Hard Disk IBM DPTA-373420

Hard Disk IBM DPTA-373420

Analisi prestazionale del Hard Disk IBM DPTA-373420.

di pubblicato il nel canale Storage
IBM
 

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La serie Deskstar è quella usata da IBM per i propri hard disk EIDE ad alte prestazioni, con velocità di rotazione di 5.400 rpm oppure 7.200 rpm ed elevata capacità, fermo restando l'impiego del formato 3.5 pollici con altezza standard di 3 cm. Il nome Deskstar ha, negli ultimi anni, contraddistinto tutti gli hard disk IBM con interfaccia EIDE e ha da sempre indicato qualità costruttiva ed elevate prestazioni, a partire dai vendutissimi modelli Deskstar III (tagli da 2 Gbytes e da 3.2 Gbytes) e Deskstar V, presentati i primi circa 3 anni fa, i secondi 2 anni fa, e al vertice delle prestazioni grazie alle meccaniche da 5.400 rpm (il massimo disponibile per quel periodo).

L'attuale serie Deskstar si compone di modelli con dimensioni e velocità di rotazione differenti, tutti dotati di interfaccia ATA-66:

  • Deskstar 37GP: compongono questa serie meccaniche a 5.400 rpm, tutte dotate di buffer per dati da 2 Mbytes, con tagli di 37.5 Gbytes (DPTA-353750), 30.0 Gbytes (DPTA-353000), 22.5 Gbytes (DPTA-352250) e 15.0 Gbytes (DPTA-351500).
  • Deskstar 34GXP: compongono questa serie meccaniche a 7.200 rpm, tutte dotate di buffer per dati da 2 Mbytes, con tagli di 34.2 Gbytes (DPTA-373420), 27.3 Gbytes (DPTA-372730), 20.5 Gbytes (DPTA-372050) e 13.6 Gbytes (DPTA-371360).

In queste pagine è stato provato il modello DPTA-373420, dotato di meccanica a 7.200 rpm e dimensione di 34.2 Gbytes.

Caratteristiche tecniche

Le caratteristiche tecniche degli hard disk IBM Deskstar sono riprodotte nella tabella seguente (fonte: http://www.storage.ibm.com/hardsoft/diskdrdl/desk/37gp34gxpdata.htm)

IBM Deskstar 37GP and Deskstar 34GXP

Model Deskstar 37GP Deskstar 34GXP
  DPTA-353750/ 353000/ 352250/ 351500 DPTA-373420/ 372730/ 372050/ 371360
Configuration
Interface ATA-4 ATA-4
Capacity (GB) 37.5/ 30.0/ 22.5/ 15.0 34.2/ 27.3/ 20.5/ 13.6
Sector size (bytes) 512 512
Recording zone 12 12
User cylinders (physical) 17,688 17,494
Data heads (physical) 10/ 8/ 6/ 4 10/ 8/ 6/ 4
Data disks 5/ 4/ 3/ 2 5/ 4/ 3/ 2
Max. areal density (Mbits/sq. inch) 5306 5154
Max. recording density (BPI) 287 k 282 k
Track density (TPI) 18,500 18,300
Performance
Data buffer 2 MB¹/ 2 MB¹/ 512 KB¹/ 512 KB¹ 2 MB¹
Rotational speed (RPM) 5400 7200
Latency (average ms) 5.56 4.17
Media transfer rate
(max Mbits/sec)
248 284
Interface transfer rate (max MB/sec) 66.7 66.7
Sustained data rate (MB/sec) 19.9 to 10.7 22.9 to 13.8
Seek time (read typical)
   Average (ms) 9.0 9.0
   Track-to-track (ms) 2.2 2.2
   Full-track (ms) 15.5 15.5
Reliability
Error rate (nonrecoverable) 1 in 10E13 1 in 10E13
Contact start stop
(at 40° C)
40,000 40,000
Power
Requirement +5 VDC (± 5 %), +12 VDC (+10 %/-8%)
Dissipation (typical)
   Startup current
   (max A)
1.0(5V), 2.0(12V) 1.0(5V), 2.0(12V)
   Idle (W) 4.9/ 4.9/ 3.7/ 3.7 6.9/ 6.9/ 5.2/ 5.2
Power consumption efficiency (watts/MB) 0.0001/ 0.0002/ 0.0002/ 0.0002 0.0002/ 0.0003/ 0.0003/ 0.0004
Physical size
Height (mm) 25.4 25.4
Width (mm) 101.6 101.6
Depth (mm) 146 146
Weight (max g) 630/ 630/ 580/ 580 630 /630 /580/ 580
Environmental characteristics
  Operating Nonoperating
Ambient temperature 5 to 55° C -40 to 65° C
Relative humidity (noncondensing) 8% to 90% 5% to 95%
Maximum wet bulb (noncondensing) 29.4° C 35° C
Shock (half sine wave) 10 G/11 ms or 65 G/2 ms 75 G/11 ms or 200 G/2 ms
Vibration
(random [RMS])
0.67 for horizontal, 0.56 for vertical 1.04

