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CMR/SMR: Der HDD-Guide zu den verschiedenen Aufnahmemethoden

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SMR? CMR? PMR? Seit Mitte 2019 berichteten wir in unseren Artikeln zu Festplatten immer wieder von SMR-artigem Verhalten, ohne, dass die Festplatten als SMR gekennzeichnet sind. Letztes Beispiel war die WD Red 6 TB WD60EFAX, eine NAS-Festplatte mit SMR-Schreibcharakteristik. Mittlerweile hat WD bestätigt, dass bei diesem Modell SMR Verwendung findet. Aber was ist SMR eigentlich? Wir haben uns noch einmal genau angesehen, wie SMR funktioniert und welche Besonderheiten dabei zu beachten sind. Und: Welche Modelle von welchem Hersteller sind eigentlich betroffen? 
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HicoN

Semiprofi
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Danke für diesen riesen Aufwand! Sehr interessanter Artikel der etwas Klarheit in eine unübersichtliche Situation bringt.

Mich würde allerdings die rechtliche Situation ebenfalls interessieren. Hier werden dem Kunden ja von WD und Toshiba ja die Daten vorenthalten die eine Kaufentscheidung beeinflussen können. Eine für den Kunden unvorteilhafte Technologie wird eingebaut ohne Hinweis, ist das keine Art von Wettbewerbsverzerrung die geahndet werden müsste? Wie sieht's mit dem Rückgaberecht aus? In einem älteren Artikel stand das Nas Festplatten zurückgegeben werden könnten, aber was ist mit dem Rest?

Ich glaube das in der Smr Sache noch lange nicht alles am Licht ist. Erinnert mich schon etwas an den Xerox Fall.
 

Firebl

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Zwei der drei Hersteller weisen mittlerweile auf SMR hin.
Diese rechtliche Beurteilung ist schwierig, vlt. haben wir einen Juristen im Forum? :d

Jetzt folgt meine persönliche Meinung:
Hinzu kommt: Seit dem ersten Tag kauft man WD Red Festplatten auf Vertrauen. Wie @Holt und ich bereits oft geschrieben haben, gibt WD nur extrem wenige Informationen zu den Festplatten heraus. Hätte WD kommuniziert, dass man die Red Serie durch den Einsatz von SMR etwas weiter unterhalb der Red Pro positionieren will, also als Einsteiger NAS-HDD für das 1-Gbit/s-NAS und würde den Preisvorteil durch SMR an den Kunden weitergeben, würde ich da kein Problem sehen. Wer ZFS oder High-Performance brauch soll halt die Red Pro kaufen (aus WD Sicht).
Bei Seagate und Toshiba wird SMR nur für Standard-Desktop-HDDs verwendet, wo es auch seinen Platz hat. Sowohl bei BarraCuda Compute, als auch bei der P300 wird der Preisvorteil komplett an den Kunden weiter gegeben. Wem die 6 TB für 130 Euro zu langsamen sind, der kauft halt eine IronWolf mit 7200 rpm und CMR oder eine Toshiba X300 oder WD Black.... usw.
Auch hier könnte man dennoch nochmal extra auf SMR hinweisen (wie es auch jetzt geschieht bei Seagate). Toshiba empfiehlt die P300 für high-end-Desktop-PCs und Gaming-PCs. Vlt sollte man sowas lieber nur an die X300 mit CMR schreiben. Als Datengrab sind sie aber dennoch hervorragend weil sparsam und billig!

Hier hätte man mit etwas Kommunikation im Vorfeld alles vermeiden können.

Ich sehe bei den BarraCuda und P300 keinen Grund zum Umtauschen. Einzig bei den Reds könnte es interessant werden, wenn alte EFRZ defekt gehen und EFAX als Austausch zurück kommen. Hier könnte man argumentieren, dass dieses Model garnicht für ein Synology NAS z.B. freigegeben ist.
Aber wie der Artikel zeigt: Bis darauf, dass eine WD60EFAX nur durchschnittlich 160-170MB/s schreibt, funktionieren sie auch gut im Fileserver-NAS. Das kann sich natürlich schlagartig ändern, wenn das NAS noch für weitere Einsatzzwecke konfiguriert ist. Bei Random-access-writes kommen SMR-Festplatten dann doch arg ins Schwitzen.
 
