Seagates MOZAIC 3+ im Test

HAMR bei Exos M und IronWolf Pro mit 30 TB - Testsystem und Energieverbrauchsmessung

Nach unserem Testsystem mit AMD Ryzen R5 2400G mit einem Mini-ITX-Mainboard aus dem Jahr 2019, wurde es mittlerweile Zeit, ein neues System zusammenzustellen. Dieses Mal sollte es ein Intel-System werden, mit einem normalen ATX-Mainboard für größte Flexibilität. Den geplanten i5-12400 ersetzte unser Redakteur direkt durch einen etwas leistungsfähigeren Intel-Alder-Lake-Prozessor. Für maximale Leserate beim Schreiben auf Test-Muster stellt Seagate gleich vier BarraCuda Q5 SSDs mit je 1 TB Speicherplatz für das Testsystem zur Verfügung. Mit dem integrierten USB-Gen3.2-2x2-Anschluss eignet sich das System selbst für die schnellsten externen Speicher. Aufgrund des hochwertigen RAID-Controllers können wir hier auch aussagekräftige Tests mit mehreren Mustern fahren.

Betriebssystem Windows 11 Pro in der jeweils aktuellsten Version.

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

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.

Beide Muster wurden nicht im Anlaufstrom auf 1,5 A begrenzt, daher genehmigen sie sich im Einschaltmoment mehr als 30 W elektrische Leistung. Hier wird also ein Netzteil bzw. Einsatzzweck vorausgesetzt, der 2.0 A Anlaufstrom auf der 12-V-Schiene erlaubt.

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.

Im zweiten Test haben wir es bei beiden Mustern leider nicht geschafft, die Festplatte in ihren Energiesparmodus zu bringen. Die zwei Festplatten verfügen wieder über PowerChoice, jedoch sind sie in diesem Testfall im aktiven Zustand geblieben. Auch bei mehrfacher Wiederholung des Tests ließ sich die Festplatte nicht innerhalb der Zeit beruhigen. Gemäß Seagate Dokumentation ist dieses Verhalten aber normal, da die Festplatten auch interne Aktivitäten gemäß SMART-Spezifikation durchführen, welche zum Nicht-Herunterfahren der Aktivitäten führen können. Laut Datenblatt können im längeren Betrieb Werte im Bereich von 2-3 Watt wie bei den anderen Festplatten erwartet werden.

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.

Auch bei den Schreibtests finden sich die beiden HAMR-Festplatten am unteren Ende der Tabelle wieder. Der Energie-unterstützte Schreibprozess scheint doch signifikant mehr elektrische Leistung zu erfordern als dies bei den konventionellen Festplatten von Seagate vorher der Fall war. Fairerweise sollte aber erwähnt werden, dass auch die großen OptiNAND- (WD) oder MAMR-Festplatten (Toshiba) nicht viel weniger Energie benötigen.

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.

Auch unter Volllast nehmen die Mozaic3+-HDDs für Seagate-Festplatten mehr, im Vergleich zu anderen Laufwerken der bisherigen Maximalgrößen jedoch ähnlich viel elektrische Leistung auf.