2010/2/16 火曜日

Linuxで4KセクタHDDの使用方法

Linux Not Fully Prepared for 4096-Byte Sector Hard Drives – OS news
http://www.osnews.com/story/22872/Linux_Not_Fully_Prepared_for_4096-Byte_Sector_Hard_Drives

自分もLinuxは使ってますが、勉強不足で正直なところLinuxのファイルシステム関連はちゃんと理解していません。詳しい解説はできませんが、困っている方がいるかもしれませんので、紹介しておきます。

Western Digitalが最近発売したHDDで『Advanced Format Architecture』という名称で4KiBセクタを採用していますが、Windows XP以前においてセクタ開始位置がズレるためパフォーマンス低下が指摘されている。Western Digitalのよると「LinuxやMacOSX」ではこの低下は発生しないとのことでしたが、実際にはLinuxにおいて低下することが確認されているようです。

OS newsの記事では、Gentoo(2.6.31)上でWD Caviar Greenを用いてパフォーマンスを検証している。今のところ、完全な解決策はなく、Ubuntuの『parted』で利用できるオプション『–align optimal』でも不完全とか。

そのほか色々と書かれていますが、熟練したLinuxユーザーの方は自分よりも英語の経験値は高いと思いますので、詳しくは上記記事を参照してください。

2010/2/15 月曜日

Western DigitalのHDD製造ラインの紹介記事

Filed under: コンピュータ関連,ハードウェア関連,日記,電気電子・情報関連 — ハイジんブルー @ 20:25:10

Inside Western Digital: How Tomorrow’s Storage Gets Made – Tom’s Hardware
http://www.tomshardware.com/picturestory/525-western-digital-tour.html

滅多に見ることができないHDDの製造ライン。Tom’s HardwareにWestern Digitalの製造ライン(HDDとSSD)および研究設備の一部の紹介記事が掲載されていました。

クリーンルームにダルマを入れていいのか?(^^;)

ちなみに、上記記事でWestern DigitalでのHDD分解動画が掲載されていました。リンクがちょっとわかりずらいので載せておきます。

WD HDD lid removal.mov – YouTube
http://www.youtube.com/watch?v=WaCvNsTedRc

分解の参考になりそう。ただし、クリーンルームやクリーンベンチ外で分解するとホコリが入って再起不能になりますので、悪しからず。

~関連記事~

これまでの『工場見学』関連記事はこちらから↓

はいじん☆ちゃんねる >> (タグ)工場見学
http://haizin.serveblog.net/?tag=工場見学

2010/2/3 水曜日

WD以外のメーカーもまもなく4KiBセクタへ移行する

All new hard drives will be “4k advanced format” – bit-tech.net
http://www.bit-tech.net/news/hardware/2010/02/02/all-new-hard-drives-will-be-4k-advanced-for/

去年の12月中旬に発売になったWestern Digitalの『WDxxEARS』シリーズ。これまでのHDDでは512Byteセクタを採用していましたが、この『WDxxEARS』シリーズは4KiBセクタを採用していることで話題となりました。

セクタサイズを拡張し、4KiBとすることでエラー訂正や利用効率の向上といった利点がある。(詳細は以前掲載した記事を参照してください)

はいじん☆ちゃんねる >> Advanced Format Architectureの意義
http://haizin.serveblog.net/?p=6098

今のところ、この4KiBセクタを採用しているのはWestern Digitalの『WDxxEARS』シリーズだけですが、bit-tech.netによると、他社もまもなく移行を開始するとか。この情報の出所が不明瞭で、HDDの標準化を行っているIDEMAの発表していた2011年前半よりもちょっと早いのが気になるところですが、もしかしたら早まるのかもしれませんね。

Big Sector – IDEMA
http://www.idema.org/_smartsite/external/bigsector/index.php

ちなみに、WD10EARSが発売になったときに『Advanced Format Architecture』と言う名称が出ていましたが、IDEMAの資料を見たところ、特に4KiBセクタの規格に対する正式な名称は決まってないようで、『Big Sector』『Large Sector』『4KB Sector』とバラバラな表記になっていました。『Advance Format Architecture』はWestern Digitalが独自につけた名称なんでしょうかね?

