Seagate Ironwolf Pro 氦氣硬碟技術再突破!又快又大的 12TB NAS 專用碟值得購買嗎?

大家的 NAS 都安裝了多大的硬碟?

去年此時,Seagate 為我們帶來 10TB 超大容量 Ironwolf 超大容量 NAS 專用硬碟,讓我們的 NAS 就算只是 2Bay 入門級機種,也能輕易直上 10TB 大空間,一台入門級 NAS 裝個 10000 支「澳門賭場廣告片」不再是夢想。不過今年 Seagate 又給了我們驚喜,Seagate 於今年十月正式推出世界第一顆突破 10TB 大關的 NAS 專用硬碟:

Seagate Ironwolf Pro 12TB!

結構設計

八年前,我也曾經收過一顆 Seagate 2TB 的樣品,不過那時候還沒有什麼 Ironwolf NAS 專用碟,除了硬碟叫做 Barracuda 之外,其實跟今天的 Seagate 硬碟形象相差甚遠。

不過當時這顆 2TB 硬碟也是市場上「令人注目」的新科技,畢竟在當時主流硬碟都還在 1TB、1.5TB 的情況下,突然有顆 2TB 硬碟推出,其實就跟今天推出 12TB 硬碟一樣讓人震撼。還記得當時這顆 Barracuda XT 的售價也差不多是一萬五左右,如今 Ironwolf Pro 12TB 也是差不多的價錢,只能說科技真的進步好快,八年時間容量進步六倍,真的很不簡單。

不過以目前的磁片技術來說,要在同樣空間內塞入更大的容量,除了新碟盤磁區設計改良之外,增加碟盤數量也是效果顯著的做法。不過現在硬碟轉速高、碟盤多且密集,要維持硬碟內部運作穩定又成為必須重新檢視並加入新設計的重要項目。為了讓多碟盤高轉速運作穩定,現在的高容量硬碟(例如 Ironwolf 10TB 以上)通常都會採用所謂的「氦氣硬碟」設計,也就是在硬碟之中填充比空氣密度更小的氦氣,來加強硬碟運作的穩定性。

以前的舊式硬碟外殼都是沒有完全密封的,從上圖可以看到,下面那顆黑色的 Ironwolf 4TB 外殼看起來就是一副縫隙很多的樣子,實際上以前 2.5 吋硬碟甚至還會額外留下通氣孔來避免旋轉時內部氣流影響運作穩定。不過現在高容量硬碟為了能填充氦氣而不外洩,就必須改採上圖裡放在上面那顆 Seagate Ironwolf Pro 12TB 的設計,用完全密封的外殼將硬碟內部結構包覆起來,以避免填充在裡面的氦氣漏出來。去年 Ironwolf 10TB 也是採用一樣的外殼設計,不得不說這種外型看起來還挺尊爵榮耀不凡的,只是硬碟買來會看到的時間也就只有拆封到塞進 NAS 裡的這段期間,所以…我想硬碟看起來是不是很高檔也就不是很重要的事情了。

上圖:Seagate Ironwolf Pro 12TB 為了避免氦氣外洩而特別設計的全密封外型,從任何一面都可看出與小容量 Ironwolf 有很大差異

Seagate NAS 專用碟分為 Ironwolf 與 Ironwolf Pro 兩種,除了保固分別為三年/五年之外,其他還有額外加贈資料救援、硬碟耐用度與規格更好等差異,我先前有寫過文章,有興趣的朋友請看看這篇。

不過 Ironwolf / Ironwolf Pro 除了前述的差異之外,還有個先前沒提到的不同:Ironwolf Pro 在抑制共振方面做得更好,因此適合用在更多槽的 NAS 或資料儲存伺服器上。

前面說過,現在硬碟由於轉速高、碟盤多,因此運作時的震動就更加不容小覷。Ironwolf 系列硬碟與其他系列有個很大的差異,就是在針對多顆硬碟同時運行時所產生的共振上有特別做抑制與風險偵測處理。不過即便是 Ironwolf,依然還是有等級上的差異,以上圖來說,就可看到左邊的 Ironwolf Pro 電路板甚至還是泡棉墊來抑振,這也是為什麼這系列硬碟要多個「Pro」字樣,絕對不是只有三年保/五年保那麼簡單的差異。

