Seagate IronWolf Pro, 14 TB, in vierfacher Ausführung

Nach dem ich in der ersten Hälfte dieses Jahres die Synology RS1619xs+ mit vier Seagate Exos X14 14TB Festplatten ausgiebig getestet habe, folgt nun ein neues Gerät aus dem Modelljahr 2020. Zum Testen stehen 4x Seagate IronWolf Pro 14 TB zur Verfügung. Wie schon beim Test der RS1619xs+ teile ich den Artikel in zwei Hälften.

Das Enterprise SAS SA3400, wie Synology den Nachfolger der RS18017xs+ nennt, gehört zur aktuellen Produktgeneration von Synology. Im 2HE-Gehäuse ist neben zwölf Festplattenschächten und zwei M.2 SSD Steckplätzen viel leistungsfähige Hardware untergebracht.

Die Seagate IronWolf Pro 14 TB sind die zweitgrößten Modelle aus dem NAS Bereich von Seagate für bis zu 24 Festplattenschächte. Bei einem Gerät, wie der SA3400 benötigen wir also bei Vollausstattung auch Seagate IronWolf Pro, da die normalen IronWolf nur für Geräte bis acht Festplattenslots freigegeben sind.

Die IronWolf Pro 14 TB war das größte Modell der Serie mit acht Plattern, jedoch wird seit Erscheinen der IronWolf Pro 16 TB mit neun Plattern auch das 14 TB Modell als neun Platter Variante verkauft. Hier blieb die Seriennummer ST14000NE0008 gleich, jedoch sind nun neun Platter mit 18 Heads verbaut. Da sich die Spurdichte von 423 KTPI und die Speicherdichte von 1028GB je in² nicht verändert hat, ist hier davon auszugehen, dass es sich um eine rein Software-beschnittene ST16000NE000 handelt.

Das Modell, welches uns zum Test in vierfacher Ausführung vorliegt, ist, wie einfach an der Rückseite erkennbar, noch ein Acht-Platter-Laufwerk der zweiten Generation.

Die erste Generation Helium von Seagate waren 10 TB und 12 TB Modelle (zum Beispiel die ST12000NE0007, Link), welche gut an dem silbernen Grundgehäuse und den zwei fehlenden Montage- bohrungen erkennbar sind. Die zweite Generation sind die aktualisierten Modelle bis 14 TB mit dem schwarzen Gehäuse und wieder sechs seitlichen Bohrungen. Mit den 16 TB Versionen der Exos X16, IronWolf Pro und der kürzlich erst erschienenen SkyHawk AI, wurde das schwarze Gehäuse leicht abgeändert und hat auf der Unterseite eine verkleinerte Platine. Meiner Meinung nach war dies notwendig, um die Spindel, welche nun auf der Unterseite andeutungsweise erkennbar ist, auf voller Länge mit 18 Köpfen im Gehäuse unterzubringen.

Durchführung – Teil 1

Lieferumfang und technische Daten

Das Datenblatt der IronWolf Pro 14 TB ist, wie von Seagate gewohnt, äußerst umfangreich. Nachfolgend, wie immer, ein kleiner Auszug:

Hersteller Seagate
Serie IronWolf
Typ IronWolf Pro
Kapazität 14 TB
Anzahl Schächte 1 bis 24
Nicht korrigierbare Lesefehler pro gelesenem Bit, max.
1 Sektor pro 10E15
Zuverlässigkeit bei Dauerbetrieb (AFR)
0,73 %
Hot-Plug Unterstützung
Ja
Rescue-Dienste Ja
Maximaler jährlicher Workload 300 TB
Cache 256 MB
U/min 7200 U/min
Übertragungsgeschwindigkeit 250 MB/s
Seagate Health Management Ja
Übertragungsstandard SATA III 6G
Energieverbrauch Last/Leerlauf/Standby 7,6 W / 5,07 W /1,1 W
Geräusch (Sone) Leerlauf /Last 2,0 / 2,8
MTBF 1.200.000 h
Garantie 5 Jahre
Modell
ST14000NE0008

Detaillierte Bilder

Die Festplatten kommen mit dem typischen IronWolf Etikett der Guardian Serie.

