新硬碟 Seagate ST1000DM003 單碟1TB─ 簡單測試 & 4K簡介

作者：無痕之音│2013-06-08 03:34:45│巴幣：16│人氣：42391

入手這個梭魚前，我已經針對這顆碟做過簡單的功課，
它就是 Seagate 1TB 64M_7200轉_單碟1TB_ST1000DM003
這個不論在滄者或M01、PCDVD等論壇均有災情傳出....
是問題很大的牌子，但衝著較快的速度就買來用用。

參考實測文：
硬碟怎麼選：Hitachi、Seagate 對決，單碟1TB 最強開機碟
http://www.techbang.com/posts/9414-single-disc-1tb-are-the-strongest-power-on-disc
此外我還參考其它網友測試資料，也去參考了 WD 黑標 1TB 的實測數據，
不可否認的這顆西捷 1T 硬碟效能非常好，完全沒話說。
只是西捷(Seagate)一直有品質問題的疑慮。其中最大的原因之一就出在磁頭歸位技術的APM上。

災情文：
1.PCDVD─Seagate 單碟1T ST1000DM003 韌體是「CC4B」的請注意一下..
：http://www.pcdvd.com.tw/showthread.php?t=984032
2.又出現災情了! Seagate 2TB 64M/7200轉/單碟1TB/ST2000DM001
http://www.mobile01.com/topicdetail.php?f=297&t=2958082&p=2#38703770

從T客邦公告數據可知磁錄密度 625Gbits/sq. in.、快取64MB、SATA 6Gb/s。
其實以傳統硬碟來說轉速是影響效能最重要的關鍵，其次才是密度。
磁錄密度為一英吋平方碟面可以容納多少的資料，因此磁錄密度越高，磁頭
搜尋一圈所取得資料越多。轉數則關鍵到可以在多短時間內讀存資料。

◥ 不過我並非該時後入手的，我買的型號是：
ST1000DM003-1CH162 韌體 CC47 AAM關閉

APM開啟...ORZ
AAM是自動噪音管理，現在的梭魚都是靜音版所以也沒有調整的必要不給開啟，預設也不啟動。
APM就相當麻煩了，他是進階電源管理，還會讓磁頭升來降去一會兒高一會兒低，然後就壞了...！
這也是西捷仍不放手使用的磁頭歸位功能。
磁頭歸位參考資訊：http://goo-xing.blogspot.tw/2010/11/crystaldiskinfo_1837.html

◥ 這顆 ST1000DM003-1CH162 CC47 的狀況：
確實單碟1T(雙面)、快取64M、7200RPM、重量400G。
緩衝到主機資料速率是指連接介面版本 S-ATA 3 6Gb/S 的速度。

紅線處表示AAM是被關閉的...從該軟體看APM貌似開啟狀態

實測數據：
平均164.9MB/S、最大207.4MB/S、最小93.2MB/S 最小數值通常發生在內圈(圖右)因為速度較外圈慢。
這顆雖然最小速度有些慢，但讀取速度平均高達164MB真的很快。

這一顆的 512k 部份讀取速度表現失常 =( 不知為什麼...4k零碎隨機存取速度也很不理想...

◥ 來看看我那老舊的日立160GB 硬碟的健檢狀況：
52度是因為剛好在給它進行完整格式化和長讀取檢測測試，所以溫度直線上升XD

實測數據：
平均59.6MB/S、最大73.5MB/S、最小35.2MB/S 最小數值通常發生在內圈(圖右)因為速度較外圈慢。

◥ SSD固態硬碟資訊(開機碟)：

實測數據：
平均362.8MB/S、最大407.8MB/S、最小302.3MB/S

ssd循序讀取速度驚人，但寫入效能普普(這點傳統硬碟表現反而比較好)。
至於4K零碎檔案存取(隨機)就是固態硬碟的強項，至少相差26-60倍之多用來開機保證是飛的。

◥ 測試的部份烙烙長說完了，來談談新硬碟標準所用的4K叢集和4K對齊吧。
4K先進格式化磁區為2011/11之後才全面量產使用的技術。不過最早可追溯到WD2009年出售
及Seagate之前就透過OEM廠商給工業使用之先例。IDEMA 為最早推動此標準的協會。

