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Speichermedien

Western Digital Red WD20EFRX 2 TB

Vermehrt haben wir uns in der Vergangenheit den Solid State Drives gewidmet. Doch auch der Markt um Speichermedien, basierend auf rotierenden Magnetscheiben, steht im wahrsten Sinne des Wortes, noch lange nicht still. Western Digital hat uns ein Modell aus der brandneuen Produktlinie, bereits vor der offiziellen Veröffentlichung, zur Verfügung gestellt. Nachfolgender Testbericht versucht aufzudecken, dass Produkte dieser Art zwar altbewährt sind, jedoch noch längst nicht zum alten Eisen gehören.

Während es inzwischen eine schon fast unzählbare Menge an verschiedenen SSD Fabrikanten gibt, existieren derweil nur noch eine Handvoll Hersteller klassischer Festplatten. Western Digital, mit Firmensitz in Kalifornien zählt definitiv zu den bedeutendsten. Auf deren neuer Seite, rund um eine Promotion Tour quer durch Deutschland (http://www.kommzuwd.com/), wirbt man mit dem Satz „Vergessen Sie alles, was Sie über Festplatten wissen. WD sieht RED”. Western Digital preist damit die eigene neue Produktlinie, die WD RED Serie an. Angeboten werden Festplatten mit den Kapazitäten 1 TB, 2 TB und 3 TB, wobei wir uns in diesem Testbericht mit zweiter Variante beschäftigen wollen. Die Bezeichnung für die Serie lautet WD RED RD1000M (2 und 3 TB), respektive WD RED RD1000S für die 1 TB Variante. Die genaue Modellnummer der uns zu testzwecken vorliegenden Platte lautet WD20EFRX.

Im Produktportfolio von Western Digital sind bereits Speichermedien in den unterschiedlichsten „Farbenvariationen” verfügbar. Blue steht dabei für das Alltagslaufwerk, Green für die energiesparenden Speicherriesen und Black für das schnelle Hochleistungsmodell. Doch wie passt nun die Farbe Red in diese Reihe? Nun, diese Laufwerke wurden speziell für den Dauereinsatz konzipiert und bilden, laut WD, mit speziellen Features die ideale Lösung für NAS-Umgebungen, egal ob in kleineren Firmen oder im Home-Office. Doch auch in normalen Desktoprechnern dürften die per S-Ata 6 Gbit/s angebunden Laufwerke, sicherlich gute Dienste verrichten können.

Im Folgenden wollen wir näher auf die neuartigen Features eingehen. Weiterhin soll die Performance genauestens untersucht werden und auf Basis dessen erörtert werden, ob Western Digital mit dem Versprochenen recht behalten kann. Das PCMasters Team wünscht viel Spaß beim Lesen!

Ein herzliches Dankeschön möchten wir an dieser Stelle an Western Digital aussprechen, welche uns problemlos ein Testmuster für diesen Vorabtest zur Verfügung stellten.

Technische Details

Western Digital trumpft bei der neuen Produktreihe mit zahlreichen Features auf, die die Festplatte besonders langlebig und störunanfällig machen und darüber hinaus einen ruhigen und sparsamen Dauerbetrieb in anspruchsvollen NAS Umgebungen garantieren sollen.

Einsteigen möchten wir direkt mit der Firmware. WD spendierte seinem Laufwerk ein paar besondere Codezeilen, genauer gesagt eine Firmware namens NASWare. Diese ermöglicht nahtlose Integration, bietet ein ausbalanciertes Leistungsbild und verhindert durch intelligente Wiederherstellungskontrolle einen Ausschluss aus einem RAID-Verbund, wie er durch zu lange Recoveryzyklen auftreten könnte.