Wie bereits oben beschrieben, lässt sich auf der Rückseite der Unterschied zwischen den Seagate-Helium-Generationen 2 und 3 ausmachen.

Die Seite ist sieht genauso aus wie z.B. bei der Exos X14 14TB, welche ich bereits getestet habe. Alle Montagelöcher sind vorhanden.

Die Seagate IronWolf Pro 14 TB jeweils von der Seite aus betrachtet.

Die IronWolf Pro 14 TB in den Trays der Synology SA3400.

Die Festplatte wird hier von unten verschraubt. Alle Bohrungen werden benutzt.

Zum Vergleich das aktuelle DELL-Tray.

Hier werden die HDDs von der Seite verschraubt.

Detaillierte Features

PowerChoice

Das PowerChoice Feature ist Teil der erweiterte Stromsparfunktion („Extended Power Conditions Features „). Hier wird bei Nichtbeanspruchung nach Ablauf von Stillstandszeiten die Festplatte in Ruhezustände versetzt, um Energie zu sparen.

Zustand 1 Verringerter Verbrauch durch die Steuerung
Zustand 2 Köpfe geparkt bei maximaler Drehzahl
Zustand 3 Köpfe geparkt sowie reduzierte Drehzahl
Zustand 4 Stand-by Köpfe geparkt sowie Spindel angehalten

Sollte wieder ein Zugriff oder eine Anforderung an die Festplatte geschehen, kehrt sie in den Active State zurück. Eine Möglichkeit diese Aktion mitzuverfolgen ist leider nicht vorgesehen.

Lautstärke

Die Lautstärke ist eine rein subjektive Angabe von mir, die in diesem Fall erschwert wird, da sich die Festplatten mit Heliumfüllung von Seagate generell eher im leisen Bereich berwegen. Die IronWolf Pro 14 TB würde ich knapp über oder vergleichbar zur IronWolf 14TB (ST14000VN0008, zweite Generation mit acht Plattern) einordnen, was aufgrund der Seriengleichheit auch nicht verwunderlich ist. Die IronWolf Pro 16 TB ist etwas lauter, ungefähr auf dem Niveau der Exos X14 14TB. Unangefochten lauteste Seagate Helium-Festplatte ist weiterhin die Exos X16 16TB, welche auch die bisher lauteste Heliumfestplatte in meinem Testparcours darstellt.

Pro-Features – Recovery

Bei den IronWolf Pro-Festplatten ist bereits eine 2-jährige Subscription für den Seagate RESCUE Service enthalten. Diese bietet „zusätzliche Sicherheit bei mechanischen Fehlern,
versehentlichen Beschädigungen oder Naturkatastrophen“ (Seagate IronWolf Pro-Datenblatt). Hierzu kann die Festplatte an ein Rescue-Labor geschickt werden und die Daten werden mit 90% Erfolgsquote wiederhergestellt.

Health Management

Das Seagate Health Management ersetzt die von Hersteller zu Hersteller unterschiedlichen SMART-Werte. Im Gegensatz zu den üblichen 20 Werten erfasst das Health Management Hunderte von Parametern. Es wird die Iron Wolf-Festplatte im Zusammenspiel mit dem Gerät überwacht und nicht nur die reinen Controllerdaten, wie beim nicht standardisierten SMART. Aktuell sind die Seagate Health Management Services verfügbar für ausgewählte NAS und Surveilance-Stations der Hersteller QNAP, QSAN, TerraMaster, Thecus, ASUSTOR und Synology. Diese rund 200 Parameter werden von kompatiblen NAS-Geräten ausgewertet und zur Vorhersage von Ausfällen benutzt. Durch die Aufzeichnung dieser Daten lassen sich auch Verschlechterungen des Zustands anhand von Trends erkennen. Unserer Meinung nach ein gutes Merkmal, an welchem sich die anderen Hersteller orientieren können.