由於在共振處理上的不同,Ironwolf Pro 在官方規格上適用於最大 16 槽的機種,,而 Ironwolf 系列則僅適用最大 8 槽的機種,就是因為硬碟越多共振越大,處理起來越加麻煩的緣故。

另外,Ironwolf Pro 全容量皆標準配備旋轉震動感應器,這也是為了避免多槽硬碟 NAS 運作共振對硬碟造成危害的設計。以目前 Synology NAS 來說,我自己使用的 Synology DS3617xs 企業機種已經算是桌上型系列最高等級的機種,內部也僅配置 12 個硬碟插槽,因此以 Ironwolf Pro 的規格來說,確實足敷一般 NAS 使用。

上圖左邊是 Ironwolf Pro 的電路板,右邊是 Ironwolf 的電路板。右邊那塊是 4TB 的版本,快取記憶體只有 64MB,轉速也只有 5900 轉。如果你需要高轉速、大快取記憶體,那麼如果不買 Ironwolf Pro 系列的話,那麼就只能選擇 6TB 以上的 Ironwolf 囉~

硬碟實測

在以下的測試中,會分別使用外接硬碟陣列盒(USB 3)與 NAS(DS918+)做傳輸測試,並與同門 Seagate Ironwolf 4TB 比較。我測試用的電腦是 MacBook 12 吋第一代,512GB SSD 與 8GB RAM。

測試一:外接硬碟測試

有沒有人拿 NAS 碟去當外接硬碟用?當然有,那個人就是我。

為什麼要那麼燒錢呢?其實很簡單,因為我用的外接盒從 Firewire 800 時代開始就一直都是至少兩槽以上的陣列機種,且我的電腦通常都是 24 小時開機待命,硬碟當然也就整天都在運作。

這樣的情況下,除了外接硬碟不插網路線之外,整體運作使用狀況也跟 NAS 沒什麼兩樣了。在這樣的情況下,自從有 NAS 碟開始,我的外接硬碟就都是用 NAS 碟來組成。因此今天的測試不僅是為了測試硬碟極速而裝上外接盒,同時也是讓大家看看 Seagate Ironwolf Pro 12TB 在外接磁碟運作下能有什麼樣的表現。

這次以單顆硬碟來做測試,我在 AKiTiO 鐵甲武士 U3.1 這組配備 USB 3.1 的外接盒中插入兩顆硬碟,左邊的是 Ironwolf 4TB 硬碟,是目前最熱銷的硬碟款式;右邊插入的則是今天的主角 Seagate Ironwolf Pro 12TB,那銀色的外觀很容易就可看出他的與眾不同。

兩顆硬碟都重新格式化成 HFS+ 格式,外接盒設定在 non-RAID 的狀態下以 USB 3.0 線材轉接 Type-C 之後插上 MacBook 12 吋。用 MacBook 測試是因為他是我所有電腦中 SSD 速度最快的(PCI-E 介面),避免在後面測試檔案傳輸時被內部傳輸速度給卡到而有不公平的情況出現。

根據 Seagate 給我的官方數據,這顆 Ironwolf Pro 12TB  的讀寫速度為 250MB/s,是目前所有 Seagate 非企業級硬碟中最快的一顆(要更快請找萬轉企業級硬碟)。有鑒於去年 Ironwolf 10TB 跑出來的速度超過官方給的數字,我今年對於 Seagate 給我的數字也就深信不疑。

果不其然,用我慣用的 Blackmagic Disk Speed Test 測試下,跑出來的數字果然突破官方 250MB/s,來到 252MB/s 的程度。不過我可不像某些網路 NAS 名人那樣,只不過相差個幾 MB 就大肆宣揚某品牌「大輸特輸」,而且我也沒有用測試軟體跑一跑就拿來說嘴的習慣,所以我還是得跑一下實際應用狀況才能作準。