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Gelöschtes Mitglied 198476

Guest
Mich würde allerdings die rechtliche Situation ebenfalls interessieren. Hier werden dem Kunden ja von WD und Toshiba ja die Daten vorenthalten die eine Kaufentscheidung beeinflussen können. Eine für den Kunden unvorteilhafte Technologie wird eingebaut ohne Hinweis, ist das keine Art von Wettbewerbsverzerrung die geahndet werden müsste? Wie sieht's mit dem Rückgaberecht aus? In einem älteren Artikel stand das Nas Festplatten zurückgegeben werden könnten, aber was ist mit dem Rest?
Einen Anspruch wird man da wohl nicht haben, auch wenn die Hersteller das aus Kulanz natürlich machen könnten. Für den Desktop-Einsatz funktionieren die HDDs prinziepiell. Solange der Hersteller in der Werbung nicht irgendwie geschwindelt hat, ist das dann vielleicht unschön, wahrscheinlich aber legal und für die meisten Anwender auch nicht sonderlich tragisch.

Blöd dran ist nur WD, weil die ihre Platten explizit als NAS-tauglich verkaufen, dann aber sowas passieren kann:
Unfortunately, while the SMR WD Red performed respectably in the previous benchmarks, the RAIDZ resilver test proved to be another matter entirely. While all three CMR drives comfortably completed the resilver in under 17 hours, the SMR drive took nearly 230 hours to perform an identical task.

https://www.servethehome.com/wd-red-smr-vs-cmr-tested-avoid-red-smr/
 

blazethelight

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Sehr guter Artikel und verständlich erklärt.
Vielen Dank!

Meine Seagate Exos 4 TB HDDs (ca 6 Jahre alt) haben bereits Smartfehler und eine Spiegelung per robycopy lässt bereits ca 40 GB an Daten liegen und wiederholt bis dahin natürlich ewig.

Gibt es sonst noch gute CMR Platten ab 8 TB und vor allem guter Langlebigkeit & Garantie (ab 5 Jahren)? Also Geheimtipp und so... 😉

Die beiden 14 TB Seagate Iron Wolf Pro hatte ich zurücksenden müssen, da diese nach einem robocooy Job von der alten HDD zur neuen dauerhaft am klackern waren...
Natürlich habe ich sowohl viele große und komprimierte Daten, aber auch viele kleine unkomprimierte.

Meist lasse ich einmal pro Woche Woche per robocooy batch Job (Aufgabenplaner) alle Daten auf eine identische HDD kopieren, welche dort noch nicht vorhandenen sind...
 

Spackibert

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Einzig bei den Reds könnte es interessant werden, wenn alte EFRZ defekt gehen und EFAX als Austausch zurück kommen.

Da wird überhaupt nichts interessant. Wenn ich eine EFRX einschicke, erwarte ich ein baugleiches Modell als Ersatz und nicht ein beliebiges Modell gleicher Kapazität. Dass WD seit Jahren offenbar nur noch refurbished HDDs als Austauschgeräte verschickt, selbst bei DoA-Platten, finde ich hingegen äusserst unverschämt.
 

mgutt

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Beim Energieverbrauch fehlt die Nachlaufzeit während dem Cache Cleaning. Daher sind die SMR auch da nicht wirklich mit CMR vergleichbar. Wenn man zB ein Benchmark mit CrystalDiskMark ausführt und nach dem 4K Write die Anwendung abschießt, so dass die geänderte Benchmark-Datei erhalten bleibt, läuft die Platte über 1 Minute nach um die 4K Writes ins Ziel zu verschieben. Wenn man 9 Durchläufe mit einer 64GiB Datei macht, dann dauert es fast 20 Minuten. Bis dahin ist die CMR schon längst im Standby.
 
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Firebl

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Die Nachlaufzeit könnte man bei der nächsten SMR-HDD mal probeweise elektrisch messen. Die einzige Ungenauigkeit dabei wäre, dass man den PC nach der Messung in den Leerlauf schicken müsste um nur das auräumen aufzunehmen. Genau das wir aber vermutlich in der realität kaum der Fall sein.
 

mgutt

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@Firebl
Der PC muss nicht im Leerlauf sein, damit das Cache Cleaning beginnt. Das Cache Cleaning startet in den folgenden Fällen:
- HDD im Betrieb (Kopf nicht geparkt)
- HDD im Leerlauf (Kopf parkt)

Es startet nicht, wenn:
- der Schreibkopf schreibt
- der Lesekopf liest
- sich die HDD im Standby befindet

Welchen Betriebszustand der PC hat ist also irrelevant (außer dieser befindet sich im Standby, aber dann befindet sich die HDD ja auch im Standby).

