Die Festplatten der IronWolf Pro Serie von Seagate wurden für die hohen Anforderungen von NAS-Systemen entwickelt. Zu ihren Stärken zählt nicht nur ihre hohe Kapazität, sondern auch die Zuverlässigkeit im Dauerbetrieb. Das macht sie zu einer interessanten Option sowohl für Unternehmen als auch für Anwender, die einen hohen Speicherbedarf haben. Deshalb wollen wir uns heute mit der Seagate IronWolf Pro 20 TB beschäftigen und ihre Leistung sowohl im Einzelbetrieb als auch im RAID-Verbund unter die Lupe nehmen.
Details
Daten
Technische Daten – Seagate IronWolf Pro 20 TB
Formfaktor
3,5 Zoll
Schnittstelle
SATA (6 GBit/s)
Aufnahmeverfahren
Conventional Magnetic Recording (CMR)
Kapazität
20 TB
Cache
256 MB
Leistungsaufnahme
7,7 W (Betrieb) 5,5 W (Leerlauf)
Zuverlässigskeitsprognose (MTBF)
2.500.000 Stunden
Besonderheiten
Drehschwingungssensoren Helium befüllt 3 Jahre „Rescue Data Recovery Service“
Übersicht
Die IronWolf Pro von Seagate ist äußerlich eine Festplatte im herkömmlichen 3,5-Zoll-Format. Sie ist in Abstufungen von jeweils 2 TB mit Kapazitäten von 2 TB bis 24 TB erhältlich. Als NAS-Festplatte ist sie für den Dauerbetrieb und den Einsatz im RAID-Verbund konzipiert. Zuverlässigkeit und hohe Performance stehen dabei im Vordergrund. Die von uns betrachtete 20-TB-Variante und alle kleineren Varianten sind mit einem Schreibcache von 256 MB, die 22- und 24-TB-Varianten mit einem Schreibcache von 512 MB ausgestattet. Die maximal mögliche kontinuierliche Transferrate wird im Datenblatt mit 285 MB/s angegeben.
Auf der Unterseite der Festplatte befindet sich eine kleine Adapterplatine, die die Schnittstellen zum Hostsystem bereitstellt. Als Schnittstelle wird eine 6Gbit/s SATA 3.0 Schnittstelle verwendet, die auch abwärtskompatibel zu früheren Standards ist. Neben den SATA-Anschlüssen befindet sich ein vierpoliger Jumperblock, über dessen Funktion wir keine konkreten Informationen finden konnten. Bei früheren Festplatten von Seagate war es möglich, über diese Jumper-Schnittstelle einen SATA-Modus mit 1,5 Gbit/s zu erzwingen. Der Hersteller weist jedoch in seinem Handbuch darauf hin, dass eine Jumper-Einstellung nicht notwendig ist. Interessant ist jedoch, dass dieser ominöse 4-Pin-Port auch heute noch auf neuen Festplatten zu finden ist.
Technik
Bei den Festplatten der IronWolf Pro-Serie von Seagate handelt es sich um sogenannte CMR-Festplatten. CMR steht für „Conventional Magnetic Recording“, wobei die Daten mittels magnetischer Signale auf die Festplatte geschrieben werden. CMR-Festplatten gelten als zuverlässig, schnell und langlebig, was sie zu optimalen Datenträgern für den Dauereinsatz macht. Die Kapazität von 20 TB wird mit zehn Scheiben im Inneren erreicht, die von zwanzig Schreib-/Leseköpfen abgetastet werden. Um den Luftwiderstand im Inneren zu verringern, ist die Festplatte mit Helium gefüllt, wodurch sie weniger Strom verbraucht und weniger Vibrationen erzeugt.
Bei der Betrachtung der SMART-Parameter fällt in CrystalDiskInfo ein Parameter auf, der nur als „herstellerspezifisch“ bezeichnet wird. Dieser nicht standardisierte Parameter kann mit der Software SeaTool ermittelt werden. Hinter dem Parameter 0x12 verbirgt sich die Eigenschaft „HEAD Health self assesment“. Dieser Wert gibt an, wie oft Fehler mit dem Schreib-/Lesekopf aufgetreten sind. Weitere herstellerspezifische Werte sind nicht vorhanden.
Leistung
Wir wollen die Leistung dieser NAS-Festplatten in einem möglichst realitätsnahen Szenario testen. Dazu untersuchen wir zunächst die Leistung einer einzelnen Seagate IronWolf Pro 20 TB. Anschließend verbinden wir zwei Seagate IronWolf Pro zu einem RAID und führen die gleichen Benchmarks durch.
Leistung einer einzelnen IronWolf Pro 20 TB
Wir schließen eine einzelne Seagate IronWolf Pro 20 TB an einen SATA-Port unseres Testsystems an. Einen ersten Überblick über die Leistung soll der CrystalDiskMark geben. Unsere Testparameter sind fünf Durchläufe und jeweils 4 GiB.
Die sequenzielle Leistung der Seagate IronWolf Pro 20TB ist in allen Benchmarkszenarien nahezu identisch. Sowohl beim Lesen als auch beim Schreiben erreichen wir unabhängig von der Tiefe der Warteschlange 284 MB/s. In den 4K Random Testfällen erreichen wir im schlechtesten Fall eine Lesegeschwindigkeit von 0,79 MByte/s und eine Schreibgeschwindigkeit von 2,85 MByte/s. Letztere wird durch den 256 MByte großen Schreibcache unterstützt.
