Тест и обзор: Seagate IronWolf ST14000VN0008 - жесткий диск с рекордной емкостью

В нашей тестовой лаборатории уже побывал 14-Тбайт жесткий диск Toshiba, подобную модель выпустила и WD. Теперь настала очередь Seagate. Данный производитель выпустил свою первую модель для потребительского рынка - IronWolf 14 TB, а также новые HDD в линейках Barracuda Pro, IronWolf Pro и SkyHawk. Как и 12-Тбайт накопитель, 14-Тбайт IronWolf опирается на восемь пластин со стандартной технологией записи PMR, но плотность записи удалось увеличить благодаря использованию TDMR (Two Dimensional Magnetic Recording). Ниже мы рассмотрим новый накопитель IronWolf 14 TB и сравним его с конкурентами.

Гонка емкости жестких дисков продолжается. Причина кроется в растущих требованиях ИТ-компаний к емкости хранилищ, поскольку данных приходится накапливать все больше. Облачные технологии продолжают набирать популярность, и все эти данные "где-то там в облаке" надо хранить. В случае дата-центров переход на новое поколение жестких дисков с 50% увеличением емкости означает, что в прежней стойке можно будет хранить на 50% больше данных с примерно таким же энергопотреблением и охлаждением. Имеются и другие сферы применения новым HDD. Однако рынок настольных жестких дисков из-за развития твердотельных накопителей продолжает падать. SSD продолжают дешеветь, они успешно вытесняют жесткие диски и в мобильном сегменте, причем даже в бюджетных ноутбуках. Конечно, часть продаж HDD за последние годы связана с увеличением популярности домашних хранилищ NAS, однако при этом покупать емкие HDD в настольные ПК уже не нужно, поскольку данные переносятся на хранилище.

По сравнению со старыми 3,5" жесткими дисками поколения 4 Тбайт, например, прирост емкости обусловлен двумя факторами: увеличением плотности записи магнитных дисков (пластин) и увеличением числа дисков в накопителе. Форм-фактор 3,5" HDD за последние годы не менялся, поэтому производителям пришлось пойти на разные хитрости. Количество пластин в жестких дисках с воздушным наполнением обычно ограничено шестью, и только переход на гелиевое наполнение позволил повысить их количество до девяти (Toshiba MG07ACA14TE). Что касается плотности записи, Seagate недавно достигла уровня 1,5 Тбайт на пластину с 12-Тбайт жесткими дисками. Благодаря переходу на технологию TDMR, плотность удалось увеличить до 1,75 Тбайт. TDMR или "Two Dimensional Magnetic Recording" подразумевает использование нескольких головок чтения одновременно. Головки расположены очень близко друг к другу, что позволяет считывать сигнал дорожки лучше, чем в случае одной головки. Более чистый сигнал дорожки, в свою очередь, позволяет располагать дорожки на диске плотнее. Что и приводит к увеличению общей емкости HDD.

Технология TDMR является ключевой для нового поколения HDD, на следующем этапе обычная перпендикулярная магнитная запись (PMR) уступит место HAMR. Технология Shingled Magnetic Recording (SMR), по всей видимости, так и не будет массово реализована из-за связанных с ней недостатков. HAMR означает "Heat/Energy Assisted Magnetic Recording". Традиционные методы магнитной записи вряд ли смогут обеспечить дальнейшее увеличение плотности, поскольку отдельные биты или намагниченные области пластины начинают "мешать" друг другу. Решение HAMR позволяет использовать для покрытия пластин другой материал, более "прочный" по магнитным свойствам, что обеспечит дальнейшее увеличение плотности записи. Для записи на более "прочный" материал в головке записи будет использоваться лазер, нагревающий область на несколько наносекунд, чтобы ее намагнитить. HAMR разрабатывается уже несколько лет, но совсем недавно Seagate объявила о том, что технология готова к массовому производству. Seagate на данный момент тестирует несколько тысяч жестких дисков с технологией HAMR. Несмотря на добавление к жесткому диску лазера, по тепловыделению или энергопотреблению новые HDD вряд ли будут существенно отличаться от традиционных магнитных собратьев. Так что 2019 год станет весьма интересным в плане накопителей, на рынок могут выйти первые 20-Тбайт жесткие диски.

Цена терабайта - тоже интересный фактор, но IronWolf 14 TB пока не появился в продаже. За 12-Тбайт IronWolf придется отдать от 29,2 тыс. рублей или €390, Toshiba MG07ACA14TE обойдется от 37,9 тыс. рублей или €600. Так что новый IronWolf 14TB будет стоить где-то между двумя данными моделями. Сама Seagate указывает рекомендуемую розничную цену 14-Тбайт HDD на уровне $529,99.