Du kannst es leicht selbst testen. Mach mit der WD60EFAX ein Benchmark in CrystalDiskMark und stell dort die Interval Time auf 30 Sekunden. Es wird also zwischen jedem der 8 Tests eine 30 sekündige Pause gemacht. Sobald der erste 4K Write durchgeführt wurde hörst du die WD60EFAX in der Pause arbeiten. Das ist das Cache Cleaning. Dh die verschiebt gerade die 4K Writes aus dem Media Cache in die Ziel SMR Zone. Deswegen sind die 4K Writes auch so extrem gut für eine HDD.

Ich mache dazu auch gerade einige Messungen:

Ich bin übrigens im Kontakt mit dem CDM Entwickler, damit das Benchmark-Tool so eingestellt werden kann, dass man Write und Read tauschen kann. Auf die Art kann man nämlich erst zeigen wie lahm SMR Platten eigentlich sind.
 
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phaus

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Ersteinmal Danke für den ausführlichen Bericht!

Die Aussage

> Prinzipiell halten wir den Schritt zu SMR-Festplatten bei den Basismodellen durchaus für machbar.

Würde ich so isoliert erstmal nicht stehen lassen wollen. Generell eignen sich SMR Festplatten nicht für den Betrieb in einem RAID Verbund (dies wurde u.a. von ServeTheHome hier ausführlich nachgewiesen). Deren Aussage ist ein klares ("avoid WD Red mit SMR"). Weiterhin weisen NAS Hersteller (z.B. Synology) die entsprechenden Festplatten als inkompatibel aus.

Um es deutlich zu sagen: bei einem RAID Rebuild birgt die deutlich längere Rebuild Zeit von SMR Festplatten (Tage statt Stunden) ein sehr großes Risiko, dass weitere Platten des RAID Verbunds in der Zwischenzeit ausfallen.

Ich würde demnach vorschlagen, die Aussage hinsichtlich "eignen sich als einzelne externe Festplatte, sind aber ungeeignet für den Betrieb innerhalb eines RAID Verbunds" zu ändern.
Vom dem verloren gegangenem Vertrauen den Kunden gegenüber ganz zu schweigen.
 

Firebl

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Mit Basismodellen sind BarraCuda Compute und P300 gemeint. Dafür sind sie auch geeignet.
Was RAID angeht hast du prinzipiell recht, aber dein Artikel bezieht sich wieder auf ZFS, dort haben SMR nichts zu suchen. Für ein Raid1 in einem 1-Gbit-NAS als Datengrab kann man die WD60EFAX durchaus nehmen.
 

Beinfreiheit

Semiprofi
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Vielen Dank für den aufwendigen Test.
Vieleicht könnt Ihr nochmal die Kompatiblität von den WD SMR Festplatten mit ZFS testen. Hier hatte STH vor zwei Wochen beim Raid-Rebuild Ergebnisse von 19 vs 230 Stunden, was aber scheinbar an Problemen mit ZFS liegt. Gilt das nur für WD-SMR-Platten, oder ist das ein Problem von SMR mit ZFS?
 

KuanYin

Semiprofi
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Ich vermute mal das Toshiba X300 8TB auch SMR sind. fast 40h (Adaptec 7805) INIT dauer schreit nicht gerade nach schnell. Auch das Rückkopieren vom alten Raidverbund war mit 280MB/s auch subpar. Wenn ich mir überlege, dass das alte Raid mit ~500MB/s geschrieben hat mit alten 2TB HDDs.... Da es ein Datengrab ist für dd/Acronis Images ist mir das egal gerade und meine 2.5GBit sind abgedeckt übers Netzwerk aber ist echt ne Frechheit das Toshiba da einen auf Kopf in den Sand macht.

Echt schade das so viele HDD Hersteller gefressen wurden. Fühlt sich fast an wie: mangelnde Konkurenz: wir können machen was wir wollen, der Verbraucher frisst (kauft) oder stirbt (lässt es halt)
 

Firebl

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Das Thema mit SMR und ZFS ist eigentlich relativ einfach. Hier im Forum wurde bereits mehrfach getestet, das es nicht funktioniert. Es wurde ja auch mehrfach auf den STH Artikel hingewiesen. Ich kann aber dennoch mal Nachfragen, ob wir da was machen wollen.

