2011/6/26 日曜日

【レビュー的な何か】Seagate BarracudaLP『ST2000DL003』【目次】

先日、再構築したST3500418(3)AS 3台によるRAID0アレイ。

RAID0アレイは台数を増やせば増やすほどパフォーマンスが向上するが、その分だけHDD故障によるリスクが高くなる。RAID0アレイは動画編集用に用いているのだが、趣味で撮っているもの以外に依頼を受けて撮影しているデータもあるので、しっかりデータを保存する必要もある。

よって、RAID0アレイの内容をバックアップするために新たに2TBのHDDを購入することに。

常時バックアップではなく、必要に応じて手動でバックアップを取るためパフォーマンスはそれほど重視しないため、省電力型のHDDから選択。候補としてSeagateの『Barracuda LP』、Western Digitalの『Caviar Green』、Samsungの『EcoGreen』、HGSTの『Deskstar 5K3000』などがあげられるが、Seagateの『Barracuda LP』シリーズは5,900rpmと他よりもほんのちょっぴり回転数が高く、パフォーマンスと消費電力のバランスが良いことを売りにしている。

今回はそのBarraucda LPシリーズの新2TBモデル『ST2000DL003』を購入し、そのバランスとやらが本当に良いのかを見てみます。

~目次~

  1. フォトレビュー編
  2. 準備編 その1
  3. 準備編 その2
  4. CrystalDiskMark編
  5. 消費電力編
  6. まとめ編

【レビュー的な何か】BarracudaLP『ST2000DL003』【フォトレビュー】

Seagate Barracuda LP 『ST2000DL003』 目次

【レビュー的な何か】BarracudaLP『ST2000DL003』【フォトレビュー】←今ココ
【レビュー的な何か】BarracudaLP『ST2000DL003』【準備編その1】
【レビュー的な何か】BarracudaLP『ST2000DL003』【準備編その2】
【レビュー的な何か】BarracudaLP『ST2000DL003』【CrystalDiskMark】
【レビュー的な何か】BarracudaLP『ST2000DL003』【消費電力】
【レビュー的な何か】BarracudaLP『ST2000DL003』【まとめ】

まずは、お馴染みフォトレビューから。

今回購入したのはバルク品ですが、梱包はいつものシールド袋。

Seagate製品保証シールも変わらずですね。

中身はこんな感じ。

初代Barracuda LPではBarracuda 7200.11シリーズの筐体を受け継いだ形でしたが、2世代目にあたる新Barracuda LPではBarracuda 7200.12シリーズに近いデザインに。それに合わせてシールも7200.12と同じに。

シールの右上には『Barracuda LP』の文字が。2000GBの文字は左寄せになってますねぇ。

ちなみに、Seagateは2世代目の『Barracuda LP』から『Barracuda LP』の名前をあまり使わず、『Barracuda Green』の名称で呼んでいますが…

シールの真ん中辺に別に『Barracuda Green』と書かれていました。

ややこしいなぁ…

裏面もBarracuda 7200.12世代と同じような基板サイズになりました。

基板のチップ類を見ると…

コントローラが『LSI B6650B』、DDR SDRAMが『Samsung K4H511638G-LCCC』。

DDR SDRAMは512MbのDDR400の物なので、仕様通り64MBのキャッシュが搭載されていることがわかる。

【準備編その1】

【レビュー的な何か】BarracudaLP『ST2000DL003』【準備編その1】

Seagate Barracuda LP 『ST2000DL003』 目次

【レビュー的な何か】BarracudaLP『ST2000DL003』【フォトレビュー】
【レビュー的な何か】BarracudaLP『ST2000DL003』【準備編その1】
←今ココ
【レビュー的な何か】BarracudaLP『ST2000DL003』【準備編その2】
【レビュー的な何か】BarracudaLP『ST2000DL003』【CrystalDiskMark】
【レビュー的な何か】BarracudaLP『ST2000DL003』【消費電力】
【レビュー的な何か】BarracudaLP『ST2000DL003』【まとめ】