1 Upper 87 KB used for firmware.

sopra.jpg (15704 byte)

sotto.jpg (16533 byte)

La parte superiore del disco è in tutto e per tutto identica agli altri dischi IBM: il pannello è in alluminio, così da migliorare la dispersione termica, ed è presente un'etichetta adesiva (si veda qui sotto per ulteriori dettagli) riportante le principali informazioni sul disco. La parte inferiore del disco contiene l'elettronica di gestione; si noti come alcuni chip siano stati ricoperti da dei piccoli gusci plastici, di colore arancione, così da garantire superiore protezione dai contatti.

Nel pannello posteriore sono presenti alcuni jumper supplementari, con i quali poter configurare 16 Logical Head oppure 15 Logical Head, come abitudine trovare in tutti gli hard disk IBM prodotti recentemente. Per maggiori dettagli su queste configurazioni e sui casi nei quali è conveniente variare le impostazioni di default si faccia riferimento a questa pagina: http://www.storage.ibm.com/techsup/hddtech/dpta35/dpta7jum.htm.

Al crescere della densità di memorizzazione dei dati aumenta la possibilità che piccoli difetti di disallineamento delle testine di scrittura/lettura rispetto alla traccia portino ad errori di lettura e/o scrittura sul disco; la vcelocità di rotazione di 7.200 rpm porta ulteriori vibrazioni che amplificano questo fenomeno. La tecnologia True Track, implementata negli hard disk IBM delle serie Deskstar 34GXP e 37GP permette di minimizzare i rischi di perdita dati dovuti a tale tipo di errori.

Al pari di tutti i più recenti hard disk IBM della serie Deskstar e Ultrastar (quest'ultima per dischi con interfaccia SCSI), il DTPA-373420 utilizza testine Magneto Resistive, uan tecnologia IBM che permette di aumentare la densità di memorizzazione dei piatti.  Maggiore è quest'ultima, più dati vengono memorizzati per centimetro quadrato di piatto, pertanto più dati vengono letti dalle testine a parità di superficie; questo porta superiori transfer rate di dati rispetto a piatti con densità di memorizzazione inferiore, a parità di velocità di rotazione di questi ultimi.

dati_tecnici.gif (21248 byte) Nella parte superiore del disco è stata applicata questa etichetta adesiva, contenente tutti i principali dettagli elettrici e meccanici del disco.

Test

La configurazione di prova utilizzata è stata la seguente:

Processore

Pentium III 550 Mhz

Motherboard

Abit BE6-2 (chipset Intel 440BX; controller ATA-66 HighPoint-366)

Ram

1x128 mbyte SDRAM PC-100 

Driver Bus Master

Si

DMA

Abilitato

I test sono stati eseguiti con i seguenti criteri:

  • l'hard disk è stato collegato come master sul canale primario e il lettore di CD-Rom come master su quello secondario;
  • l'hard disk è stato formattato e su di esso è stato installato il sistema operativo; con Windows 98 è stato utilizzato il File System FAT 32 bit, è stata creata una partizione primaria di 34.2 Gbytes (intera dimensione del disco) e su di essa è stato caricato il sistema operativo ed eseguiti i test;
  • ogni benchmark è stato eseguito per almeno 3 volte, prendendo come valore riferimento il valor medio; se i risultati ottenuti sono parsi inattendibili o eccessivamente diversi tra di loro ho provveduto a rieffettuare i benchmark fino ad un massimo di 5 volte; al termine di ogni esecuzione del benchmark il sistema è stato riavviato;
  • prima dell'esecuzione di ogni benchmark sono stati chiusi tutti i task aperti e il disco è stato deframmentato utilizzando Defrag di Windows 98.

Il disco è stato testato utilizzando sia il controller ATA-33 integrato nel south bridge del chipset Intel 440BX, sia il controller ATA-66, sempre integrato nella motherboard Abit BE6-2 (a questa pagina la recensione), basato sul chip HighPoint HPT366.

hpt366.jpg (13823 byte) Controller ATA-66 integrato nella motherboard Abit BE6-2, basato sul chip HighPoint HPT366.
Sulla destra della motherboard Abit BE6-2, a fianco dei tre Slot per moduli memoria Dimm, sono posti i connettori per i 4 canali EIDE: i due di colore nero sono quelli gestiti dal south bridge del chipset Intel 440BX, mentre i due di colore bianco dipendono dal controller HighPoint ATA-66. Sono solo questi due ultimi a supportare lo standard ATA-66 per le periferiche EIDE, in quanto il controller integrato nel chipset 440BX permette al massimo di utilizzare la modalità ATA-33. canali_eide.jpg (12313 byte)
cable_40.jpg (3598 byte) cable_80.jpg (3027 byte)
Cavo a 40 pin, abitualmente fornito con tutte le motherboard dotate di controller integrato per canali EIDE Cavo a 80 pin; indispensabile per abilitare correttamente la modalità ATA-66