2010/1/12 火曜日

ATI FireProとNVIDIA Quadro FXのベンチマーク

ATI FirePro V8700 and V3700 Reviewed – EXPreview
http://en.expreview.com/2010/01/12/ati-firepro-v8700-and-v3700-reviewed/6418.html

ATIのFirePro V8700、V3700とNVIDIAのQuadro FX3800、FX370のベンチマークが掲載されていました。

一般に販売されているRadeonやGeForceシリーズのGPUとは異なり、FireProやQuadroシリーズはワークステーション向けになっていて、CADなどのOpenGLを利用する用途に最適化されている。

ちょっと残念なのが、RadeonやGeForceシリーズとの比較が行われていないことですね。OpenGLに最適化されていることでどの程度の効果があるのかが気になりましたが、このベンチマークじゃちょっとわかりませんね。

大容量2TB HDD比較ベンチマーク

2 TB Hard Disk Drives: Now at 7,200 RPM – X-bit laboratories
http://www.xbitlabs.com/articles/storage/display/2tb-7200rpm.html

定番?X-bitの新しいHDD比較ベンチマークが掲載されていました。

今回は2TBモデル!比較対象は…

  • Hitachi Deskstar 7K2000: HDS722020ALA330
  • Seagate Barracuda LP: ST32000542AS
  • Seagate Barracuda XT: ST32000641AS
  • Western Digital Caviar Green: WD20EADS-00R6B0
  • Western Digital Caviar Black: WD2001FASS-00U0B0
  • Western Digital RE4: WD2003FYYS-01T8B0

前回の3.5インチの大容量対決は2009年8月に掲載されていましたが、当時は2TBモデルはST32000542AS、WD20EADS、WD20EVDS、WD2002FYPSの5,000rpm台のみでしたが、今回は新たに7,200rpmの『Deskstar 7K2000』『Barracuda XT』『Caviar Black』シリーズも登場。まさに頂上決選。

さらにBarracuda XTはSATA 6Gbpsでの性能を検証するためASUSの『PCIE GEN2 SATA6G』でもベンチマークが行われています。

大容量かつ高速なストレージをお探しでしたら参考にしてみてはいかがでしょうか?

2010/1/9 土曜日

USB 3倍バスパワーのGIGABYTEマザーの耐久テスト

USBバスパワーが3倍凄い! 噂のマザーで耐久テスト! – ASCII.jp
http://ascii.jp/elem/000/000/487/487078/

誰かやるだろうと思ってましたが、ASCII.jpがやってくれました。Gigabyteが販売している「333」を全面に押し出した現行マザーボード。「333」はUSB3.0、SATA Revision 3.0(SATA 6Gbps)の他にUSBのバスパワー出力が3倍になったことを示している。

USB3.0やSATA 6Gbpsのレビューはをれほど目新しくはないですが、ASCII.jpではUSBのバスパワー出力を検証していました。USBポートに手当たりしだいにUSBから電源を供給するデバイスを接続している。

どうやら、USB電源機器を大量に接続しても問題は無いようですね。ただ、個人的には安定した電力供給が不要な機器で実験しているのが残念ですねぇ。バスパワー方式の外付けHDDや光学ドライブを複数接続した際に安定するかの方が一般的な使い方では?

ちなみに、マザーボード自体が大電流に耐えられるだけであって、電力供給に用いるUSBケーブルやHUBは規格上はそれほど電流を流せないはず… 品質の低いケーブルは発火しないか不安ですね…

2010/1/4 月曜日

GPUが統合されたClarkdaleとArrandaleのレビュー解禁

CPUに統合されたグラフィックス機能はゲーマーの信頼に足るのか Core i5-661/3.33GHz(Intel HD Graphics) – 4Gamer.net
http://www.4gamer.net/games/065/G006504/20100102002/

まもなく登場の「Clarkdale」はゲームで速いのか?Core i5-661/3.33GHz – 4Gamer.net
http://www.4gamer.net/games/065/G006504/20100102001/

GPUが統合されたIntelの「Clarkdale」こと『Core i5 661』のレビューが解禁されましたねぇ。

Nehalemマイクロアーキテクチャとしては初のデュアルコアですが、CPUのパフォーマンスはよさそうですね。GPU側(Intel HD Graphics)のパフォーマンスもIntel G45のGMA X4500HDよりも向上しているようです。それでもって消費電力は低く抑えられている。低消費電力の構成として面白そうですね。

