Enterprise-Festplatte Archive

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.

Praxis

Testsystem

Testsystem
CPU	Intel Core i5 14600K
GPU	KFA2 GeForce RTX 4060 Ti 8GB EX
Mainboard	ASUS ROG STRIX Z790-E GAMING WIFI II
Arbeitsspeicher	2x 32GB Kingston FURY Renegade DDR5 RGB DDR5-6400
SSD/M.2	Seagate FireCuda 540
Netzteil	Enermax REVOLUTION ATX 3.0 1000W
Gehäuse	Streacom BC1 V2 – „Open Benchtable“

SMART-Werte

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

Kontra:
– N/A

Software (SeaTools)
Herstellerseite
Preisvergleich

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Mit der Toshiba MG10F Enterprise HDD haben wir heute ein Speichermedium in der Redaktion, das seines Gleichen sucht. Der Grund dafür ist vor allem die Kapazität, denn die uns vorliegende Version bietet eine Kapazität von 22 Terabyte. Die Daten werden hier auf insgesamt 10 Scheiben abgelegt, welche in einem heliumversiegelten Gehäuse rotieren. Die Kapazität macht diese Festplatte besonders interessant für Unternehmen oder Nutzer, die viel Speicherplatz benötigen, etwa für hochauflösendes Bild- und Videomaterial. Ob der angegebenen Lebenserwartung sollte sogar der 24/7 Einsatz in NAS-Lösungen oder Servern problemlos möglich sein. Mehr dazu erfahrt ihr nun in unserem Test.

Details

Daten

Technische Daten – Toshiba MG10F Enterprise HDD
Modellnummer	MG10AFA22TE
Kapazität	22 TB*
Cache	512 MiByte
nicht korrigierbare Lesefehler pro gelesenem Bit, max.	1 Sektor pro 10E15
Zuverlässigkeit bei Dauerbetrieb (AFR)	0,35 %
Platter / Köpfe	10 / 20
PWC	ja
Maximaler jährlicher Workload	550 TB
Cache	512 MB
U/min	7.200 U/min.
Übertragungsgeschwindigkeit	284 MB/s
Übertragungsstandard	SATA III 6 Gbit/s
Geräusch (dB(A)) Leerlauf /Last	20 / 32
MTBF	2.500.000 h
Besonderheiten	Helium gefüllt MAMR
Garantie	5 Jahre

*Dies ist die höchste verfügbare Kapazität, es gibt sie mit einer Kapazität ab 1 TB in 1 TB-Schritten bis 10 TB und ab dann bis 22 TB in 2 TB-Schritten.

Gehäuse & Platine

Äußerlich gleicht die Toshiba MG10F Enterprise HDD üblichen 3,5 Zoll großen Festplatten. Auch beim Anschluss kommt ein herkömmlicher SATA III Anschluss nebst entsprechendem Stromanschluss zum Einsatz. Daneben ist noch ein weiterer Anschluss für Codierstecker implementiert, welcher von manchen Mainboards benötigt wird, wenn diese die Geschwindigkeit der HDD nicht unterstützen. Uns ist aber derzeit kein Mainboard bekannt, welches einen solchen Anschluss benötigt. Etwas Interessantes finden wir auf der Unterseite, denn in Anbetracht der Leistungsangaben ist die Steuerungsplatine recht klein.

Eine weitere Besonderheit finden wir an den Seiten, denn während wir von den größeren Festplatten gewohnt sind, dass dort nur zwei Gewinde zur Befestigung (je Seite) eingebracht sind, haben wir bei der Toshiba alle drei Gewinde vorhanden. Bei den Festplatten mit nur zwei Gewinden je Seite kann es bei manchen Gehäusen oder Geräten dazu kommen, dass die Festplatte nicht richtig verschraubt werden kann, damit bietet die Toshiba MG10F Enterprise HDD einen Vorteil.

Technik

Wie bekommt Toshiba nun so viel Kapazität zustande? Nun im Inneren rotieren insgesamt zehn Scheiben, welche von 20 Köpfen abgetastet werden. Die zehn Scheiben, auf denen die Daten geschrieben werden, müssen erst einmal auf Drehzahl gebracht werden. Damit dies auch funktioniert, kommt nicht nur ein starker Antrieb, sondern auch eine besondere Technik zum Einsatz – Helium!

Bei der Produktion wird sämtliche Luft aus dem Gehäuse entfernt und durch Heliumgas ersetzt. Helium hat eine geringere Dichte als normale Luft. Das führt zu einem geringeren Widerstand und minimiert Turbulenzen. So braucht der Motor auch nicht so viel Leistung.

Um die Speicherkapazität noch weiter zu steigern, setzt Toshiba auf FC-MAMR als Aufnahmemethode. Das Kürzel steht für „Flux Control Microwave Assisted Recording“. Hierbei wird ein zusätzliches Magnetfeld erzeugt, welches den Schreibvorgang unterstützt. Dieses Magnetfeld wird durch Mikrowellen eines zusätzlichen Spin-Torque Oszillator erzeugt. So konnten die Ingenieure noch kleinere Schreibköpfe realisieren, da das von den Köpfen abgegebene Magnetfeld schwächer sein darf. Außerdem können die Köpfe exakter foksieren. Im Resultat soll dabei die Kapazität pro Fläche um 20% erhöht werden. Ein 512 MiByte großer Cache soll ein zügiges Arbeiten unterstützen.