先來段Q&A答客問~
Q：什麼是先進格式化4K磁區？為何要做4K對齊？
A：4K磁區為硬碟儲存檔案的最小邏輯區塊單位。所謂先進格式化磁區就是指以4KB為一叢集
(Cluster)單位的儲存格式。
傳統硬碟的儲存單位一般以512Bytes為主，這種以傳統512Bytes儲存的方式對於磁錄密度小、
檔案零碎的情況特別好用；可是當檔案普遍很大時(隨便一個檔案就超過4K分頁大小)就會造成
從記憶體搬移讀寫資料時，必須同時搬移兩個以上分頁區塊而降低讀寫效率的問題。

如圖─狀況 1：

(圖片來源：http://pcuser.pixnet.net/blog/post/30204797-ssd調教實戰（3）：4k對齊，提昇ssd效能)

上面的是沒有經過4K對齊的狀況，當每128個叢集時必然會遇到某塊512Bytes橫跨兩個分頁
(Block)模塊的問題，而這4k也是作業系統操作記憶分頁存取的大小。這時必然會須要同時搬
移AB兩個區塊致效率降低。
至於下面則是對齊的情況，則沒有不對齊4K(可以4整除之數如1024)之問題。

如圖─狀況 2：

(圖片來源：http://www.seagate.com/tw/zh/tech-insights/advanced-format-4k-sector-hard-drives-master-ti/)
效準 0 (上)是指從記憶體無誤搬移資料而有一致性，不需經過資料修改；
效準 1 (下)是指資料並未從零對齊而造成的不一致。必需經過資料修改而降低效率。
狀況2 是指已具備先進格式化4K實體磁區的硬碟，資料轉換至系統 512Bytes(模擬) 的過程示意圖。
Windows Vista-Service Pack 1 以上的系統均可以建立 LBA 效準 0分割區故效率較高。
(即4K對齊不單單硬體層面，還需要軟體系統的配合方能發揮最高效率)

Q：這樣說來4K磁區有何好處呢？圖上的Cluster看來沒有4K阿？
A：沒錯，是512Bytes的Cluster。之所以要改成4K磁區分割主要有三個原因：

1.逼近1TBbits/sq. in.磁錄密度下，硬碟廠商將面臨錯誤更正更加困難的問題(訊噪比降低)。
圖左為低磁錄密度進行偵測修正修正範圍的損失；圖右為高磁錄密度下造成較高範圍的損失。

(圖片來源：http://www.seagate.com/tw/zh/tech-insights/advanced-format-4k-sector-hard-drives-master-ti/)

2.在硬碟技術精進和電腦進步下，現在的硬碟磁面已經不像過去那麼容易損壞了，因此可以降低ECC
偵錯佔有的整體比例，如果將8軌512Bytes合併為單一4K磁區，利用效率提升且空間浪費將大量減少。

如圖，間隙(區隔磁軌)、同步 (Sync) 及位址標記 (Address Mark) 僅佔 15 位元組，而節省了15Bytes
X7+(50x7)= 455 Bytes的浪費，ECC則小幅擴增50Bytes ==>共節省455-50=405Bytes空間。
從空間利用效率來看，是 (512/(512 + 65))=88% 提升至 (4096/(4096 + 115))=97% 的增進！

(圖片來源：http://www.seagate.com/tw/zh/tech-insights/advanced-format-4k-sector-hard-drives-master-ti/)

3.增強容錯度，如果磁面碰到微塵或毛髮細物在表面，對於高精密磁碟將會造成無法挽回的傷害，

如圖，如果是指紋(最左)灰塵甚至毛髮接觸到磁面，則越大的磁軌橫跨面，對於容錯的容忍度越大。
如果就媒體錯誤 (專業術語) 來看，隨著磁錄密度上升，磁頭勢必越小 (0.0038um) 而錯誤不曾減少...。
因此較高的4k磁區是有必要的。

(圖片來源：http://www.seagate.com/tw/zh/tech-insights/advanced-format-4k-sector-hard-drives-master-ti/)

其它延伸閱讀：
1.SSD調教實戰（3）：4K對齊，提昇SSD效能
2.Seagate 技術洞察先進格式 4K 磁區硬碟機轉換

◥ 說完了這些大概。那麼就來看看我的硬碟是否對齊了呢？
對齊的方法可以參考連結，如果沒有重要資料，可以透過作業系統提供的磁碟管理工具，
移除磁碟分割區然後重新建立分割區，資料(分割表)便自動4K對齊。

經過4K效準過的磁區必定都是從 2048 (4之倍數可整除之數) 開始，未對齊則顯示 64。
(實體分割從63磁區開始=> 保留 512Byte＊63=31.5KB 才開始分割，因 0-63 保留，從
64 磁區開始而未對齊；而效準過的磁區保留 0-2047 做壞軌備用，從 2048 磁區開始)