IntelのノートPC向けグラフィックス機能は信用できるようになったか Core i5-540M/2.53GHz(Pegatron DC5) – 4Gamer.net
http://www.4gamer.net/games/103/G010355/20100103002/

「Clarkdale」と同時にノートPC向けの「Arrandale」も発表されました。こっちは、これまでのノート向けCPUと同様にヒートスプレッダが搭載されていないのだが、GPUとCPUが別の製造プロセスを採用しているため、ダイの高さが若干異なる。そのため段差が付いた特殊なヒートシンクを用いる必要があるのでは?とされていましたが、4Gamer.netが検証しているノートPCでは特別な加工はされていなかったようです。

Dual-Core LGA1156 Processors: Core i5-661, Core i3-540 and Pentium G9650 CPUs Review – X-bits laboratories
http://www.xbitlabs.com/articles/cpu/display/clarkdale-review.html

国内のレビューではCore i5-661のレビューしか見かけませんが、海外レビューでは同時に発売されるとされているCore i3-540とPentium G6950のレビューもありました。Core i5-661は一式揃えると高くなりそうですので、Pentium G6950のコストパフォーマンスが高そうですねぇ。

2009/12/21 月曜日

Advanced Format Architectureの意義

Western Digital’s Advanced Format: The 4K Sector Transition Begins – AnandTech
http://www.anandtech.com/storage/showdoc.aspx?i=3691

AnandTechにWestern Digitalとの取材で得たAdvanced Formatアーキテクチャ関連情報が掲載されていました。

Western Digitalに限らず、他のHDDメーカーもセクタサイズを4KiB※へ移行するようですので、その意義についてAnandTechの記事を参考にちょっと調べてみました。

※今回はHDD関連ですのでkB(1kB=1000Byte)を使用すると紛らわしいのでKiB(1KiB=1024Byte)表記に統一しました。

プラッタの高密度化によるエラー発生率上昇

通常1つのセクタには1つのファイルしか格納できず、現在と比べるとファイルサイズが小さかった1990年代はこれまでのHDDが採用した512Byteセクタがバランスが良かった。

しかし、現在の記録するファイルのサイズが増大し、さらにHDDはプラッタの密度が上昇し、それに伴いプラッタ上に記録される磁気の信号に対するノイズの割合(S/N比)が減少している。

SNR

(引用:http://www.anandtech.com/storage/showdoc.aspx?i=3691)

信号なのかノイズなのかを見分けることが難しくなるため、エラーを防ぐためエラー訂正符号(ECC)を添付するが、S/N比が小さくなればなるほど長いECCが必要となってくる。そのため、現在の高密度プラッタではECCが占める割合が増えてきている。

このまま高密度化を進めていくといずれ実データとECCの量が同じなってしまい、さらに高密度記録が難しくなってしまう。

ECCの効率的な符号化

現在のHDDのECCにどのような符号が使われているのかはわかりませんが、HDDのECCはデータサイズが大きくなるほど効率が高くならしい。つまり、セクタサイズを大きくすることでECCの占める割合を減らすことができる。

※磁気記憶媒体には効率は悪いが高速処理可能な『ファイヤ符号(fire code ECC correction)』を使用していると習ったが今も使っているかは知らない… 知ってたら教えて(^^;)

hgst_eccsectorsize

(引用:WinHEC2005 HGST発表資料より)

例えば、セクタサイズが512Byteであれば40ByteのECCが必要であるとすると、8倍である4096Byteのセクタではこれが100Byteで済む。

何故に4KiB?

