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大容量儲存應用再升級,Seagate IronWolf 16TB、IronWolf Pro 16TB NAS 硬碟測試

T客邦422019-10-09 11:10
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由於 SSD 價格從去年開始出現較大的降幅,512GB、1TB 產品建置成本已相當接近傳統硬碟,但在更大容量規格,傳統硬碟仍具備較低的單位儲存成本優勢。SEAGATE 近日在台推出 NAS 應用產品線 IronWolf、IronWolf PRO 最大容量 16TB 版本,塞入 9 張碟片推升儲存密度。

進攻大量儲存市場

在消費級市場,SSD(Solid State Disk)固態硬碟和 HDD(Hard Disk Drive)傳統硬碟這對看起來彼此競爭,同時又互補的非揮發性儲存媒體,歷經去年上演的 SSD 價格腰斬事件,如今在消費者心中較佳的儲存媒體配置方式,變更為 PCIe x4 NVMe SSD 系統碟與 SATA 6Gb/s 資料碟,取代過去的小容量 SSD 系統碟與大容量傳統硬碟組合方式,高階電腦甚至可以直接選購 1TB、2TB 容量的 NVMe SSD 也不心痛。

由於 SSD 的價格進入甜蜜帶,更加速減少傳統硬碟在電腦主機裡的生存空間,遑論 SSD 天生就具備的防震、待機省電優勢,傳統硬碟製造廠商除了加速佈局 SSD 產品規劃,也替傳統硬碟找到大量儲存應用市場。在企業級,主打無須擴增機房空間,即可升級整體儲存容量,在消費級,就是瞄準家中作為資料分享中心的 NAS(Network-Attached Storage)。

雖然 16TB 硬碟最早由 TOSHIBA MG08 系列喊出,但在市場上仍不見其蹤跡,反倒是第二名喊出 16TB 的 Seagate,起手式就在 3 款產品線當中加入此容量選項,分別為目標企業用途 Exos X16,以及目標 NAS 應用 IronWolf、IronWolf Pro,本文將介紹、測試後 2 者的異同。

▲ 大容量傳統硬碟近來採用填氦技術增加其容量,因此 Seagate 2 款針對 NAS 應用所推出的 IronWolf 16TB、IronWolf Pro 16TB 外型僅有少數文字不同,選購時可別買錯了!大容量傳統硬碟採用填氦技術提升內部機械零件運作穩定性,因此 Seagate 2 款針對 NAS 應用所推出的 IronWolf 16TB、IronWolf Pro 16TB 採用封閉結構,外殼僅有少數文字不同,選購時可別買錯了!

Seagate IronWolf ST16000VN001 16TB 規格

  • 產品型號:ST16000VN001
  • 外觀形式:3.5吋/半高
  • 介面速度:SATA 6Gb/s
  • 轉速:7200RPM
  • 快取記憶體:256MB
  • 容量:16TB
  • 磁頭載卸次數:600000
  • 年負載量:180TB
  • 不可復原讀取錯誤:<1 per 1015 bits
  • 電源需求:+5V±5%,+12V±10%
  • 其它:1000000hrs MTBF、氦氣填充
  • 保固:3 年

Seagate IronWolf Pro ST16000NE000 16TB 規格

  • 產品型號:ST16000NE000
  • 外觀形式:3.5吋/半高
  • 介面速度:SATA 6Gb/s
  • 轉速:7200RPM
  • 快取記憶體:256MB
  • 容量:16TB
  • 磁頭載卸次數:1200000
  • 年負載量:300TB
  • 不可復原讀取錯誤:<1 per 1015 bits
  • 電源需求:+5V±5%,+12V±10%
  • 其它:1200000hrs MTBF、氦氣填充、資料救援方案
  • 保固:5 年

同中求異各自表述

Seagate 專門為 NAS 應用環境所打造的 IronWolf、IronWolf Pro 系列硬碟,大容量款式硬體差異較小,雙方可謂同一模子打造而成。硬碟組裝完畢之後,也會經歷如同矽晶片的篩選過程,個體表現高低將劃分至不同的產品線推向市場;這 2 個系列的硬碟應該也是如此,但筆者推測韌體部分亦針對不同的目標市場,微調細項參數。