@KuanYin Die Toshiba X300 ist eine Desktop Festplatte und hat in einem RAID erstmal nichts verloren. Daher sollte hier auch mangelnde RAID-Performance nicht bemängelt werden, da es mal wieder die falsche Auswahl des Benutzers ist. Hier bieten sich Festplatten mit Sensoren zur Erkennung von Schwingungen im RAID-Betrieb an.
Weitere Informationen zu den X300 Modellen habe ich aktuell aber auch nicht. Die Anfrage bei Toshiba läuft schon länger. Von der Energieaufnahme her dürften das aber CMR-HDD sein, auch wenn das nur geraten ist.
 
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Firesign

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Am besten, man kauft seine Festplatten über Geizhals. Da kann man CMR / SMR... Filtern lassen und wenn die Platte nicht explizit das Verfahren angegeben hat, fällt halt raus.
 

KuanYin

Semiprofi
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@KuanYin Die Toshiba X300 ist eine Desktop Festplatte und hat in einem RAID erstmal nichts verloren. Daher sollte hier auch mangelnde RAID-Performance nicht bemängelt werden, da es mal wieder die falsche Auswahl des Benutzers ist. Hier bieten sich Festplatten mit Sensoren zur Erkennung von Schwingungen im RAID-Betrieb an.
[...]
Reden wir hier vom Enterpriseumfeld? Denke mal nein, da kämen dann aber auch ganz andere zum Einsatz.

Zu deiner Bemerkung:
Wo ist eine angebliche CMR Platte RAID untauglich und Benutzerfehler? (45drives comes to mind, Die nutzen 24/7 Platten aber ansonsten auch Desktop HDDs).
Und da es sich um ein Datengrab handelt bei mir ist das auch nicht nötig vorallem da die nicht in so ner Box (Synology/Qnap kram) stecken.

Fakt ist allerdings das INIT. Rein von der Schreibgeschwindigkeit sollte ich bei mindestens +300MB/s liegen, Dies war beim INIT als auch beim kopieren nicht der Fall > vermutlich doch SMR statt CMR (Bei Geizhals da aben schon erwähnt z.B. steht die HDD als CMR drin).

aus dem blurb von Toshiba:
HDWF180UZSVA
•Enhanced real-time performance
•High anti-oscillation performance
•Curbed system induced vibration

•Data protection technology
•High storage density and capacity
•Large buffer: 128 MB
 

Firebl

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Jeder kann daheim basteln was er möchte. Wenn ich aber Festplatten kaufe die vom Hersteller nicht für den RAID-Einsatz vorgesehen sind und mich dann beschwere, dass sie dafür nicht taugen, ist das ein Bedienfehler.

Wenn bei 45drives.com eine Festplatte stirbt, ist das kein Problem. Da ist die zweckentfremdete Nutzung mit einkalkuliert. Viele Nutzer hier haben aber nur 1-4 Festplatten, da sieht die Welt anders aus. Dieses Beispiel zeigt wie zuverlässig Festplatten generell sind. (y)

Toshiba N300

Für:
• Network Attached Storage (NAS)
• Desktop-RAID und -server
• Multimedia-Speicherserver
• Privater Cloud-Speicherplatz
• Server für Kleinunternehmen und Speicherplatz
 

Digi-Quick

Urgestein
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Vielen Dank für den aufwendigen Test.
Vieleicht könnt Ihr nochmal die Kompatiblität von den WD SMR Festplatten mit ZFS testen. Hier hatte STH vor zwei Wochen beim Raid-Rebuild Ergebnisse von 19 vs 230 Stunden, was aber scheinbar an Problemen mit ZFS liegt. Gilt das nur für WD-SMR-Platten, oder ist das ein Problem von SMR mit ZFS?
Ich würde sagen generell...
pool: Testpool
state: ONLINE
scan: resilvered 5.70T in 115h40m with 0 errors on Sat Apr 25 09:35:58 2015
config:
 

Firebl

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Auch dieses Beispiel zeigt wieder, dass leider viel zu wenig Leute die Betriebsanleitung lesen und verstehen. Zur damaligen Archive 8TB bzw heute EXOS E hat Seagate bereits damals geschrieben, dass diese nicht für den Einsatz im RAID geeignet ist. Dann ist natürlich die Festplatte schuld, wenn ich sie dennoch im RAID einsetze und es nichts wird.
Interessant ist aber: Beitrag 613 des Seagate 8 TB Festplatte für unter 250 € nagelneu , wo ist der Haken ? Threads zeigt wie Backblaze mit den Festplatten umgangen ist. Einfach in den Kofferraum geworfen. Die Ausfallquote ist also nicht unwesentlich beeinflusst.

