B8. Serial ATA 3.0Gb/s HDDをSATA 1.5Gb/sポートで使う

(2007-5-7初版) 2011-9-21更新

 ゼンリン電子地図帳Zi:9が異常表示の状況から高いHDD性能を要求していることが分った。 地図画面上で表示位置を変更するためにマウスを右クリックしたままドラッグするとデータの読み込みが表示位置変更の速度に追いつかずデータが無いままで画面表示してしまう異常な表示部分(白い表示)が発生する。 前のゼンリン電子地図帳Zi:8が26万ほどのデータファイル(全体で7.2GB)で構成されていたものがZi:9では9900ファイル(全体で10.3GB)とファイル数が大幅の削減になりファイサイズが大きくなった。 1ファイルが平均1.04MBになるので現用HDDの転送速度58MB/sで読むと1ファイルの読み込みに18msかかる。 マウスのドラッグでいくつのファイル読み込みが必要なのか不明だが読込み時間だけで簡単に100msオーダーになるのでマウスの移動が早いと追従できないのは明白だ。 また、異常表示が起きるのは北方向の移動の場合で南方向の場合は表示に時間がかかるがあまり異常表示にならない。(異常表示になる確率が低い)
 このことはファイルの配置と移動方向によってファイル読込み時間が違うことが予想できる。 ここまで分ったのでHDDの性能が良いほど地図表示がスムーズになることが期待できる。
 別の期待はデフラグ処理時間の短縮。 データ転送速度が早ければそれだけデフラグ処理時間が短くなる。
 更に別のメリットはHDD容量が大きくなることでPCの運用が楽になること。 現在、領域は写真データだけを入れているがHDDのパーティションのイメージも保存して書き戻しを可能にしている。 今までは余裕がなかったので以外は外付けUSB HDDを使ってきたがD、Eもバックアップが可能になる。(外付けUSB HDDは複数パーティションの設定のため切り離しが難しくほとんどの場合PCの電源断まで切り離せず使い勝手が悪い)
(注) 次のような場合に保存したパーティション イメージが役に立ちます。 (1)グラフィックカード ドライバなどでソフトのインストール状態が影響するようなものの以前のシステム状態への復元。 (2)ソフトのインストールによってWinXPが異常になってしまった場合のシステムの復元。(「システムの復元」が使えない場合のパーティション復元) (3)以前のファイルに戻したい場合にイメージの参照でパーティション保存時のファイルの読込みが可能になる。
パーティション復元はHDD性能によるがこちらの環境で約10分で可能)

1) SATA 3.0Gb/s HDDの調査と購入

 現用マザーボードのシリアルATAはSATA 1.5Gb/sのポートなのでSATA 3.0Gb/sのHDDは使えない可能性があるがハードの作り方としてはSATA 3.0Gb/sのHDDでも動くようにすることは技術的に可能だ。 日立のHDDの技術情報で動くと書かれていたように思ったが06年2月は安全策でSATA 1.5Gb/sのHDDを購入した。 上記のようにHDDの性能が良いことが望ましいのでSATA 3.0Gb/s HDDが動くかどうか調べた。 BUFFALOのシリアルATA HDDの説明に動くと明記されていた、秋葉原の販売店にも電話して確認したら動くとは言ったが使用環境の仕様を確認するように念を押された。
 次はHDDの仕様調査、日立のHDDの仕様を調べたらバッファメモリのサイズが8MBと16MBのものがあり秋葉原で購入可能なHDDの中で容量の大きいものが16MBになっていて最小は320GBのものと分った。 メディア転送速度が最大998Mb/s(約100MB/s)、現用HDDは最大757Mb/s(サステイン転送速度61 - 29MB/s)なので約1.3倍の速度向上が期待できる。 メディア転送速度が最大998Mb/sということはSATA 1.5Gb/sのポートで使っても性能的には大差がないと予想される。 (注) サステイン転送速度の表示に幅があるのは外周と内周とで転送速度に違いがありメディア転送速度に関係している。 メディア転送速度は現用HDDと同じ作りだと内周では半分になると予想される。(HDD内部のブロック分割(外周と内周で1周のセクタ数が違っている)に関係しているのでそれぞれのHDDのデータを調べる必要があるが最近は詳しいデータを公表しない傾向がある)
 5月1日夕方に秋葉原でHDT725032VLA360を購入、インプレスのAKIBA PC Hotline!の4/28の最安値よりも安く購入したが帰り道で別の店を見たら更に若干安い価格で売っていた。(AKIBA PC Hotline!の最安値店では価格アップ)
 しかし、HDDの価格低下は早い。 04年購入のものが120GB 12,000円、06年は160GB 9,000円、07年は320GB 8,560円と容量が大きくなって価格は下がっている。
(ご参考)T7K500シリーズのデータシートのPDF: (リンク切れになりリンク削除 2015-12-3