それでは、使用する準備を進めていきます。

まず、マザーボード(GA-EP45-DS5)のICH10R側SATA 3Gbpsに接続します。

認識はOK。

SMART値もOK。ST3500413ASもそうでしたが、最近のSeagateのHDDは初回起動時に電源投入回数が1回にならないのが仕様のようですね。出荷前にテストしているんでしょうね。

でもって、HDTunesでチェックしていくと…

あれっ?エラーが出ました。

そして、しばらくすると…

ICH10RがST2000DL003を見失ってしまったようです…

とりあえず、一旦取り外して、再度接続すると再び認識しましたので、HDTunesを再挑戦すると…

これはひどい…

最高で33.2MB/s、バース転送が25.8MB/s。先ほどエラーが発生した箇所はそもそも読めなくなってしまいました。

CrystalDiskInfoでSMART値をチェックすると…

回復不能セクタが8個発生していました。

どうやら、初期不良を引いてしまったようです。さっそく購入したお店へ行って初期不良交換してもらいました…

【準備編その2】

【レビュー的な何か】BarracudaLP『ST2000DL003』【準備編その2】

Seagate Barracuda LP 『ST2000DL003』 目次

【レビュー的な何か】BarracudaLP『ST2000DL003』【フォトレビュー】
【レビュー的な何か】BarracudaLP『ST2000DL003』【準備編その1】
【レビュー的な何か】BarracudaLP『ST2000DL003』【準備編その2】
←今ココ
【レビュー的な何か】BarracudaLP『ST2000DL003』【CrystalDiskMark】
【レビュー的な何か】BarracudaLP『ST2000DL003』【消費電力】
【レビュー的な何か】BarracudaLP『ST2000DL003』【まとめ】

初期不良交換で新たにやってきた『ST2000DL003』。

SMART値はOK。

今度はHDTuneも問題なくクリアしました。

最小転送レート:60.3MB/s
最大転送レート:141.8MB/s
平均転送レート:105.9MB/s
アクセス時間:14.0ms
バーストレート:131.8MB/s

というわけで、ようやくフォーマット作業に。

パーティションスタイルはGPTにする理由も特にないので、MBRにしました。

NTFSの完全フォーマットで5時間19分かかりました。

さすがに、2TBともなると長い…

フォーマット後の実容量は2,000,396,742,656バイトでWindowsの表示上は1.81TB。1割も減ると悲しくなりますねぇ。OS上でも正しいTB表示にならんもんかねぇ。

【CrystalDiskMark】

【レビュー的な何か】BarracudaLP『ST2000DL003』【CrystalDiskMark】

Seagate Barracuda LP 『ST2000DL003』 目次

【レビュー的な何か】BarracudaLP『ST2000DL003』【フォトレビュー】
【レビュー的な何か】BarracudaLP『ST2000DL003』【準備編その1】
【レビュー的な何か】BarracudaLP『ST2000DL003』【準備編その2】
【レビュー的な何か】BarracudaLP『ST2000DL003』【CrystalDiskMark】
←今ココ
【レビュー的な何か】BarracudaLP『ST2000DL003』【消費電力】
【レビュー的な何か】BarracudaLP『ST2000DL003』【まとめ】

初めに検証環境を確認しておきます。

ベンチマーク環境:『自作PC 3号』
[CPU]Core2Quad Q9650@定格
[Memory]DDR2 800 2G×4@定格
[M/B]Gigabyte GA-EP45-DS5
[System HDD]Seagate ST3320613AS
[Data HDD]ST31500341AS + ST3500418AS×2(RAID0)
[VGA]HIS Radeon HD3870 IceQ3
[OS]Windows7 Home Premium 64bit
[SATA 3Gbps]Intel ICH10R (Intel Rapid Storage 10.1.0.1008)
[SATA 6Gbps]MSI STAR-USB3/SATA6 (1.0.0.1031)

今回測定する『ST2000DL003』はSATA 6Gbpsまで対応となってますので、SATA 3GbpsとSATA 6Gbpsの両方において測定を行いました。そのさい3Gbps時はマザーボードのICH10R、6Gbps時はMSI製のSATA 6Gbpsインターフェースボード『STAR-USB3/SATA6』を使用しています。

