Тестирование жестких дисков Seagate IronWolf на 10 и 16 Тбайт

Жесткие диски… Кажется на сегодняшний день этот вид накопителей находится в спячке, никаких баталий, прорывных решений, ничего особенного, все тихо и спокойно. За кадром же жесткие диски все еще не вытеснены твердотельными накопителями, хотя спрос на них постоянно уменьшается. В расчётах объема лидерство все еще за ними: за все кварталы 2019 года было отгружено HDD на около 350 Эксабайт объема, в то время как SSD — лишь 200 Эксабайт. Да и средний объем растет, и если в начале 2019 года это было 2,5 ТБ, то к концу уже стало 2,7 ТБ. А на горизонте, кроме уже привычной пользователю черепичной записи и наполнения гелием, развиваются технологии MAMR (Microwave-Assisted Magnetic Recording) и HAMR (Heat-assisted magnetic recording), которые обещают средние объемы накопителей в районе 50 ТБ. Но, как говорится, «это уже совсем другая история» и наверняка многим интересно узнать то, как обстоят дела у жестких дисков на момент начала нового десятилетия.

В качестве испытуемых будут взяты два объемных накопителя Seagate IronWolf — ST10000VN0008 на 10 Tбайт и ST16000VN001 на 16 Tбайт. Эти жесткие диски специально заточены для использования в NAS-хранилищах.

Оба являются простыми версиями с 3-летней гарантией. Старшие накопители IronWolf Pro обладают 5-летней гарантией, а также 2-летней подпиской на сервис восстановления информации Data Recovery Rescue, который работает и в Украине (для ее активации необходимо зарегистрировать жесткий диск по серийному номеру). В нашей стране компания Seagate первой предложила одиночные накопители объемом 16 ТБ. Визуально рассматриваемые модели отличаются между собой лишь платой управления.

*— в таблице представлены не все модели серии.

Перед нами привычные жесткие диски форм-фактора 3,5″ с интерфейсом SATA, но в отличие от младших моделей на 8 ТБ и меньше, они герметичны и заполнены гелием. Последний дает немало преимуществ, благодаря семикратному превосходству в легкости в сравнении с типичным воздухом (тот который на 78% состоит из азота, 21% из кислорода, а также 1% из остальных газов) можно:

• внутри накопителя значительно точнее позиционировать головки, а значит увеличить плотность записи;
• гелиевая среда ведет к уменьшению затрат сил для вращения блинов, а значит выигрыш в плане нагрева и энергопотребления жесткого диска;
• физически снизить массу всего жесткого диска, кроме очевидного это также снижает создаваемые жестким диском вибрации;
• полная герметизация наиболее деликатных узлов, а значит больший порог устойчивости к влажности, пыли и прочему.

Винчестеры без проблем можно инициализировать на любой современной платформе, либо во внешнем кармане. При установке накопителя в фирменные NAS, например, Asustor, Qnap, Synology и др., можно будет воспользоваться программным комплексом IronWolf Health Management (IHM), осуществляющим мониторинг важных параметров, диагностику устройства и восстановление данных. На фоне классического SMART учитывается свыше 200 параметров телеметрии накопителя, что позволяет предупреждать пользователя заблаговременно о потенциальных проблемах с жестким диском, а также советовать возможные действия для недопуска таких проблем.

Кроме того, жесткие диски способны стабилизировать пластины с помощью датчиков ротационной вибрации. Эта технология называется AgileArray. Она очень кстати не только в NAS, где жесткие диски будут расположены рядом друг с другом, но и 1U-серверах, где 40-мм вентиляторы создают ощутимые вибрации (не удивительно, когда скорость вращения более 20000 оборотов в минуту).

Забавный момент, согласно информации с официального сайта — модель на 16 ТБ весит меньше, чем младшая на 10 ТБ, и это действительно так.