2) HDDパーティションの設定とファイルコピー
 今までのHDDが160GBで2倍の容量になったがPCの用途が写真とHP作成だけなので太平洋みたいに広くなった感じ。 のパーティションをの中に圧縮イメージでバックアップが可能になった。 :16GB、:20GB、:16GB、:(残り)とすることにした。(当初設定)
(「ディスクの管理」でパーティション設定に入れない)
 新旧2つのHDDをつないでディスクの管理で新しいHDDのパーティション設定しようとしたらHDDが表示され容量を表示するが「新しいパーティション」作成の部分がグレイ表示で選択できない。 BIOSを見たら認識していなかったのでHDD検出時間をQuickからNormalに変更したら認識した。 これでも「ディスクの管理」でパーティション設定に入れない状況は変わらず。 次にWinMeの起動ディスク(FD)でパーティションを1つ作ってからディスクの管理に入ったら「新しいパーティション」が選択可能になりパーティション設定できた。(設定に入るまではちょっと嫌な気分、ヘルプを調べたりで時間を食った)
(注1) 新品HDDで最初から「ディスクの管理」でパーティション設定をやろうとしたのは今回が初めてなのでSATA 3.0Gb/s HDDに関係した問題なのかは不明です。
(注2) BIOSでのHDD検出時間(HDD Detect Time)の設定はマザーボードP4C800購入時にはなくBIOS更新で追加された項目のようです。 何時から追加されたかは不明だがバージョン1019には入っていました。
(作業手順)
 Acronis True ImageLEで新HDDのの中にのパーティションを圧縮イメージでパーティション保存する。 こうすると新HDDののパーティションの書き戻しと後日の保存時点のファイル参照の両方に使える。 パーティションは占有領域サイズが78GBと大きいのでxcopyで直接コピーし、USB HDDにイメージを保存してコピー状態を比較チェックすることにした。 (作業前にレジストリのIoPageLockLimitを新HDDのバッファサイズ対応で16→32MBに変更してHDDのI/O速度が早くなるように最適化しておく) IoPageLockLimitはWinXP SP3から参照されなくなったのでゼロ設定とする。
(注) その後の運用でものパーティション イメージを短期バックアップ対応として書き換えています。
 最初にHDDをフォーマットしてC、D、EをAcronis True ImageLEでへ保存してから書き戻したらの空き領域が予定より少ないのでを20GB、を12GBとしてパーティション設定からやり直した。(06年に120→160GBにした時もC領域を8→16GBに倍増したが空き領域は予定よりも少なかった。 但し、今回は使い始めたらの中身がHDD交換前の状態に戻り空き領域が49%と大きくなり過ぎる結果になった)
 Windows Update、ウイルスバスターを更新してからのイメージをに書き込んだ。 のxcopy結果は問題なしだった。
 最終的な各パーティションのサイズ: :20GB、:20GB、:12GB、:246GB (HDD合計:298GB)
(関連情報) Win XPを大容量HDDへコピー
        Win XPのパーティション設定変更

3) HDDの換装結果
 HDBENCHでチェックしたら転送速度向上は1.3倍の筈だがHDDのバッファメモリが16MBになり新機能のNCQ(Native Command Queuing)によるパフォーマンス改善効果が出ているようでHDDとして約4割のパフォーマンス向上になった。
 当初の目的だったゼンリン電子地図帳Zi:9の異常表示については画面の移動速度は早くなったが異常表示が起きることは変わらない結果になった。 しかし、前の状況との違いは前のHDDでは表示位置の移動中は異常表示になりっぱなしだったが新HDDでは先の移動画面で異常表示が正常表示に回復するようになったことで当初の予想通りにHDD性能がネックだったことがはっきりした。 異常表示の解消には転送速度がもっと早くならない限り改善しないことが分ったが画面の移動速度が早くなったので地図表示のストレスは緩和された。
 HDD容量が倍増したので楽々運用で当面は容量不足になることは考えなくてよくなった。
 Cドライブのイメージの保存・復元も早くなりました。 Cドライブのイメージ復元が前は約10分ほどかかったのが7分弱で復元できるようになりました。
 更にノートPCのHDDイメージも保存するようにしたので、ノートPCの電源を入れずに保存時点のノートPCのデータが参照できるようになったので利便性の向上とともにバックアップがより確実になりました。(ノートPCは家では使わないので旅行中の状態の参照ができる。 旅行出発前にHPのサイトデータを最新にして長期旅行に出発しています)
 (HDBENCH結果)
 

HDT725032VLA360 (320GB)
5/3のデータ Pentium4 3.0GHz 画面

HDS722516VLSA80 (160GB)
4/30のデータ
Pentium4 3.0GHz 画面

演算

メモリ

グラフィック

HDD

Integer

Float
   

ALL

92493

114135
   

68429

Read

Write

Read&Write
   

273479

98224

199312
   

Rectangle

Text

Ellipse

BitBit

DirectDraw

46400

42570

10220

343

54

Read

Write

RandomRead

RandomWrite

Drive

71960

76190

35032

30759

D:\100MB

Integer

Float
   

ALL

92448

114167
   

60709

Read

Write

Read&Write
   

276923

98406

199577
   

Rectangle

Text

Ellipse

BitBit

DirectDraw

46762

42735

10080

343

57

Read

Write

RandomRead

RandomWrite
 Drive

57984

49636

21200

21913

D:\100MB
 (注) HDD性能が2割〜6割(平均4.5割)向上しALLが1割強上がる結果になった。
     今回も測定ごとの数値変化が比較的大きくバックグランドで動いているソフトの影響が大きくなった。

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