NAS-Laufwerke sind üblicherweise 24 Stunden am Tag und 7 Tage die Woche im Einsatz. Eine logische Konsequenz ist demnach, neben der Forderung nach einem ausfallsicheren, auch die Forderung nach einem möglichst leisen und energieeffizienten Laufwerk. „3D Active Balance Plus”, wie es von Western Digital getauft wurde, schlägt gleich zwei Fliegen mit einer Klappe. Mittels dieser Technologie werden Vibrationen verringert, wodurch im gleichen Atemzug die Leistung steigt, da sich der Lese-/Schreibkopf nicht ständig neu ausrichten muss. Reduzierte Vibrationen sorgen ebenfalls dafür, die Gefahr des Auftretens potentieller Fehler zu minimieren. Weiterhin sinkt dadurch selbstverständlich auch der abgestrahlte Schallpegel. Ebenfalls an diesem Punkt setzt WDs IntelliPower an. Unter anderem wird die Drehzahl je nach aktuellen Anforderungen reguliert. Die Festplatte läuft somit mit nie mehr Umdrehungen als zwingend erforderlich und bleibt demnach kühler, leiser und verbraucht weniger Strom - ohne dabei darauf verzichten zu müssen, auch für Leistungsspitzen gewappnet zu sein. Angegeben wird die Lautstärke mit 23 dBA im Idle- und 24 dBA im Seek-Mode. Die Leistungsaufnahme beträgt jeweils 4,1 und 4,4 Watt. Vor allem der Verbrauch ist an dieser Stelle besonders positiv hervorzuheben.

Im Allgemeinen kann man davon ausgehen, dass je weniger Bauteile bewegt werden müssen, desto weniger Energie muss man dafür auch aufbringen. Auch diesen Fakt hat man bei Western Digital nicht außer Acht gelassen und verbaut in allen drei Kapazitätsvarianten 1 TB Magnetscheiben, in unserem Fall derer zwei. Waren früher Kapazitäten dieser Größenordnung pro Platte noch undenkbar, so ist dies heute unter Anderem durch das Advanced Format (AF) möglich. Seit Einführung der Festplatte im Jahre 1956 ist es Standard, 512 Bytes Sektoren zu verwenden. In jedem einzelnen Sektor werden neben den eigentlichen Nutzdaten weitere Informationen abgelegt. Diese bestehen aus einem vorlaufenden Sync/DAM-Kennsatz (Synchronisierung und „Data Allocation Map”) sowie Informationen zur Fehlerkorrektur (ECC). Weiterhin existiert zwischen den einzelnen Blöcken ein Toleranzbereich (Gap). Beim Advanced Format wird die Sektorgröße auf 4096 Bytes (4KB) angehoben, wodurch pro Block acht Sync/DAM-Abschnitte, acht Toleranzbereiche sowie acht ECC-Bereiche eingespart werden können. Unterm Strich gewinnt man durch diese Maßnahme 7 bis 11% an zusätzlicher Festplattenkapazität. Ebenfalls verbessert wurden die Fehlerkorrekturmöglichkeiten durch verlängerte ECC-Codewörter. So steigt die Korrektur von Burst-Fehlern um bis zu 50%. Da viele Geräte und Betriebssysteme bis heute mit der 512 Bytes Technologie arbeiten und auch nur mit dieser umgehen können, werden nach außen weiterhin 512 Bytes Blöcke emuliert - 4 KB Sektoren sind nur intern vorhanden. Die Emulation erfolgt komplett transparent. Zugeschnitten ist diese Technologie auf die neueren Betriebssysteme von Microsoft oder Apple, aber auch an die Nutzer von Windows XP wurde gedacht. Ein spezieller Treiber behebt eventuelle auftretende Performanceprobleme.

Weitere erwähnenswerte Features stellen die „NoTouch Ramp Load Technology” (Schreib-/Lesekopf berührt die Oberfläche der Platten niemals), das Native Command Queuing NCQ oder das Preemptive War Leveling PWL dar, ohne weiter auf diese eingehen zu wollen.

Western Digital gibt die MTBF (hier: Mean Time before Failure - mittlere Lebensdauer) mit 1.000.000 Stunden an. Ein sehr guter Wert, der die User im Hinblick auf den vorgesehenen Verwendungszweck sicherlich etwas ruhiger schlafen lassen dürfte. Abgesichert wird das Ganze durch eine 3-jährige Garantiezeit.

Nachfolgende Übersicht stellt alle technischen Details noch einmal auf einen Blick dar.