▲ IronWolf 16TB 標籤資訊,韌體版本為 SC60,於泰國生產製造。IronWolf 16TB 標籤資訊,韌體版本為 SC60,於泰國生產製造。

▲ IronWolf Pro 16TB 標籤資訊,韌體版本為 EN01,生產製造地同樣是泰國。IronWolf Pro 16TB 標籤資訊,韌體版本為 EN01,生產製造地同樣是泰國。

▲ IronWolf Pro 版本具備額外 2 年資料救援服務,因此多出 Seagate Rescue Data Recovery 標誌。IronWolf Pro 版本具備額外 2 年資料救援服務,因此多出 Seagate Rescue Data Recovery 標誌。

IronWolf 16TB 以及 IronWolf Pro 16TB,採用氦氣填充,確保讀寫頭飛行於碟盤上的穩定性,且這次 16TB 產品並非採用 SMR 記錄方式加大容量,而是透過降低內部零件高度手法,相較 14TB 版本 8 碟片再加 1 片碟片,使用 9 張碟片達成 16TB 容量目標,磁區結構均為 512e。

▲ IronWolf 16TB、IronWolf Pro 16TB 於 3.5 吋規格塞入 9 張碟片,單側具備 3 個標準螺絲孔位。IronWolf 16TB、IronWolf Pro 16TB 於 3.5 吋規格塞入 9 張碟片,單側具備 3 個標準螺絲孔位。

令人引頸期盼的雙讀寫臂結構或是 HAMR(Heat-Assisted Magnetic Recording,熱輔助磁性紀錄),並未導入這 2 款產品,但如同先前 14TB 版本,於讀寫頭導入 TDMR(Two DimensIONal Magnetic Recording,2 維磁性紀錄)技術,除了拾取目標磁軌資訊,也會同時獲得 2 側相鄰磁軌間雜訊,並利用訊號處理技術從目標磁軌資訊去除相鄰磁軌雜訊。

▲ IronWolf 16TB、IronWolf Pro 16TB 採用小型化電路板設計,以便將內部碟盤空間最大化。IronWolf 16TB、IronWolf Pro 16TB 採用小型化電路板設計,以便將內部碟盤空間最大化。

IronWolf 16TB 和 IronWolf Pro 16TB 差異主要顯現在規格部分,均以後者為佳,工作年負載量為 180TB 和 300TB,分別建議使用在 1~8 槽位和 24 槽位以下的 NAS。雙方表定最大傳輸率為 210MB/s 和 250MB/s,保固年限和 MTBF 也以 Pro 版本 5 年和 120 萬小時勝出。另外可能是受到韌體調校不同的影響,IronWolf 16TB 平均運作耗電量為 7.3W,IronWolf Pro 16TB 則為略高的 7.8W。

▲ IronWolf 16TB 和 IronWolf Pro 16TB 採用相同的電路板設計,主要控制晶片以及馬達控制晶片均加上導熱墊,運用硬碟金屬外殼作為散熱片。IronWolf 16TB 和 IronWolf Pro 16TB 採用相同的電路板設計,主要控制晶片以及馬達控制晶片均加上導熱墊,運用硬碟金屬外殼作為散熱片。

對於家庭使用者而言,此類填氦硬碟最大的好處,可能不是提升儲存密度,而是尋軌運作噪音可獲得大幅改善,若是 NAS 擺在人員附近,或是需要安靜的場所如書房、臥室,感受會更為強烈。

NAS 應用最佳化

針對 NAS 使用情境需要加強的部分,IronWolf 和 IronWolf Pro 均屬於 24x7 工作時間產品,而非一般硬碟 8x5 設計,並導入 AgileArray NAS 最佳化技術,主軸馬達 2 端同時固定於外殼增加運作穩定性,並同步針對 RAID 使用情境調校韌體。電路板裝有 RV(Rotational Vibration)旋轉震動感應器,以便在多硬碟運作情境,消彌震動所帶來的效能影響。

