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2012年7月11日 (水)

検証 HDDの使用量と転送速度の関係



わたしのような素人でも簡単に理解できるのは、HDDは円形のプラッターに外側から書き込んでいくので、使用量が上がっていくにつれてどんどん内側に書き込むことになり、1回転で書き込めるもしくは読み込める情報が少なくなっていくことということでしょうか。理論上はそうでも、ネットで見ると実際にどのぐらいの割合で遅くなっていくのかは諸説あるという感じですねえ。ということで、今回の検証です。500GBのドライブを0から400GiBまで100GiBずつ使っていき、計5回の転送速度計測です。

ただの検証ではつまらないので、WindowsマシンでHDDの実力を十分に出せるeSATAポートと、HDDの実力さえ出し切れない検証マシンのRenesas社製のコントローラーを使うUSB 3.0ポートの両方で検証してみることにしました。予想としては、USB 3.0はHDDの速度を出し切れていない部分では、使用量が増えても速度低下がないのではということです。転送速度としてもともと見えていない部分ですからね。でも実際はどうでしょう?今回はWindowsマシンでの計測ですが、検証マシンのeSATAとUSB 3.0の関係は転送速度で考えるとMacで言ったらThunderboltとFirewire 800の転送速度関係に近いと思います。ということで、Macユーザーはそこら辺を置き換えて見ていただければと思います。

まずはいつも通り検証条件です。




転送速度検証環境
• 機種
ZOTAC nano AD10 1.6 GHz 8GB(AHCIモード)
• システム
Windows 7 SP1 Home Premium
• 内蔵ドライブ: Western Digital Scorpio Black (750 GB, 7200 RPM) WD75000BPKT
• 外付けドライブ:Western Digital Scorpio Blue WD5000LPVT (500 GB, 5400rpm)
• 内蔵及び外付けドライブのファイルシステム
内蔵ドライブのFS外付けドライブのFS
NTFSNTFS
• AJA System Testの環境:
File Size: 8.0 GB (= GiB), Video Frame Size: 2048x1556 10-bit RGB
• ファイルコピーの環境
File Size: 10.0 GiB(空ファイル) x 1
• 使用ポート
USB 3.0
オンボード(Renesas社製ホストコントローラー)
eSATA
オンボード




結果は下の方の「続きを読む」のリンクからどうぞ。


1回目 使用量 0 GiB
そろそろWD5000LPVTもお疲れさんですかねcoldsweats01 それでも5400rpmとは思えない素晴らしい転送速度。Renesas社製のUSB 3.0は相変わらずの亀(って、変わりようがないかcoldsweats01

CrystalDiskMark
eSATA 0gb_esata USB 3.0 0gb_usb3


AJA System Test & File copy
使用ポートAJA System Test
WriteRead
eSATA111.5 MiB/s111.7 MiB/s
USB 3.072.0 MiB/s91.5 MiB/s

使用ポートFile copy
Int → ExtExt → Int
eSATA107.9 MiB/s108.9 MiB/s
USB 3.081.3 MiB/s81.9 MiB/s



2回目 使用量 100 GiB(全ディスクの22%使用)
はやくもeSATAでは速度低下が...USB 3.0では逆に0 GiBの時より良い数値もあったりしますcoldsweats01

CrystalDiskMark
eSATA 100gb_esata USB 3.0 100gb_usb3


AJA System Test & File copy
使用ポートAJA System Test
WriteRead
eSATA105.4 MiB/s106.5 MiB/s
USB 3.072.5 MiB/s88.7 MiB/s

使用ポートFile copy
Int → ExtExt → Int
eSATA101.4 MiB/s96.6 MiB/s
USB 3.078.8 MiB/s83.9 MiB/s



3回目 使用量 200 GiB(全ディスクの43%使用)
eSATAの速度はじりじりと落ちてきました。ファイルコピーの内蔵から外付けへの転送速度だけで見ると、ここまでは100 GiB毎に6 MiB/s程度の速度低下ですねえ。USB 3.0は0 GiBの時よりも良かったりしてますcoldsweats01

CrystalDiskMark
eSATA 200gb_esata USB 3.0 200gb_usb3


AJA System Test & File copy
使用ポートAJA System Test
WriteRead
eSATA96.1 MiB/s99.4 MiB/s
USB 3.070.5 MiB/s88.6 MiB/s

使用ポートFile copy
Int → ExtExt → Int
eSATA94.5 MiB/s92.3 MiB/s
USB 3.079.4 MiB/s91.4 MiB/s



4回目 使用量 300 GiB(全ディスクの64%使用)
eSATAはファイルコピーで10 MiB/sほどガクッと落ちました。0 GiB使用時に比べて23〜27 MiB/sの速度低下です。USB 3.0はこれまでと比べてほとんどないに等しい速度低下。

CrystalDiskMark
eSATA 300gb_esata USB 3.0 300gb_usb3


AJA System Test & File copy
使用ポートAJA System Test
WriteRead
eSATA92.3 MiB/s93.0 MiB/s
USB 3.070.4 MiB/s84.6 MiB/s

使用ポートFile copy
Int → ExtExt → Int
eSATA84.6 MiB/s81.3 MiB/s
USB 3.077.6 MiB/s80.6 MiB/s



5回目 使用量 400 GiB(全ディスクの86%使用)
eSATAはファイルコピーで0 GiB使用時に比べて38〜42 MiB/sほどの速度低下。USB 3.0と同等の速度まで落ちてしまいました。AJA System Testはファイルコピーとだいたい似たような落ち込み方ですが、CrystalDiskMarkの落ち込みはそれほどでもありませんねえ。依然としてRead・Writeともに100 MiB/s以上出ています。ここでやっと今までネバネバと頑張っていたUSB 3.0もファイルコピーで一気に10 MiB/s以上の落ち込みを見せました。しかしCrystalDiskMarkの結果は0 GiBの時より良かったりしますcoldsweats01

CrystalDiskMark
eSATA 400gb_esata USB 3.0 400gb_usb3


AJA System Test & File copy
使用ポートAJA System Test
WriteRead
eSATA82.7 MiB/s83.5 MiB/s
USB 3.068.2 MiB/s75.9 MiB/s

使用ポートFile copy
Int → ExtExt → Int
eSATA69.7 MiB/s66.1 MiB/s
USB 3.066.1 MiB/s66.1 MiB/s



総括
HDDの使用量と書き込み読み出し速度はネットに色々な話がありますが、全ディスクの86%使用した状態でも未使用の時に比べて65パーセント程度の速度が出るという結果になりました。ということで、通常のバックアップ等はHDDでやっていてもはやいポートを使えばいらつくことはそれほどないのではないでしょうか。
今回の検証のUSB 3.0みたくドライブの性能を活かせない遅いポートを使用した場合は、速度低下も最後の最後になるまで感じることができないということがはっきりしましたね。案外遅いポートを使用した方が速度低下に気を使わなくて幸せな人生を送れるかもしれませんねえ。長生きの秘訣は遅いポートを使うこと、かなcoldsweats01 あっ、USB 2.0だったら最後の最後まで速度低下に気づかないで快適生活かもbleah


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