STAR-USB3/SATA6には帯域に制限があってSATA 6Gbpsの性能がフルに発揮できませんが、HDDであれば、そこまで帯域を使用することは無いと考えて、そのまま用いました。詳細は以前書いた記事を参照してください。

はいじん☆ちゃんねる >>【レビュー的な何か】7200.12 ST3500413AS【準備&HDTune編】
http://haizin.serveblog.net/?p=8166

CrystalDiskMark 3.0.1 x64

まず初めにCrystalDiskMark 3.0.1 x64での結果をチョロッとみてみます。

上がSATA 3Gbps、下がSATA 6Gbpsの結果。多少上がっている値もありますが、まぁ、ほとんど変わらないといってよさそうですね。転送速度については、次のCrystalDiskMark 2.2の結果で詳しく見ていきます。

CrystalDiskMark2.2 Barracuda比較

これまで取ってきたBarracudaシリーズのデータが多いCrystalDiskMark2.2での比較を行います。

それにしても速い!ST2000DL003!本当に5krpm台なのか?と思ってしまうくらい速い!

自分が所有しているHDDの中では最速の値となっていて、シーケンシャルリードでは初の140MB/s台。ちょっと前までは5krpm台のHDDは遅くてシステムHDDや動画編集には使えないと思ってましたが、これなら十分に使えそうですね。

正直驚きです。

CrystalDiskMark 2.2 データサイズ詳細検証

続いて、データサイズを1MB~2048MBまで変化させた結果です。まずは、SATA 3Gbps。

キャッシュが効いている1MB~32MB付近のリードでは210MB/s程度で頭打ちになっていて、SATA 3Gbpsの限界に達していることがわかる。

若干気になるのが、キャッシュの有効範囲が予想よりも狭いこと。これまで他のHDDで取ってきたデータからすると、64MBのキャッシュを搭載していれば、ランダムリードが64MB付近まで高い値を維持していてもよさそうなのですが、今回は32MB付近で下がっており、32MB程度しか効いていないように見える。

フォトレビューの際に搭載されているDDR SDRAMは確かに512Mbのものであることを確認していますので、コントローラ側がキャッシュを有効に使えていないのか?それとも64MBキャッシュの特性がこんなものなのか?64MBキャッシュを搭載したHDDが手元に他にないので確かめられませんが、そのうちチェックしてみましょう。

お次にSATA 6Gbpsの時。

キャッシュが効いていない範囲ではそれほどSATA 3Gbpsとの違いはありませんでしたが、キャッシュ有効範囲内では見事に伸びました。最高で350MB/sとSATA 3Gbpsの理論最大転送レートを上回り、キャッシュ有効範囲内ではSATA 6Gbpsの効果があることがわかります。

ただし、書き込む側はプラッタに直接書き込む時間は同じなのでSATA 6Gbpsの利点は無し。

キャッシュの有効範囲幅もSATA 3Gbpsの際と変わらず32MB付近でした。

【消費電力】

【レビュー的な何か】BarracudaLP『ST2000DL003』【消費電力】

Seagate Barracuda LP 『ST2000DL003』 目次

【レビュー的な何か】BarracudaLP『ST2000DL003』【フォトレビュー】
【レビュー的な何か】BarracudaLP『ST2000DL003』【準備編その1】
【レビュー的な何か】BarracudaLP『ST2000DL003』【準備編その2】
【レビュー的な何か】BarracudaLP『ST2000DL003』【CrystalDiskMark】
【レビュー的な何か】BarracudaLP『ST2000DL003』【消費電力】
←今ココ
【レビュー的な何か】BarracudaLP『ST2000DL003』【まとめ】

最後に消費電力を検証します。

測定には自作のHDD消費電力計を使用しました。詳細は…

はいじん☆ちゃんねる >> 【レビュー的な何か】自作HDD消費電力計【目次】
http://haizin.serveblog.net/?p=8447

にて。SATAの3.3V測定用の回路は未完ですが、ST2000DL003は12Vと5Vのみで動作しており、3.3Vラインは使用していないことはマニュアルにて確認していますので、今回は測定していません。

