Seagate Terascale ST4000NC000 im Test

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Seagate ST4000NC000 TeaserMit der ST4000NC000 präsentieren wir heute den jüngsten Sprössling aus Seagates neuer "Terascale"-Festplattenreihe. Vorrangig für den kostengünstigen Betrieb in größeren Rechenzentren oder Cloud-speichern konzipiert, bewirbt Seagate die HDD mit hohem Stromsparpotential, Vibrationstoleranz und niedrige Gesamtbetriebskosten. Wir wollen uns daher anschauen, welche Leistung die ST4000NC000 im Vergleich zur Konkurrenz bietet und was noch alles im Gehäuse steckt.

Da die Terascale-Reihe relativ neu auf dem Markt ist, sind dort erst zwei Boliden beheimatet, die ST4000NC000 und ST4000NC001. Technisch sind beide fast identisch, allerdings verfügt die ST4000NC000 über eine zusätzliche ISE-Funktion ("Instant Secure Erase"). Aufgrund dieses Features ist sie gerade für sicherheitskritische Einsatzzwecke optimiert, da dank der Selbstverschlüsselung die sichere Vernichtung des Master-Keys für eine sofortige Unbrauchbarkeit der gespeicherten Daten sorgt. Eine gesonderte Vernichtung des Laufwerks ist damit nicht mehr notwendig. Bevor wir uns weitere Aspekte der ST4000NC000 anschauen, werfen wir erst einmal einen Blick auf die technischen Eckdaten.

Die technischen Eckdaten der ST4000NC000 zeigt die folgende Tabelle:

Hersteller Seagate
Modellreihe Terascale SED
Modellbezeichnung ST4000NC000
Seriennummer Z300NSP2
Bezugsquelle Hersteller
Straßenpreis ab 199€
Homepage http://www.seagate.com/de/
Technische Daten  
Firmware CE02
Formfaktor 3,5 Zoll
Kapazität (lt. Hersteller) 4000 GB (4 Platter)
Kapazität (formatiert) 3724 GiB
Schnittstelle SATA 6 Gbit/s
Sektorgröße 4096 Byte (512E)
Cache 64 MB
Umdrehungsgeschwindigkeit 5900 rpm
   
Herstellergarantie 3 Jahre

Sehen wir uns die ST4000NC000 nun im Detail auf der nächsten Seite an.


Seagates Terascale-Reihe soll in erster Linie den Speicherplatzhunger moderner Rechenzentren, Cloud-Dienstleistungen und sonstiger großflächiger Datenspeicher stillen. Hierfür setzt Seagate auf das, was in dortigen Umgebungen besonders wichtig ist: Einen niedrigen Stromverbrauch, eine hohe Vibrationstoleranz und die optionale ISE-Funktion zur Datenversichtung. Wird die Festplatte nicht mehr benötigt oder soll ausrangiert werden, kann über die frei erhältlichen SeaTools der Schlüssel verändert werden. Ohne diesen Schlüssel können die gespeicherten Daten nicht mehr entschlüsselt werden und sind damit unbrauchbar. Laut Datenblatt soll der Stromverbrauch im Betrieb bei 6,49 W liegen, während im Ruhezustand 4,59 W fällig werden. Verglichen mit anderen HDDs ist dies nicht sonderlich viel. Im Inneren der ST4000NC000 sind insgesamt 64 MB Cache verbaut, während die vier Platter mit ihren 8 Schreib-/Leseköpfen bei 5.900 Umdrehungen pro Minute arbeiten. Damit wäre zumindest eine Quelle für den niedrigen Verbrauch geklärt. Als Transferschnittstelle kommt wie üblich SATA 6 Gbit/s zum Einsatz. Die ST4000NC000 arbeitet mit 4096 Byte großen Sektoren, die per Emulation (512E) an der Host-Schnittstelle als herkömmliche 512 Byte Sektoren maskiert werden. Eine durchgehende Kompatibilität ist damit sichergestellt.