Wie bereits gesagt. Testen kann man alles. Nur wundern sollte man sich nicht wenns nicht funktioniert.
 
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Digi-Quick

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Best-Fit Applications2
• Cost-effective online archiving
• Object storage
• Big Data cold storage
• Cloud active archive
• Web-scale archiving
1 Seagate Secure models are not available in all countries. May require TCG-compliant host or controller support.
2 Archive HDDs are not intended for surveillance or NAS applications, and you may experience lower performance in these
environments.
For these applications, Seagate NAS HDDs and Seagate Surveillance HDDs are suggested for better performance
and reliability.
Data Sheet
Archive HDD

In einer frühren Version war sogar die Rede von Disk-Shelfs.
"not intendet" heißt nicht verboten und die schlechtere Performance hat mich bei einem zu 98%igen Archivspeicher (WORM Prinzip) auch nicht interessiert.

P.S.: gerade bei "Big Data Archive" und Disk-Shelfs erwarte ich eigentlich, daß Redundanz möglich ist.
P.P.S.Das aktuelle XigmaNAS erkannt sogar, daß das SMR HDDs sind : "kernel: da1: quirks=0x80<SMR_DM>"
 

Firebl

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Interessant, wie kommst du auf die MG07? Die Daten zur elektrischen Leistungsaufnahme erscheinen schonmal sehr ideal. Alternativ kostet auch die Seagate Exos X14-12TB ähnlich viel
 

blazethelight

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Wollte einfach mal sehen wie der Cache funktionieren soll bei einer Robocopy Daten Spiegelung von 3,8 TB.

Ich mag ich halbwegs leise HDDs. Angeblich könnten das welche sein.
Auch die Lebensdauer könnte gar nicht so schlecht sein.

Vorher die beiden 14 TB Iron Wolf Pro haben den Robocopy Job nicht durchziehen können. Danach haben die nicht so schöne Geräusche gemacht.

Ich hoffe das wird diesmal anders.

Aktuell habe ich noch 2 Seagate Constellation ES.3 4TB, wo eine nach 4 Jahren so langsam Smartmeldungen beim Post abgibt.

Die beiden Samsung F1 1 TB und 500 GB leben nach 12 Jahren noch bei meinen Eltern und Onkel ...
 

Firebl

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Was ist denn an einem Robocopy Job so bedeutsam? Ich schiebe regelmäßig Daten bis 9 TB am Stück auf Seagate und WD HDD, unter anderem auch auf IWP 14TB. Ich habe hier noch zwei IWP 12 TB (0007), welche 1 PB (!, vollständig die jährliche Transferrate ignoriert :d)) gelesen haben. Aber halt nur per Windows Copy.
 

blazethelight

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Eigentlich ja gar nichts besonderes am copyjob ... 😉

Hatte mich auch schwer gewundert was danach los war bei den Iron Wolf Pro...
Hab die gelöscht, wieder eingepackt und wieder weg geschickt...

Jetzt muss ich wohl noch ein paar Serien testen, bis es klappt...

Hätte fast auf die WD Gold geschielt...Aber die hören sich laut an, die Features waren gut inkl. Stromverbrauch... Aber auch goldteuer...

PS.
Reicht HW Info als Angabe des Verbrauchs von HDDs oder wie messt ihr?
 
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Firebl

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In wiefern HW Info? Meinst du den gesamtververbrauch Pzu des Netzteils?

Mit der Gold 14 gibts auch keine Probleme, ist sogar relativ leise. Aber wie gesagt, mit Seagate hatte ich auch noch keine. Wenn dir Lautstärke wichtig ist, kannst du mal die N300 probieren. Die N300 12 TB war sowas von Leise, das war schon das Niveau der Helium-BarraCuda Pro.
 

Trambahner

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Die Gold bzw, HC530 ist Idle sehr leise und für eine Nearline-HDD sparsam, legt aber bei Random-Zugriff akkustisch richtig los. Dafür, was Random-I/O betrifft, also z.B. auch Copy von vielen kleinen Files, ist die Gold/HC530 richtig richtig stark.
 

blazethelight

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@Firebl: Die Daten sehen eigentlich identisch aus (Betriebslautstärke wird ja nicht angegeben), nur 70 € teurer. Wenn die neuen nix sind, wäre das dann direkt eine Alternative.

@Trambahner: Dann könntet du doch gerne mal einen kleinen Test mit den WD Gold beisteuern. 😉
 
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