Ниже приведены спецификации Seagate IronWolf 14 TB.

На следующей странице мы рассмотрим Seagate IronWolf 14 TB более подробно.

Seagate выпускает жесткие диски в линейках IronWolf, Barracuda и SkyHawk под общей концепцией "Guardian". Накопители IronWolf оптимизированы под сетевые хранилища NAS. Они доступны в обычной версии и варианте Pro. Последние стоят дороже, но при этом оптимизированы под более профессиональные сетевые хранилища, содержащие больше восьми жестких дисков (до 16). И под более высокие нагрузки. Также на IronWolf Pro производитель дает большую гарантию и сервис Seagate Rescue Service в первые два года после покупки.

Обычные жесткие диски IronWolf оптимизированы под сетевые хранилища, содержащие до восьми HDD. Такие модели повсеместно используются для дома и малого бизнеса. Новый накопитель ST14000VN0008 стал девятой моделью в линейке IronWolf, которая теперь доступна в емкости от 1 до 14 Тбайт. Как и все другие HDD IronWolf, новый 14-Тбайт жесткий диск работает со скоростью вращения шпинделя 7.200 об/мин. В жесткие диски IronWolf устанавливается прошивка AgileArray, оптимизированная под сценарии NAS. Она обеспечивает высокую скорость работы и надежность хранения данных.

Внутри 14-Тбайт IronWolf, как и в других моделях Seagate на 10 Тбайт и выше, используется гелиевое наполнение. Внешний вид нового IronWolf 14 TB несколько отличается от предыдущих "гелиевых" накопителей Seagate, таких как IronWolf Pro 12 TB, SkyHawk 10 TB или Exos X12. Раньше корпус из анодированного алюминия представлял собой угловатый моноблок. В случае же IronWolf 14TB корпус состоит из двух частей: крышки из анодированного алюминия и черного основания. С закругленными углами диск смотрится как модели начала нулевых. Мы не знаем, почему Seagate решила изменить дизайн по сравнению с предыдущими моделями серии, но, скорее всего, причина кроется в большей прочности и герметичности. Последнее весьма важно из-за гелиевого наполнения. Если произойдет разгерметизация, то жесткий диск работать не будет. Но, как утверждает Seagate, подобных проблем не возникает.

Внутри корпуса HDD расположены восемь пластин с обычной технологией записи PMR (CMR), так что здесь IronWolf 14 TB не отличается от ранее вышедшего 12-Тбайт жесткого диска. Как мы уже отмечали выше, Seagate впервые перешла на технологию TDMR, которая увеличивает качество чтения дорожек благодаря нескольким головкам чтения. Что позволяет плотнее расположить дорожки на пластине. Интересно, что Seagate вновь смогла найти место для центральных винтов крепления, несмотря на восемь магнитных пластин. Хотя у предыдущих гелиевых HDD центральных отверстий не было.

IronWolf 14 TB опирается на 256-Мбайт кэш, который входит в многоуровневую систему кэширования Seagate. Как и другие модели IronWolf емкостью более 4 Тбайт, наш накопитель использовал дополнительные функции. К ним относятся датчики вибрации RV, чьи показания используются для оптимизации работы HDD в условиях плотного расположения с другими жесткими дисками в хранилище. Датчики RV анализируют вибрации, передающиеся на корпус HDD от других жестких дисков или вентиляторов. Данная информация затем используется электроникой IronWolf для управления двумя актуаторами, перемещающими головку чтения/записи к нужному участку магнитной пластины. Позиция головки корректируется таким образом, чтобы она как можно точнее совпадала с дорожкой. Кроме основного актуатора, который отвечает за позиционирование всего блока головок, на кончике кронштейна с головкой имеется еще один микро-привод, обеспечивающий более тонкую подстройку. Данная технология под названием AcuTrack используется во всех топовых моделях дисков Seagate.

Еще одной интересной функцией ST14000VN0008 можно назвать IronWolf Health Management. Под ней подразумевается встроенная система мониторинга состояния здоровья жесткого диска IronWolf, которая по возможностям намного превосходит распространенную S.M.A.R.T. IronWolf Health-Management (IHM) отслеживает намного больше внутренних параметров HDD, а именно до 200. В случае же S.M.A.R.T. контроль идет над примерно 20 параметрами. Также оценивается и история, то есть изменение параметров на протяжении периода времени. В отличие от S.M.A.R.T., система IHM самостоятельно анализирует данные, после чего пользователю предлагаются рекомендованные действия через код. Например, диск может предупреждать о превышении рабочих температур, механических ударах и вибрации. Помимо Synology, другие производители NAS тоже встроили поддержку IHM в свои системы. Информацию с жесткого диска в массиве RAID восстановить вряд ли получится, но предупреждения позволят предпринять нужные действия заблаговременно. Например, заменить жесткий диск.