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Was die Zuverlässigkeit der ST4000NC000 betrifft, spezifiziert Seagate eine Betriebsdauerfreigabe von 8.760 Stunden pro Jahr, was dem 24x7-Betrieb entspricht. Eine garantieeinschränke Maximalworkload ist für diesen Zeitraum nicht angegeben, sodass die HDD ohne Kompromisse benutzt werden kann. Die Rate der nicht-korrigierbaren Lesefehler liegt wie üblich bei 1 pro 1014, während eine Anzahl von 300.000 Load-/Unload-Zyklen genannt wird. Als MTBF ("Mean Time Between Failures") erwähnt Seagate die Zeitspanne von 800.000 Stunden.

Werfen wir nun einen Blick auf die Ergebnisse von Seagates ST4000NC000 im Benchmark Parcours.


 

Hardware

Software / Treiber

Sonstige Einstellungen und Anmerkungen

Sofern nicht anders angegeben, wurden alle Laufwerke grundsätzlich an dem zweiten SATA-6 Gbit/s-Port des P67-Chipsatzes getestet, wobei die Ergebnisse der einzelnen Benchmark-Tools über mehrere Durchläufe per Mittelwert geglättet wurden. Einmalige Ausreißer im positiven wie negativen Fall wirken sich so nicht zu sehr auf das Gesamtergebnis aus.

Den Stromverbrauch der Festplatten haben wir über ein externes Strommessgerät in Kombination mit einer USB-Dockingstation ermittelt. Die Dockingstation verhält sich ohne eingesetzte HDD neutral und zeigt auf dem Messgerät im Betrieb ohne HDD keinen Verbrauch an. Ein etwaig anfallender "Betriebs-Overhead" fällt demnach bei allen Laufwerken identisch an. Die Messwerte sind daher nicht repräsentativ für jedes Betriebsszenario, sondern zeigen lediglich die von uns gemessenen Verbräuche dar. Über die Messung soll lediglich eine relative Verbrauchshierarchie der Modelle untereinander etabliert werden.

Die Messung der Geräuschemission der einzelnen Festplatten haben wir ebenfalls über die USB-Dockingstation vorgenommen. Dafür haben wir das Schallpegelmessgerät "3222 Datalogger" von Voltcraft in 10 cm Abstand platziert und sowohl den Schalldruck während eines sequentiellen Schreibzugriffs als auch im Active-Idle-Zustand gemessen. Analog zur Messung des Stromverbrauchs gilt auch hier, dass es um die relative Einschätzung der Emissionen zueinander geht. 


Die Disziplin der gemessenen Random Access Time und Read/Write-Durchsatzraten unter HDTach zeigt die folgende Grafik:

HDTach

Random Access Time

ms
Weniger ist besser

Mit einer durchschnittlichen Zugriffszeit von 12,7 ms liegt Seagates ST4000NC000 zwar an letzter Stelle, dieser Wert ist für das Einsatzgebiet aber in Ordnung.

Unter HDTune haben wir nun den Lese- und Schreibdurchsatz der ST4000NC000 festgehalten:

HDTune

Minimum Read

MB/s
Mehr ist besser

HDTune

Maximum Read

MB/s
Mehr ist besser

HDTune

Average Read

MB/s
Mehr ist besser

Die Ergebnisse im Lese-Bereich bescheinigen der ST4000NC000 einen marginalen Vorsprung vor den beiden WD-Boliden.

Nachdem wir die Ergebnisse im Lesen festgehalten haben, sehen wir uns nun die Resultate im Schreiben an:

HDTune

Minimum Write

MB/s
Mehr ist besser

HDTune

Maximum Write

171.47 XX


167.07 XX


151.4 XX


107.07 XX


MB/s
Mehr ist besser

HDTune

Average Write

139.97 XX


128.13 XX


120.30 XX


111.8 XX


MB/s
Mehr ist besser

Auch beim Schreiben kann sich Seagate leicht absetzen, jedoch nur um weniger MB/s.

