【開箱簡測】Seagate NAS (那嘶狼) IronWolf Pro 30TB ST30000NT011 硬碟效能簡測 (圖多)

2024年初Seagate官宣公告Mozaic 3+™ 技術平台，有興趣的可以參考
官網的影音說明。
https://www.seagate.com/innovation/mozaic/

根據官方說法，Mozaic 3+平台採用Seagate熱輔助磁記錄(HAMR)，預
示著每單位碟片有3TB+ 的無與倫比的磁碟磁錄密度，以及未來幾年
將實現每單位碟片4TB+和5TB+的計畫。Mozaic 3+讓客戶能夠使用相
同的佔地面積儲存更多資料。從16TB傳統垂直磁性記錄(PMR) 硬碟
機(大型資料中心的平均容量)升級到Seagate Exos 30TB Mozaic 3+
硬碟，在相同的硬碟外觀體積可以讓容量幾乎翻倍。典型的16TB
CMR 硬碟機具有1.78 TB/磁碟磁錄密度，每TB 耗電0.59瓦。相較之
下，採用Mozaic 3+ 技術且具有單碟3TB磁錄密度的 Seagate Exos
30TB硬碟機每TB耗電量為0.35瓦，每TB能節省40%的電力。簡而言之，
新技術藉由磁密度提高，擴充了企業儲存能力並有效降低耗電量。
相關的平台技術白皮書，可參閱以下原廠資料。
https://www.seagate.com/content/ ... hitepaper-zh-tw.pdf

應用熱輔助磁記錄(HAMR)解決方案的傳統硬碟，在2024年首見於Exos
系列，其實當時曾想去買顆來玩玩。比較可惜的是當時的賣家不敢跟
我保證是CMR磁記錄技術而非SMR磁記錄技術，故推遲相關試驗。

今年IronWolf Pro系列首度推出採用Mozaic 3+的30TB產品，當然仍保
有IronWolf產品線以滿足小型資料儲存需求的使用者。

目前國內電商可購得IronWolf Pro的容量從4TB到30TB都有，均提供五
年保固、採用CMR磁記錄技術，是不愛用SMR技術硬碟的使用者可以考
慮選購的產品之一。

電商平台對於IronWolf的特色，這回做得比較好些，以四大主題呈列。

IronWolf Pro在10TB以上容量全都採用氦氣封裝以降低運轉功耗，針
對NAS環境提供了獨家AgileArray技術，在效能及穩定性取得平衡並搭
配獨特RV旋轉震動感應技術，降低多碟同時使用的共振。與Seagate
其它產品線或其它競爭品牌相比，提供IronWolf Health Management
(IHM, 健康管理系統)及Rescue Data Recovery Services (資料救援服
務)是其專屬的特色。透過與其它廠商的協作，讓IronWolf Pro在NAS外
接盒搭配使用時，很多NAS外接盒品牌的廠商可以直接監控硬碟的健康
度，方便消費者提早因應。

值得一提的是，儘管Seagate推出的 Mozaic 3+平台主打能源效率提升，
但從規格表來看，新款硬碟在閒置、作業、待機與休眠模式下的絕對
耗電量均略高於前一代 24TB 機種。這或許與其容量大幅增加、內部
碟片數與元件更多有關，因此即便每 TB 的相對耗電效率有所改善，
總體功耗仍可能上升。

IronWolf Pro的三年資料救援服務、五年保固服務，其實是個很棒的額
外服務。一般市面上的硬碟救援費用隨著容量愈大而所費不貲，原廠直
接提供這方面的服務又不額外收費。

IronWolf Pro官方使用手冊封面意外揭露了這系列最大容量為32TB，
最小容量為24TB，何時推出這兩款容量尚是未知數，預設採512E標準
檔案格式以提供使用環境最大的相容性。