▲ IronWolf 16TB 和 IronWolf Pro 16TB 2 者電路板均設有 2 個旋轉震動感應器。IronWolf 16TB 和 IronWolf Pro 16TB 2 者電路板均設有 2 個旋轉震動感應器。

▲ IronWolf 16TB 和 IronWolf Pro 16TB 主要控制晶片採用 Marvell i1261-B1。IronWolf 16TB 和 IronWolf Pro 16TB 主要控制晶片採用 Marvell i1261-B1。

▲ 快取緩衝記憶體選用 256MB 容量,為 Nanya NT5CC128M16JR-EK DDR3L-1866 規格。快取緩衝記憶體選用 256MB 容量,為 Nanya NT5CC128M16JR-EK DDR3L-1866 規格。

▲ 馬達控制晶片雷射雕刻字樣因導熱墊而模糊,但仍可認出為 STMicroelectronics Smooth Viking 系列產品。馬達控制晶片雷射雕刻字樣因導熱墊而模糊,但仍可認出為 STMicroelectronics Smooth ViKING 系列產品。

提到 IronWolf 系列 4TB 容量以上硬碟,則不可不提到 Seagate 與 Asustor、QNAP、SYNOLOGY、Thecus 等大家耳熟能詳 NAS 品牌,所合作的 IronWolf Health Management 那嘶狼健康管理。一般傳統硬碟 S.M.A.R.T. 資訊與測試,只能回報較為基礎的資料與測試通過與否,IronWolf Health Management 在其間增加 1 個預防性部分,透過監測 200 個以上相關參數,可於實際發生資料毀損情事之前,先行提醒使用者移轉、備份檔案。

▲ IronWolf 16TB 和 IronWolf Pro 16TB 新款產品上市,Synology DSM 尚未支援其 IronWolf Health Management 那嘶狼健康管理技術;DSM 更新加入支援之後,可於儲存空間管理員>HDD/SSD 當中獲取更完整的硬碟健康資訊。IronWolf 16TB 和 IronWolf Pro 16TB 新款產品上市,Synology DSM 尚未支援其 IronWolf Health Management 那嘶狼健康管理技術;DSM 更新加入支援之後,可於儲存空間管理員>HDD/SSD 當中獲取更完整的硬碟健康資訊。

IronWolf Health Management 可在儲存資料遺失前,達到預防與處理動作,倘若硬碟真的不幸損毀,Seagate 在台也提供 Rescue Data Recovery 資料復原方案,IronWolf Pro 隨機附屬 2 年、IronWolf 則可以新台幣 349 元、499 元加購 2 年期、3 年期,復原方案時限內可享有 1 次資料救援服務,軟體問題導致資料誤刪也能夠使用。

▲ Windows 10 桌面待機,IronWolf 16TB 溫度為 35℃。(室溫 25℃,以下皆同)Windows 10 桌面待機,IronWolf 16TB 溫度為 35℃。(室溫 25℃,以下皆同)

▲ IronWolf Pro 16TB 於 Windows 10 桌面待機溫度同為 35℃。IronWolf Pro 16TB 於 Windows 10 桌面待機溫度同為 35℃。

▲ IronWolf 16TB 可用容量為 15259648MB/14.55TB,IronWolf Pro 16TB 則為 15259632MB/14.55TB。IronWolf 16TB 可用容量為 15259648MB/14.55TB,IronWolf Pro 16TB 則為 15259632MB/14.55TB。

(下一頁:上機測試)

Pro 版本效能略佳

IronWolf 16TB 和 IronWolf Pro 16TB 原廠表定最大傳輸率為 210MB/s 和 250MB/s,實測碟盤最外圈均有超過此數值的表現,並以 IronWolf Pro 16TB 效能為佳。以 CrystalDiskMark 測試為例,IronWolf 16TB 循序讀寫數值大於 240MB/s,IronWolf Pro 16TB 則是超過 260MB/s。

