3,5-Zoll-SATA-Enterprise-Festplatte

Test - Hitachi Ultrastar A7K2000

18.09.2010 von Christian Vilsbeck
Hitachis Ultrastar A7K2000 ist eine für den professionellen Einsatz konzipierte 3,5-Zoll-Festplatte. Das Laufwerk ist für den Dauerbetrieb ausgelegt, arbeitet mit 7200 U/min und bietet Kapazitäten bis 2 TByte. Im Test überprüfen wir die Performance der Enterprise-Festplatte.

Produktdaten: Hitachi offeriert die Ultrastar A7K2000 mit Kapazitäten von 500, 1000 und 2000 GByte. Während das 2-TByte-Modell noch fünf 400-GByte-Magnetscheiben mit einer Datendichte 285 GBit/inch² verwendet, setzen die beiden anderen bereits auf 500-GByte-Platter mit 352 GBit/inch² Datendichte. Die von TecChannel gestestete Ultrastar A7K2000 mit der Modellnummer HUA722010CLA330 besitzt 1 TByte Kapazität und verwendet zwei 500-GByte-Magnetscheiben.

Allen Varianten gemein ist der 32 MByte große Datenpuffer der Ultrastar A7K2000. Bei der Schnittstelle greift Hitachi mit SATA II auf bewährte Kost zurück. Die maximalen sequenziellen Transferraten sind noch weit von der SATA-II-Grenze mit 300 MByte/s entfernt.

Hitachis Ultrastar unterscheidet sich von den normalen Deskstar-Serien vor allem durch die mit 1,2 Millionen Stunden deutlich höhere MTBF. Außerdem weist das für den Dauerbetrieb ausgelegte Profi-Laufwerk die "Rotational Vibration Safeguard" Sensor-Technologie (RVS) auf. Damit werden Vibrationen in RAID-Umgebungen ausgeglichen. Hitachi bietet die Ultrastar A7K2000 außerdem in Varianten mit Hardware-basierender Verschlüsselung auf. Diese Varianten besitzen in der Modellnummer die Endung "331" statt "330".

Bildergalerie: Alle Benchmarks der 3,5-Zoll-Festplatten im Überblick.
tecBench - Maximale sequenzielle Datentransferrate
Die Western Digital Caviar Green WD20EARS (667-GByte-Scheiben) bietet mit 127 MByte/s eine 19 Prozent höhere sequenzielle Transferrate als die WD20EADS (500-GByte-Scheiben). In Führung liegen aufgrund der Drehzahl von 7200 U/min weiterhin Modelle mit 500-GByte-Scheiben, wie beispielsweise die Samsung SpinPoint F3 oder WD Caviar Black.
tecBench - Mittlere sequenzielle Datentransferrate
Im Mittel über die komplette Kapazität kann sich die Samsung SpinPoint F3 mit 116 MByte/s von der Konkurrenz etwas absetzen. Bei den 5400er Modellen liegt die WD Caviar Green WD20EARS augrund der hohen Datendichte der 667-GByte-Scheiben in Führung.
tecBench - Minimale sequenzielle Datentransferrate
Im langsamen Innenbereich der Magnetscheiben liegen alle Drives mit 7200 U/min und 500-GByte-Magnetscheiben sehr nahe zusammen. Mit deutlichem Abstand, aber auch ohne große Unterschiede, folgen die 5400er Laufwerke.
tecBench - Mittlere Zugriffszeit
Nachdem es hier stark auf die Umdrehungsgeschwindigkeit ankommt, überrascht es nicht, dass alle Platten mit 7200 U/min geschlossen vorne liegen. Die WD Caviar Green WD20EARS mit vier Scheiben bietet flinkere Zugriffe als das neue 3-Scheiben-Modell WD20EARS. Bei vier Scheiben verteilen sich die Daten auf eine Platter mehr, die Köpfe müssen geringere Wege abfahren als bei drei Scheiben. Nicht umsonst ist die Samsung EcoGreen mit nur zwei Scheiben am langsamsten.
tecBench - Fullstroke-Zugriffszeit
Beim Fullstroke-Zugriff ist die Anzahl der Scheiben egal, die Köpfe müssen immer die gesamte Scheibenoberfläche abfahren. Hier agiert die neue WD Caviar Green WD20EARS flinker als das Vorgängermodell WD20EADS.
tecMark - Praxistest Lesen von Dateien
Die Hitachi Ultrastar A7K2000 und Deskstar 7K1000.C setzen sich mit einem sehr hohen Durchsatz beim Lesen von Dateien unterschiedlicher Größe auf die Top-Plätze. Western Digitals Caviar Black WD1002FAEX mit doppelter Cache-Größe (64 MByte) wird knapp geschlagen. Die Caviar-Green-Modelle müssen sich mit den letzten Plätzen begnügen.
tecMark - Praxistest Schreiben von Dateien
Samsungs SpinPoint F3 setzt sich beim Schreiben mit Abstand an die Spitze. Es folgen die EcoGreen F2 sowie Seagates Constellation ES. Die Barracuda XT und Western Digital Caviar Black können mit ihren 64 MByte Caches nicht mithalten. Eine schwache Schreibleistung liefert die Hitachi Deskstar 7K2000, selbst die Öko-Festplatten WD Caviar Green sind schneller.
tecMark - Praxistest Kopieren von Dateien
Hitachis Serverlaufwerk Ultrastar A7K2000 übertrumpft beim Kopieren sogar die Caviar Black WD1002FAEX mit ihrem üppig dimensionierten 64-MByte-Cache.
PC Mark Vantage - HDD Suite - Gesamt-Performance
Die HDD-Suite von PC Mark Vantage mit der Simulation von Anwendungen nutzt große Caches bei Festplatten gut aus. Die WD Caviar Black, Seagate Constellation ES und Barracuda XT mit ihrem jeweils 64 MByte großen Datenpuffer liegen deutlich in Führung. Andererseits landet die Samsung EcoGreen F2 mit nur 16 MByte Cache abgeschlagen auf dem letzten Platz. Die WD Caviar Green WD20EARS (64 MByte Cache) liegt auch vor der WD20EADS (32 MByte Cache).
PC Mark Vantage - HDD Suite - Durchsatz Windows Defender
Der Datendurchsatz bei Windows Defender ist mit der Caviar Black 46 Prozent höher als mit der Samsung SpinPoint F3. Die Kombination aus großem Cache und flinker Zugriffszeit hieven die Caviar Black an die Spitze.
PC Mark Vantage - HDD Suite - Simulation Windows Vista Start
Beim Start von Windows Vista kommt es auf flinke mittlere Zugriffszeiten an. Entsprechend schnell erledigen die Seagate Constellation ES und Barracuda XT den Startvorgang. Western Digital Caviar Green WD20EADS liegt hier auch vor der WD20EARS.
PC Mark Vantage - HDD Suite - Videobearbeitung mit Movie Maker
Entscheidend sind bei diesem Workload neben der Cache-Größe auch hohe sequenzielle Transferraten.