データサイズを長くすればするほど効率が向上するなら、4KiBと言わずもっと長くすればいいのに!と思いますが、4KiBというのもワケあり。

多くのPCで用いられているx86アーキテクチャはメモリを4KiB単位でページし記憶している。また、Windowsで用いらているNTFS、LinuxのEXT3、MacOSのHFS+のファイルシステムはいずれも現在はデフォルトでのクラスタサイズが4KiBとなっている。これらとセクタサイズを統一することでより利用効率の向上を図っているわけである。

まとめ

調べてみると、4KiBセクタへの移行準備が始まったのは1990年代後半。BIOSでの対応、OSでの対応などを経て、今年ようやくHDD側が対応。高い信頼性を保ちながら高密度化を進めていくために4KiBセクタが徐々に標準になって行きそうですね。

参考文献等(AnandTech以外)

(PDF) Sample Title Goes In This Space – IDEMA
http://www.idema.org/_smartsite/modules/local/data_file/show_file.php?cmd=download&data_file_id=1699

(PDF) Hard Disk Drive Long Data Sector White Paper – IDEMA Japan
http://www.idema.gr.jp/technical/white/6_13_07.pdf

(PDF) Advanced Format Technology – Western Digital
http://www.wdc.com/wdproducts/library/whitepapers/en/2579-771430-A00.pdf

(DOC) 4K Byte-Sector HDD-Data Format Standard
http://www.idema.org/_smartsite/modules/local/data_file/show_file.php?cmd=download&data_file_id=1259

今井秀樹(1984) 『情報理論』 昭晃堂 ISBN4-7856-1139-1

これまでのAdvanced Format Architecture関連記事

はいじん☆ちゃんねる >> 【注意!】WD10EARSは特殊な物理フォーマットを採用
http://haizin.serveblog.net/?p=5953

はいじん☆ちゃんねる >> 64MB版のCaviar Green WD15EARSが発売
http://haizin.serveblog.net/?p=6086

はいじん☆ちゃんねる >> WD10EARSの比較ベンチマーク
http://haizin.serveblog.net/?p=6092

2009/12/20 日曜日

WD10EARSの比較ベンチマーク

Advanced Format採用の新HDD「WD10EARS」を検証 – ドスパラ
http://review.dospara.co.jp/archives/51757545.html

新物理フォーマット『Advanced Format Structure』を採用したWestern DigitalのCaviar Green (EARS)シリーズの1TBモデル『WD10EARS』のベンチマークがドスパラの製品レビューに掲載されていました。

Advanced Format StructureはこれまでのHDDで使用されてきた物理フォーマットとセクタの境目が異なるため、Windows XP以前で初期化したNTFSパーティションでパフォーマンス低下が発生するとされていますが、ドスパラのベンチマークでそれを検証しています。

Windows 7にてフォーマットした場合とWindows XPでフォーマットした場合で比較してますが、確かにランダムアクセス時に違いが発生している。

ただし、他のサイトでもベンチマークを行っているのを見かけますが、ここまで差が出ているのは始めてみましたねぇ。環境によるのかも…

はいじん☆ちゃんねる >> 【注意!】WD10EARSは特殊な物理フォーマットを採用
http://haizin.serveblog.net/?p=5953

2009/12/15 火曜日

高速回転SAS 2.5インチHDD比較ベンチマーク

Filed under: コンピュータ関連,ベンチマーク・レビュー — ハイジんブルー @ 23:22:56

2.5-Inch SAS Hard Disk Drives Roundup – Xbit laboratories
http://www.xbitlabs.com/articles/storage/display/25inch-sas-hdds.html

Xbit labsに1krpm以上のSAS接続2.5インチHDD比較ベンチマークが掲載されていました。比較対象は…

  • Fujitsu MBB2 RC: MBB2147RC – 147GB
  • Hitachi Ultrastar C10K147: HUC101473CSS300 – 147GB
  • Hitachi Ultrastar C10K300: HUC103030CSS600 – 300GB
  • Seagate Savvio 10K.1: ST973401SS – 73GB
  • Seagate Savvio 10K.2: ST973402SS – 73GB
  • Seagate Savvio 15K.1: ST973451SS – 73GB

残念ながら、最新機種はHGSTのC10K300だけですねぇ。そのためか、いずれもシーケンシャル性能は最近の7200rpm HDDよりも低め。

面白いのが、消費電力。一般的なSATA接続HDDでは12Vラインの電力が5Vラインの電力よりも多いですが、SAS接続の高回転HDDではほとんどで5Vラインの電力が12Vラインの電力を上回っている。高回転HDDは通常のHDDと違って5Vラインの出力に注意して電源を選んだほうが良いのかもしれませんねぇ。

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