消費電力検証 @SATA 3Gbps

まずは、SATA 3Gbps接続時の測定結果を。

12Vと5Vの各ラインでの電圧と電流値。横軸が(data points)になっていますが、ほぼ(秒)と思ってください。設計では100m秒おきに測定を行うようにしたんですが、若干誤差があったもので…

全体の傾向としては以前測定を行ったST3500413ASと同様で、スピンアップ時にプラッタを加速するために12Vラインが最大値を示し、その後は12Vラインはほぼ一定となっている。

この結果から電圧×電流で消費電力を計算した結果が下のグラフ。

5Vの消費電力の上に12Vの消費電力が積み重なるように表示させています。

消費電力が最大となるのはスピンアップ時で瞬間最大で約20Wとなっている。1プラッタの7,200rpm『ST3500413AS』では16Wでしたので、プラッタ枚数が3枚の『ST2000DL003』のほうが回転開始にかかる負荷が大きく消費電力が大きいことがわかる。最大回転数がST2000DL003の方が低いので、もっと低いかと思ってましたが、プラッタ枚数の方が影響が大きいようですね。

仕様書によるとスピンアップ時の電流量は2.0Aとなっており、今回の測定の限りでは1.5Aであったのでちょっと低めに出ましたね。

Idle時の平均消費電力は3.5W、Standby時が1.6W、CrystalDiskMark実行中のOperating時は4.0Wとなった。

仕様書では以上のような値となっています。Seagateが行っている測定と測定方法も違いますので単純な比較はできませんが、Standby時以外は仕様書よりも低めの値になっていますね。Standby時が高いのは測定装置のゼロ点で0.75W程度のオフセットがあってゼロ近くの値が正しく測定できないことも関わっているとおもいますので、実際のStandby時の値はもっと低いと思います。

ST3500413ASではIdle 3.5W、Standby 1.3W、Operating 3.4Wでしたので、ST2000DL003の方が全体的に消費電力が高いようですね。回転数よりもプラッタ枚数の方が消費電力に関わるようで。

消費電力検証 @SATA 6Gbps

次に、接続インターフェースをSATA 6Gbpsにした場合。

SATA 6Gbpsの場合も全体的な傾向はSATA 3Gbpsと変わらず。

消費電力の値を見てみると…

Idle時で3.2W、Standby時で1.6W、Operating時で3.8Wとなり、SATA 3Gbps時と比べるとIdle時で-0.3W、Operating時で-0.4Wとなった。

ST3500413ASの際はSATA 6Gbpsの方が消費電力が高かったですが、ST2000DL003では逆にSATA 6Gbpsの方が低い結果になりました。零点数Wの微妙な差ですし、接続インターフェースによる消費電力はそれほど変わらないのかもしれませんね。

【まとめ】

【レビュー的な何か】BarracudaLP『ST2000DL003』【まとめ】

Seagate Barracuda LP 『ST2000DL003』 目次

【レビュー的な何か】BarracudaLP『ST2000DL003』【フォトレビュー】
【レビュー的な何か】BarracudaLP『ST2000DL003』【準備編その1】
【レビュー的な何か】BarracudaLP『ST2000DL003』【準備編その2】
【レビュー的な何か】BarracudaLP『ST2000DL003』【CrystalDiskMark】
【レビュー的な何か】BarracudaLP『ST2000DL003』【消費電力】
【レビュー的な何か】BarracudaLP『ST2000DL003』【まとめ】
←今ココ

HDDで初期不良を引いて若干ビックリでしたが、使い始める前にテストすることは重要だなぁと感じた今回の【レビュー的な何か】。

667GBプラッタを採用し、回転数を他社の5krpmよりも高めにすることで、パフォーマンスと消費電力を両立しているとしている新『Barracuda LP』シリーズ。

今回は2TBモデルの『ST2000DL003』を検証してみましたが、パフォーマンスは高く、シーケンシャルR/Wでは500GBプラッタの7,200rpm HDDを上回る結果となった。消費電力については、1プラッタの7,200rpm HDDとほぼ同等となった。他の5krpm台HDDで測定を行ったことがないので、これが5krpmとしては高いのかどうかはわかりませんが、予想していたよりは高かったですね。