Hitachi bezeichnet die Ultrastar A7K2000.C als besonders Energieeffizient für ein Enterprise-Laufwerk. Im Leerlauf genehmigt sich das 1-TByte-Modell laut Hersteller 3,9 Watt. Beim zufälligen Lese-/Schreibbetrieb erhöht sich der Energiebedarf auf 8,4 Watt. Für eine Festplatte mit 7200 U/min und zwei Magnetscheiben sind diese Angaben tatsächlich als sparsam einzuordnen.

Benchmarks

Geschwindigkeit: Durch die Verwendung von 500-GByte-Magnetscheiben platziert sich die Ultrastar A7K2000 stets mit im Spitzenfeld bei den sequenziellen Lese- und Schreibraten. Nur Samsungs SpinPoint F3 ist minimal schneller unterwegs. Eine Klasse für sich ist die Ultrastar beim Lesen und Kopieren von Dateien unterschiedlicher Größe mit einem Durchsatz von 50 beziehungsweise 63 MByte/s. Beim Schreiben bietet die Festplatte aber nur Durchschnittskost, hier sind die Samsung-Festplatten einsame Spitze.

Zonenmessung: Die Hitachi Ultrastar A7K2000 HUA722010CLA330 liefert beim sequenziellen Zonenlesen durchschnittliche Transferrate von 109 MByte/s.

Bei den Zugriffszeiten bietet leistet sich die Ultrastar zwar keinen Ausrutscher, bietet aber nur Durchschnittskost. Laufwerke mit vier Magnetscheiben sind bei der mittleren Zugriffszeit konzeptionell natürlich im Vorteil. Bei den Anwendungstests bei den PC Mark Vantage HDD kann die Ultrastar A7K2000 mit 32 MByte Cache nicht glänzen. Laufwerke mit sehr großem Cache wie die WD Caviar Black oder Seagate Barracuda XT sind hier klar im Vorteil. Der Test profitiert sehr von großen Datenpuffern.

Fazit & technische Daten

Hitachis Ultrastar A7K2000 mit 1 TByte Kapazität überzeugt mit einer insgesamt guten Performance. Glanzpunkte werden beim Lesen und Kopieren von Dateien unterschiedlicher Größe gesetzt. Für die gebotene Geschwindigkeit bleibt auch der Energiebedarf der Festplatte sehr im Rahmen.

Hitachi Ultrastar A7K2000 HUA722010CLA330: Die Profi-Festplatte im 3,5-Zoll-Format bietet 1 TByte Kapazität und arbeitet mit 7200 U/min. Den Cache dimensioniert der Hersteller auf 32 MByte.