首先我來個大檔案測試,坦白說我已經忘記這壓縮檔裡面裝啥了…只是它的容量比較大,所以每次都用它來測試。

可以看到在開始傳輸之後,到達中段尖峰時傳輸速度可以突破 300MB,這數字完全超過官方給出來的數字,相當不可思議。這個數字會從傳輸大約 20%  開始一路維持到 90% 左右才降下來,因此傳輸這個 3.76GB 檔案確實是咻~一下就傳完了。可以想見,在 ThunderBolt 陣列下如果用上四顆來做 RAID0 陣列,整體的速度應該不需要用上 SSD 就能突破 1000MB/s,對於影音工作、或是超大算圖作業來說都是很適合的新夥伴。

尤其是四顆 RAID0 陣列可以獲得 48TB 容量,這更是過往用 SSD 做不到的驚人容量,我想這顆傳輸速度突破 250MB/s 的新夥伴確實會是很值得專業工作者投資的生財工具。

在平均一個 20~40MB 的圖片檔案傳輸下,Seagate Ironwolf Pro 12TB 的傳輸速度也可達到 250MB/s 以上,透過 USB 傳送近 12GB 的檔案也只要不到一分鐘就能完成,用來備份相機 RAW 檔一點都不浪費時間。

同門競技:Ironwolf 4TB 傳輸速度如何呢?

Seagate Ironwolf Pro 12TB 之所以能那麼快,主要得力於他的高磁區密度與多碟盤設計,那麼只有三分之一容量的 Ironwolf 4TB 表現如何呢?從規格上來看,Ironwolf 4TB 的轉速只有 5900 轉,且碟盤讀取上以容量密度來說肯定也是輸給 Ironwolf Pro 12TB,我猜一定有很多人會擔心 Ironwolf 4TB 的數字會很難看。

上面是同樣條件下對 Ironwolf 的測試,可以看到傳輸速度還是突破 150MB/s,來到 179 MB/s 左右的讀寫速度,雖然遠不及 Ironwolf Pro 12TB 的 250MB/s,但說起來也不算慢了。

在實際傳輸上,大檔案下 Ironwolf 4TB 的尖峰速度大約為 160~180MB/s 之間,同樣是在 20%~80% 的傳輸進度中會出現這樣的速度。雖然還是差了超過三分之一,不過如果你不要老是傳輸那麼大的檔案,那麼這點差異其實對多數人來說還是無感的。

但請千萬不要問我「為什麼要那麼在意速度」,因為你不在意不代表別人不在意。在上一次團購中,有位團友跟我說他的需求是一次傳輸 500GB,每個檔案 50GB,而且這種傳輸是很常很常在做的事情。對於這樣的需求,你還會認為那三分之一的傳輸速度落差不重要嗎?反過來說,會願意一次花一萬多塊買硬碟,而且一次買四顆以上的,肯定不會是什麼日常生活應用,這也是為什麼 Seagate 要推出 Ironwolf 與 Ironwolf Pro 兩種硬碟,就是針對不同需求使用者所設計的。

圖片傳輸上 Ironwolf 4TB 的數字就只有 150~160MB/s 左右,這部分跟 Ironwolf Pro 12TB 落差也是挺大的。只能說硬碟這東西就是一分錢一分貨,你要更大的容量更快的速度,就得用錢來換囉~

測試二:NAS 測試

在上次的團購中,有不少團友問我:需要為了硬碟轉速而購買 Ironwolf Pro 嗎?

