FAT начинает и выигрывает.

Выше мы протестировали новые модели IDE винчестеров и их работу по протоколам Ultra ATA/33 и Ultra ATA/66. Однако в наше поле зрения не попали некоторые интересные моменты, способные расширить представления о реальных возможностях дисков. Их то мы и рассмотрим напоследок.

Как известно, Windows NT 4.0 сама по себе не поддерживает файловую систему FAT32. Помочь исправить эту ситуацию может, например, выполненный компанией Winternals Software системный драйвер под NT 4.0, обеспечивающий поддержку FAT32 для всех дисков, кроме, разумеется, системного (загрузочного) диска Windows NT. Драйвер позволяет операционной системе беспроблемно работать (читать, писать, проверять Scandisk’ом, запускать приложения) с дисками, отформатированными средствами Windows 98/95 как FAT32 (NT не может форматировать как FAT32). В составе идет также отдельная программка chkfat32.exe для проверки дисков FAT32. Я уже давно использую такой драйвер и проблем с ним не обнаружил. Единственные (но закономерные) неудобства для дисков с FAT32: не работают некоторые NT-шные дисковые утилиты (дефрагментаторы и пр.), форматирование на FAT32 и загрузка с FAT32-дисков. Но, имея на загрузочном FAT-диске вторую ОС Windows 98, эти проблемы легко решаются. Для Windows 2000, где FAT32 поддерживается изначально, все таких проблем не существует.

К чему это я? А к тому, что производительность винчестеров под NT на файловой системе FAT32 значительно выше, чем на NTFS. В самом деле, достаточно взглянуть в таблицу 4 или на соответствующие диаграммы (см. ниже), чтобы воочию в этом убедиться! Величина прироста скорости при переходе с NTFS на FAT32 зависит от модели диска и вида теста, но сам прирост есть практически всегда. Даже, несмотря на слегка возросшее среднее время доступа к диску, файловая система FAT32 уверенно обгоняет NTFS во всех прикладных тестах! Причем, для профессиональных приложений прирост скорости дисков на FAT32 составляет в среднем 20-25 %, а для офисных приложений он достигает до 25-40 процентов. Копирование файлов также ускоряется, и если для крупных файлов прирост не всегда велик, то для множества мелких файлов он ощутим и равен в среднем 11-25 процентов, а для некоторых дисков перевалил аж за 40 процентов! Полный триумф тандема «Windows NT 4.0 + FAT32».

NTFS vs FAT32 - тесты Winbench 99

NTFS vs FAT32 - тест копирования файлов

В чем же причина такого преимущества FAT32 перед NTFS? Одна из возможных причин: отличия в размере кластеров (для NTFS они могут быть в несколько раз меньше при одинаковом объеме диска). Другая — потери скорости на обеспечение «механизма безопасности файловой системы» в NTFS, то есть проверку авторизации доступа каждый раз при обращении к диску (подробнее см. многочисленные талмуды по Windows NT 4.0). Размеры кластеров составляют 4, 8 и 16 килобайт в FAT32 для дисков менее 8, 8-16 и более 16 Гбайт соответственно, и не более 4 килобайт для дисков такого объема в NTFS (можно задавать и меньше). Кроме того, для «прародительницы» — файловой системы FAT, известной также как FAT16 (которой, несмотря на ее «рудиментарную атавистичность», до сих пор многие успешно пользуются), — размеры кластеров могут быть еще больше: до 32 килобайт для дисков 1-2 гигабайт.

Чтобы выяснить влияние размера кластеров и файловой системы на производительность дисков, были проведены соответствующие тесты с использованием логического диска объемом 2 Гбайта, сформированного в наиболее быстрой части винчестера (то есть именно той части, которая тестируется большинством прикладных тестов, если диск отформатирован на весь объем). Использовались диски WD Expert AC29100D и Maxtor DM PLus 5120 91024D4 как два характерных представителя различных тенденций современного «дискостроения». Результаты сведены в таблицу 5 и проиллюстрированы на диаграммах ниже. Синим цветом даны лучшие, а красным худшие значения для каждой категории. В дополнение, измерена скорость работы на сжатых (стандартными средствами операционных систем) дисках, чтобы оценить соответствующие потери производительности, а также масштабируемость производительности диска (ее зависимость от частоты процессора).

Таблица 5. Сравнение файловых систем.

FAT16 vs FAT32 vs NTFSИтак, что же мы видим? Прежде всего, нетривиальную зависимость производительности от размера кластера для разных ОС (напомню, тесты проводились многократно и усреднялись). И снова NTFS заметно проигрывает по всем скоростным показателям, даже при сходных с FAT32 размерах кластера, то есть отставание NTFS связано не с размером кластеров, а с организацией доступа (авторизацией). А вот между FAT32 и FAT16 под обеими ОС развернулось упорное соперничество (см. также диаграммы). Видать FAT16 рано еще хоронить. При одинаковом размере логического диска в 2 Гбайта под Windows 98 во всех тестах уверенно лидирует FAT16 (неужто, из-за большего размера кластеров?). Под Windows NT 4.0, однако, наоборот, FAT32 чаще слегка опережает FAT16 — видать сказывается существенно другой, нежели в 98-х, механизм дисковых операций, хотя это тем более интересно, так как FAT16 «роднее» для NT. Эти тенденции одинаково хорошо просматриваются на обоих дисках, но есть и различия для дисков. Под обеими ОС и файловыми системами логический диск «от WD» на 2 Гбайта быстрее полноразмерного в 9 Гбайт везде, кроме копирования большого файла (большие кластерочки поудобнее для копирования?). А вот для Maxtor’а большой 10 Гбайтный диск под Windows 98 однозначно быстрее 2 Гбайтного с FAT32, хотя под NT с FAT32 они примерно равны (кроме Business-теста, где мелкий диск быстрее), а с NTFS большой диск немного проигрывает.