Durchführung – Teil 2

Energieverbrauchsmessung

Um die Herstellerangaben für den Energieverbrauch nachzuvollziehen, steht mir das Testsystem aus meiner Tätigkeit bei Hardwareluxx.de zur Verfügung, welches ich dankenswerter Weise auch für den FireblsBlog nutzen darf.

Für eine umfassende Leistungsmessung sollte die Versorgung mit 5 V und 12 V betrachtet werden. Wie die Art der Messung bereits erahnen lässt, benötige ich Strom und Spannung, um daraus die Leistung zu errechnen. Eine Möglichkeit wäre es, mit einem Multimeter die Spannung zu messen und mit einer Strommesszange den Strom.

Hier könnte man die Messgeräte auf die Erfassung des Durchschnittswerts einstellen und erst die 5-V-Schiene und danach die 12-V-Schiene aufnehmen. Hierdurch lässt sich aber weder der Anlauf darstellen, noch eine genaue Aussage treffen, wie sich die Werte über die Zeit verhalten.

Mit einem Vierkanaloszilloskop kann ich alle vier Messungen gleichzeitig durchführen und in Abhängigkeit von der Zeit darstellen.

Dazu verwende ich das digitale RIGOL DS1054Z Vierkanalspeicheroszilloskop inklusive Speichererweiterung sowie zwei Rigol-Tastköpfe und zwei Pico-Strommesszangen mit integriertem Spannungswandler zum direkten Anschluss an das Oszilloskop.

Ich führe insgesamt vier Messungen durch:

Zuerst wird die Leistungsaufnahme beim Einschalten aufgezeichnet. Dies ist eine kritische Phase mit einer vergleichsweise sehr hohen Leistungsaufnahme. Beim Hochdrehen der Spindel auf Betriebsdrehzahl kann es zu einem Vielfachen der im Ruhezustand aufgenommen Leistung kommen.

Weiterhin führe ich eine Messung im Idle durch. Die Festplatte wird hier nicht bewusst von mir angesprochen, jedoch befindet sie sich in Betriebsbereitschaft.

Danach wird eine Messung in Benutzung durchgeführt. Es werden 50 GB an Daten in Form des aktuellen Windowsimages 1809 in mehrfach kopierter Ausführung am Stück übertragen. Hier wird erst der Cache der Festplatte gefüllt und im Anschluss daran muss die Festplatte die Daten verarbeiten. Dies lässt sich schön beobachten. Seagate gibt als Wert die maximale Leistungsaufnahme im eingeschalteten Zustand unter zufälligen Lese- und Schreibvorgängen mit 4 KB und einer QD von 16 an. Das ließe sich zwar auch über einen synthetischen Benchmark abbilden, jedoch erscheint uns diese praxisnahe Messung während eines Kopiervorgangs als aussagekräftiger.

Zum Schluss gibt es noch eine Messung während dem HD-Tune Pro Random Access Read Benchmark. Diese Messung sorgt als standardisierter Test für Vergleichbarkeit bei etwas mehr Leistungsaufnahme.

Alle vier Messungen dauern jeweils etwa 1 Minute und werden mehrfach wiederholt. Das Oszilloskop gibt uns einerseits den visualisierten Spannungsverlauf, aber auch eine Auswertung der Hoch- und Tiefpunkte sowie der Durchschnittswerte an. Über die MATH-Funktion des Oszilloskops kann ich mir auch gleich die Leistung für die 12 V-Schiene hochrechnen lassen, durch Multiplikation der entsprechenden Kanäle. Im Anschluss an die Messung können die Daten mit einem USB-Stick abgeholt und aufgearbeitet werden. Eine Steuerung der Messung und Bildausgabe über den integrierten RJ45 LAN-Anschluss ist ebenso möglich. Der Elektrotechniker dreht jedoch lieber an Reglern und drückt Knöpfe :).