Die Random-Access-Sparte von HDTune dient der groben Ermittlung, wie viele Operationen von den Boliden lesend bzw. schreibend gleichzeitig absolviert werden können:

HDTune

Random Read (4k)

IOPS
Mehr ist besser

HDTune

Random Write (4k)

IOPS
Mehr ist besser

Die ST4000NC000 erlangt bei den IOPS-Messungen die üblichen Resultate und kann sich bei den Desktop-HDDs weit vorne positionieren.


PCMark Vantage besteht im Wesentlichen aus zwei Teilen. Zum einen wird die tatsächliche Geschwindigkeit des Systems ermittelt, in dem „echte“ Aktionen ausgeführt werden, z.B. Bild- und Textbearbeitung, Videowiedergabe uvm. – Hier ist es häufig schwer oder sogar unmöglich, einen Unterschied zwischen verschiedenen Laufwerken zu erkennen, denn diese Art von Benchmarks wird oft durch das restliche System (CPU, RAM, Grafikkarte) ausgebremst. Der HDD-Test von PCMark ist hingegen wieder eher synthetischer Natur, denn es werden nur sog. Traces abgespielt (aufgenommene Zugriffe beim Arbeiten mit verschiedenen Programmen). Angenommen, das restliche System würde eine SSD nicht limitieren, so würde die Leistung eines Systems mit den Ergebnissen des HDD Tests korrelieren – sofern man die gleichen oder wenigstens ähnliche Programme einsetzt wie bei der ursprünglichen Aufnahme der Traces. Die Ergebnisse des Gaming- und Music-Benchmarks weisen leider eine relativ hohe Schwankung auf. Bei beiden Tests ist eine eindeutige Aussage daher erst ab ca. 10% Unterschied der Ergebnisse möglich. Die Ergebnisse der anderen Tests sind deutlich besser reproduzierbar (mittlerer Fehler nicht mehr als 3%).

PCMark Vantage

HDD Suite

Punkte
Mehr ist besser

PCMark 7 ist der direkte Nachfolger der älteren Vantage-Version und ist, wie der Name bereits vermuten lässt, auf die Verwendung mit Windows 7 optimiert. Im Vergleich zum Vorgänger wurden die Benchmarks in andere Kategorien eingeteilt, wobei, abgesehen vom Storage-Benchmark, alle Tests wieder die reale Leistung des Systems ermitteln, indem neben der SSD (oder HDD) alle anderen Komponenten des Systems (CPU, Arbeitsspeicher, Grafikkarte) ebenfalls in die Tests mit einbezogen werden. Wer an allen Einzelheiten interessiert ist, dem sei das umfangreiche PCMark 7 Whitepaper (PDF) als Lektüre empfohlen.

Erfreulicherweise hat die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse im Vergleich zur Vorgängerversion enorm zugenommen, so unterscheiden sich die Punktzahlen bei mehreren Durchläufen fast immer um weniger als 0,5 Prozent. Dadurch ist es nun deutlich einfacher, Performance-Unterschiede zwischen mehreren HDDs auszumachen, die nicht nur einer Messschwankung geschuldet sind.

PCMark 7

Overall

Punkte
Mehr ist besser

PCMark 7

Lightweight

Punkte
Mehr ist besser

PCMark 7

Productivity

Punkte
Mehr ist besser

PCMark 7

Creativity

Punkte
Mehr ist besser

PCMark 7

Entertainment

Punkte
Mehr ist besser

PCMark 7

Computational

Punkte
Mehr ist besser

PCMark 7

System Storage

Punkte
Mehr ist besser

PCMark 7

Secondary Storage

Punkte
Mehr ist besser

In den Allround-Tests von PCMark muss sich Seagates ST4000NC000 der Konkurrenz geschlagen geben, wenn auch nur knapp.