比較特殊的是，不論是24TB或32TB容量，都是採十碟片、20組讀寫臂的
架構，我曾經一度好奇HAMR是否會改變各容量的KBPI或KTPI值？但根據
官方手冊資料，這兩個值都不會因容量有變動，讓我有更多待解的疑惑。
最大連續傳輸率以32TB容量最佳，30TB容量設定相對保守僅約275MB/s，
24TB容量真的很慢，希望以後推出時，官方將該數值調校拉回到265MB/s以上。

感謝Seagate提供試用機會。因是試用品，寄來無彩盒只有靜電包裝，
省下外盒說明。

以下利用手機簡單拍照，若有傷眼處，敬請見諒。

硬碟正面標籤採用IronWolf系列的黑紅色底，搭配Seagate IronWolf
LOGO。產品型號為ST30000NT011，泰國廠製造，資料救援服務的標示
印在上面，載明為AF SATA格式。

與Seagate大容量的IronWolf PRO或是Exos X系列的氦氣碟一樣，正面
四角採圓弧設計，下方仍維持四角的傳統設計。螺絲固定孔位還是三
孔，方便機架固定使用。

硬碟底部十分的平整，這仍是Seagate的強項，電路控制板下方還包覆
著緩衝設計，整個電路板比較迷你。

接頭處是標準的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。

這次借測兩顆IronWolf Pro，除了Intel原生AHCI平台，也請出舊朋友
asmedia ASM1166搭測大容量相容性，順便作Intel RAID0 (Stripe 128K)
及RAID1(Stripe 64K)的測試，以模擬接外接NAS環境的效能。

開箱結束，上機去。

測試環境簡述:

M/B: ASUS ROG MAXIMUS Z890 HERO BIOS 1901
CPU: Intel Core Ultra 7 265K
RAM: G.Skill DDR5-8000 Trident Z5 Royal 24GBx2
OS SSD: Samsung 9100 PRO 4TB (M.2_1槽)
測試HDD: Seagate IronWolf Pro ST30000NT011 7200轉 SATA 6Gb/s
SATA Controller: Intel Z890、PANHONG-TECH PH516 (asmedia ASM1166)
RAID Controller: Intel Z890 Raid 0/Raid 1
Chassis: Corsair Airflow 7000D
OS: Windows 11 Enterprise 24H2 64-bit
Driver: Intel Rapid Storage Technology v20.0.1021.0