一昔前なら5krpm HDDは倉庫用にしか使えないと思ってましたが、『ST2000DL003』ではシステムHDDや動画編集でも十分に使えるHDDだと感じました。確かに、Seagateのいうようにパフォーマンスと消費電力のバランスを重視する場合には良いHDDのようです

2011/5/19 木曜日

【レビュー的な何か】自作HDD消費電力計【目次】

去年の12月にチョロッと完成したことを書いた『HDD用消費電力計』。

はいじん☆ちゃんねる >> 試作機が完成!オリジナルHDD用消費電力計測装置
http://haizin.serveblog.net/?p=7795

本来であればケースに入れるなどして『完成』!としたかったのだが、なかなか作業する暇がなく、めんどくさくなって試作品のまま『完成』ということにしてしまいました。

はいじん☆ちゃんねる >> 【レビュー的な何か】7200.12 ST3500413AS【目次】
http://haizin.serveblog.net/?p=8153

試作品とはいえ、キャリブレーションも行いましたので、先日Seagateの『ST3500413AS』を購入した際には実際にこれを用いて消費電力の測定もおこないました。今回の【レビュー的な何か】では制作したHDD消費電力計について詳しく解説。はっきり言って、興味がある人以外には面白く無いと思います(^^;)

~目次~

  1. DCライン測定器を制作した理由は?
  2. 特徴・構成と回路図
  3. キャリブレーション結果
  4. 測定例とまとめ

【レビュー的な何か】自作HDD消費電力計【自作理由】

【レビュー的な何か】自作HDD消費電力計【目次】

【レビュー的な何か】自作HDD消費電力計 – 【目次】
【レビュー的な何か】自作HDD消費電力計 – 【DCライン測定器を制作した理由は?】←今ココ
【レビュー的な何か】自作HDD消費電力計 – 【特徴・構成と回路図】
【レビュー的な何か】自作HDD消費電力計 – 【キャリブレーション結果】
【レビュー的な何か】自作HDD消費電力計 – 【測定例・まとめ】

初めに、作成を思い立った理由等を紹介。

雑誌や他サイト様でのレビューやベンチマークでよく見かけるのがサンワサプライ等から発売されている『ワットチェッカー』を用いる方法。

SANWA SUPPLY TAP-TST5 ワットチェッカー - サンワサプライ

SANWA SUPPLY TAP-TST5 ワットチェッカー

サンワサプライ

発売日:- | 定価:¥10,290 (掲載時現在)| amazonで購入する

HDDの場合は単体での測定が難しいためシステム全体の消費電力で検証していたり、HDD用のACアダプタを介し、測定を行っている。

しかし、この方法には欠点も…

上の写真はHDDにはACアダプタを接続していない状態でHDD用ACアダプタの消費電力を測定している様子である。本来であれば表示はゼロ[W]になっているはずだが、実際には1.9[W]となっている。

なぜ、このようなことになるかというと…

HDDなどのPCパーツは全てDC(直流)で動作している。そのため、商用AC電源(交流)から電力を得るためにACからDCの変換が必要となる。そこで用いられるのが電源ユニットやACアダプタ。

AC→DC変換時に『電気エネルギー』が100%変換できることが理想的なのだが、実際には変換時に一部の電力が『熱エネルギー』などになってしまい、変換損失が発生してしまう。自作PCをしている人なら、最近『80PLUS認証』というのを耳にすると思うが、これは「80%以上の効率で変換できる」ということを示しており、逆に言うと20%ものエネルギーを損していることがわかる。

ワットチェッカ等のAC電源測定を行うと、実際にHDDで消費されている電力の他に、この損失も合わせて測定してしまう。つまり、測定値はAC→DCの変換効率であったり、変換装置自体が消費してしまう電力に左右されてしまい、正しい比較が難しくなってしまう。

では、これを回避するにはどうするかと言うと…

変換損失による影響を受けないDCライン上での測定を行えば良い。

…と簡単に言ったものの、問題なのがDCライン測定装置の入手。

電気屋やPCパーツ屋で買えるような市販品でこの手の製品は自分が知る限りでは、Zalman『ZM-PCM1』くらい。

ZALMAN CPU消費電力表示メーター ZM-PCM1 - ZALMAN

ZALMAN CPU消費電力表示メーター ZM-PCM1

ZALMAN

発売日:- | 定価:¥ 6,097 (掲載時現在)| amazonで購入する

しかし、この『ZM-PCM1』もCPUやGPU専用で、たとえ改造したとしても12Vラインしか測定ができない。現在のHDDは12Vの他に5Vの電源も必要としているため、両方に対応したものを準備しなければならない。

探してみると、業務用でウン十万するような測定装置しかない。

んじゃ、どうするかというと…

無いものは作れ!

