Влияние типа файловой системы и размера кластера на скорость работы SMR диска

Overclockers.ru

Конференция

FAQ по конференции

Текущее время: 20.12.2025 16:44

Сообщения без ответов | Активные темы

Список форумов » Общекомпьютерные форумы » Носители информации

Часовой пояс: UTC + 3 часа

Новая тема /

Ответить

Сообщений: 4

	Пред. тема \| След. тема
В случае проблем с отображением форума, отключите блокировщик рекламы

Автор

Сообщение

jame

Добавлено: 22.11.2025 12:54

[профиль]

Junior
Статус: Не в сети
Регистрация: 25.08.2025

Имеется USB-диск HDD Seagate Expansion 5Тб [ST5000LM000]

ST5000LM000-2AN170

Вложение:

Комментарий к файлу: CrystalDiskInfo: ST5000LM000-2AN170

ST5000LM000.png [ 13.65 КБ | Просмотров: 1824 ]

Решил протестировать скорость операций с файлами на SMR диске в зависимости от типа файловой системы и размера кластера.
SMR-диски плохи тем, что операции со множеством мелких файлов быстро заполняют кэш, и диск перестаёт принимать новые команды, пока не разложит содержимое кэша по лентам.
По этой причине синтетические тесты утилитами типа AS SSD Benchmark, CrystalDiskMark дают нестабильный результат.

ST5000LM000-2AN170

Вложение:

Комментарий к файлу: ATTODiskBenchmark: ST5000LM000-2AN170

ATTO Disk Bench NTFS 4K.jpg [ 76.92 КБ | Просмотров: 1824 ]

Вложение:

Комментарий к файлу: CrystalDiskMark: ST5000LM000-2AN170

CrystalDiskMark NTFS 4K.png [ 27.56 КБ | Просмотров: 1824 ]

Поэтому пришлось писать свои скрипты: копирование (XCOPY), поиск текста в файлах (Select-String), изменение атрибутов файлов (ATTRIB), удаление файлов (Remove-Item).
Для тестирования использовались следующие наборы данных:
1) 2500 файлов размером от 0 до 4 Кб общим объёмом 2,9 Мб.
2) 5000 файлов размером от 0 до 256 Кб общим объёмом 190,5 Мб;
3) 500 файлов размером от 256 Кб до 4 Мб общим объёмом 362,2 Мб;
4) Файл размером 2,5 Гб;

Тестирование проводилось в файловых системах NTFS и exFAT от 4К до 256K в ОС Windows 11 22H2.

Копирование

Код:

@echo off
chcp 1251 >nul
SET /P Name="Введите имя файла: "
:: Путь к приложению, запускаемому из консоли
set program="XCOPY /-I C:\TEST\test.f J:\test.f"
for /f "tokens=*" %%A in ('powershell -Command "Measure-Command { %program% } | Select-Object -ExpandProperty TotalSeconds"') do set "elapsed=%%A"
echo Copy 2,5G: %elapsed%>>"%Name%.txt"
echo Copy 2,5G: %elapsed% секунд
TIMEOUT 10
set program="XCOPY /S /I /Q C:\TEST\test3 J:\test3"
for /f "tokens=*" %%A in ('powershell -Command "Measure-Command { %program% } | Select-Object -ExpandProperty TotalSeconds"') do set "elapsed=%%A"
echo Copy 4M:  %elapsed%>>"%Name%.txt"
echo Copy 4M:  %elapsed% секунд
TIMEOUT 10
set program="XCOPY /S /I /Q C:\TEST\test2 J:\test2"
for /f "tokens=*" %%A in ('powershell -Command "Measure-Command { %program% } | Select-Object -ExpandProperty TotalSeconds"') do set "elapsed=%%A"
echo Copy 256K: %elapsed%>>"%Name%.txt"
echo Copy 256K: %elapsed% секунд
TIMEOUT 10
set program="XCOPY /S /I /Q C:\TEST\test J:\test"
for /f "tokens=*" %%A in ('powershell -Command "Measure-Command { %program% } | Select-Object -ExpandProperty TotalSeconds"') do set "elapsed=%%A"
echo Copy 4K:   %elapsed%>>"%Name%.txt"
echo.>>"%Name%.txt"
echo Copy 4K:   %elapsed% секунд
:: Звуковой сигнал
echo 0y | choice /c y /n>nul
@pause

Поиск текста

Код:

@echo off
chcp 1251 >nul
SET /P Name="Введите имя файла: "
for /f "tokens=*" %%A in ('powershell -Command "Measure-Command { Select-String -Path J:\test.f -Pattern "ABRACADABRA" } | Select-Object -ExpandProperty TotalSeconds"') do set "elapsed=%%A"
echo Find 2,5G: %elapsed%>>"%Name%.txt"
echo Find 2,5G: %elapsed% секунд
TIMEOUT 10
for /f "tokens=*" %%A in ('powershell -Command "Measure-Command { Select-String -Path J:\test3\* -Pattern "ABRACADABRA" } | Select-Object -ExpandProperty TotalSeconds"') do set "elapsed=%%A"
echo Find 4M:  %elapsed%>>"%Name%.txt"
echo Find 4M:  %elapsed% секунд
TIMEOUT 10
for /f "tokens=*" %%A in ('powershell -Command "Measure-Command { Select-String -Path J:\test2\* -Pattern "ABRACADABRA" } | Select-Object -ExpandProperty TotalSeconds"') do set "elapsed=%%A"
echo Find 256K: %elapsed%>>"%Name%.txt"
echo Find 256K: %elapsed% секунд
TIMEOUT 10
for /f "tokens=*" %%A in ('powershell -Command "Measure-Command { Select-String -Path J:\test\* -Pattern "ABRACADABRA" } | Select-Object -ExpandProperty TotalSeconds"') do set "elapsed=%%A"
echo Find 4K:   %elapsed%>>"%Name%.txt"
echo.>>"%Name%.txt"
echo Find 4K:   %elapsed% секунд
:: Звуковой сигнал
echo 0y | choice /c y /n>nul
@pause

Изменение атрибутов

Код:

@echo off
chcp 1251 >nul
SET /P Name="Введите имя файла: "
for /f "tokens=*" %%A in ('powershell -Command "Measure-Command { ATTRIB +R J:\test.f } | Select-Object -ExpandProperty TotalSeconds"') do set "elapsed=%%A"
echo Attr 2,5G: %elapsed%>>"%Name%.txt"
echo Attr 2,5G: %elapsed% секунд
TIMEOUT 1
for /f "tokens=*" %%A in ('powershell -Command "Measure-Command { ATTRIB +R J:\test3\* } | Select-Object -ExpandProperty TotalSeconds"') do set "elapsed=%%A"
echo Attr 4M:  %elapsed%>>"%Name%.txt"
echo Attr 4M:  %elapsed% секунд
TIMEOUT 10
for /f "tokens=*" %%A in ('powershell -Command "Measure-Command { ATTRIB +R J:\test2\* } | Select-Object -ExpandProperty TotalSeconds"') do set "elapsed=%%A"
echo Attr 256K: %elapsed%>>"%Name%.txt"
echo Attr 256K: %elapsed% секунд
TIMEOUT 10
for /f "tokens=*" %%A in ('powershell -Command "Measure-Command { ATTRIB +R J:\test\* } | Select-Object -ExpandProperty TotalSeconds"') do set "elapsed=%%A"
echo Attr 4K:   %elapsed%>>"%Name%.txt"
echo.>>"%Name%.txt"
echo Attr 4K:   %elapsed% секунд
:: Звуковой сигнал
echo 0y | choice /c y /n>nul
@pause

Удаление

Код:

@echo off
chcp 1251 >nul
SET /P Name="Введите имя файла: "
for /f "tokens=*" %%A in ('powershell -Command "Measure-Command { Remove-Item J:\test.f -Force } | Select-Object -ExpandProperty TotalSeconds"') do set "elapsed=%%A"
echo Del  10G: %elapsed%>>"%Name%.txt"
echo Del  10G: %elapsed% секунд
TIMEOUT 1
for /f "tokens=*" %%A in ('powershell -Command "Measure-Command { Remove-Item J:\test3 -Recurse -Force } | Select-Object -ExpandProperty TotalSeconds"') do set "elapsed=%%A"
echo Del  4M:  %elapsed%>>"%Name%.txt"
echo Del  4M:  %elapsed% секунд
TIMEOUT 10
for /f "tokens=*" %%A in ('powershell -Command "Measure-Command { Remove-Item J:\test2 -Recurse -Force } | Select-Object -ExpandProperty TotalSeconds"') do set "elapsed=%%A"
echo Del  256K: %elapsed%>>"%Name%.txt"
echo Del  256K: %elapsed% секунд
TIMEOUT 10
for /f "tokens=*" %%A in ('powershell -Command "Measure-Command { Remove-Item J:\test -Recurse -Force } | Select-Object -ExpandProperty TotalSeconds"') do set "elapsed=%%A"
echo Del  4K:   %elapsed%>>"%Name%.txt"
echo Del  4K:   %elapsed% секунд
:: Звуковой сигнал
echo 0y | choice /c y /n>nul
@pause

Копирование данных на жёсткие диски проводилось с SSD Samsung 970 EVO Plus. Между операциями над разными группами файлов - пауза в 10 сек, чтобы дать диску "прийти в себя". После отработки каждого скрипта - перезагрузка компьютера с переподключением USB-диска.