Die Abhängigkeit der IO-Größe bei sequentiellen Zugriffen analysieren wir mit dem Atto Disk Benchmark:
Es ist zu erkennen, dass die maximalen Transferraten bereits ab einer IO-Größe von 8 KB erreicht werden. Für die Praxis hat dies zur Folge, dass auch bei der Übertragung vieler kleiner Datenpakete eine hohe Transferleistung erreichbar ist.
Im nächsten Schritt wollen wir nun untersuchen, wie sich die Festplatte im Dauerbetrieb verhält. Dazu belasten wir die Festplatte 30 Minuten lang permanent mit Schreiboperationen und protokollieren die dabei erreichte Geschwindigkeit. Das Ergebnis dieser Messung haben wir in der folgenden Grafik dargestellt: Die Übertragungsgeschwindigkeit ist im Großen und Ganzen sehr stabil. Im Durchschnitt haben wir über den gesamten Zeitraum eine Schreibgeschwindigkeit von 283,55 MB/s ermittelt. Dies liegt nur geringfügig unter der Herstellerangabe von 285 MB/s. Zwischenzeitlich brach die Geschwindigkeit einige Male ein, im schlimmsten Fall auf 140 MB/s. An dieser Stelle möchten wir darauf hinweisen, dass wir das restliche System für diese Einbrüche nicht ausschließen können. Die maximale Transferrate lag bei einer stolzen Rate von 299,22 MB/s und damit deutlich über den Angaben des Herstellers. Wir sind mit den Ergebnissen dieses Tests sehr zufrieden.
Leistung im RAID 0
Als nächstes wollen wir sehen, wie sich die Leistung der Seagate IronWolf Pro im RAID-Verbund verhält. Zu diesem Zweck haben wir ein RAID 0 aufgebaut, das aus zwei Seagate IronWolf Pro mit jeweils 20 TB besteht. Die beiden Festplatten sind so miteinander verbunden, dass ihre Kapazität in Stripes aufgeteilt und gemeinsam zur Verfügung gestellt wird. Diese Art der Verbindung bietet zwar keine Redundanz, aber in der Theorie die Möglichkeit, die Transferraten nahezu verdoppeln. Der RAID-Controller wird vom Mainboard unseres Testsystems zur Verfügung gestellt, die Stripe-Größe ist auf 64 KByte eingestellt. Das bedeutet, dass die ankommenden Datenpakete abwechselnd in 64 KByte großen Paketen auf die beiden Festplatten geschrieben werden.
Auch hier beginnen wir mit dem CrystalDiskMark:
Insgesamt entsprechen die Resultate des CrystalDiskMark unseren Erwartungen. Die sequentiellen Transferraten liegen zwischen 558,44 MB/s und 566,68 MB/s und sind damit fast doppelt so hoch wie beim Test mit einer Festplatte. Bei den zufälligen Lesezugriffen erhalten wir fast exakt das Ergebnis der Einzelfestplatte im gleichen Test, was auch nicht verwundert: Der Lesezugriff auf Daten unterhalb der Stripe-Größe erfolgt direkt auf eine konkrete Festplatte, wodurch kein Performancegewinn durch das Raid entsteht.
Schauen wir uns nun die Ergebnisse des Atto Benchmarks an:
Auch hier lässt sich feststellen, dass die maximalen Transferraten fast verdoppelt wurden. Diese erreichen wir ab einer IO-Größe von nun 32 KB statt vorher 8 KB. Anzumerken ist aber auch hier, dass wir auch bei den kleinen IO-Größen bereits höhere Transferraten feststellen können, als dies beim Atto-Test der einzelnen Festplatte der Fall war.
Wir haben auch den RAID-Verbund 30 Minuten lang kontinuierlich beschrieben. Die Ergebnisse sind wie folgt. Während des 30-minütigen Testzeitraums haben wir 1.013,5 GB geschrieben. Wie aus dem Diagramm deutlich zu erkennen ist, war die Transferrate zu jeder Zeit stabil. Im Durchschnitt schrieben wir mit einer Geschwindigkeit von 568,75 MB/s auf den Raid-Verbund, wobei die niedrigste Transferrate bei 481,15 MB/s und die höchste Transferrate bei 590,03 MB/s lag.
Temperatur
Während unserer Tests haben wir die Temperaturen der Seagate IronWolf Pro-Festplatten aufgezeichnet. Im Leerlauf lag die durchschnittliche Temperatur bei 23 °C. Die höchsten Temperaturen haben wir während unseres Dauertests mit maximal 43 °C gemessen. Eine aktive Kühlung der Festplatten fand nicht statt. Diese Werte zeigen uns, dass die Festplatten auch unter Volllast nicht übermäßig heiß werden. In einem NAS oder Server sollte jedoch auf eine passive Kühlung geachtet werden, vor allem wenn andere Komponenten ihre Abwärme in Richtung der Festplatten abstrahlen.
Fazit
Die IronWolf Pro 20 TB von Seagate überzeugte uns nicht nur durch ihre hohe Kapazität, sondern auch durch ihre Zuverlässigkeit. Die CMR-Festplatte erreicht gute Transferraten und ist auch in der Lage, diese über einen längeren Zeitraum stabil zu halten, ohne dass es zu einer Überhitzung kommt. Die Festplatten der IronWolf Pro-Serie von Seagate sind mit Torsionsschwingungssensoren ausgestattet. Dadurch eignen sie sich besonders für sehr große Verbünde oder für den Einsatz in Systemen mit vielen anderen Festplatten. Daher können wir die Seagate IronWolf Pro NAS HDD bedenkenlos weiterempfehlen.
Pro: + Gute und Stabile Transferleistung + Geringe Wärmeentwicklung + Gut bemessener Schreibcache + Hohe Zuverlässigkeitsprognose + 5 Jahre Garantie