對於這類問題,我的答案一律都是:如果只是為了轉速,沒有必要多花錢買 Ironwolf Pro。原因很簡單,雖然剛剛看到兩顆同門師兄弟的讀寫速度落差很大很大,但實際上在入門 NAS 上這些速度都只是浮雲,光是乙太網路傳輸頻寬的 120MB/s 關卡就過不去了,還去談什麼 170、250?因此若是像 Synology DS918+ 這種入門 NAS,你買不買 Pro 都不會對速度有實質的提升,真正的差異還是在保固與穩定性上。

不相信嗎?那就看數字吧!首先是 Ironwolf Pro 12TB:

前面說 120MB/s 關卡還算是客氣了,實際上乙太網路的頻寬連 110MB/s 在測速軟體測試下都過不了。這並不奇怪,我用的是 Synology RT2600ac + Netgear GSS108E Switch 的組合,雖然已經比許多人用得好了,但再怎麼好也過不了乙太網路 1000Mbps(約 125MB/s)的難關,在各種折損下,能有 110MB/s 的速度已經很好了。而網路頻寬就這麼點大,你說硬碟讀寫速度到底是 170MB/s 還是 250MB/s…會有什麼差異嗎?這也是為什麼我會說不要寄望在這種入門 NAS 上,用 SSD 會對傳輸效能帶來什麼樣飛天鑽地的效能提升,那都是不切實際的。

如果你那麼在乎硬碟速度,Synology 還有 DS3018xs、DS3617xs 等企業級 NAS,或是 DS1517+、DS1817+ 等都可以搭配 10GbE 網卡來提升速度,等你用到這種等級時,再來談硬碟讀寫速度對 NAS 應用的影響吧!

直接透過有線網路對 Ironwolf Pro 12TB 傳輸資料,速度如上圖所示;傳輸小檔案時,速度則如下圖。

在實際傳輸下,速度確實可以突破 120MB/s 以上,甚至出現超過乙太網路頻寬的 140MB/s,這實在有點太不可思議了…可能是 macOS 的計數出錯吧?但不管怎麼說,在單顆硬碟與單條網路線傳輸下,能夠達到這樣的速度也是挺令人滿意了。至於如果你還有更高速的需求,那麼就別用什麼 DS918+ 了,直上 DS1517+ 以上等級的 NAS 再搭配 10GbE 網卡來取得接近第一代 ThunderBolt 連線的速度吧!如果你有那麼大的需求,DS918+ 這種對你來說真的只是玩具而已,別太苛求他了~

同門競技:Ironwolf 4TB 傳輸速度如何呢?

正如前面所說,在網路線頻寬的限制下,傳輸速度基本上不會有太大的差異,因此 Ironwolf 4TB 與 Ironwolf Pro 12TB 在測速軟體下幾乎看不出有什麼差異。真要說速度有插,那只能從實際傳輸來看,如下圖這樣。

傳輸到 Ironwolf 4TB 時,最顛峰速度為 135MB/s,雖然還是不可思議的超過了乙太網路的頻寬,但還是比 Ironwolf Pro 12TB 慢了一點點。如果再把目光放到更符合平常應用場合的小檔案傳輸,那麼一樣還是有些許落差,如下圖。

尖峰速度在兩顆硬碟下分別是 114MB/s 與 128MB/s,相差 10% 左右。雖然還是有差,但已經沒有在外接硬碟下那麼大幅度的差距了。以 NAS 來說,我個人認為兩者之間所需要關注的不同之處,容量大小與工作穩定性絕對超過傳輸速度所帶來的差異。當然,如果你今天買這硬碟就是為了裝在高階 NAS 上並且搭配 10GbE 網卡使用,那麼毫無疑問 Ironwolf Pro 12TB 的高速度絕對值得你投資;相反地,如果你只是家裡裝裝影音檔案,對於傳輸速度也沒那麼大的需求,購買相對便宜的 Ironwolf 系列也是很划算的選擇。

最後還是提醒,如果你是個預算無限制、速度慢會影響你工作、或是對於資料安全格外重視的使用者,那麼 Ironwolf Pro 12TB(或是全系列 Ironwolf Pro)雖然比較貴,但這筆投資絕對值得。而且現在購買 Seagate Ironwolf Pro 12TB,上網註冊後還可以將原先附贈的 2 年資料救援提升到五年,等於一顆硬碟同時有保固五年與五年資料救援的服務,對於上述需求的人來說,我想應該沒有任何一顆硬碟比這更有保障了。所以要怎麼選,就請各位評估自己的預算與需求,再來決定要買哪種硬碟囉~

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