▲ 測試軟體 CrystalDiskMark,於預設 1GB 範圍和隨機亂數測試,IronWolf 16TB 循序讀寫均超過 240MB/s,IronWolf Pro 16TB 則是超過 260MB/s。測試軟體 CrystalDiskMark,於預設 1GB 範圍和隨機亂數測試,IronWolf 16TB 循序讀寫均超過 240MB/s,IronWolf Pro 16TB 則是超過 260MB/s。

ATTO Disk Benckmark 可以利用傳輸區塊大小,對儲存媒體空間進行測試,在佇列深度 32 的設定下,IronWolf 16TB 讀寫速度約在 4KB 之後陸續達最高速,最高約為 234MB/s 和 230MB/s,IronWolf Pro 16TB 高速區間與非 Pro 版本相同,但最高讀寫速度可再推進至 252MB/s 和 248MB/s。

▲ ATTO Disk Benckmark 於佇列深度 32 設定,IronWolf 16TB 和 IronWolf Pro 16TB 約在 4KB 傳輸區塊大小之後達最高速,表現以後者為佳,讀寫速度達 252MB/s 和 248MB/s。ATTO Disk Benckmark 於佇列深度 32 設定,IronWolf 16TB 和 IronWolf Pro 16TB 約在 4KB 傳輸區塊大小之後達最高速,表現以後者為佳,讀寫速度達 252MB/s 和 248MB/s。

▲ 至於 ATTO Disk Benckmark IO/s 表現,雙方不意外跟隨傳輸區塊增長而遞減,此處仍舊以 IronWolf Pro 16TB 每秒可處理更多的讀寫請求。至於 ATTO Disk Benckmark IO/s 表現,雙方不意外跟隨傳輸區塊增長而遞減,此處仍舊以 IronWolf Pro 16TB 每秒可處理更多的讀寫請求。

接著利用老牌測試軟體 HD Tune Pro,對 IronWolf 16TB 和 IronWolf Pro 16TB 進行全區讀寫測試。無論讀取或是寫入,IronWolf 16TB 在此測試項目擁有循序傳輸速度優勢,而 IronWolf Pro 16TB 在存取延遲和爆發性傳輸速度佔上風。

▲ IronWolf 16TB 和 IronWolf Pro 16TB 於 HD Tune Pro 的全區讀取速度表現,前者擁有較佳的循序存取性能,後者則有更低的存取時間,速度最慢的碟盤內圈傳輸速度亦達 115MB/s 以上。IronWolf 16TB 和 IronWolf Pro 16TB 於 HD Tune Pro 的全區讀取速度表現,前者擁有較佳的循序存取性能,後者則有更低的存取時間,速度最慢的碟盤內圈傳輸速度亦達 115MB/s 以上。

▲ HD Tune Pro 全區寫入表現,循序部分以 IronWolf 16TB 略快,存取時間以 IronWolf Pro 16TB 為佳,且雙方均有寫入快取設計,IronWolf 16TB 寫入時間為 6ms 等級,IronWolf Pro 16TB 則低於 5ms。HD Tune Pro 全區寫入表現,循序部分以 IronWolf 16TB 略快,存取時間以 IronWolf Pro 16TB 為佳,且雙方均有寫入快取設計,IronWolf 16TB 寫入時間為 6ms 等級,IronWolf Pro 16TB 則低於 5ms。

HD Tune Pro 全區隨機讀寫 IOPS 表現,兩相對照同樣是 IronWolf Pro 16TB 有著較好的效能表現。隨機傳輸大小,IronWolf 16TB 讀寫達 56IOPS 和 61IOPS,IronWolf Pro 16TB 則為 66IOPS 和 60IOPS,若是傳輸大小固定,則雙方均可依靠寫入快取機制突破 100IOPS。

▲ HD Tune Pro 隨機讀取測試,IronWolf Pro 16TB 於多種傳輸大小組合,表現超過 IronWolf 16TB 10IOPS 以上。HD Tune Pro 隨機讀取測試,IronWolf Pro 16TB 於多種傳輸大小組合,表現超過 IronWolf 16TB 10IOPS 以上。