Western Digital Red Series 2 TB
Modellbezeichnung
WD20ERFX
Kapazität 2 TB
Cache
64 MB
Anzahl Magnetplatten
2 Platten zu je 1 TB
Umdrehungen pro Minute
5400 - 7200 rpm
Lese-/ Schreibrate (theoretisch) 145 MB/s
Anbindung S-ATA 6 Gbit/s
Formfaktor 3,5"
Garantie 3 Jahre


Verpackt und geliefert wird die Festplatte in einer Antistatikfolie. Mehr als die Festplatte selbst umfasst der Lieferumfang zwar nicht, ist für den vorgesehenen Zweck aber auch gar nicht erforderlich. Hier bekommt man also genau das, was man auch benötigt. Nicht mehr, aber auch nicht weniger.

Benchmark

Für den Dauerbetrieb ist man mit der Western Digital RED zweifelsohne gerüstet - die Features sprechen für sich. Im Bereich Benchmark geht es nun vor allem darum zu prüfen, wie leistungsfähig sich die neue Festplattenserie präsentiert.

Bis Dato drehten sich all unsere aktuellen Testberichte vornehmlich um Solid State Drives, Magnetscheiben ließen wir zunächst außen vor. Dementsprechend fehlen selbstverständlich auch die Vergleichswerte zu vergangenen Reviews. Um dennoch nicht die blanken Werte ohne jegliche Referenz präsentieren zu müssen, schicken wir kurzerhand noch ein Laufwerk von Samsung durch den Benchmarkparcours. Es handelt sich dabei um die Samsung SpinPoint EcoGreen F4 HD204UI, welche ebenfalls 2 TB an Speichervolumen zur Verfügung stellt und das Advanced Format nutzt.

Die aktuelle Konfiguration unseres Testrechners kann nachfolgender Tabelle entnommen werden.

Testsystem Konfiguration
Prozessor Intel Core i5 750 (2,67GHz)
CPU-Kühler Scythe Mugen
Grafikkarte Zotac GeForce GTX 470 mit 1280 MB DDR5 Ram
Mainboard ASRock P67 Transformer
Netzteil Scythe Kamariki 550Watt
Betriebssystem Microsoft Windows 7 Ultimate 64bit
Arbeitsspeicher 2x2 GB Kingston Hyper X DDR3 12800 - 1600 MH

Hauptarbeitsgebiet von Festplatten dieses Typs dürfte zweifelsohne die Speicherung und Archivierung von großen Datenmengen sein. Den Testparcours, wie er aus den SSD-Tests bekannt ist, einfach 1 zu 1 zu übernehmen würde daher wenig Sinn machen. Hauptaugenmerk legen wir daher, im Gegensatz zu SSDs, auf die sequentiellen Transferraten, die immer dann entscheidend sind, wenn große Dateien oder Datenmengen gepackt, entpackt oder kopiert werden müssen. Es folgen die verwendeten Tests:

• Test 1: HD-Tune v2.55: Minimale Lesegeschwindigkeit
• Test 2: HD-Tune v2.55: Maximale Lesegeschwindigkeit
• Test 3: HD-Tune v2.55: Durchschnittliche Lesegeschwindigkeit
• Test 4: HD-Tune v2.55: Burst Lesegeschwindigkeit
• Test 5: HD-Tune v2.55: Zugriffszeiten
• Test 6: HD-Tune v2.55: CPU-Auslastung
• Test 7: AS SSD Benchmark v1.6.4237: Sequentielle Leserate / Schreibrate
• Test 8: AS SSD Benchmark v1.6.4237: 4K Random Leserate / Schreibrate
• Test 9: AS SSD Benchmark v1.6.4237: 4K Random (64 Threads) Leserate / Schreibrate
• Test 10: AS SSD Benchmark v1.6.4273: Zugriffszeit
• Test 11: ATTO Disk Benchmark v2.47: Lesen
• Test 12: ATTO Disk Benchmark v2.47: Schreiben
• Test 13: AS SSD Benchmark v1.6.4237: Kopier-Benchmark (ISO, Program, Game)

Test 1, 2 und 3: HD-Tune Leserate Minimal, Maximal und Durchschnitt

HD-Tune ist ein Benchmark theoretischer Natur. Es werden die minimalen, die maximalen als auch die durchschnittlichen Leseraten von Festplatten ermittelt und angezeigt. Auch bei dieser Testreihe wurden drei Läufe absolviert und der Mittelwert errechnet.