Hitachis Ultrastar A7K2000 HUA722010CLA330 mit 1 TByte Kapazität wird bei Online-Händlern für zirka 110 Euro gelistet. (Stand: 18.09.10). Damit ist die Festplatte zirka doppelt so teuer wie die Desktop-Variante Deskstar 7K1000.C, die eine vergleichbare Performance bietet. Dafür bietet die Ultrastar A7K2000 durch die Auslegung für den Dauerbetrieb und Features wie RVS auch mehr Datensicherheit im RAID-Verbund, Servern oder NAS-Geräten. (cvi)

Quickinfo

Produkt

Ultrastar A7K2000 HUA722010CLA330

Hersteller

Hitachi

Schnittstelle

SATA 300

Drehzahl

7200 U/min

Cache

32 MByte

Kapazität

1 TByte

Preis (Stand: 18.09.10)

110 Euro

Testplattform

Als Testplattform für die 3,5-Zoll-Festplatten dient uns ein Gigabyte 890GPA-UD3H mit AMD-Chipsatz 890GX. Das Socket-AM3-Mainboard statten wir mit einem Phenom II X4 910e aus. Die Quad-Core-CPU arbeitet mit einer Taktfrequenz von 2,6 GHz und ist mit einer maximalen Verlustleistung von 65 Watt besonders stromsparend. Dem Prozessor stehen 4 GByte DDR3-1333-DIMMs als Arbeitsspeicher zur Verfügung.

Testplattform: Alle 3,5-Zoll-Desktop-Festplatten werden an einem Gigabyte 890GPA-UD3H getestet. Als Betriebssystem kommt Windows 7 Professional in der 32-Bit-Ausführung zum Einsatz.

Die Ansteuerung der Festplatten übernimmt AMDs Chipsatz 890GX, der sechs SATA-3.0-Schnittstellen zur Verfügung stellt. Damit sind theoretische Transferraten von 600 MByte/s über das Interface möglich.

Als Systemlaufwerk setzen wir die 500-GByte-Festplatte Samsung SpinPoint F3 HD502HJ ein. Die SATA-II-Festplatte beherbergt das Betriebssystem Windows 7 Professional in der 32-Bit-Ausführung.

SATA 3.0: Der Chipsatz AMD 890GX stellt secht SATA-Ports mit 6 GBit/s zur Verfügung.

Testszenarien

Die Leistungsfähigkeit einer Festplatte bewerten wir anhand von verschiedenen Tests. Wir unterscheiden zwei Kategorien: Der Lowlevel-Benchmark tecBench lotet die maximale Leistungsfähigkeit der Festplatten mit möglichst wenig Betriebssystem-Overhead ohne Cache aus. Damit lassen sich die Angaben in den Datenblättern der Hersteller überprüfen. Um die Performance der Laufwerke in der Praxis zu untersuchen, führen wir mit unserem Applikationsbenchmark tecMark Schreib-, Lese- und Kopiertests unter realen Bedingungen durch. Zusätzlich verwenden wir die HDD-Tests der PC Mark Vantage Benchmark-Suite.

tecBench: Hardwarenaher Lowlevel-Benchmark, der die Leistung einer Festplatte weit gehend unabhängig von betriebssystemseitigen Optimierungen (z.B. Caching) und Betriebssystemoverhead (z.B. NTFS-Filesystem) beurteilt. Der Benchmark nutzt die unter Windows verfügbaren Festplatten-Devices ("\\\\.\\PhysicalDrive0", etc.) im ungepufferten Betriebsmodus ("FILE_FLAG_NO_BUFFERING" im Aufruf von CreateFile(), um möglichst nah am Festplattentreiber und damit hardwarenah zu messen.

Der Zugriffstest besteht aus einer Folge von SetFilePointer()-Aufrufen mit pseudozufällig generiertem Offsetparameter. Um sicherzustellen, dass nach jedem dieser Aufrufe auch wirklich eine physikalische Positionierung der Schreib-/Leseköpfe erfolgt, ruft der Benchmark nach jedem SetFilePointer() die ReadFile()-Funktion auf, um durch das Lesen eine physikalische Positionierung zu erzwingen.

Der Schreib- und Lesetest bedient sich der WriteFile()-, respektive ReadFile()-Funktion, um Sequenzen von Sektoren an verschiedenen Stellen der Festplatte zu schreiben beziehungsweise zu lesen. Die Positionierung der Schreib-/Leseköpfe erfolgt wiederum mit SetFilePointer().

tecMark: Der Lese- und Schreibtest von tecMark wird durch die Funktionen ReadFile() und WriteFile() realisiert. Der Benchmark erzeugt dabei Dateien und liest/schreibt eine konfigurierbare Menge von Daten in diese beziehungsweise aus diesen Dateien. Um das typische Verhalten von Applikationen zu berücksichtigen, die nur in den seltensten Fällen größere Datenblöcke lesen oder schreiben, erfolgt der Datentransfer in Blöcken der Größe 8 KByte. Der Kopiertest von tecMark nutzt die Betriebssystemfunktion CopyFile().

PC Mark Vantage: Die HDD-Suite von PC Mark Vantage simuliert den typischen Alltagseinsatz einer Festplatte. Durch die Nachbildung der Dateioperationen wird der Durchsatz beim Start von Windows Vista simuliert. Außerdem überprüft PC Mark Vantage den möglichen Durchsatz beim Einsatz von Windows Defender sowie beim Windows Movie Maker.