Praxis

Testsystem

Testsystem
Mainboard	MSI MEG B550 UNIFY
Prozessor	AMD Ryzen 9 – 3900X
Arbeitsspeicher	4x Teamgroup T-Force DarkZ FPS 8 GB
Grafikkarte	ASUS GeForce RTX 2070 ROG STRIX O8G
Laufwerke	T-FORCE CARDEA Z44L – 1TB KIOXIA EXCERIA Pro – 2 TB Western Digital Red – 4 TB
Gehäuse	be quiet! Dark Base 901
Netzteil	be quiet! Straight Power 12 – 850 Watt
CPU Kühlung	Alphacool Eisblock XPX Pro Aurora
GPU Kühlung	Bykski ASUS RTX 2070 STRIX GPU Kühler
Radiatoren	1x Bykski 360mm Radiator D30 1x Bykski 420mm Radiator D30
AGB	Alphacool Eisbecher Aurora D5

Die Festplatte wird im leeren Zustand am SATA-III-Port des AMD-B550-Chipsatzes getestet. Bevor wir starten können, muss die Festplatte zuerst partitioniert werden, hierfür nutzen wir das Dateisystem „exFAT“. Dies hat den Vorteil, dass ein Wechsel zwischen mehreren Betriebssystemen möglich ist, so kann etwa MacOS ab Version 10.6.5 damit umgehen – auch die meisten Linux Distributionen kommen mit diesem Dateisystem klar. Zudem sind wir hier nicht bei der Dateigröße limitiert, was aber eher nicht so ins Gewicht fällt, denn NTFS lässt immerhin Dateien von 16 TB Größe/je Datei zu.

Toshiba hat uns hier eine neue und zuvor unbenutzte Festplatte zur Verfügung gestellt. Nach etwa 15 Minuten liegt die Temperatur mit 26 °C und somit nur 6 °C über der Raumtemperatur.

Leistung

Der Hersteller gibt für die Toshiba MG10F Enterprise HDD eine Übertragungsrate von 284 MB/s an. In unseren Testdurchläufen mit dem CrystalDiskMark erreichen wir mit 293 MB/s lesend und knapp 290 MB/s schreibend etwas mehr als der Hersteller verspricht. Dabei stellen wir fest, dass es keine Rolle spielt, wie viel der Kapazität bereits verwendet wird, die Festplatte erreicht immer diese Werte. Damit ist diese Festplatte recht flott unterwegs.

Temperaturen

Die Temperaturen welche die Toshiba MG10F Enterprise HDD im Betrieb erreicht sind in unserem Gehäuse trotz wenig Belüftung im Bereich der Festplatten unkritisch. Im Idle Betrieb messen wir lediglich 26 °C, was in etwa 6 °C über der Zimmertemperatur liegt. Lassen wir mehrmals CrystalDiskMark laufen, so kommen wir unterdessen auf maximal 43 °C.

Lautstärke

Vorweg muss gesagt werden, dass es sich hier um eine Festplatte der Kategorie „Enterprise“ handelt. Das heißt, dass diese Festplatten für den Dauerbetrieb in Speicher-Arrays, Servern usw. gemacht sind. Hier kommt es auf die Schnelligkeit an, daher bewegt sich der Arm mit den Schrei-/Leseköpfen entsprechend schnell und wird auch entsprechend abgebremst. Dieses Abbremsen macht sich durch ein Klackern bemerkbar, welches bei Schreib- und Lesezugriffen zu hören ist. Für den Einsatz in Destop-Systemen oder heimischen NAS sind solche Festplatten eher ungeeignet und auch nicht dazu gedacht.

Fazit

Die Toshiba MG10F Enterprise HDD mit der Modellnummer MG10AFA22TE ist ab März 2024 im Handel erhältlich, eine UVP nennt der Hersteller nicht. Jedoch gibt es im aktuellen Preisvergleich bisher ein Angebot in Höhe von 440,46 €. Wie sich die Preise dann später noch entwickeln, werden wir dann im März sehen. Diese Festplatte stellt derzeit die Speerspitze in Sachen Enterprise-Festplatten von Toshiba dar. Sie bietet mit 294 MB/s eine sehr gute Übertragungsrate und arbeitet somit auch sehr fix. Zwar arbeitet die Festplatte etwas lauter als ihre Kollegen aus dem Desktop Bereich, doch ist das der Geschwindigkeit und dem Einsatzzweck geschuldet. In einem Serverraum wird sich darüber keiner beschweren, da sind die Lüfter lauter. Von uns gibt es eine Empfehlung für eine Festplatte der Spitzenklasse.

Pro:
+ Schnelle Datenübertragungsraten
+ Alle Montagepunkte vorhanden
+ 5 Jahre Garantie

Kontra:
– NA

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