Seagate IronWolf Pro im Test: 20 TB durch 10 Platter

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seagate ironwolf pro 20tb beitragsbildAls erste 20-TB-Festplatte in unserem Testfeld geht es in diesem Artikel um die Seagate IronWolf Pro, 20 TB, ST20000NE000. Dank der technischen Umsetzung mit 10 Plattern und 20 Schreib- /Leseköpfen kommt die IronWolf Pro weiterhin ohne Energie-unterstützte Aufnahmeverfahren aus. Mit fünf Jahren Garantie und drei Jahre Rescue-Service schnürt Seagate zwar ein hervorragendes Komplettpaket, was aber auch seinen Preis hat. Ob die XXL-Festplatte auch in der Praxis überzeugen kann, klären wir im Test.

Heute haben wir mit Seagates IronWolf Pro mit 20 TB Speicherkapazität ein ganz interessantes Laufwerk im Test. Ging unser Redakteur bei der Vorgängergeneration noch davon aus, dass die 20-TB-Laufwerke von Seagate jetzt HAMR (Heat assisted magnetic recording) als Aufnahmetechnologie aufweisen, so stellte sich dies wieder als Irrtum heraus. Die ST20000NE000 nutzt weiterhin die normalen 2-TB-Platter, wie sie Seagate seit der fünften Generation der eigenen Helium-Festplatten verwendet. 

Neu ist dafür, dass die IronWolf Pro mit 20 TB, trotz normaler Bauhöhe, nun über zehn Platter verfügt. Damit sind diese Festplatten, der mittlerweile sechsten Generation an Helium-Festplatten von Seagate, die ersten Festplatten seit 27 Jahren, welche wieder mit 10 Plattern ausgestattet sind. Die damals erschienene Seagate Hawk2, ST12400N, haben wir bereits im Artikel zur Seagate Exos X16, 16 TB, ST16000NM001G (4.Gen.,2019) präsentieren können.

Seagate IronWolf Pro 20 TB ST20000NE000
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Aus welchem Material die Platter bestehen, konnten wir leider nicht in Erfahrung bringen. Seit der vierten Generation verwendet Seagate auf Glas basierende Platter; hier liegt die Vermutung nahe, dass diese auch weiterhin zum Einsatz kommen. Aufgrund der gleich gebliebenen Speicherdichte auf dem Medium von 1.146 GB/Zoll² und der damit nahezu unveränderten kTpi von 482, lässt sich kein großer Transferleistungszuwachs gegenüber dem Vorgängermodell erwarten. 

Von besonderem Interesse ist natürlich die elektrische Leistungsaufnahme in Anbetracht der 10 Platter. Die besonderen Merkmale der IronWolf-Pro-Serie, wie 5 Jahre Garantie, 3 Jahre Rescue-Service und einer maximalen jährlichen Transferleistung von 300 TB bestehen wie gewohnt.

Hersteller Seagate
Serie IronWolf
Typ IronWolf Pro
Kapazität 20 TB
Anzahl Schächte bis zu 24
nicht korrigierbare Lesefehler pro gelesenem Bit, max.
1 Sektor pro 10E15
Zuverlässigkeit bei Dauerbetrieb (AFR)
0,73 %
Platter / S.-/L.-Köpfe10 / 20
Rescue-Dienste ja
Maximaler jährlicher Workload 300 TB
Cache 256 MB
U/min 7200 U/min
Übertragungsgeschwindigkeit 272 MB/s (285 MB/s max.)
Übertragungsstandard SATA III 6G
Energieverbrauch Last/Leerlauf/Standby 8,1 W / 5,55 W / 1,01 W
Geräusch (sone) Leerlauf /Last 2,8 / 3,2
MTBF 1.200.000 h
Garantie 5 Jahre
Modell
ST20000NE000

Erwähnenswert bei der Betrachtung der Daten ist, dass Seagate weiterhin auf 256 MB Cache setzt.


Seagate IronWolf Pro 20 TB ST20000NE000
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Die Oberseite mit dem bekannten Etikett der IronWolf-Pro-Serie. Auch wenn unten 4Kn steht, kommt die ST20000NE000 standardmäßig als 512e laut Datenblatt.