Накопитель IronWolf 14 TB предназначается для использования в NAS. Расчетная нагрузка составляет 180 Тбайт/год, для целевых сценариев ее более чем достаточно. Конечно, у IronWolf Pro по спецификациям мы получаем еще более высокий уровень 300 Тбайт/год, но у обычных настольных HDD, таких как Seagate Barracuda 8 TB, расчетная нагрузка еще меньше - 55 Тбайт/год. В принципе, данные значения не означают, что жесткий диск перестанет работать после достижения расчетной нагрузки чтения или записи. Тот же Seagate Barracuda 8 TB можно использовать и с нагрузкой 180 Тбайт в год. Но шанс выхода из строя в случае Barracuda статистически выше, чем в случае IronWolf, IronWolf Pro или Exos X. Причина сертификации под более высокую нагрузку кроется в более строгих допусках по качеству при изготовлении HDD, а также в более качественных компонентах.

Вероятность возникновения битовой неисправимой ошибки чтения ST14000VN0008 составляет меньше 1 к 10¹⁵, что тоже вполне соответствует другим накопителям Seagate IronWolf. На практике вероятность должна быть еще меньше. Как и можно было ожидать от HDD с гелиевым наполнением, энергопотребление существенно ниже традиционных "воздушных" жестких дисков. В режиме бездействия IronWolf 14 TB заявлен на 5,3 Вт, под нагрузкой - 7,9 Вт. По сравнению с 12-Тбайт моделью мы получили прирост на 0,3 или 0,1 Вт.

Производительность

Для определения производительности жесткого диска мы подключали его к нашей системе и запускали тесты CrystalDiskMark и HD Tune Pro. Мы использовали стандартную тестовую систему с процессором Intel Core i7-6700K и материнской платой Asus Z170 Deluxe.

Seagate IronWolf 14 TB - ST14000NV0008

В тесте CrystalDiskMark новый ST14000VN008 показал пиковый результат последовательного чтения 266 Мбайт/с, записи - 263 Мбайт/с. Что выше результатов протестированного ранее Seagate Exos X12, а также на приличные 10 Мбайт/с выше уровня IronWolf Pro 12 TB. Прирост производительности имеется, но он все же ниже, чем хотелось бы получить от увеличения плотности записи пластин на 16,6%. Впрочем, кроме более высокой плотности здесь наверняка сказываются другие факторы, о которых мы не знаем.

В тесте чтения блоками по 4 кбайт мы получили почти 3,5 Мбайт/с при очереди среднего размера с восемью потоками. IronWolf 14 TB показывает весьма высокий уровень с одним потоком и глубокой очередью. Высокая производительность в обоих сценариях указывает на эффективную систему кэширования и управления HDD. В отличие от недавно протестированного Exos X12, IronWolf 14 TB из-за ориентации на NAS показал более высокую скорость чтения данных. А тот же Exos X12 относится к категории Hyperscale Storage HDD, поэтому производительность у него выше при выполнении записи. В случае доступа к отдельным блокам 4K без очереди производительность чтения сравнительно хорошая, но производительность записи несколько упала по сравнению с ранее протестированной 12-Тбайт моделью.

Интересно, что во всех дисциплинах CrystalDiskMark новый Seagate IronWolf 14 TB обошел Toshiba MG07ACA14TE, хотя результаты довольно близки.

В тесте HD Tune Pro мы наблюдаем картину производительности по всей поверхности жесткого диска. Скорость передачи данных зависит от их расположения на магнитных дисках. На внешних дорожках мы получаем более высокую линейную скорость, чем на внутренних дорожках, так как за один оборот пластины передается больше данных. Поэтому жесткие диски демонстрируют самую высокую скорость в начале передачи данных (с внешних дорожек). Впрочем, у современных HDD не все так просто, поскольку на результаты влияет буферизация (Media Cache) и многоуровневая система кэширования.

В тесте HD Tune Pro ST14000VN0008 показал пиковый результат чтения 268 Мбайт/с на внешних дорожках, что соответствует результату CrystalDiskMark. На внутренних дорожках производительность снизилась до уровня около 120 Мбайт/с. Средний результат составил 204 Мбайт/с. Здесь IronWolf 14 TB выступает на уровне Exos X12, но на приличные 5 Мбайт/с обходит IronWolf Pro 12 TB.

