Toshiba MG04ACA600E im Test

Veröffentlicht am: von

Toshiba MG04ACA600E TeaserNachdem Toshiba erstmals im Dezember letzten Jahres offiziell die neue 6-TB-Erweiterung MG04ACA600E aus der Mid/Nearline-Serie MG04* vorstellte, konnten wir nun ein Sample selbiger zum Test erhalten. Im freien Handel sind die Modelle derzeit noch nicht zu finden. Je nach Präferenz der Kundschaft können die neuen Boliden in der Ausführung mit SAS- als auch SATA-Interface eingesetzt werden. Ebenso zeigt sich Toshiba flexibel hinsichtlich der Sektorgröße, da die Exemplare wahlweise als 4K native oder 512E angeboten werden. Wir haben die MG04ACA600E im folgenden Artikel genauer betrachtet und natürlich auch auf ihre Leistungsfähigkeit geprüft.

Um dem harschen Enterprise-Umfeld gerecht zu werden, setzt Toshiba bei der MG04ACA600E die Akzente deutlich auf Performance und Betriebssicherheit. Dies äußerst sich insbesondere in der neuen "Persistent Write Cache Technology with PLP". Diese soll bei Stromausfall sicherstellen, dass im Cache befindliche Daten nach Wiederherstellung der Stromzufuhr sicher nachverarbeitet werden können. Details hierzu jedoch später.

Die technischen Eckdaten der MG04ACA600E zeigt die folgende Tabelle:

Hersteller Toshiba
Modellreihe MG04ACA*
Modellbezeichnung MG04ACA600E
Seriennummer Z4K1K00JFTMB
Bezugsquelle Hersteller
Straßenpreis keine Angabe
Homepage http://www.toshibastorage.com/
Technische Daten  
Firmware FS2B
Formfaktor 3,5 Zoll
Kapazität (lt. Hersteller) 6000 (6 Platter)
Kapazität (formatiert) 5586 GiB
Schnittstelle SATA 6 Gbit/s
Sektorgröße 4096 (512E)
Cache 128 MB
Umdrehungsgeschwindigkeit 7200 rpm
   
Herstellergarantie 5 Jahre

Sehen wir uns die MG04ACA600E nun im Detail auf der nächsten Seite an.


Toshibas MG04ACA600E bietet eine Kapazität von insgesamt sechs Terabyte, die der Käuferschaft über sechs Magnetscheiben bereitgestellt werden. Die Sektorgröße ist unmittelbar über die Modellnummer erkennbar: Trägt die Festplatte am Ende ein "E", so handelt es sich um 4k-Sektoren, die per 512-Byte-Emulation verarbeitet werden. Hat das Exemplar am Ende ein "A", so handelt es sich um den 4k-Native-Mode, der auch der Host-Schnittstelle 4.096 Byte meldet. Im alltäglichen Betrieb arbeiten alle Festplatten der MG04-Serie mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 7.200 Touren pro Minute. Ungeachtet der jeweiligen Besonderheiten verfügen die Modelle ausnahmslos über einen 128 MB großen Cache. Während in der SATA-Ausführung maximale 6 Gbit/s an Schnittstellendurchsatz erreichbar sind, bieten die SAS-Platten mit 12 Gbit/s das doppelte an theoretischem Maximaldurchsatz.

{jphoto image=73741}

Unter der kryptischen Bezeichnung "PWC with PLP" ("Persistent Write Cache with Power Loss Protection") bündelt Toshiba eine Technologie gegen den Datenverlust bei Stromausfall: Aufgrund des großen Caches kann es passieren, dass die HDD für im Cache befindliche Daten bereits die "Completion"-Meldung an den Host gesendet hat, obwohl die Bytes noch nicht auf den Magnetscheiben persistiert wurden. Im Falle eines abrupten Stromausfalls wären die Informationen verloren, da Host/Betriebssystem nur die erfolgreiche Verbuchung gemeldet bekamen. Um diesem Szenario entgegenzuwirken ist ein Flash-Speicher verbaut, der bei Stromausfall die ungeschriebenen Daten aufnimmt. Dessen Größe konnten wir trotz Nachfrage leider nicht in Erfahrung bringen. Die für den Speichervorgang notwendige Stromzufuhr wird durch Nutzung der Restrotation der Magnetscheiben per Induktion bereitgestellt. Dieses Feature ist bisher ausschließlich den 512E-Modellen vorbehalten.