Seagate IronWolf Pro 20 TB ST20000NE000
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Auf der rechten Seite befindet sich die ST20000NE000 und zum Vergleich auf der linken Seite die ST18000NE000. Am Gehäuse sind leichte Abweichungen zum Vorgänger erkennbar.

Seagate IronWolf Pro 20 TB ST20000NE000
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Trotz der Unterbringung von 10 Plattern im 3,5-Zoll-Standardgehäuse sind weiterhin alle drei Befestigungspunkte pro Seite verfügbar.

Seagate IronWolf Pro 20 TB ST20000NE000
Seagate IronWolf Pro 20 TB ST20000NE000
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An Vorder- und Rückseite hat sich nichts verändert.


Das Testsystem steht bereit, um in jedem Test dieselben Bedingungen zu bieten. Das System ist in einem Corsair Obsidian 1000D auf dem Sekundärmontageplatz verbaut. Die Festplatten befinden sich in entkoppelten Festplatten-Trays, wie sie in allen aktuellen Gehäusen Verwendung finden.

Die Festplatte wurde im leeren Zustand am SATA-III-Port des AMD-B350-Chipsatzes getestet.

Technische Daten
Prozessor
AMD Ryzen 5-2400G
MainboardGigabyte GA-AB350N-Gaming Wifi
ArbeitsspeicherPatriot Viper 16GB DDR4 3000
NetzteilCorsair SF450
USBController
YOTTAMASTER CA31-AC USB 3.1 Gen2 (1x USB-Type-C, 1xUSB-Type-A)

Betriebssystem Windows 10 Home 1809

Energieverbrauchsmessung

Um die Herstellerangaben für den Energieverbrauch nachzuvollziehen, haben wir ein entsprechendes Testsystem aufgebaut. Für eine umfassende Leistungsmessung sollte die Versorgung mit 5 V und 12 V betrachtet werden. Wie die Art der Messung bereits erahnen lässt, benötigen wir Strom und Spannung, um daraus die Leistung zu errechnen. Eine Möglichkeit wäre es, mit einem Multimeter die Spannung zu messen und mit einer Strommesszange den Strom.

Dazu könnte man die Messgeräte auf die Erfassung des Durchschnittswerts einstellen und erst die 5-V-Schiene und danach die 12-V-Schiene aufnehmen. Hierdurch lässt sich aber weder der Anlauf darstellen noch eine genaue Aussage treffen, wie sich die Werte über die Zeit verhalten.

Mit einem Vierkanaloszilloskop können wir alle vier Messungen gleichzeitig durchführen und in Abhängigkeit von der Zeit darstellen.

Dazu verwenden wir das digitale RIGOL DS1054Z Vierkanalspeicheroszilloskop inklusive Speichererweiterung sowie zwei Rigol-Tastköpfe und zwei Pico-Strommesszangen mit integriertem Spannungswandler zum direkten Anschluss an das Oszilloskop.

Technische Daten

Oszilloskop
Rigol DS1054Z (4Ch. 50 MHz 1GSa/s 24 Mpts)
TastköpfeRigol PVP 2150 (1x 35 MHz, 10x 150 MHz)
StrommesszangenPicoTech TA 189 AC / DC 30 A 1% Toleranz +-2 mA
Leistungsmessung
Leistungsmessung
Leistungsmessung
Hardwareluxx Testo 816-1 Schallpegelmessgerät
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Wie bisher praktiziert, führen wir vier Messungen durch. Alle Messungen dauern jeweils etwa 1 Minute und werden mehrfach wiederholt. Das Oszilloskop zeigt uns einerseits den visualisierten Spannungsverlauf, aber auch eine Auswertung der Hoch- und Tiefpunkte sowie der Durchschnittswerte an. Über die MATH-Funktion des Oszilloskops können wir uns auch gleich die Leistung für die 12 V-Schiene hochrechnen lassen, nämlich durch Multiplikation der entsprechenden Kanäle. Im Anschluss an die Messung können die Daten mit einem USB-Stick abgeholt und aufgearbeitet werden. Eine Steuerung der Messung und Bildausgabe über den integrierten RJ45 LAN-Anschluss ist ebenso möglich. Der Elektrotechniker dreht jedoch lieber an Reglern und drückt Knöpfe :).