По производительности записи ситуация выглядит почти идентичной. На внешних дорожках мы получаем более 260 Мбайт/с, при переходе на внутренние дорожки скорость падает ниже 120 Мбайт/с.

Далее мы провели тесты с помощью ATTO Disk Benchmark, который измеряет скорости передачи данных в зависимости от размера блока. При стандартных настройках (Queue Depth 4) накопитель ST14000VN0008 показал максимальную скорость передачи данных около 267 Мбайт/с по чтению и 265 Мбайт/с при работе с блоками от 8 кбайт.

Энергопотребление

Для домашних сетевых хранилищ, содержащих много дисков и работающих в режиме 24x7, вопрос энергопотребления жестких дисков нельзя игнорировать, поскольку он напрямую сказывается на операционных расходах. В корпоративном сегменте, в том числе в дата-центрах, в фокусе обычно находится производительность и надежность HDD. Но и низкое энергопотребление приветствуется, поскольку оно снижает операционные затраты на электричество (в том числе и на кондиционирование).

Конечно, производители в спецификациях указывают энергопотребление в режиме бездействия и под нагрузкой, но наши собственные измерения в лабораторных условиях не повредят. Для измерения энергопотребления мы модифицировали кабель питания SATA. Мы установили на линии 5 В и 12 В шунты, с помощью которых получали информацию о силе тока. Также мы анализировали и напряжение. Для инструментальной оценки мы использовали цифровой осциллограф. Конечно, упрощенная система с двумя мультиметрами тоже справилась бы с задачей, но осциллограф позволил получать десять тысяч измерений на протяжении секунды, которые затем усреднялись. Что дает более точную картину энергопотребления в целом.

IronWolf 14 TB, будучи современным HDD с гелиевым наполнением, показал приятно низкий уровень энергопотребления по сравнению с классическими "воздушными" жесткими дисками. В режиме бездействия ST14000VN0008 потреблял 5,4 Вт - на уровне других гелиевых HDD от Seagate и Toshiba. В случае HDD Seagate энергопотребление в режиме бездействия очень сильно зависит от профиля энергосбережения. Seagate интегрировала соответствующие функции под названием PowerChoice. В зависимости от времени, которое накопитель проводит в режиме бездействия, выполняется переключение на разные уровни энергосбережения, выключаются разные части электроники, в том числе CPU и приводы. Последним шагом является остановка шпинделя. Приведенные в нашем случае 5,4 Вт были получены на десятке разных измерений, мы фокусировались на коротком-среднем времени бездействия. В случае короткого времени бездействия энергопотребление составляет порядка 6 Вт, затем оно снижается до 4 Вт после длительного простоя. Полученные нами 5,4 Вт вполне соответствуют спецификациям 5,3 Вт.

При выполнении последовательного доступа записи IronWolf 14 TB с результатом 8,2 Вт оказался чуть "прожорливее" других моделей с гелиевым наполнением. Впрочем, ST14000VN0008 и близко не подходит к результату Toshiba MG07ACA14TE.

Примерно такую же картину мы наблюдаем при выполнении случайных операций доступа чтения, Seagate IronWolf 14 TB выступает почти на равных с Exos X12, но уступает многим другим моделям Seagate, не говоря уже о Toshiba 14 TB.

В случае последовательного чтения накопитель потреблял чуть больше энергии, чем при выполнении случайного чтения, но расстановка сил не изменилась: Toshiba потребовалось меньше всего энергии - 6,7 Вт, а ST14000VN0008 с результатом 8,9 Вт пропустил вперед многие гелиевые модели.

Довольно интересна картина энергопотребления при старте дисков. Данная нагрузка носит пиковый характер, то есть она наблюдается доли секунды, но все же здесь хорошо видно, что параллельный запуск дисков может стать серьезной проблемой для блока питания системы. Поэтому некоторые модели NAS запускают жесткие диски по очереди, а не одновременно. В данной дисциплине IronWolf 14 TB потреблял порядка 20,5 Вт - средний уровень по сравнению с другими HDD, так что проблемы вряд ли возникнут.

В целом, Seagate IronWolf 14 TB не смог поставить новых рекордов по энергопотреблению, он проиграл Toshiba MG07ACA14TE, но эффективность энергопотребления находится на вполне приличном уровне, сравнимом с ранее протестированными гелиевыми моделями Seagate.

Уровень шума

Что касается уровня шума, то мы можем дать только качественную оценку, так как на практике уровень шума жестких дисков очень сильно зависит от их установки. Сам по себе жесткий диск может работать очень тихо, но после установки, например, в NAS, все может оказаться иначе, так как вибрации могут передаваться на корпус NAS, шум значительно усилится. В идеальном случае крепление должно полностью гасить вибрации HDD. Если же HDD просто лежит на столешнице или закреплен в легком пластиковом лотке, он легко передает вибрацию окружению.