Prestazioni

 

benchmark_1.gif (4307 byte)

I benchmark sintetici Business Disk Winmark e High End Disk Winmark mostrano come, passando dalla modalità ATA-33 a quella ATA-66, ci sia un aumento delle prestazioni. La spiegazione di questo fnomeno è da ricercare nel buffer per i dati di 2 Mbytes del quale è dotato questo disco: i 66 Mbytes al secondo propri della modalità ATA-66 vengono infatti raggiunti non nella lettura dei dati dalla testina, ma quando questi ultimi vengono scaricati dal buffer verso l'elettronica, cioè al controller ATA-66. E' in questo caso, e solo in esso, che viene superata la limitazione dei 33 Mbytes al secondo propri dell'interfacia ATA-66; presumibilmente la presenza di 2 Mbytes di buffer permette di meglio sfruttare tale tipo di interfaccia.

benchmark_2.gif (4513 byte)

Le prestazioni meccaniche in lettura, rappresentate dal transfer rate all'inizio del disco (tracce più esterne) e alla fione (tracce più interne), non fa che confermare quanto detto sopra: il disco permette di ottenere, nelle migliori situazioni, un transfer rate di poco più di 23 Mbytes al secondo, ben sotto ai 33 Mbytes al secondo che rappresentano il tetto massimo dell'interfaccia ATA-33, oltre i quali si notano i vantaggi dell'interfaccia ATA-66.

benchmark_3.gif (4123 byte)

La percentuale di occupazione della cpu è sempre molto bassa, attorno al 3.5%, con un vantaggio per l'interfaccia ATA-33; medesimo discorso va fatto per il tempo d'accesso al disco in modalità di lettura casuale (random read), prossimo ai 13 millisecondi.

Durante i test è stata valutata la capacità del disco di supportare frequenze di bus PCI elevate: fino a 41.5 Mhz di bus PCI, ottenuti con bus a 83 Mhz (oppure 124 Mhz, a seconda del tipo di motherboard utilizzato e del divisore PCI impostato), il disco non ha dato segni di problemi, con tutti i test portati a successo. In genere gli hard disk IBM hanno un comportamento critico con frequenze di bus PCI fuori specifica (cioè maggiori di 33 Mhz), ma pare che il DPTA-373420 non soffra di questi problemi.

Raffreddamento

Il disco ha velocità di rotazione di 7.200 rpm, pertanto genera un quantitativo di calore sensibilmente superiorre a quello delle meccaniche da 5.400 rpm. Durante i test è stata misurata la temperatura della parte superiore del disco, risultata essere superiore di circa 20 gradi a quella ambiente; da considerare che il disco è stato testato non inserito all'interno del case, pertanto in una situazione ideale per quanto riguarda la dissipazione termica. Si consiglia vivamente di utilizzare un sistema di raffreddamento specifico, come un kit hard disk cooler per unità da 5 1/4, oppure di montare una ventola di raffreddamento, quantomeno da 6x6 oppure meglio ancora se 8x8, nella parte inferiore del disco, soffiante aria contro l'elettronica (che in genere tende a scaldarsi moltissimo durante l'uso) così che il disco venga raffreddato dal basso verso l'alto.

IBM non consiglia in modo specifico di utilizzare un sistema di raffreddamento per questo hard disk ma, se non si vogliono incorrere in possibili malfunzionamento e rotture, è consigliato prestare la massima attenzione anche a questo aspetto, soprattutto se si utilizza un case poco ventilato.

Conclusioni

Il DPTA-373420 è un disco EIDE dalle prestazioni allineate a quelle delle migliori meccaniche EIDE a 7.200 RPM, dotato della più elevata capacità di memorizzazione dei dati attualmente disponibile per un disco EIDE.
L'elevata capacità di memorizzazione, nonché le prestazioni complessive, ne consigliano un impiego con applicazioni esigenti in termini di spazio complessivo, come ad esempio l'audio video; la capacità di supportare frequenze di bus PCI fuori specifica, sino a 41.5 Mhz, non ne pregiudica l'impiego in sistemi overcloccati via frequenza di bus. Unico limite da segnalare è legato all'elevata quantità di calore generata durante il funzionamento, fatto che consiglia l'impiego di un apposito sistema di raffreddamento così da garantire maggiore durata al disco.

 

Si ringrazia Infomaniak per aver fornito il disco utilizzato nelle prove: http://www.infomaniak.it

 

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