Messung 1

Zuerst wird die Leistungsaufnahme beim Einschalten aufgezeichnet. Dies ist eine kritische Phase mit einer vergleichsweise sehr hohen Leistungsaufnahme. Beim Hochdrehen der Spindel auf Betriebsdrehzahl kann es zu einem Vielfachen der im Ruhezustand aufgenommenen Leistung kommen.

Leistungsaufnahme Messung 1

Anlauf

Leistung in Watt
Weniger ist besser

Bei der Messung der elektrischen Leistungsaufnahme beim Anlauf der Festplatte liegen wir mit den Vorgängern gleichauf. Es ist davon auszugehen, dass Festplatten der IronWolf-Pro-Reihe beim Anlaufstrom in der 12-V-Schiene auf 2 A begrenzt sind, da die Werte kaum Abweichungen erkennen lassen.

Messung 2

In der zweiten Messung zeichnen wir die elektrische Aufnahme im Ruhezustand auf. Dabei warten wir genau 10 Minuten ab, bevor wir die Messung starten. In dieser Zeit wird das System nicht direkt von uns angesprochen. 10 Minuten haben wir als Wert gewählt, weil Seagate Festplatten mit PowerChoice nach 15 min in den Standby-Modus gehen und wir so noch die laufende Festplatte messen können.

Leistungsaufnahme Messung 2

Leerlauf

Leistung in Watt
Weniger ist besser

Der Verbrauch der Seagate IronWolf Pro mit 20 TB hat sich gegenüber dem Vorgängern der vierten und fünften Generation um ein halbes Watt erhöht. Mit knapp 3 W im Leerlauf befindet sie sich dennoch in einem guten Bereich.

Messung 3

Danach wird eine Messung in Benutzung durchgeführt. Es werden 50 GB an Daten in Form des Windowsimages 1809 in mehrfach kopierter Ausführung am Stück übertragen. Hier wird erst der Cache der Festplatte gefüllt und im Anschluss daran muss die Festplatte die Daten verarbeiten. Dies lässt sich schön beobachten.

Leistungsaufnahme Messung 3

Kopieren

Leistung in Watt
Weniger ist besser

Unter Belastung zeigt sich aber die Schattenseite der 10-Platter-Konstruktion. Bisher hat keine Helium-gefüllte Festplatte in der dritten Messung mehr elektrische Leistung aufgenommen.

Messung 4

Zum Schluss gibt es noch eine Messung während dem HD-Tune Pro Random Access Read Benchmark. Diese Messung sorgt als standardisierter Test für Vergleichbarkeit bei etwas mehr Leistungsaufnahme.

Leistungsaufnahme Messung 4

Random Access Read

Leistung in Watt
Weniger ist besser

Der vierte Test bringt wiederum ein positives Ergebnis. Auch wenn 12 W kein idealer Wert ist, liegt die Festplatte im Vergleich mit anderen Helium-Festplatten im vorderen Bereich.

Besonderheiten

PowerChoice

Die Seagate IronWolf Pro Reihe verfügt auch über eine Funktion zur Reduzierung der Leistungsaufnahme. Vier verschiedene Zustände können durch den Ablauf von Stillstandszeiten ausgelöst werden, welche Teil des Extended Power Conditions Features sind.

PowerChoice
Zustand 1 (nach 100 ms)
verringerter Verbrauch durch die Steuerung
Zustand 2 (nach 2 min)
Köpfe geparkt bei maximaler Drehzahl
Zustand 3 (nach 4 min)
Köpfe geparkt sowie reduzierte Drehzahl
Zustand 4 Stand by (nach 15 min)
Köpfe geparkt sowie Spindel angehalten

Sobald die Festplatte in irgendeiner Form angesprochen wird, kehrt sie in den Active State zurück. Leider gibt es keine Möglichkeit zu sehen, in welchem Zustand sich die Festplatte befindet. So lässt sich diese Energiesparoption nicht abbilden.