Legende zu den Messungen:

Kanal 1 (Gelb) stellt die Spannungsmessung 12 V bei einer Darstellung von 10 V je Kästchen dar. Kanal 2 (Türkis) stellt die Spannungsmessung 5 V bei einer Darstellung von 5 V je Kästchen dar. Kanal 3 (Rosa) stellt den Stromverlauf auf der 12 V Schiene dar, bei einem Verhältnis von 2 A je Kästchen. Kanal 4 (Blau) stellt den Stromverlauf der 5 V Schiene bei einem Verhältnis von 1 A je Kästchen dar. Der mit MATH gekennzeichnete Kanal stellt das Produkt einer Multiplikation von Kanal eins und drei dar, also die Leistung auf der 12 V Schiene. Für 5 V müssen wir diese Berechnung von Hand durchführen. Da das Oszilloskop uns eine .csv Datei mit allen Messwerten erstellt hat, ist das kein Problem.

U ist die Bezeichnung für Spannung und wird in Volt (V) angegeben. I ist die Bezeichnung für Strom und wird in Ampere (A) angegeben. P ist die Bezeichnung für die elektrische Leistung und wird in Watt (W) angegeben.

Messung 1 Anlauf

Nachfolgend sind die Ergebnisse interpretiert.

Kanal Max AMP1
U 12V12,0 V11,70 V
U 5V5,60 V5,30 V
I 12V1,76 A2,32 A
I 5V0,96 A0,77 A
P 12V20,8 W27,2 W
P 5V5,38 W4,11 W

1Spannungswert zwischen dem Mittelwert der oberen Signalformdachschräge und dem Mittelwert der unteren Signalformdachschräge. Dieser gibt uns eine bessere Interpretation der Ergebnisse im hohen Wertebereich, da so die höchsten Spitzen mathematisch geglättet werden.

Ergebnis: Die Festplatte verfügt, verglichen mit der Exos X14 14TB mit ca. 26 W über eine geringe Leistung beim Anlauf. Mit ca. 10 W weniger elektrischer Anlaufleistung, bei gleicher mechanischer Ausstattung, lässt sich schlussfolgern, dass Seagate hier über die Firmware den Anlaufprozess sanfter gestaltet. In einem Server mit starken, redundanten Netzteilen, spielt der Anlaufstrom keine Rolle. Da NAS-Festplatten aber meist in kleinen zwei bis vier Slot NAS Verwendung finden, ist hier in der Regel ein Netzteil mit begrenzter Kapazität vorhanden. Dieses wird durch den sanfteren Anlauf weniger belastet, was der Haltbarkeit zuträglich ist.

Messung 2 Idle

Nachfolgend sind die Ergebnisse interpretiert.

Kanal Durchschnitt
U 12V11,9 V
U 5V5,03 V
I 12V0,20 A
I 5V0,165 A
P 12V2,11 W
P 5V0,83 W

Seagate gibt für die IronWolf Pro 14 TB in der hier getesteten Variante 5,07 W im Idle an. Mit einem auf die zweite Stelle hinter dem Komma gerundeten PGesamt von 2,94 W liege ich hier höchstwarscheinlich im PowerChoice Idle_B. Das Messergebnis kann als valide angenommen werden.

Messung 3 Kopieren

Nachfolgend sind die Ergebnisse interpretiert.

Kanal Max Durchschnitt
U 12V12,0 V11,9 V
U 5V5,40 V5,00 V
I 12V2,08 A0,36 A
I 5V1,04 A0,49 A
P 12V24,0 W3,91 W
P 5V5,62 W2,45 W

Während dem Kopieren von Daten liege ich bei 6,36 W. Mit steigender Belegung und Fragmentierung des Speichers der Festplatte kann dieser Wert natürlich noch durch zusätzliche Positionierungen ansteigen. Hierbei verbraucht die Festplatte für einen sehr kurzen Augenblick weit über 20 W.

Messung 4 Random-Access-Read

Nachfolgend sind die Ergebnisse interpretiert.

Kanal Max Durchschnitt
U 12V12,0 V11,9 V
U 5V5,60 V5,01 V
I 12V2,24 A0,89 A
I 5V1,20 A0,70 A
P 12V25,6 W10,30 W
P 5V6,72 W3,51 W

Während diesem Benchmark steigt die Leistungsaufnahme auf 13,81 W an.