と言うわけで、作っちゃいました。

【特徴・構成と回路図】

【レビュー的な何か】自作HDD消費電力計【回路紹介】

【レビュー的な何か】自作HDD消費電力計【目次】

【レビュー的な何か】自作HDD消費電力計 – 【目次】
【レビュー的な何か】自作HDD消費電力計 – 【DCライン測定器を制作した理由は?】
【レビュー的な何か】自作HDD消費電力計 – 【特徴・構成と回路図】←今ココ
【レビュー的な何か】自作HDD消費電力計 – 【キャリブレーション結果】
【レビュー的な何か】自作HDD消費電力計 – 【測定例・まとめ】

ここでは作成した回路を紹介していきます。

正直なところ、電子工作がわかる方以外にはツマラナイ内容と思いますので、興味がなければ読み飛ばすことをおススメします。

回路の特徴

  1. AC→DC変換損失の影響を受けないDC測定
  2. 12V、5V、3.3Vの各ライン別での電流、電圧測定
  3. 100ms間隔での測定
  4. PC(シリアル通信)によるデータ収集
  5. 液晶ディスプレイによる測定値のバーグラフ表示

回路構成

今回の回路は大きく分けて2つ。

一つが写真右の『計測・通信回路』、そしてもう一つが左の『検出・増幅回路』。

流れとしては…

回路図 – 検出・増幅回路

まずは、『検出・増幅回路』。

3つ同じ構成の回路がありますが、一つは今のところ未実装としました。それぞれの回路は12Vライン、5Vライン、3.3Vライン用になっており、抵抗の値以外は全部同じになっている。

電圧の検出にはボルテージフォロワー回路を使用、電流の検出はシャント抵抗と差動増幅回路を用いた。

最初は2008年1月のトランジスタ技術に載っている回路を用いようかと考えたんですが、部品の入手がメンドイことから電子回路の教科書に載っているような単純な回路に変更しました。

あえて工夫したところがあるとすれば、測定にハイサイド側(+)の電流測定を行っているところ。通常、電流の検出を行う際は電圧が低いローサイド側(-)で測定を行うんですが、SATA電源ケーブルの規格を確認すると、GND端子が複数あるのだが、12V、5V、3.3Vで共通になっているため、GND端子(ローサイド側)では個別の測定ができない。よって、動作電圧が高い単電源オペアンプを用いることでハイサイド側での測定するようにしました。

12V用の測定回路では最大15V / 5A、5V用では最大7V / 3.33Aの測定が可能なように設計しました。これは、ここ10年くらいの3.5インチHDDのマニュアルの最大電流値と動作可能電圧範囲に少し余裕を持たせた値となっているので、ほとんどのHDDの測定が可能なはず。

回路図 – 計測・通信回路

次に、『計測・通信回路』。

ここでの処理はほとんどマイコン『PIC16F88』が担っている。マイコンのプログラムは…

ローコスト7チャンネルADコンバーター(LCD表示機能付) – air variable
http://www.ne.jp/asahi/air/variable/picmel/applications/lcd_adc/index.html

こちらで公開されているものに自分が使いやすいようにちょっと手を加えただけ。プログラミングはあまり得意じゃないので助かりました(^^;)

マイコン内では『検出・増幅回路』から送られてきたアナログ値を基準電圧と比較することでA/D変換し、そのデータをシリアル通信でPCへ送信する。また、A/D変換した値をバーグラフとして液晶ディスプレイに表示する。

この回路はほとんど出来合いのものを組み合わせただけなのであまり苦労はなかったですね。本当にありがとうございます(^^)

【キャリブレーション結果】

次ページへ »

HTML convert time: 1.039 sec. Powered by WordPress