Um eine Aussage über die Tauglichkeit als potentielles Systemlaufwerk zu erhalten, haben wir das ursprüngliche Windows 7 des Testsystems kurzer Hand auf die vorliegenden Probanden geklont und mehrfach hintereinander starten lassen. Gestoppt wurde dabei die Zeit vom Einschalten des PCs bis zur Anzeige des Login-Bildschirms von Windows 7. Dementsprechend ist hier der gesamte Bootup-Vorgang des BIOS mit enthalten:

Windows 7

Startzeit

s
Weniger ist besser

Mit fast 51 Sekunden Startzeit rangiert die ST4000NC00 an vorletzter Stelle, langsam war nur die WD60EFRX.

Um die Betriebstemperatur der Festplatten unter größtmöglicher Last zu ermitteln, wurde jedes Laufwerk nach Abschluss der jeweiligen Benchmarks über die Erase-Funktion von HDTune vollständig überschrieben. Dadurch konnten wir sicherstellen, dass die Laufwerke einer konstant hohen Belastung ausgesetzt sind und durch die permanent anliegenden Schreibvorgänge ein hohes Maß an Wärme freisetzen müssen. Die Temperaturen der Festplatten wurden durch Auslesen des entsprechenden SMART-Wertes unmittelbar nach Abschluss des Erase-Vorgangs protokolliert und mit der Umgebungstemperatur zum Zeitpunkt der Messung bereinigt, um eine Vergleichbarkeit herzustellen:

Temperaturen:

Betriebstemperatur

Delta Raumtemperatur

°C
Weniger ist besser

Mit einer maximal erreichten Last-Temperatur von 37 °C bei einer Umgebungstemperatur von 23 °C liegt die ST4000NC000 an erster Stelle.

Werfen wir nun einen Blick auf den Energieverbrauch der Festplatten, einmal im Bereitschaftszustand (Idle) und einmal unter Last:

Stromverbrauch:

Stromverbrauch

Idle

W
Weniger ist besser

Stromverbrauch

Last

W
Weniger ist besser

Beim Stromverbrauch fällt auf, dass Seagates ST4000NC000 zwar insgesamt im Mittelfeld liegt, jedoch einen etwas erhöhten Grundverbrauch an den Tag legt..

Die Entwicklung der Betriebslautstärke haben wir ebenfalls verglichen, einmal im Bereitschaftszustand (Idle) und einmal während der Seek-Phase im Zugriff:

Lautstärke:

Betriebslautstärke

Idle

dbA
Weniger ist besser

Betriebslautstärke

Seek

dbA
Weniger ist besser

Im alltäglichen Betrieb fällt unser Terascale-Exemplar nicht weiter negativ auf und kann sich einen guten Platz unter dem Top 5 sichern.


Seagates ST4000NC000 aus der Terascale-Serie positioniert sich mit der ISE-Funktion hauptsächlich als Kandidat für Rechenzentrums-Betreiber und ähnliche Unternehmen, denen Compliance im Hinblick auf Datensicherheits-Anforderungen wichtig ist. Die ST4000NC000 erzielt im Benchmark-Parcours durchschnittliche Performance-Werte, die auf Niveau der Desktop-HDDs liegen. Lediglich die erhöhte Garantiezeit und die 24x7-Freigabe unterscheidet sie ansonsten von den Boliden.

{jphoto image=72100}

Wirklich Sinn macht der Einsatz der ST4000NC000 nur dann, wenn man sowohl die Selbstverschlüsselung als auch die ISE-Funktion tatsächlich nutzen möchte. Beispielweise zur schnellen und sicheren Entsorgung der Festplatten nach Ablauf ihres anvisierten Nutzungszeitraums.

Positive Aspekte von Seagates ST4000NC000:

Negative Aspekte von Seagates ST4000NC000 :

Preise und Verfügbarkeit
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