Тестовый стенд и методика

Тестирование осущесвтялось на следующей конфигурации:

• процессор: Intel Core i9-9900K;
• охлаждение: Intel Box (e97378-003, Delta);
• термоинтерфейс: Arctic Cooling MX-4;
• материнская плата: ASUS ROG Maximus XI Gene (Intel Z390, UEFI 1302);
• память: HyperX Predator HX441C19PB3/8 x2 (4266MHz, CL 19-26-26-45 2T);
• видеокарта: Intel UHD Graphics 630;
• системный накопитель: Kingston KC2000 250GB (SKC2000M8250G);
• второй накопитель: HyperX Predator 480GB (SHPM2280P2H/480G);
• блок питания: Rosewill Hercules-1600S (1600 Вт);
• операционная система: Microsoft Windows 10 LTSC (1809) 64-bit / Microsoft Windows Server 2019 Standard 64-bit;
  ПО: Intel DCH Graphics Driver 26.20.100.7870, Intel Chipset Software 10.1.18, HWMonitor 1.4.1;
• для тестов на Linux: CentOS 8.1.1911 64-bit, Sysbench 1.0.19.

Замер температур осуществлялся при помощи программы HWMonitor, для стресс-теста использовалась нагрузка в виде сидирования/загрузки 50 торрентов одновременно в течении шести часов. Бенчмарки проходились при параметрах по умолчанию на указанных в графиках пресетах. Для демонстрации возможностей в использовании NAS/DC Sysbench эмулирует 192 потока одновременного 100% чтения/100% записи/чтения+записи на массиве из 64 файлов общим объемом 100 Гбайт (блок 4Кбайт).

Бенчмарки

Начнем с CrystalDiskMark, типичные настройки по умолчанию.

Старшая модель превосходит IronWolf 10TB примерно на 10% в линейном чтении.

В ATTO Disk Benchmark просадки начинаются на блоках 16 КБ и ниже. Большие блоки удерживают +/– одинаковую скорость.

Переходим в суровый режим. Проверим каждый жесткий диск в CentOS 8. Оба накопителя имеют одиночный раздел на всю доступную область. Отформатированы в файловой системе ext4.

Пройдем встроенный в ОС тест с параметрами 100 образцов объемом 1ГБ для чтения и записи, а также 1000 образцов для оценки времени доступа:

Встроенный бенчмарк показывает схожие показатели с тестами в Windows. Кроме того, прекрасно видно поведение в начальной и конечной области жесткого диска. А теперь представим, что испытуемые отправились в датацентр, и получили серьезную нагрузку.

Очень неплохо. От жестких дисков никогда не ожидаешь большого числа IOPS, однако эти самые 550–600 IOPS — это очень много, как для жестких дисков с интерфейсом SATA. Обычно для такого требуется одиночный накопитель SAS на 15000 оборотов, либо RAID 0/5 из трех SATA-дисков. Даже в агрессивной манере эксплуатации испытуемые держатся достойно, что уж там говорить о использовании в простом домашнем или офисном NAS. А что насчет неочевидных задач?

Тест в играх

Проведем интересный эксперимент. Что менее затратно по времени? Один раз скачать всю библиотеку игр на жесткий диск и удерживать ее на накопителе всю жизнь или тратить время на скачивание игры на PCIe SSD, как надоест — удалить, а как захочется сыграть спустя условный сезон/полгода/год снова загрузить? Ведь и так очевидно, что в 95% случаев преимущество останется за твердотельным накопителем, хоть он SATA, хоть он NVMe, а вот учитывая данный момент — объемный жесткий диск может сохранить время любящему поиграть хозяину в долгосрочной перспективе, не говоря уже за очевидную возможность взять библиотеку в место, где все плохо с выходом в Сеть.