Im Vergleich zu den SSDs, bestimmen bei normalen HDDs nicht nur eventuell auftretende Ausreißer nach oben oder unten die minimale, als auch maximale Leserate. Vielmehr hat es etwas damit zu tun, an welcher Stelle der Platte sich der Lesekopf gerade befindet. Am äußeren Rand der Magnetscheibe sind die Transferraten aufgrund der höheren Absolutgeschwindigkeit der Platte deutlich größer als am inneren Rand. Eine Halbierung des Datendurchsatzes über den gesamten Speicherbereich stellt keine Ausnahme dar.

Wie nicht anders zu erwarten zeigt sich dieses Muster auch bei der heute zu testenden WD20ERFX. Die Leserate beträgt maximal etwa 160 MB/s am äußeren und 70 MB/s am inneren Plattenrand. Der Durchschnittswert über die kompletten 2 TB wurde von HD-Tune mit etwa 120 MB/s ermittelt. Das Leistungsbild ist insgesamt als ausgewogen und sehr gut zu bewerten, wie man auch am Vergleich mit Samsungs HDD erkennen kann.

Test 4, 5 und 6: HD-Tune Burst-Leserate, Zugriffszeit und CPU-Auslastung

Ein weiterer Wert, der sich mit der Hilfe von HD-Tune ermitteln lässt ist die Burst-Leserate. Diese ist ein Indikator für die Leistungsfähigkeit des Integrierten Hardware-Caches. Western Digital hat seinem Modell der neuen RED Serie gleich 64 MB des selbigen spendiert, der mit über 300 MB/s auch äußerst performant daher kommt.

Außerdem ist bei Festplatten eine möglichst niedrige Zugriffszeit von Bedeutung. Die Zugriffszeit setzt sich aus der Zeitspanne die vergeht, ehe der Schreib-Lesekopf die richtige Spur gefunden hat (Seek-Time) und der Zeit, bis der richtige Sektor gefunden wurde zusammen. Besonders wenn viele kleinere Dateien willkürlich auf dem Laufwerk verteilt sind, zahlt sich eine geringe Zugriffszeit aus. Da SSDs komplett ohne mechanische Bauteile auskommen, entfällt dort auch die Positionierung eines Kopfes. Die Zugriffszeiten liegen dort in der Regel bei weit unter 1 ms. Bis der richtige Block auf einer herkömmlichen HDD gefunden ist, vergeht meist etwas mehr Zeit. Western Digitals Speicherriese genehmigt sich für diesen Vorgang gute 22 ms. Um dennoch einigermaßen akzeptable Durchsatzraten in Verbindung mit zufällig verteilten Dateien erreichen zu können, bedient man sich bei WD dem Feature „Native Command Queuing (NCQ)”. S-ATA Platten sind so in der Lage, die Reihenfolge, in welcher Daten gelesen werden sollen derart zu verändern, dass die nötigen Bewegungen des Schreib-/Lesekopfes möglichst niedrig ausfallen. Unterm Strich muss der Kopf kürzere Strecken zurücklegen und die Performance steigt.

Noch offen ist die Prozessorauslastung des Rechners bei Leseoperationen. Dieser Wert hängt selbstverständlich stark vom eingesetzten Rechner ab, vergleicht man mehrere Platten auf dem gleichen PC miteinander, liefert der dazugehörige Benchmark dennoch ein aussagekräftiges Resultat.

