называется адресацией Long LBA). Сюда относится ОС Windows XP, которая по-прежнему установлена на множестве компьютеров.
Кстати, возможно Windows XP x64 Edition, которая построена на ядре Windows Server 2003 x64, сможет использовать диски больше 2 терабайт.

Адресация Long LBA расширяет число байтов, используемых в блоке дескриптора команд (CDB), для обеспечения доступа к диапазону LBA, выходящему за пределы 2,1 Тб. CDB — это просто структура данных, используемая для форматирования данных, передаваемых между главным компьютером и жестким диском.

Основным элементом этих данных является адрес LBA, который указывает жесткому диску, к какому конкретно сектору данных происходит обращение.

Операционные системы, не поддерживающие адресацию Long LBA, не могут распознать жесткий диск емкостью более 2,1 Тб.

На практике использование жесткого диска емкостью более 2,1 Тб в Windows XP может привести к непредсказуемым результатам, в зависимости от используемой системы BIOS. Возможно, ОС распознает только емкость до предела 2,1 Тб или только емкость сверх этого предела. Таким образом, жесткий диск емкостью 2,5 Тб может быть распознан операционной системой Windows XP как жесткий диск емкостью 400 ГБ или 2,1 Тб, но не как жесткий диск емкостью 2,5 Тб.

Для использования жестких дисков собственной емкостью более 2,1 Тб требуется ОС Windows Vista, Windows 7 или другая ОС, поддерживающая адресацию Long LBA.


Вариант второй
Если жесткий диск не предполагается использовать как загрузочный, то остается дополнительное требование — жесткий диск должен быть разбит на разделы с использованием таблицы разделов GUID Partition Table (GPT).

Таблица разделов GPT была определена в составе более полной спецификации, изначально выпущенной компанией Intel с целью создания замены для первоначальной системы BIOS ПК. Этот стандарт получил название Extensible Firmware Interface (EFI), и его спецификацией теперь управляет организация Unified EFI Forum (UEFI). Помимо других усовершенствований, GPT предусматривает значительно расширенную схему адресации LBA, которая позволяет использовать жесткие диски емкостью более 2,1 Тб. Кроме того, устаревший стандарт MBR (Master Boot Record) приводит к тем же ограничениям, о которых
говорилось выше, и ограничивает емкость жесткого диска до 2,1 Тб.

 

Вариант третий
При использовании жесткого диска емкостью более 2,1 Тб в качестве загрузочного применяются те же требования, которые описаны выше во втором варианте, а также два дополнительных требования.

Во-первых, чтобы преодолеть проблемы с внедрением жестких дисков емкостью более 2,1 Тб (для загрузочных дисков), важно рассмотреть устаревшую систему BIOS ПК. Стандарт BIOS ПК, который использовался в течение многих лет, имеет то же самое основополагающее ограничение, не позволяющее адресовать жесткий диск емкостью более 2,1 Тб. На сегодняшний день единственное решение для обхода этого ограничения заключается в использовании нового стандарта BIOS, также разработанного организацией UEFI Forum. В BIOS стандарта UEFI реализован ряд расширений по сравнению с возможностями устаревшей системы BIOS ПК. В число этих расширений входит возможность адресации жестких дисков емкостью более 2,1 Тб.

На момент публикации этой статьи (10.02.2011г.) UEFI BIOS используется только на десктопных материнских платах для платформы Intel LGA 1155.
И то не на всех — например, Gigabyte не использует UEFI в своих продуктах для этой платформы.

Вторым требованием для дисков емкостью более 2,1 Тб является использование совместимого драйвера контроллера жестких дисков. Одним из наиболее популярных драйверов, используемых на рынке ПК, является драйвер Intel Rapid Storage.
Этот вопрос мы изучили на нашей системе, построенной на Intel LGA 1155 платформе.
Несмотря на то, что мы использовали версию 10.0 драйвера, система видела отформатированный раздел в 27хх Гб, после его удаления — система определила свободное место в 750Гб.

Чтобы диск стал полностью доступен, необходимо использовать свежую версию Intel Rapid Storage:
Intel Rapid Storage
Версия драйвера до 10.1 не обладает полной поддержкой дисков больше 2.1 Тб.

Такую информацию мы почерпнули о нашем диске WD Caviar Green WD30EZRS в этой утилите:
Intel Rapid Storage. Информация о диске

Также, можно использовать стандартный драйвер жесткого диска Windows, который входит в установочный комплект Windows Vista и Windows 7.

Дополнительно, мы рекомендуем посмотреть таблицу совместимости дисков объемом выше 2 Тб, на сайте WD.


MBR и GPT в Windows 7

Несмотря на то, что мы выполнили все вышеперечисленные требования, во время тестов, мы столкнулись с ограничениями некоторых тестовых пакетов — они не могли работать с GPT дисками.

Диск c GPT:
Диск c GPT

 

Диск с MBR:
Диск с MBR

Как видите, когда диск использует MBR, он разбивается на два раздела — 2Тб и остальное.

К такому финту нам пришлось прибегать дважды в ходе тестирования.


Тестовый стенд и методика тестирования WD Caviar Green WD30EZRS

Тестирование проходит по методике тестирования жестких дисков (HDD) и твердотельных накопителей (SSD).

Главные оппоненты 2Тб ветерана — твердотельный накопитель WD и топовый представитель единственной линейки десктопных диской со скоростью вращения шпинделя 10000 об/мин.

Процессор

Intel Core i5-2500K

Кулер процессора

Noctua NH-D14

Термопаста

Arctic Cooling MX-4

Материнская плата

Biostar TP67XE

Оперативная память

Kingston KHX1600C8D3K2/4GX

Видеокарта

Nvidia GeForce GTX 580

Системный жесткий диск

WDC SSC-D0064SC-2100 (64Гб)

Корпус

AeroCool Xpredator Evil Black Edition

Контрольная панель

Встроенный реобас на 2 канала (6 вентиляторов)

Блок питания

Enermax Revolution 85+ ERV1250EGT (1250Вт)

Монитор

21.5" Benq V2220H

Операционная система

Windows 7 Домашняя Расширенная х64


Диск WD Caviar Green WD30EZRS был подключен к SATA III порту материнской платы, хотя и не нуждался в этом.
Однако мы были вынуждены использовать именно порт SATA III, ввиду аппаратного бага, обнаруженнов во всех чипсетах Intel 6й серии ( то есть для всех сегментов рынка от мобильного до серверного для сокета LGA 1155).

Безопасны только 2 порта SATA III и внешние контроллеры (набортные или же в виде плат расширения).
Продукты на базе исправленных чипсетов 6й серии появятся не раньше апреля.

Процессор Intel Core i5-2500K был разогнан до 4.5ГГц при напряжении 1.26В:
Конфигурация тестового стенда. CPU-Z. CPU


Технология TurboBoost включена:
Конфигурация тестового стенда. CPU-Z. CPU

 

Материнская плата Biostar TP67XE:
Конфигурация тестового стенда. CPU-Z. Mainboard

 

Подсистема оперативной памяти:
Конфигурация тестового стенда. CPU-Z. Memory

Комментарии