Im Ganzen betrachtet, lässt sich die Leistungsaufnahme der IronWolf Pro 14 TB durchaus als hoch einstufen. Da die hohen Verbrauchswerte jedoch nur beim Transfer stattfinden und die Festplatte im Idle sparsamer als eine luftgefüllte Festplatte ist, lässt sich das verschmerzen.

Benchmarks

Nachfolgend die Benchmarks, erst einzeln, dann im RAID. Für diese klassischen Benchmarks habe ich die vier IronWolf Festplatten in meinen Dell PowerEdge T330 überführt und dort gemessen. Zusätzlich habe ich die Festplatten im Hardwareluxx.de-Test-PC gemessen, um eine Vergleichbarkeit mit den Hardwareluxx-Ergebnissen herstellen zu können. Das Testsystem kann hier eingesehen werden.

Chrystal Disk Mark 6.0.2 (Hardwareluxx-PC)

HD-Tune Pro 5.70 Lesen (Hardwareluxx-PC)

HD-Tune Pro 5.70 Schreiben (Hardwareluxx-PC)

HD-Tune Pro 5.70 Random-Access-Read (Hardwareluxx-PC)

Diese Messung ist Teil der üblichen Leistungsmessung.

Chrystal Disk Mark 6.0.2 (DELL PowerEdge T330)

ATTO Disk Benchmark 4.00.0f2

RAID 0 (zwei Laufwerke)

Im Dell PowerEdge T330 Server besteht aufgrund des PERC H330 die Möglichkeit, die Festplatten auch im RAID zu testen und hier die Transferrate zu ermitteln.

Chrystal Disk Mark 6.0.2

ATTO Disk Benchmark 4.00.0f2

RAID 0 (vier Laufwerke)

Nachfolgend die Benchmarks für vier Laufwerke im Dell PowerEdge T330.

Chrystal Disk Mark 6.0.2

ATTO Disk Benchmark 4.00.0f2

Kleiner Ausblick

In Teil 2 dieses Artikels lassen sich diese Festplatten und noch einige mehr in Aktion bestaunen.

Mit weiteren Festplatten zusammen stellen die vier IronWolf Pro eine Speichermenge zur Verfügung, welche ihresgleichen sucht. Weit über 100TB werden mit 12 Laufwerken bereit gestellt.

Während des Tests verabschiedete sich auch eine IronWolf Pro 12 TB. Nach zwei Jahren und 12000h wird diese als schwer fehlerhaft erkannt. Da diese Festplatten jedoch über 5 Jahre Garantie verfügen, gibt es hier keine Problem.

Fazit

Wie schon bei vielen Helium-gefüllte Festplatten in meinem Testparcours vorher, bin ich rundum begeistert von der IronWolf Pro 14 TB. Sie steht der Seagate Exos X14 14 TB in nichts nach und hat einen NAS-verträglichen geringeren Anlaufstrom. Die Festplatte läuft leise genug, um im Wohnzimmer NAS betrieben zu werden (solange man sich nicht an den bauartbedingten Zugriffsgeräuschen stören lässt).

Das Paket aus schneller Festplatte, welche einen Helium-typisch niedrigen Verbrauch und wenig Erwärmung aufweist, fünf Jahren Garantie und dem Rescue Service für zwei Jahre ist ohne Zweifel stimmig. Der Konkurrenz in Form von Toshiba N300 und WD Red Pro fehlt weiterhin eine Alternative zum alten SMART System. Die Kombination aus Synology SA3400 und den IronWolf Pro Festplatten ist ebenfalls eine gelungene Wahl. Durch die Fähigkeit zur Beurteilung der restlichen Lebensdauer sind die zu speichernden Daten optimal geschützt. Wem die 300 TB jährliche Transferrate nicht ausreichen, der greift zur Exos X oder äquivalenten Produkten. Für eine Seagate IronWolf Pro 14 TB ST14000NE0008 müssen aktuell stolze 500 Euro investiert werden.