CrystalDiskinfo驗證硬碟型號無誤，此硬碟支援NCQ、Streaming、GPL，
剛上機溫度為攝氏32度。

Intel Rapid Storage單碟SATA AHCI主畫面，顯示格式化後可用實際容量為27940GB (約27.2TB)。

asmedia ASM1166顯示格式化後可用實際容量為約27.2TB。

Intel Rapid Storage RAID0主畫面設定參數，顯示格式化後可用實際容量為55880GB (約54.5TB)。

Intel Rapid Storage RAID1主畫面設定參數，顯示格式化後可用實際容量為27940GB (約27.2TB)。

室溫環境背景下，觀察密閉機殼內的最高運作溫度。

單碟模式，連續高負載測試的最高溫度為攝氏41度，比之前24TB的溫度
略高些，但仍然算是相對低溫的傳統硬碟機，一般機殼風扇已足以提供
散熱效果。

將兩顆HDD直接堆疊中間僅隔著一張紙絕緣，這樣極端不良的配置環境，
不論RAID0或RAID1，在機殼風扇的吹彿，最高運作溫度僅升至攝氏45度。

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。

Z890 AHCI模式：

ASM1166 AHCI模式：

RAID0模式：

RAID1模式：

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

Z890 AHCI模式：

ASM1166 AHCI模式：

RAID0模式：

RAID1模式：

AS SSD設定檔案大小為1GB，並測試Copy Benchmark。

Z890 AHCI模式：循序讀/寫速率分別約270/267 MB/s，總得分76分。

ASM1166 AHCI模式：循序讀/寫速率分別約271/265 MB/s，總得分76分。

RAID0模式：循序讀寫速率約498/524 MB/s，總得分144分。

RAID1模式：循序讀寫速率約264/258 MB/s，總得分81分。

Copy Benchmark 測試

Z890 AHCI模式：ISO讀取速率743MB/s、程式載入速率約1825MB/s。

ASM1166 AHCI模式：ISO讀取速率507MB/s、程式載入速率約1692MB/s。

RAID0模式：ISO讀取速率1102MB/s、程式載入速率約1696MB/s。

RAID1模式：ISO讀取速率382MB/s、程式載入速率約1445MB/s。

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

Z890 AHCI模式：循序讀取速率最快約271MB/s、循序寫入速率最快270MB/s。

ASM1166 AHCI模式：循序讀取速率最快約273MB/s、循序寫入速率最快273MB/s。

RAID0模式：循序讀取速率最快約540MB/s、循序寫入速率最快540MB/s。
比較奇怪的是在檔案大小64MB與512MB的測試，照理說測試速率應該會
相對穩定，結果卻是最不穩定的兩個板塊。

RAID1模式：循序讀取速率最快約386MB/s、循序寫入速率最快270MB/s。

Crystal Diskmark v8.0.6，勾選SATA，選取64MiB、512MiB、1GiB、2Gib、
4GiB、8GiB、16GiB及64GiB不同容量，測試Random資料型態。

Z890 AHCI模式：Seq Q1T1循序讀取速率落在247~304MB/s、寫入速率217~282MB/s。

ASM1166 AHCI模式：Seq Q1T1循序讀取速率落在251~292MB/s、寫入速率256~283MB/s。

RAID0模式：Seq Q1T1循序讀取速率落在528~901MB/s、寫入速率396~550MB/s。

RAID1模式：Seq Q1T1循序讀取速率落在279~1114MB/s、寫入速率199~281MB/s。

設定1GiB容量，選取隨機資料型態，測試混合模式(Default Mix)的讀寫效能。

Z890 AHCI模式：混合讀寫的循序速率(Q1T1)為159MB/s。

ASM1166 AHCI模式：混合讀寫的循序速率(Q1T1)為154B/s。

RAID0模式：混合讀寫的循序速率(Q1T1)為118MB/s。

RAID1模式：混合讀寫的循序速率(Q1T1)為74MB/s。

設定1GiB容量，選取隨機資料型態，測試真實世界(Real World)模式的讀寫效能。

Z890 AHCI模式：循序讀寫速率117MB/s。

ASM1166 AHCI模式：循序讀寫速率124MB/s。

RAID0模式：循序讀寫速率136MB/s。

RAID1模式：循序讀寫速率90MB/s。

ezIOmete空碟環境的測試結果

Z890 AHCI模式：循序讀/寫平均速率約為268/268MB/s。

ASM1166 AHCI模式：循序讀/寫平均速率約為273/269MB/s。

RAID0模式：循序讀/寫平均速率約為531/532MB/s。

RAID1模式：循序讀/寫平均速率約為269/269MB/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

Z890 AHCI模式：讀取曲線由外圈最高速的281MB/s一路降至內圈111MB/s，
平均讀取速率216MB/s；寫入曲線由外圈最高速283MB/s一路降到內圈的
126MB/s，平均寫入速率221MB/s。

ASM1166 AHCI模式：讀取曲線由外圈最高速的281MB/s一路降至內圈125MB/s，
平均讀取速率221MB/s；寫入曲線由外圈最高速283MB/s一路降到內圈的
123MB/s，平均寫入速率221MB/s。

RAID0模式：讀取曲線由外圈最高速的542MB/s一路降到內圈的239MB/s，
平均讀取速率420MB/s；寫入曲線由外圈最高速549MB/s一路降到內圈的
238MB/s，平均寫入速率406MB/s。