Messgerät und Umfeld

Dieser Artikel kommt mit unserer ersten neuen Schallpegelmessung. Das Verfahren kann aus logistischen Gründen zwar nicht in einem schalltoten oder reflektionshemmenden Raum stattfinden, jedoch haben wir einen gleichbleibenden Ort gewählt. Die Festplatten werden nicht entkoppelt gemessen. Dies war zwar bei der Befragung im Forum gewünscht worden, jedoch stellte sich das als nicht praktikabel heraus. Gerade Festplatten mit Heliumfüllung sind im Leerlauf so leise, dass wir unter die 30 dB(A) kommen, welche die untere Messbereichsgrenze des Messgeräts darstellen. Messergebnisse bis runter auf 20dB(A) zeigt das Gerät präzise und plausibel als Messwert an, jedoch lassen sich Messwerte auf dem Messprotokoll nur ab 30 dB(A) als Graph anzeigen. Bei den leisesten Festplatten erhalten wir sogar unter Volllast (HD-Tune Random Access Read) ein leeres Diagramm auf dem Protokoll. Das ist zwar für das Auge des Betrachters schade, jedoch freut sich das Ohr über eine extrem leise Festplatte.

Hardwareluxx Testo 816-1 Schallpegelmessgerät
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Die Messung

Random Access Read hat sich als ideale Einstellung für die Last-Messung gleich aus mehreren Gründen erwiesen. Zufällige Zugriffe sorgen dafür, dass die Festplatte permanent die Köpfe umpositionieren muss. Dieses Geräusch ist gerade bei Helium-Festplatten mit ruhigem Leerlauf sehr ausgeprägt und stellt bei allen Festplatten das lauteste Geräusch dar. Auch wenn es in der Realität zu eher vereinzelten Zugriffen kommt, können wir so den schlimmsten anzunehmenden Zustand simulieren. Für die lesende Variante haben wir uns entschieden, da wir so CMR- und SMR-Festplatten problemlos messen können, ohne dass uns ein Schreibzwischenspeicher die Messung verkürzt. Natürlich dauern die Messungen je nach Festplattenleistungsfähigkeit unterschiedlich lange, was aber keine große Abweichung in den Messwerten ergibt.

Den Wert für den Leerlauf bestimmen wir jeweils wenige Sekunden vor und nach dem Random-Access-Read-Benchmark und bilden den Mittelwert. Für das RAR Benchmark bestimmten wir zum einen den durchschnittlichen Wert sowie den Spitzenwert. Damit sind sowohl besonders laute Zugriffe abgebildet als auch der generelle Lärmpegel.

Die folgenden Vergleichswerte werden wir im Laufe der Zeit nach und nach erweitern. Aus Zeitgründen konnten wir nicht alle Festplatten, welche in unseren Benchmarks vertreten sind, auch in unseren Schallmessungen berücksichtigen, da die Hersteller die betroffenen Samples zeitnah zurückverlangten.

Schallpegelmessung Leerlauf

dB(A)
weniger ist besser

Auch wenn sich die IronWolf Pro 20 TB aufgrund ihrer Datierung vor die anderen Festplatten mit 20 dB(A) setzt, so hat sie sich diesen Platz verdient. Eine so leise Festplatte mit Helium-Füllung hatten wir von Seagate noch nicht im Test.

Schallpegelmessung Last

dB(A)
weniger ist besser

Selbst unter Last ist die ST20000NE000 mehr als leise und wird nur von der alten WD Red (Plus) WD120EFAX übertroffen. Besonders hervorzuheben ist, dass auch die, für Helium-Festplatten eher markanten Zugriffsgeräusche, bei der IronWolf Pro moderat ausfallen.

Youtube-Video

Wie im Forum angedacht haben wir natürlich auch ein YouTube-Video erstellt:

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Mehr ist besser

Seagate IronWolf Pro 20 TB ST20000NE000
Seagate IronWolf Pro 20 TB ST20000NE000
Seagate IronWolf Pro 20 TB ST20000NE000
Seagate IronWolf Pro 20 TB ST20000NE000
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Seagate IronWolf Pro 20 TB ST20000NE000
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Seagate IronWolf Pro 20 TB ST20000NE000
Seagate IronWolf Pro 20 TB ST20000NE000
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Wie schon zu erwarten war, gelingt es unserem Exemplar der IronWolf Pro keine neuen Rekorde zu vollbringen. Wir liegen in manchen Tests sogar etwas unterhalb des Vorgängers, was, wie Seagate in der Vergangenheit bereits bestätigte, an Fertigungstoleranzen liegen kann. Für uns ist das positiv zu werten. Die Festplatte hält, was sie verspricht. Knapp über 280 MB/s schreiben in HDTune ist dennoch ein hervorragendes Ergebnis.


Dass wieder Festplatten mit bis zu 10 Plattern sogar in regulären 3,5-Zoll-Gehäusen gefertigt werden, ist eine Demonstration des aktuellen Technologiestands bei den nicht energie-unterstützten Helium-Festplatten. Auch wenn wir uns natürlich sehr auf die ersten HAMR-Festplatten von Seagate freuen (Toshiba und Western Digital verwenden bereits seit den 16-TB- bzw. 18-TB-Modellen Energie-unterstützte Aufnahme- verfahren wie MAMR) handelt es sich um ein sehr gutes Laufwerk. Wieso Seagate weiterhin die konventionellen Produktionsverfahren optimiert und nicht, wie die anderen Hersteller, seine seit vielen Jahren angekündigte und in Tests befindliche Lösung HAMR einsetzt, konnten wir nicht in Erfahrung bringen. Dennoch: Die IronWolf Pro, 20 TB, ST20000NE000 konnte sich gerade in Bezug auf Lautstärke und Verbrauch unter Volllast einen Namen machen.

Seagate IronWolf Pro 20 TB ST20000NE000
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Auch wenn wir grundsätzlich mit der ST20000NE000 zufrieden sind, gibt es einen gewichtigen negativen Aspekt. Mit knapp 600 Euro im Preisvergleich ist sie kein Schnäppchen. Auch wenn dies kein direktes Problem dieses Modells ist, sondern alle Festplatten in den Kategorien Desktop und NAS betrifft, müssen sie sich den Vergleich mit den Enterprise-Modellen gefallen lassen. Zum Zeitpunkt des Artikels ist die Seagate Exos X20, 20 TB, ST20000NM007D zwar noch nicht verfügbar, aber im Vergleich zu den Enterprise-Modellen von Seagate selbst und den anderen Herstellern mit 16 TB (270 Euro) und 18 TB (ab 300 Euro) ist der Aufpreis doch erheblich. Erfahrungsgemäß wird die Seagate Exos X20 bei entsprechender Verfügbarkeit rund 150 Euro günstiger sein als die IronWolf Pro gleicher Größe. 

Natürlich sollte jedem klar sein, dass Enterprise-Festplatten keine Optimierungen der elektrischen Leistungsaufnahme und der Betriebslautstärke besitzen und die Gefahr, Opfer eines OEM-Modells zu werden, deutlich höher ist. Auch bietet Toshiba z. B. keine direkte Garantie Abwicklung mit dem Endkunden an; da aber Enterprise-Modelle im Einzelhandel regulär gelistet sind, stellt sich doch die Frage, warum der Preisunterschied so gravierend ausfallen muss.

Von der aktuellen preispolitischen Lage einmal abgesehen, bekommt man mit der Seagate IronWolf Pro in Verbindung mit dem Seagate IronWolf-Health-Management sowie den drei Jahren Rescue-Service eine sehr gute Festplatte für das gehobene NAS. Aufgrund der Verwendung von 10 Plattern in einem herkömmlichen 3,5-Zoll-Gehäuse und den überzeugenden Messwerten, überreichen wir sehr gerne unseren Technik-Award!

Positive Aspekte der Seagate IronWolf Pro 20 TB ST20000NE000

Negative Aspekte der Seagate IronWolf Pro 20 TB ST20000NE000

Preise und Verfügbarkeit
Seagate IronWolf Pro 20 TB ST20000NE000
Nicht verfügbar Nicht verfügbar Ab 587,52 EUR