Test 7, 8, 9 und 10: AS SSD Benchmark: Sequentiell, zufällig und Zugriffszeit

Wie der Name schon sagt, handelt es sich bei diesem Programm eigentlich um ein Tool für SSDs. Nichts desto trotz ist es auch im heutigen Review von großem Nutzen, da die Methodik genauso gut bei HDDs angewendet werden kann. Der Test wird einmal sequentiell, also mit aneinander hängenden Daten und mit zufällig verteilten 4K-Blöcken durchgeführt. Der 4K-Test spaltet sich wiederrum in eine, als auch 64 Anfragen

auf. Zu guter Letzt wird noch die Zugriffszeit gemessen. Der AS-Benchmark selbst ermittelt schon Durchschnittswerte. Da wir all unsere Runs mehrmals durchführen, wurden diese Werte abermals gemittelt und ein abgerundetes Resultat erzeugt.

Im sequentiellen Testmodus wird ermittelt, wie schnell eine 1 GB große Datei gelesen, respektive geschrieben werden kann. Anders als bei HD-Tune wird hierbei nicht der gesamte Speicherbereich einem Test unterzogen. Mit Werten von über 155 MB/s sowohl lesend als auch schreibend, liefert die neue RED Serie eine hervorragendes Ergebnis ab, was sich auch verglichen mit der ein oder anderen SSD durchaus sehen lassen kann. Für mechanische HDDs ist dieses Ergebnis ausgezeichnet, sogar die Herstellerangaben von 145 MB/s können übertroffen werden.

Beim 4K Random Test müssen 4 Kilobyte große Blöcke, welche zufällig auf der Festplatte verteilt sind, geschrieben und gelesen werden. Da, wie bereits angesprochen, der Schreib-/Lesekopf der Festplatte immer wieder neu positioniert werden muss, fallen die Durchsatzraten in diesem Testmodus um ein vielfaches geringer aus als bei SSDs. Da die Festplatte zwar nicht entscheiden kann, von wo die Informationen gelesen werden, sehr wohl aber wohin diese geschrieben werden sollen, ist die Schreibrate um ein Vielfaches höher als die Leserate. Vergleicht man das Ergebnis mit dem der Spinpoint F4, so ist ein klarer Leistungsunterschied erkennbar. Ein Grund hierfür dürfte sicherlich die Drehzahl der Magnetscheiben sein. Bei Samsung ist sie auf 5400 rpm limitiert, Western Digital kann diese, dank IntelliPower, regulieren.

Nächster Durchlauf ist der 4K 64 Threats Test. Im Prinzip der gleiche Benchmark, wie der vorangegangene, mit dem Unterschied, dass nun 64 Anfragen gleichzeitig gestellt werden. Uns fällt auf, dass die Schreibraten bei 64 Threats denen von einem einzigen entsprechen. Interessant wird es allerdings, wenn wir uns die Leseraten ansehen. Hier steigt der Durchsatz von etwa 0,5 MB/s auf 1,9 MB/s an. „Schuld” daran ist das bereits erwähnte Feature NCQ - Native Command Queuing. Die vielen Anfragen die gleichzeitig stattfinden sollen werden in eine Abarbeitungsreihenfolge gebracht, die möglichst wenig Bewegungen des Festplattenkopfes zur Folge haben. Wie es scheint, hat Western Digital diese Funktion sehr gut implementiert. Da werden auch die, im Vergleich zu Samsung, etwas träge wirkenden 22 ms Reaktionszeit beim Lesen nicht zum Problem.

Test 11 und 12: ATTO Disk Benchmark: Lesen und Schreiben

Der ATTO Disk Benchmark ist ein exzellentes Tool, wenn es darum geht, die maximalen Übertragungsraten, sowohl lesend als auch schreibend, in Verbindung mit verschiedenen Dateigrößen zu ermitteln.

Egal ob SSD oder HDD, je größer die zu übertragenden Dateien, desto höher ist auch der Datendurchsatz. Das Testtool von ATTO Technology bestätigt abermals die extrem guten sequentiellen Transferraten des neuen Laufwerks aus Western Digitals Schmiede. Datenraten, wie sie beispielsweise für das gleichzeitige Streamen auf mehrere Rechner erforderlich sind, stellen diese Festplatte vor keinerlei Probleme.