RAID1模式：讀取曲線由外圈最高速的274MB/s一路降到內圈的111MB/s，
平均讀取速率208MB/s；寫入曲線由外圈最高速272MB/s降到內圈的15MB/s，
整體寫入曲線略有不穩定，平均寫入速率167MB/s。

隨機讀寫測試項目

Z890 AHCI模式：

ASM1166 AHCI模式：

RAID0模式：

RAID1模式：

額外讀寫測試項目

Z890 AHCI模式：

ASM1166 AHCI模式：

RAID0模式：

RAID1模式：

PCMark 10資料碟模式測試

Z890 AHCI模式：得分數為717，頻寬為110MB/s。

ASM1166 AHCI模式：得分數為601，頻寬為92MB/s。

RAID0模式：得分數為944，頻寬為138MB/s。

RAID1模式：得分數為638，頻寬為93MB/s。

3DMark Storage Benchmark

Z890 AHCI模式：得分178，平均傳輸頻寬為32.73MB。分數與頻寬都低於
前一代的24TB版，不知是否因為4K讀寫速率所導致的差異。

ASM1166 AHCI模式：得分182，平均傳輸頻寬為33.44MB/s。

RAID0模式：得分166，平均傳輸頻寬為30.16MB/s，意外地沒有優於單碟AHCI模式。

RAID1模式：得分135，平均傳輸頻寬為24.35MB/s。

將一個約80GB大小的壓縮模擬檔案，從Gen5 SSD系統碟寫入IronWolf Pro。

Z890 AHCI模式：寫入速率介於約225~319MB/s。

ASM1166 AHCI模式：寫入速率介於約225~319MB/s。

RAID0模式：扣除快取峰值，寫入速率介於約442~579MB/s。

RAID1模式：扣除快取峰值，寫入速率介於約130~383MB/s。

將一個約80GB大小的隨機檔案，從Gen5 SSD系統碟寫入IronWolf Pro

Z890 AHCI模式：寫入速率介於225~321MB/s。

ASM1166 AHCI模式：扣除快取峰值，寫入速率介於約210~315MB/s。

RAID0模式：寫入速率介於約430~587MB/s。

RAID1模式：寫入速率介於約143~383MB/s。

一路測試到這邊，過程中感覺都還算順暢，讓我印象比較深刻的是測試
4K讀寫造成的讀寫臂密集作動的噪音明顯低於前一代24TB版。對於連續
傳輸率的感受是較前一代多有提升，特別是Windows檔案管理員的隨機檔
案格式傳輸，不過壓縮檔傳輸的效果感覺就沒那麼明顯。採用HAMR技術，
也讓4K讀寫效率較非HAMR略有降速，因此，對於小檔的讀寫的速率反倒
是減分。

測試至此，作個簡單的測試結論：

優點
1. 採用CMR技術外還提供健康監控功能，維持NAS的穩定使用效能。
2. 超過一定檔案容量的循序讀/寫速率較前一代明顯提升。
3. 快取記憶體維持512MB、工作負載維持550TB，有助於應用於NAS環境，原廠維持五年保固期。
4. 提供3年的資料救援服務，這是它牌NAS硬碟所沒有的。
5. 最高運作溫度還算可以接受，多碟環境(即使是疊在一起)的溫度實測也沒飆太高。
6. 循序讀寫時的讀寫臂運轉聲音還算小聲(個人感受)。

潛在考量點
1. 或許HAMR技數讓單碟密度加大，4K隨機讀取的速率略較前代下滑。
2. 在處理小容量檔案的連續讀寫時，儘管搭載 512MB 快取，連續傳輸率表現仍有進步空間。
3. 密集的4K讀寫聲音比前代小聲，還是可聽到稍吵雜的讀寫臂運作聲音，音量感受因人而異。
4. 少數寫入確實因為HDD的Cache效果帶來低延遲，但多數情況多是偏高。
5. 資料救援服務若能提升至與保固期同等的5年，感覺對於購買來當NAS更有保障。

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。