Для теста мы сначала установили IronWolf 14 TB в лоток, который вставляется в отсеки корпуса нашей тестовой системы, после чего провели измерения уровня шума на расстоянии 5 см от HDD. Для сравнения мы использовали Toshiba MG07ACA14TE из последнего теста и Seagate SkyHawk 10 TB, как представителя первых поколений гелиевых HDD Seagate.

Фоновый шум тестового компьютера с отключенными вентиляторами корпуса и без жесткого диска составлял 35,8 дБ(А). Все три жестких диска дали близкие результаты от 36,7 до 37 дБ(А). Субъективные наблюдения тоже показывают низкий уровень шума в режиме бездействия.

Второй сценарий нагрузки операциями случайного доступа через тест HD Tune Pro оказался более шумным. Здесь измеренные значения подтверждают субъективные впечатления. Операции доступа у 10-Тбайт модели Seagate были отчетливо слышны, однако накопитель работал тише остальных HDD. IronWolf 14 TB оказался ненамного громче, чего нельзя сказать о Toshiba MG07ACA14TE.

Конечно, в случае линейки IronWolf, ориентированной на NAS, много будет зависеть от того, насколько хорошо NAS справится с вибрациями жестких дисков. Производители сегодня устанавливают все больше пластика в потребительские NAS, что не всегда хорошо сказывается на общем уровне шума.

По поводу Seagate IronWolf 14 TB можно сказать все то же самое, что и насчет прямых предшественников. С точки зрения большинства читателей ST14000VN0008 на 14 TB интересен, прежде всего, новым уровнем емкости для домашних систем или NAS.

По производительности, функциональности, энергопотреблению и уровню шума новая модель показала себя вполне сравнимо с HDD IronWolf на 10 или 12 TB. Производительности последовательной передачи данных до 265 Мбайт/с недостаточно для звания абсолютного лидера, но в других тестах мы получили сравнительно высокие результаты благодаря скорости вращения шпинделя 7.200 об/мин и объему кэша 256 Мбайт.

По функциям IronWolf 14 TB ориентирован на сетевые хранилища NAS. Внутрь установлена адаптированная прошивка, накопитель оснащен сенсорами RV с поддержкой совместной работы до восьми HDD, нагрузка 180 Тбайт/год довольно высокая, а IronWolf Health Management обеспечивает необходимую диагностику. Гарантию в три года тоже можно приветствовать. Но если вам нужна более длительная гарантия, обратите внимание на Pro-версию IronWolf, которая также даст подписку Seagate Rescue Plan и более высокую расчетную нагрузку.

Энергопотребление IronWolf 14TB оказалось довольно низким, но по сравнению с другими гелиевыми HDD Seagate ST14000VN0008 потреблял все же чуть больше энергии из-за высокого количества пластин (восемь) и дополнительных головок чтения. Здесь стоит отметить разве что Toshiba MG07ACA14TE, который показал заметно меньшее энергопотребление по сравнению с IronWolf 14 TB, но он относится к другой ценовой категории. По уровню шума ST14000VN0008 выступает сравнимо с моделями на 10 или 12 Тбайт, хотя работает чуть громче.

В России накопители IronWolf 14TB еще не появились, в Европе цена составляет от €520.

Конечно, за новый накопитель максимальной доступной емкости придется заплатить приличную сумму. Тем более прямых конкурентов пока не наблюдается. WD Ultrastar DC HC530 14TB еще не появился в рознице, а Toshiba MG07ACA14TE находится в другой ценовой категории - от 37,9 тыс. рублей или €600.

Преимущества Seagate IronWolf 14 TB (ST14000VN0008):

• Максимальная доступная на рынке емкость (14 Тбайт)
• Высокая производительность (скорость последовательного доступа до 265 Мбайт/с)
• Кэш 256 Мбайт и скорость вращения шпинделя 7.200 об/мин
• Сравнительно низкое энергопотребление (5,4 Вт в режиме бездействия, 8,9 Вт под нагрузкой) благодаря гелиевому наполнению
• Оптимизирован для работы в NAS, содержащих до 8 HDD
• Сравнительно высокая заявленная нагрузка (180 Тбайт/год)
• Низкая вероятность возникновения неисправимой ошибки чтения 1 к 10¹⁵
• Работает сравнительно тихо
• Гарантия производителя три года

Недостатки Seagate IronWolf 14 TB (ST14000VN0008):

• Новая модель, поэтому сравнительно высокая цена терабайта