Alle Boliden der MG04-Reihe sind für den vollumfänglichen "Rund um die Uhr"-Betrieb (24x7) freigegeben, mit einer Workload von 550 TB pro Jahr bei einer Oberflächentemperatur von 40 °C. Dies entspricht umgerechnet einer durchschnittlichen täglichen Belastung von 1,5 TB. Der Garantiezeitraum beträgt fünf Jahre für alle HDDs der Serie, was dem Enterprise-Umfeld angemessen ist.

Werfen wir nun einen Blick auf die Ergebnisse von Toshibas MG04ACA600E 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 9,2 ms kann sich Toshibas MG04ACA600E knapp am bisherigen Spitzenreiter, Seagates Enterprise Capacity HDD, vorbeischieben und die Pole-Position ergattern.

Unter HDTune haben wir nun den Lese- und Schreibdurchsatz der MG04ACA600E 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

Betrachtet man die Ergebnisse bei den Lese-Tests unter HDTune, liegt die MG04ACA600E ebenfalls an erster Position. Nur bei der Durchschnittsrate ist Seagate ein winziges MB/s flotter.

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

176.43 XX


171.47 XX


167.07 XX


151.4 XX


107.07 XX


MB/s
Mehr ist besser

HDTune

Average Write

139.97 XX


131.47 XX


128.13 XX


120.30 XX


111.8 XX


MB/s
Mehr ist besser

Die Resultate der Schreib-Tests bescheinigen der MG04ACA600E erneut sehr gute Noten.

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 Magnet-Boliden sind hier natürlich nicht SSDs vergleichbar, jedoch erringt Toshibas Neuankömmling gerade bei den schreibenden IOPS einen deutlichen Abstand.


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 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

Entgegen den hervorragenden Ergebnissen unter HDTach und HDTune muss Toshibas MG04ACA600E bei der Benchmark-Suite deutlich Federn lassen. Die hier erreichten Resultate liegen durchweg unterhalb von Seagates Platzhirsch.


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

Innerhalb des Windows-7-Bootvorgangs zeigt sich die MG04ACA600E dann wieder von ihrer Schokoladenseite und kann mit einem knappen Vorsprung als Sieger hervorgehen.

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 wurde 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

Das hohe Leistungen ihren Preis hat, sieht man anhand der Temperaturmessungen eindrucksvoll. Mit einem Delta von 23 °C gehört die MG04ACA600E zu den Hitzköpfen.

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

Der Stromverbrauch der MG04ACA600E liegt passend zur freigesetzten Leistung in ähnlich hohen Gefilden.

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

Die Betriebslautstärke der MG04ACA600E ist wie erwartet alles andere als niedrig, jedoch noch etwas leiser als die bisherigen Geräuschkönige von Seagate und Western Digital.


Die MG04ACA600E von Toshiba trägt den Zusatz "Enterprise Capacity" zurecht. Sie bietet sehr hohe Durchsatzraten sowohl lesend wie schreibend, gekoppelt mit einer niedrigen Seek-Time bei zufälligen Zugriffsmustern. Mit ihrer Spindelgeschwindigkeit von 7.200 rpm und dem 128-MB-Cache macht sie bei der Performance wenig Kompromisse, was sich unweigerlich auf Stromverbrauch, Geräusch- und Wärmeentwicklung niederschlägt. Für den Desktop-Betrieb ist solch eine HDD damit denkbar ungeeignet, während sie im Enterprise-Umfeld (Storage-Farmen, Data-Center, Mid-/Nearline-Storage) ihr volles Potential ausfahren kann.

{jphoto image=73738}

Das für die 512E-Modelle verfügbare "PWC with PLP"-Feature klingt auf Anhieb zwar interessant und innovativ, dürfte aufgrund der hohen Verfügbarkeitsanforderungen im Enterprise-Bereich jedoch eher selten zur Geltung kommen. Hier werden mittels USVs, redundanter Stromversorgungen und Backup-Generatoren ausreichend Maßnahmen für eine kontinuierliche Stromzufuhr bereitgestellt, ganz zu schweigen von den oftmals mit zusätzlicher Batterie ausgestatteten Storage-Controllern.

Da die MG04ACA600E brandneu ist, gibt es bislang noch keine handelsweite Verfügbarkeit und keine Daten der Preisvergleichs-Portale. Auf Nachfrage bei Toshiba konnte uns auch keine unverbindliche Preisempfehlung genannt werden, weshalb wir an dieser Stelle bewusst auf eine Preis-Leistungs-Bewertung verzichten müssen.

Positive Aspekte von Toshibas MG04ACA600E :

Negative Aspekte von Toshibas MG04ACA600E :