高性能指向のSAS向けHDDと大容量指向のSATA向けHDDを比較してみる
スペック一覧
記載されているスペックを並べてみる。
| 区分 | 項目 | Ultrastar 15K600 | Ultrastar 7K3000 | 備考 |
|---|---|---|---|---|
| 基本 | リリース年月 | 2009年10月 | 2011年01月 | |
| フォーム・ファクタ | 3.5インチ | 3.5インチ | ||
| インタフェース | 6Gbps SAS | 6Gbps SATA | ||
| 容量 | 600GB | 3TB | ||
| 重量(g) | 750 | 690 | ||
| 物理 | 磁気ヘッド数 | 8 | 10 | |
| プラッタ数(磁気ディスク数) | 4 | 5 | ||
| ゾーン数 | 21 | 記載なし | ||
| 線記録密度(Kbit/inch) | 1288(最大) | 1445(最大) | 英: Recording density | |
| 平均トラック密度(track/inch) | 172,771 | 255,000 | 英: Track density | |
| 面密度(Gbit/inch2) | 223 | 369 | 英: Areal density | |
| セクタ・サイズ | 512 | 512 | 英: Bytes per Sector | |
| パフォーマンス | コマンド・オーバーヘッド(ms) | 記載なし | 省略 | 無視できるほど短い(1[ms]未満) |
| 最大シーク時間(ms) | 読込: 6.3 書込: 6.8 | 記載なし | 英: Full stroke seek time | |
| 平均シーク時間(ms) | 読込: 3.3 書込: 3.8 | 読込: 8.2 書込: 9.2 | 英: Average seek time (including settling) | |
| 隣接トラックへのシーク時間(ms) | 記載なし | 読込: 0.5 - 0.7 書込: 0.6 - 0.8 | ||
| セトリング時間 | シーク時間に含む | シーク時間に含む | 高速シーク後にトラック中心に整定する | |
| 磁気ヘッド切り替え時間 | 記載なし | 記載なし | 通常2[ms]程度 | |
| 回転数(rpm) | 15,030 | 7,200 | ||
| 平均回転待ち時間(ms) | 2 | 4.16 | 回転数から決まる | |
| インタフェース速度(MB/s) | 600 (最大) | 600 (最大) | ||
| データバッファ(MB) | 64 | 64 | ||
| バッファ・セグメント数 | 254 | 読込: 128 書込: 70 | ||
| 瞬間転送速度(MB/s) | 218(外周) - 134(内周) | 記載なし | 英: Instantaneous transfer rate | |
| 連続転送速度(MB/s) | 197(外周) - 116(内周) | 162 | 英: Sustained transfer rate | |
| 区分 | 項目 | Ultrastar 15K600 | Ultrastar 7K3000 | 備考 |
| 信頼性 | エラー・レート | 1 in 1016 | 1 in 1015 | 読み込みビットあたりの回復不能エラー |
| 平均故障間隔(MTBF) | 160万時間 | 200万時間 | ||
| 可用性 | 24時間×365日 | 24時間×365日 | ||
| 保証期間 | 5年 | 5年 | ||
| 消費電力 | 動作時(W) | 16.6 | 11.3 | |
| アイドル時(W) | 10.7 | 5.6 | ||
| 環境条件 | 外気温(動作時) | 5 - 55度 | 5 - 60度 | |
| 外気温(停止時) | -40 - 70度 | -40 - 70度 |
15K600のゾーン構成
- 『KB/トラック』(1KB=1024B)および『1GB/ゾーン』(GB=10003B)は計算結果を追記。
| ゾーン番号 | セクタ数/トラック | シリンダ数/ゾーン | 開始シリンダ番号 | 終了シリンダ番号 | KB/トラック | GB/ゾーン |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 0(外周) | 1726 | 3804 | 1 | 3804 | 863 | 26 |
| 1 | 1680 | 10013 | 3805 | 13817 | 840 | 68 |
| 2 | 1633 | 3104 | 13818 | 16921 | 816 | 20 |
| 3 | 1610 | 5707 | 16922 | 22628 | 805 | 37 |
| 4 | 1586 | 4305 | 22629 | 26933 | 793 | 27 |
| 5 | 1568 | 3204 | 26934 | 30137 | 784 | 20 |