Для сравнения провел тесты на стареньком диске WDC WD20EARX-00PASB0 серии Caviar Green (предположительно ~5000-5600 об/мин) с файловой системой NTFS и размером кластера 4K.

WDC WD20EARX-00PASB0

Вложение:

Комментарий к файлу: CrystalDiskInfo: WDC WD20EARX-00PASB0

WDC WD20EARX-00PASB0.png [ 11.44 КБ | Просмотров: 1824 ]

Вложение:

Комментарий к файлу: ATTODiskBenchmark: WDC WD20EARX-00PASB0

ATTO Disk Bench.jpg [ 79 КБ | Просмотров: 1824 ]

Последний раз редактировалось jame 23.11.2025 11:43, всего редактировалось 2 раз(а).

Реклама
Партнер

jame

Добавлено: 22.11.2025 16:20

[профиль]

Junior
Статус: Не в сети
Регистрация: 25.08.2025

Результаты тестов. Время выполнения указано в секундах.

Операции с файлом размером 2,5 Гб

Вложение:

Комментарий к файлу: Операции с файлом размером 2,5 Гб

2,5G.png [ 172.49 КБ | Просмотров: 1761 ]

Операции с файлами размером от 256 Кб до 4 Мб (всего 362,2 Мб)

Вложение:

Комментарий к файлу: Операции с файлами размером от 256 Кб до 4 Мб

4MB.png [ 173.4 КБ | Просмотров: 1761 ]

Операции с файлами размером от 0 до 256 Кб (всего 190,5 Мб)

Вложение:

Комментарий к файлу: Операции с файлами размером от 0 до 256 Кб

256K.png [ 173.05 КБ | Просмотров: 1761 ]

Операции с файлами размером от 0 до 4 Кб (всего 2,9 Мб)

Вложение:

Комментарий к файлу: Операции с файлами размером от 0 до 4 Кб

4K.png [ 172.78 КБ | Просмотров: 1761 ]

Как видно из графиков, скорость дисковых операций на диске с технологией черепичной записи (Shingled Magnetic Recording, SMR) в файловой системе exFAT сильно зависит от размера кластера: чем больше кластер, тем меньше времени затрачивается на операцию.
Для NTFS каких-то существенных отличий не выявлено. Но при больших размерах кластеров в NTFS после дисковых операций Windows длительное время не даёт безопасно извлечь диск.
Почему SMR-диск с трудом работает с маленькими файлами - загадка :?:

учитывая, что все 2500 файлов размером от 0 до 4 Кб общим объёмом 2,9 Мб поместятся в кэш диска.
Но стоит отметить, что тесты проводились на пустом диске после форматирования. При частичном заполнении диска результаты могут кардинально отличаться с учётом степени фрагментации данных.
Также видно, что старый добрый CMR-диск (или PMR?) в большинстве сценариев показывает лучшие результаты, чем более новый SMR. А в случае с маленькими файлами - лучше на 1-2 порядка.

Из личного опыта скажу, что ST5000LM000 не подходит для скачивания торрентов, содержащих много файлов: при сбросе на диск последний может "задуматься" на десятки минут.

jame

Добавлено: 24.11.2025 22:43

[профиль]

Junior
Статус: Не в сети
Регистрация: 25.08.2025

Выяснилось, что сравнение USB-диска с внутренним было некорректным: по умолчанию в Windows 11 у внутреннего диска включено кэширование, а у внешнего - отключено. И при записи на диск с включенным кэшированием программа рапортует о выполнении (отмечено стрелочкой) ещё до того, как данные фактически будут записаны на диск.

Кэширование записи на диск

Вложение:

изображение_2025-11-24_224212.png [ 20.2 КБ | Просмотров: 870 ]

Вложение:

изображение_2025-11-24_224124.png [ 19.18 КБ | Просмотров: 870 ]

Последний раз редактировалось jame 25.11.2025 14:04, всего редактировалось 1 раз.

r2dsf

Добавлено: 25.11.2025 11:05

[профиль]

Moderator
Статус: Не в сети
Регистрация: 13.01.2017
Откуда: Московская обл.

Кэширование для внешнего диска чревато потерей данных - например, если пользователю приспичит срочно убежать, забрав диск, не сделав безопасное извлечение или недождавшись пока оно отработает.

Новая тема /

Ответить

Сообщений: 4

Список форумов » Общекомпьютерные форумы » Носители информации

Часовой пояс: UTC + 3 часа

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 9

Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Перейти: