【開箱簡測】Seagate SkyHawk AI 20TB (ST20000VE002) (監控鷹) 7200轉視訊硬碟效能簡測 (圖多)

隨著硬碟產品線分級化，除了傳統家用硬碟或企業碟外，目前網路儲
存設備不少是透過NAS硬碟，那對於監控需求環境下，又該使用什麼款
式的硬碟，才能發揮最大的效能？


從監視器錄影主機的發展歷史，最早源自於VCR，之後發展出第二代的
DVR(數位影像錄影機)及NVR(網路影像錄影機)。NVR透過網路連結而成
為遠端監控錄影的系統設備。一般NVR的應用多運用於維持系統各項影
像設定與影像串流的運作(Server)、提供影像監看與錄影資料回放軟體
(Surveillance Client)及系統設定管理(Administration Client)。
NVR藉助智能技術能夠讓監控更高效，可配合門禁來整合有關應用，熱
區監控統計及人流數量統計及方向計算等功能，有興趣相關技術者可
自行上網或去書店找尋相關資料。


全球三大廠Seagate、WD及Toshiba在過去這段時間來，雖然也針對DVR
或NVR推出相關的產品，多年下來，各家表現的結果大相逕庭。Toshiba
顯然近兩年來對這塊市場的研發速度放緩，不僅規格或容量都遠落後
於另外兩家廠商。WD推出紫標系列後，一直保持著與Seagate SkyHawk
系列的競爭關係。有時兩者互有差異，有時卻又功能相近(分別推出低
轉速及高轉速)。只是目前WD紫標高轉速7200轉的大容量只停留在18TB。





Seagate SkyHawk系列當初問市時，強調的是全球首款專為人工智慧安
全監控解決方案打造的硬碟。可支援深度學習和機器學習的工作負載
串流，採用 ImagePerfect™ AI 韌體，適合邊緣安全防護應用。簡單
來說，它特別適合需要大數據分析、智慧城市/交通的監控系統、商業
或居家錄影系統，或相關專業工作者選擇使用。由於深度學習系統需
不斷累積資料，以提供更準確、更聰明的預測與分析，行為預測分析
所需的資料量也遠勝過傳統錄影的需求。




從上述官方的資料中，SkyHawk AI 可同時維持32道AI串流和64道 HD
影像串流，且能支援多機槽和具有 AI 功能的 NVR。SkyHawk AI 提供
每年550TB的工作負載率，是標準安全監控硬碟的 3 倍以上，才能在傳
統環境和含有AI的影像工作負載間進行靈活調整。


其它的產品特色包括了

1)ImagePerfect AI 韌體：維持零掉幀，並支援更加繁重的工作負載量。

2)多種功能：可隨著 AI 環境的規模智慧調整，最高可支援64道HD視訊串
            流和32道AI串流。

3)三年 Rescue Data Recovery Services (資料救援服務)：延自目前
     Seagate主推的服務，給您原廠資料救援服務。

4)SkyHawk Health Management： 專門提供預防、介入和復原選項，主動
        保護您的安全監控儲存設備，當然這需要協力廠商配合。

5)強大處理效能：不畏工作負載量的挑戰，SkyHawk AI能以GPU分析的工作
       負載量同時支援影片分析和錄影。

6)內建旋轉震動感應器，與目前多數高階Seagate硬碟相同，為NVR提供可
      靠的儲存裝置。

7) 支援可達到16個機槽以上，有助於滿足成長中的儲存需求。



去年時，原本試用SkyHawk AI 18TB就已覺得可能已達巔峰，只是今年
首次在中國網路中見到SkyHawk AI 20TB相關資訊，Seagate目前推出的
20TB產品線包含Exos、IronWolf Pro以及本文的SkyHawk AI。


SkyHawk 和 SkyHawk AI 分別有1-8TB和8-20TB的容量可選擇，除了
SkyHawk AI是專為人工智慧安全監控解決方案打造的硬碟外，兩個產品
線最大的差異包含年度工作負載率(WRL)、MTBF以及保固等。


SkyHawk：8TB為7200RPM，其餘為低轉速(5400-5900 RPM)。全系列皆為
每年180TB工作負載率、100萬小時 MTBF及3年保固。



SkyHawk AI：8-20TB皆為7200RPM，全系列皆為每年550TB工作負載率、
200萬小時 MTBF及5年保固。



在官方的規格資料表中，可以看到20TB同樣維持氦氣封裝及CMR製程，其
餘相關的重點關鍵技術幾乎沿用原本18TB版本。



原廠官網的電子手冊顯示它僅只有標準版本的型號，暫無像Exos系列提
供SED版，這方面跟IronWolf Pro很像。



內頁說明資料也顯示其目前僅支援512e格式，單碟密度為2TB，與其它
Seagate 20TB相關產品線一樣，均維持10碟片裝，配置20組讀寫臂頭，
最大傳輸率可達260MB/s。







本來很想買一顆來試試，感謝Seagate慷慨解囊，提供一個試用機會。


以下利用手機簡單拍照，若有傷眼處，敬請見諒。


由於是試用品，寄來無彩盒，只有靜電包裝，在此省下外盒說明。


硬碟正面標籤延續SkyHawk系列的藍黑色系風格，搭配Seagate LOGO，
這樣很明顯地塑造出各產品現的風格。Seagate不同的硬碟系列顏色皆不
同，單看封面即可清楚分辨各系列。產品型號為ST20000VE002，泰國廠
製造，資料救援計畫的標示有大大的印在上面。



硬碟側邊維持三孔螺絲固定孔，提供最大的安裝環境相容性。



硬碟底部十分的平整，電路控制板下方還包覆著緩衝設計，整個電路板
與Exos相比，仍比較迷你些。不過猛然一看，底部的設計風格與IronWolf
Pro幾乎一模一樣的配置。



雖然底部的俯視圖十分平整，側看還是可以看到收邊的弧度，與Toshiba
或WD相比，個人比較喜歡這種作風，不會太圓但又保持一點圓弧。



接頭處也是標準的SATA電源及資料接頭，旁邊應該是工程用PIN腳。因
為不想破壞保固，就不拆下電路板研究。



開箱結束，上機去。


測試環境簡述:

M/B: ASUS MAXIMUS XIII Hero BIOS 1202
CPU: i7-11700K oc 5.0G
RAM: GSkill DDR4-3000 8G*4
OS SSD: Samsung 980 PRO 2TB
測試碟: Seagate SkyHawk AI 20TB (ST20000VE002) 7200轉 SATA 6Gb/s
Case: Corsair 7000D
OS: Windows 10 Enterprise 21H2 64-bit
Driver: Intel Optane Memory v18.31.5.1038


Intel Optane Memory & Soreage Manager主畫面顯示格式化後可用實際
容量為18627GB，傳輸速率為SATA 6Gb/s。



CrystalDiskinfo確認了HDD型號，仍只支援NCQ，剛上機溫度為攝氏29度。



一般室溫無直接散熱的密閉機殼中，連續高度負載測試或是長達24小時的
壞軌測試讀寫的最高溫度為攝氏46度，應該可以在一般NVR主機正常運作。





AIDA64 Read Test Suite，設定檔案容量為1MB及8MB測試。
隨機讀取速率約194~227MB/s，循序讀取讀最外圈速率最快為283MB/s。



AJA 設定影片格式為3840*2160 4K RED HD解析度，編碼為16bit RGB，
從256MB~64GB全測一輪，抓取幾項結果。讀取速率約269~274MB/s、寫
入速率266~273MB/s。







Anvil's Storage Utilities設為Compress 100%(Incompressible模式
)，勾選Write-Thru選項，從1GB~32GB全測一輪，抓取幾項結果。

循序及128K讀寫速率都算穩定，4K相關讀寫速率維持與IronWolf相近的
速率。







AS SSD設定檔案大小為1GB，並測試Copy Benchmark。

循序讀寫速率約278/276 MB/s，4K QD1讀取228 iops，4K QD1寫入689iops。




Copy Benchmark 測試：ISO讀取速率668MB/s、程式載入速率約419MB/s。



ATTO Diskbenchmark設定檔案長度為64K、64MB、256MB、512MB、1GB、
2GB、4GB及32GB，設為Overlapped I/O，佇列深度4 (QD4)模式測試。

循序讀取速率最快約283MB/s、循序寫入速率最快279MB/s。



CrystalDisk v8.0.4採Default，測試64MiB、512MiB、1GiB、2GiB、
4Gib、8GiB、16GiB及64GiB。

Seq Q1T1循序讀取速率落在287~299MB/s、寫入速率239~288MB/s。
4K Q1T1讀取速率0.74~61MB/s、寫入速率1.44~3.31MB/s。


真實世界環境的混合讀寫測試結果。



空碟環境，透過ezIOmeter測出的循序讀/寫平均速率約為278/277MB/s。



HDTune v5.75設定檔案容量為8MB，各測試選項結果值如下圖。

循序讀寫測試項目
讀取曲線由外圈最高速的283MB/s一路降到內圈的120MB/s，平均讀取速
率220MB/s；寫入曲線由外圈最高速285MB/s一路降到內圈的123MB/s，
平均寫入速率222MB/s。





隨機讀寫測試項目，讀取效能整體表現仍慢於寫入效能。





額外讀寫測試項目，呈現出寫入比讀取快一點。





File Benchmark選項以Block Size 512MB檔案長度為基準，設定50MB、
500MB、2000MB及4000MB，測試資料型態為Mixed。



HD-Tach RW 讀寫效能測試，針對8mb(Quick Zone)及32mb(Long Zone)測試。

8mb(Quick Zone)：平均讀取速率289MB/s、平均寫入速率101MB/s。


32mb(Long Zone)：平均讀取速率287MB/s、平均寫入速率193MB/s。



Inhouse Diskbench讀寫測試，循序讀取速率287MB/s、循序寫入284MB/s。



PCMark 8測試：分數2994，頻寬為15.05MB/s。



PCMark 10資料碟模式測試：得分數為965，頻寬為149MB/s。



TxBench設為Random模式，分別測試64MB、512MB、4GB及32GB。









製作一個80GB隨機的大檔，將其從系統碟(SSD)寫入SkyHawk AI的實際
傳輸率測試，剛開始因Cache因素產生的Burst Speed，約落在665MB/s，
隨後貼近於外圈傳輸率285MB/s，之後停留在265~276MB/s速率到結束。













為了比較SkyHawk AI 20TB碟片數增加後與18TB的效能差異，並納入同屬
20TB容量的IronWolf Pro及Exos，作個簡單的Excel比較表。測試的三大
主角主要是SkyHawk AI 18/20TB及IronWolf Pro，插花者為Exos。


所有受測者的基本規格簡述如下，SkyHawk AI其實規格較貼近於Exos。



AJA讀寫測試比較結果，可以看到SkyHawk AI 20TB的循序讀寫速率強項。





Anvils讀寫測試比較結果，很清楚地可以看出差異性。



















ATTO Diskbenchmark 讀寫測試比較結果，很清楚地可以看出差異性。













CrystalDiskbenchmark 讀寫測試比較結果，很清楚地可以看出差異性。





















HDTune 讀寫測試比較結果，很清楚地可以看出差異性。





PCMark8 測試比較結果，很清楚地可以看出差異性。









PCMark10 測試比較結果，很清楚地可以看出差異性。







作個簡單的測試分類表：


循序相關讀寫比較概表



隨機相關讀寫比較概表



4K QD1相關讀寫比較概表


4K QD4至QD64相關讀寫比較概表



512B相關讀寫比較概表



32K相關讀寫比較概表



128K相關讀寫比較概表



應用程式相關讀寫比較概表



緩衝或Burst相關讀寫比較概表



存取時間相關讀寫比較概表



以SkyHawk AI 18TB為測試基準，可以清楚看出碟片數量增加還是有些微
增加了一點效能(1.74%)，也比IronWolf Pro快了一些，當然這些網路儲
存的硬碟因為多執行緒的4K寫入非其強項，自然遠輸給Exos。





如果把它納入先前自己測試的18-20TB CMR硬碟機比較表中，改以Exos
X16為比較基準，意外的是SkyHawk AI 20TB小輸給18TB版，但仍然碾壓
其它家廠牌的傳統硬碟機。






測試至此，作個簡單的測試結論：


優點
1. 大檔的連續傳輸效能比自家企業碟快，部分短程軟體測試循序讀取或寫入速率超過官方標示值。
2. 目前市售最大容量的單碟2TB容量規格的NVR硬碟。
3. 維持CMR技術外並提供健康監控功能，最高運作溫度還可以壓制在一定水準。
4. 循序讀寫時的讀寫臂運轉聲音還算小聲(個人感受)。
5. 提供3年的資料救援服務，這是它牌NAS/NVR硬碟所沒有的。
6. 原廠提供五年保固。
7. 適合用在影片儲存、監控影片分析等使用。



缺點
1. 4K讀/寫速率相對於自家企業碟還是略慢些，不過這是產品線的區隔差異性。
2. 密集的4K讀寫時還可以聽到略大聲的讀寫臂運作聲音，音量感受因人而異。
3. 延遲率在多個測試軟體中還是無法達到官方標示的低延遲值。
4. 若能將資料救援服務提升至與保固期同等的5年，感覺會更棒。



趁著六月底前，還是幫忙推一下Seagate硬碟回收計畫，環保救地球。

Seagate 硬碟回收計畫：
隨著科技產品推陳出新，電子廢棄物也飛速增長中。Seagate推動消費者硬碟回
收計畫，期許打造永續的資料領域。 2022 年 6 月 30 日前，您可透過參與本
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以上不專業之簡單測試到此結束，下台一鞠躬，一切的批評希望廠商能見諒，
本文不作筆戰用，若有指教歡迎大家一起來討論。