| 6 | 1540 | 6508 | 30138 | 36645 | 770 | 41 |
| 7 | 1512 | 4205 | 36646 | 40850 | 756 | 26 |
| 8 | 1493 | 4605 | 40852 | 45456 | 746 | 28 |
| 9 | 1470 | 4406 | 45457 | 49862 | 735 | 26 |
| 10 | 1446 | 3804 | 49863 | 53666 | 723 | 22 |
| 11 | 1400 | 11714 | 53668 | 65381 | 700 | 67 |
| 12 | 1353 | 3504 | 65382 | 68885 | 676 | 19 |
| 13 | 1330 | 4004 | 68887 | 72890 | 665 | 21 |
| 14 | 1306 | 3103 | 72892 | 75994 | 653 | 16 |
| 15 | 1288 | 2103 | 75995 | 78097 | 644 | 11 |
| 16 | 1260 | 4305 | 78098 | 82402 | 630 | 22 |
| 17 | 1213 | 5107 | 82403 | 87509 | 606 | 25 |
| 18 | 1166 | 4205 | 87510 | 91714 | 583 | 20 |
| 19 | 1120 | 7109 | 91715 | 98823 | 560 | 32 |
| 20(内周) | 1050 | 6007 | 98824 | 104830 | 525 | 25 |
| 合計 | - | - | - | - | - | 599 |
スペックの記載項目でわからなかったもの
- ゾーン
- ディスクの内周と外周でトラック長が大きくことなるため、外周にいくほどより多くのセクタを持つことができる。しかし各トラックごとでセクタ数を上限までとると、セクタ数がトラックレベルで異なることとなりアドレス管理上不具合がある。よって、ある程度のトラックをまとめてゾーンとし、ゾーン内のトラックについてはセクタ数/トラックを同じにする。Zone Bit Recording(ZBR)と呼ばれる方式。
- 面密度(Areal density)
- 線記録密度(bit/inch)とトラック密度(track/inch)の積。
- 磁気ヘッド切り替え時間
- 磁気ヘッドは記録面ごとに存在するが、ある瞬間に読み・書きできるのは1ヘッドのみ。この使用する磁気ヘッドを電気的に切り替える時間のことを指す。2[ms]かかる場合、1記録面の1トラックの読み・書きが終わり、次の面のトラックに移る場合、最低2[ms]かかる。この磁気ヘッド切り替えの時間があるとすると、回転待ちの時間がまたかかる？
- 瞬間転送速度
- 特定トラック上のデータをシーケンシャルに読み取り続けた場合の転送速度。シークや回転待ちがないため最大の速度がでる。実際には1トラックのデータは1回転で読み終えるのでシークか磁気ヘッド切り替えが必ず発生する。この値は連続転送速度に対する理想値。
- 連続転送速度
- データの並びなどに沿って、複数のトラック・シリンダにわたりデータをシーケンシャルに読み取り続けた場合の転送速度。シークや回転待ちはあるが、シークはランダムではなく隣接トラックへのシークになる。実際のシーケンシャル・リード、シーケンシャル・ライトで出せる理想値。
比較で気がついたこと
- 1トラックあたりの容量は 525KB - 863KB (Ultrastar 15K600の場合)。
- ランダムアクセスの粒度(8KBや16KB)のアクセスであれば、1トラック内へのデータアクセスのみで済む。
- 1トラックに収まらないサイズ、境界をまたぐアクセスの場合には磁気ヘッドの切り替えや隣接トラックへのシークが必要となる。
- 4[ms]/512KBから1KBのデータ転送は約8[ns]で完了する。16KBの場合でも0.13[ms]。たしかにシーク時間や回転待ち時間が支配的である。
- 3.5inchのHDD同士だが、写真で見るとプラッタのサイズが全く異なり、Ultrastar 15K600 のプラッタが随分小さい。小さいプラッタには下記の特徴がある。
- Ultrastar 15K600 のトラックあたりのセクタ数が内周(1050)と外周(1726)と異なるが、円周長の差がダイレクトに反映されているわけではない。写真で見る限り内周は半径の1/3程度の位置であり、円周長がそのまま1/3。しかしセクタ数は60%程度にしかなっていない。
- 小さいプラッタでさらに内周を使っていない？
- 外周は線速度が速いためセクタの密度を上げられない？
- スイングアームの根元(ロータリー・アクチュエータ)のサイズが Ultrastar 15K600 のほうが大きい。
- 下記の項目では Ultrastar 7K3000 が優位になっている。リリース年月に差があるための進歩？