▲ 有賴寫入快取機制,IronWolf 16TB 和 IronWolf Pro 16TB 於 512Byte~1MB 傳輸區塊大小均可達 100IOPS 以上。有賴寫入快取機制,IronWolf 16TB 和 IronWolf Pro 16TB 於 512Byte~1MB 傳輸區塊大小均可達 100IOPS 以上。

利用可客製化測試內容的 IOMeter,探究佇列深度對 IronWolf 16TB 和 IronWolf Pro 16TB 存取 IOPS 效能影響。100% 隨機,讀取和寫入命令分別佔據 70% 與 30% 情況之下,佇列深度越深連帶帶動 IOPS 效能成長,IronWolf 16TB 最快為 177IOPS、IronWolf Pro 16TB為 210IOPS,差距達 18.6%。

▲ 將 IOMeter 100% 隨機,讀寫比例各占 70% 和 30% 繪製成趨勢圖,能夠看出 IronWolf 16TB 和 IronWolf Pro 16TB IOPS 表現均可跟隨佇列深度而成長。將 IOMeter 100% 隨機,讀寫比例各占 70% 和 30% 繪製成趨勢圖,能夠看出 IronWolf 16TB 和 IronWolf Pro 16TB IOPS 表現均可跟隨佇列深度而成長。

▲ IOMeter 100% 隨機,讀取 70%/寫入 30% 測試設定,IronWolf 16TB 於不同佇列深度的 IOPS 表現詳細數據。IOMeter 100% 隨機,讀取 70%/寫入 30% 測試設定,IronWolf 16TB 於不同佇列深度的 IOPS 表現詳細數據。

▲ IOMeter 100% 隨機,讀取 70%/寫入 30% 測試設定,IronWolf Pro 16TB 於不同佇列深度的IOPS表現詳細數據。IOMeter 100% 隨機,讀取 70%/寫入 30% 測試設定,IronWolf Pro 16TB 於不同佇列深度的IOPS表現詳細數據。

▲ 劇烈操駕測試之時,IronWolf 16TB 溫度微幅上升至 37℃。(室溫 25℃)劇烈操駕測試之時,IronWolf 16TB 溫度微幅上升至 37℃。(室溫 25℃)

▲ IronWolf Pro 16TB 在劇烈操駕測試當中繳出 36℃ 成績。IronWolf Pro 16TB 在劇烈操駕測試當中繳出 36℃ 成績。

提升儲存密度、加強資料保護

Seagate 這次推出 16TB 容量 3.5 吋硬碟產品,已實際於消費市場通路鋪貨,台灣能夠見到 IronWolf 16TB 新台幣 17990 元,IronWolf Pro 16TB 則是 19900 元。以實際可用容量 14.55TB 換算,每 GB 單位儲存成本約為 1.21 元和 1.34 元,對比 14TB 容量版本更便宜,有著大容量需求的玩家可以考慮,也是在不另行增添多槽位 NAS 前提之下,唯一的最大容量傳統硬碟選擇。

單位儲存成本固然重要,Seagate 更在資料保護性方面做了許多加強措施,預防部分與各大 NAS 廠商合作,以 IronWolf Health Management 健康管理提供硬碟失效前的警訊,事後補救則以 Rescue Data Recovery 提供類似於保險概念的資料救援服務,採用隨機附屬或是少量金額加購,避免消費者自行找尋資料救援公司的龐大花費,相較它廠 NAS 應用硬碟更多出 1 層保障。

產品資訊

Seagate IronWolf/IronWolf Pro

延伸閱讀

測試平台

  • 處理器:Intel Core i9-9900K
  • 主機板:Asus ROG Maximus XI Extreme
  • 記憶體:Team Group T-FORCE NIGHT HAWK Legend RGB DDR4-3200 8GB x 2 @DDR4-2666
  • 系統碟:Plextor M9 M9Pe(G) 512GB
  • 電源供應器:Seasonic Platinum SS-1000XP
  • 作業系統:Microsoft Windows 10 Pro 64bit 1903
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