Под Windows 98 удивило большое время копирования одного файла на FAT32, тогда как на FAT16 оно вдвое меньше и вполне приличное — еще один недостаток контроллера Maxtor? Так что конкретные особенности функционирования встроенного контроллера для каждого типа диска диктуют наиболее оптимальные варианты его разбиения и применения. В дополнение, можно отметить, что при нынешних скоростях процессоров и системной памяти потери быстродействия диска при использовании сжатого диска не так уж велики — всего 10-40 процентов, что вполне приемлемо в работе с документами и тому подобной информацией. Я, например, несколько лет использовал отдельный сжатый логический диск (переживший, кстати, многократные переустановки ОС) для папки «Документы» — легкое и не чувствуемое замедление не идет ни в какое сравнение с многократной (в среднем для текстовых файлов) экономией дискового пространства.

Производительность диска для Celeron 300-550И, наконец, зависимость производительности дисков от скорости центрального процессора (масштабируемость, см. рисунок) выглядит вполне закономерной — с возрастанием частоты системной шины от 66 до 100 и 115 МГц все дисковые операции примерно пропорционально ускоряются и загрузка CPU снижается. Переход же от системной шины 100 к 110 при неизменной частоте процессора (на 10 % возрастает только частота работы системной памяти и частота шины PCI) не приводит к столь большому ускорению в работе дисков, как в случае ускорения процессора при неизменной частоте шины.

Таким образом, NTFS — не самый лучший выбор в плане быстродействия, учитывая ее безоговорочный проигрыш в скорости работы и то, что ее «безопасность» небезупречна (желающим обезопасить диск от взлома рекомендуется ставить PGP-диск, см., например, «КТ» #285). Для достижения лучшей производительности винчестеров под Windows NT 4.0 рекомендую делать системный логический диск с FAT (FAT16) объемом 1-2 Гбайт, держать на нем также Windows 98 (хотя бы минимальный набор дисковых утилит для FAT32: format.com и defrag), а остальные логические диски по потребностям форматировать на FAT32. Или переходить на «тяжеловесную» Windows 2000, где FAT32 имеет полноценную поддержку.

Перед разбиением конкретного диска неплохо бы посмотреть его график скорости и скорость работы с FAT32 под NT, и затем решить, на какие разделы и какого объема его лучше разбивать под ваши задачи. А вот под Windows 98 для критичных к быстродействию логических дисков лучше использовать FAT16 (например, системный диск на 2 Гбайт или файл подкачки на отдельном винчестере), держать один 1 Гбайтный FAT-диск сжатым для документов, а остальные — по желанию и в соответствии с особенностями встроенного контроллера диска. Короче, как ни крути, а загрузочный логический диск с FAT16 до сих пор выгоден. Воистину, FAT начинает и пока выигрывает!

И напоследок приведу график скорости чтения современного высокооборотистого диска с для случая, когда он недостаточно жестко закреплен в корпусе. Думаю, комментарии излишни. А уж для диска, просто свободно возлежащего на столе, график и приводить-то страшно... Соответственно, производительность диска при этом также ощутимо падает. Так что тем, кто любит эксплуатировать (или, чего хуже — тестировать) современные шустрые диски, просто кладя их рядышком с мамкой, стоит призадуматься.

Vibration

Итак, подведем итоги. Однозначную рекомендацию по выбору IDE диска дать сложно.

1. Если вам нужен сбалансированный диск, имеющий высокую производительность как под Windiws 98, так и под NT (особенно в бизнез-приложениях или Web-дизайне) и при этом вы не стеснены в средствах, то смело берите «семитысячники» IBM, причем чем больше по объему, тем лучше. И позаботьтесь о дополнительном его охлаждении.

2. Если вы профессионально работаете под Windows NT 4, причем часто с большими по объему файлами (видеозапись, видеомонтаж, аудиомастеринг, полиграфический дизайн и т. п.), то лучше взять Quantum KX, KA или Seagate Barracuda ATA (если вы приучены засыпать под грохот отбойного молотка) или новые модели Maxtor DiamondMax (если любите тишину и скорость диска под Windows 98 не важна).

3. Если то же, что и по п.1, но денег мало, смело берите WD Expert — это близнецы-братья дисков IBM (полная копия по корпусу, печатной плате контроллера, объему диска и практически идентичная производительность), хотя и рождены в Сингапуре, а не Венгрии.

4. Если нужен большой по объему диск по приемлемой цене с вполне пристойной производительностью, особенно под Windows 98, — берите «пятитысячники» IBM или сингапурского клона WD Caviar.

5. Нужна хорошая и надежная рабочая лошадка, пускай не самая резвая, но по минимально возможной марже, или, скажем, «мелкие» модели? Стоит обратить внимание на новенькие модели экономического класса — порой они выглядят весьма бойко. Только не надейтесь на них летать. Это не Пегасы.

И наконец, в последней части нашего обзора мы рассмотрим некоторые передовые технологии, применяемые в современных жестких дисках, чтобы понять, что лежит в основе столь бурного развития отрасли в последнее время, и оценить перспективы, которые нас ждут в недалеком будущем.