Для эксперимента выбрана Total War: Three Kingdoms. Конечный результат одного запуска является средним арифметическим пяти холодных запусков (запуск игры, запуск бенчмарка, перезагрузка платформы, запуск игры…). Тест будет выполнен по таким принципам:

• SSD — 20 запусков плюс время на дополнительную загрузку игры на средней скорости 55 МБ/с (утилизация 440 Mбит/с). Для ее загрузки на SSD потребовалось 9 минут и 19 секунд.
• HDD — просто 20 запусков.

Если представить пропускную способность 100 Мбит/с — жесткий диск выигрывает еще больше в долгосрочной перспективе. Справедливости ради допустим, что за год у игры вышло обновление на 5 ГБ, и его нужно будет обязательно загрузить перед игрой. Прикинем полторы минуты сверху, они не оказывают существенного влияния на общую картину. Так что если во владении библиотека на множество игр, то записать их на жесткий диск, и с него же играть — не такая уж и плохая идея, как может показаться на первый взгляд, особенно при отсутствии под рукой гигабитной линии доступа в интернет или при наличии любви перепроходить игры каждый год.

Архив видеорегистратора

Сразу стоит отметить, что физических возможностей не хватит для записи 4K видео в прямом эфире в случае с 10-терабайтной моделью, а на 16 ТБ сможет это делать на частоте 25 fps. Глубину архива рассчитать сложно, но это будет определенно его сильная сторона. Хотя можно пойти по обратному сценарию, записывая видео со множества источников одновременно на один накопитель, сохраняя приемлемую глубину архива.

Холодный накопитель системы архивации Windows Server 2019

Возьмем следующую тестовую систему: системный накопитель с информацией в 200 Гбайт, а также второй накопитель с объемом информации 300 Гбайт. В общем у нас около 100 000 файлов разного объема, от простых документов по паре килобайт до видеозаписей по 4 Гбайт. Формирование такой копии заняло:

• IronWolf 10TB — 37 минут, 52 секунды;
• IronWolf 16TB — 36 минут, 25 секунд.

Полностью восстановить состояние системы, зафиксированное свежим архивом (с учетом перезагрузки) заняло:

• IronWolf 10TB — 17 минут, 13 секунд;
• IronWolf 16TB — 16 минут, 45 секунд.

Учитывая объем обоих жестких дисков — они отлично подойдут под эту задачу. Архив может быть достаточно глубоким, и при этом весьма оперативно восстанавливать важную инфраструктуру и информацию.

Типовые задачи

Мы совсем забыли за элементарные и очевидные задачи, вроде перебросить файл с системного накопителя на испытуемый жесткий диск. Для примера возьмем 4K-фильм размером 85 Гбайт.

Начало процесса копирования хорошо ускоряет Media Cache, весьма полезная вещь, когда нужно быстро скопировать файл небольшого объема. Благодаря ему 1 Гбайт информации можно записать почти мгновенно, а по мере его заполнения жесткий диск выходит на свою «крейсерскую» скорость записи.

В случае копирования в обратную сторону никаких ускорений нет.

В итоге имеем следующие показатели:

• IronWolf 10TB — 6 минут 7 секунд для записи на накопитель, 6 минут 12 секунд для копирования на другой накопитель;
• IronWolf 16TB — 5 минут 34 секунды для записи на накопитель, 5 минут 38 секунд для копирования на другой накопитель.

Температурный режим

В условиях открытого стенда каждый накопитель одновременно раздавал и загружал 50 торрентов в течении 6 часов.

В условиях закрытого корпуса NAS дополнительный обдув испытуемым не помешает.

Вывод

В весовой категории жестких дисков испытуемые показали себя отлично, они без проблем выполняют типовые задачи, и не боятся серьезных нагрузок серверного уровня. В наше время при выборе жесткого диска нам интересна цена, объем, надежность, а скорость — уже удел SSD. По этим факторам протестированные модели серии Seagate IronWolf являются достойным решением. А какие библиотеки контента или архивы информаций можно делать на их основе… В целом, неплохое начало нового десятилетия в мире жестких дисков!