Test 13: AS SSD Benchmark Kopier-Leistung

Kopien von Files zu erstellen gehört definitiv mit zu den Aufgaben, die am häufigsten durchgeführt werden müssen. Grob erklärt müssen hierbei Dateien von der Festplatte gelesen und gleichzeitig wieder auf selbige, lediglich an anderer Stelle, abgelegt werden. Auch um die Kopier-Leistung des Laufwerks zu messen, bedienen wir uns des Tools AS SSD Benchmark von Alex Schepeljanski.

Zuerst müssen lediglich zwei, jedoch sehr große Dateien vom Typ .iso kopiert werden. Es lässt sich im Vorfeld die allgemeine Aussage treffen, dass alle Datenträger, egal ob herkömmliche HDD oder SSD hierbei die höchsten Datendurchsätze leisten können. Dass der sequentielle Durchsatz des WD20EFRX sehr gut ist, konnten wir bereits mehrfach nachweisen. Auch in diesem Test schlägt sich das Laufwerk mit 110 MB/s und einer Kopierdauer von etwas unter 10 Sekunden bravourös.

Zweiter Durchlauf. Nun soll der Kopiervorgang eines Programmes simuliert werden. Typischerweise besteht solches aus vielen kleinen und einigen größeren Datenblöcken. Da kleine Daten nicht zusammenhängend an einen Ort einer HDD geschrieben werden, sondern verstreut dort abgelegt werden, wo eben gerade Platz ist, dauert der Lesevorgang um einiges länger. Ein Abfall des Datendurchsatzes ist die logische Konsequenz. Doch auch am Resultat dieses Runs sieht man, wie performant die neue Festplattenserie von Western Digital ist. Mit etwas über 65 MB/s schafft es dieses Laufwerk den Programmordner doppelt so schnell zu kopieren, wie es mit der Spinpoint F4 möglich wäre.

Der dritte und letzte Durchlauf beinhaltet den Kopiervorgang eines Games. Große und kleine Dateien sind hier in etwa gleichem Verhältnis vertreten. Prompt steigen die Datenraten wieder, wenn auch nur in kleinem Rahmen. 85 MB/s sind ein sehr gutes Ergebnis.

Da wir den Test auch schon mit mehreren SSDs durchgeführt haben, möchten wir an dieser Stelle erwähnen, dass Sandforce SSDs der ersten Generation nur unwesentlich schneller waren.

Fazit

Solid State Drives sind aufgrund immer ausgereifterer Technik und fallenden Preisen ganz klar auf dem Vormarsch. Ganz klar? Klar jedenfalls, wenn es sich bei dem Laufwerk um ein System- und Programmlaufwerk handeln soll. Eben immer dann, wenn sehr kurze Zugriffszeiten gefordert sind. Ihre Daseinsberechtigung hat die gute alte Festplatte, wie sie nun seit mehr als 50 Jahren existiert jedoch noch längst nicht verloren. Kein anderes Medium bietet einen derartig niedrigen Preis pro Gigabyte, wie ihn der aus Magnetscheiben aufgebaute Datenträger mit sich bringt.

Dass nicht nur der Preis ein Kaufargument für eine neue HDD liefert, zeigt Western Digital eindrucksvoll mit der neuen Red Serie. Optimiert für den Dauereinsatz als Laufwerk in einer NAS-Umgebung erhält der Käufer ein grundsolides, robustes, leistungsstarkes und gleichermaßen energiesparendes Harddrive.

Natürlich konnten wir, auch aufgrund des Mangels an Zeit, die Dauerfestigkeit des Laufwerks nicht ausreichend testen, um darüber hieb- und stichfeste Aussagen treffen zu können. Darf man den Kaliforniern Glauben schenken und wir sind der Meinung das kann man, so wird die Festplatte noch so manche Betriebsstunde problemlos abspulen können. Was die Leistung betrifft, sind wir jedenfalls restlos überzeugt. Auch eine Geräuschentwicklung während des Betriebes suchten wir nahezu vergeblich.

Abschließend möchten wir unseren Lesern Folgendes mit auf den Weg geben: Wer eine neue Festplatte sucht, Wert auf Leistung legt und Datenverlust durch „billige” Laufwerke aus dem Weg gehen möchte, der kann bedenkenlos zur neuen Red Serie von Western Digital greifen.

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