【開箱簡測】Seagate Exos X20 ST20000NM007D SATA 6Gb/s 氦氣硬碟效能簡測 (圖多)

Day_knight

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很開心再度收到Seagate邀請函,詢問是否有興趣參與測試Seagate
Exos X20系列硬碟機?特別是剛自費買了Exos X18 16TB硬碟後,沒
想到還有機會可嘗試新一代最高階的企業碟。


Exos系列算是Seagate目前高可靠性的儲存解決方案,適用於伺服器、
儲存系統和以商業為重的NAS系統。目前Exos分為兩個系列,分別是
X系列及E系列。
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Exos E系列最高容量僅止於10TB,採用傳統HDD機械製程,提供2.5吋及
3.5吋不同應用需求。
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Exos X系列最大的差異就是氦氣封裝,這是E系列所沒有的製程。原本
X系列還有X10、X12兩款系列,但目前Seagate官網簡化到只剩四組產品
線,最小容量10TB改移到X18系列,放棄了X10及X12產品線。
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2021年時,X18是Exos的最高階產品線,沒想到不到一年,X18就退位,
換上了Exos X20系列成為最高階企業碟產品。
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與Exos X18產品不同的是僅提供18TB及20TB兩款容量,傳輸率較X18有所
提升。介面有兩款,分別是SATA 6Gb/s與SAS 12Gb/s。基本特性除了氦
氣密封,快取容量維持為256MB。硬碟(機)的附加功能包括PowerBalance
等、連續傳輸率最快為285MB/s,4K QD16讀寫速率為168/550 IOPS。
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不論是18TB或是20TB容量,都是擺入10片碟片,也就是說20TB容量的單
碟容量為2TB,算是Exos企業碟首度跨入單碟2TB的門檻,讀寫臂依容量
差異而分18組或20組。
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以下利用手機簡單拍照,若有傷眼處,敬請見諒。


因為是廠商寄來,因此無外彩盒可拍。硬碟機維持Exos X系列的風格,
上蓋四角修飾為圓弧狀,與其它Exos氦氣碟一樣的外觀。產品貼紙延
續黑綠色系的Exos風格,具備Seagate Secure™ 技術。產地為泰國廠,
生產日期為2021年10月。
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硬碟底部仍是平整,控制晶片藏在背板中。由於是借測品,不方便像
網路評測大膽拆下機板,有興趣看機板設計者,可能要自行上網查尋。
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從硬碟的側邊看,維持三組螺絲孔設計,與一般機殼搭配可正常固定。
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收到的是SATA版,接頭處就是標準的SATA接頭。
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開箱結束,上機去。


測試環境簡述:

M/B: ASUS MAXIMUS XIII Hero BIOS 0902
CPU: i7-11700K oc 5.0G
RAM: GSkill DDR4-3000 8G*4
OS SSD: Samsung 980 PRO 2TB
測試碟: Seagate Exos X20 ST20000NM007D
USB 3.0外接盒: Vantec NexStar HX NST387S3-BK (JMicron JMS578)
OS: Windows 10 Enterprise 21H2 64-bit
Driver: Intel RST v18.31.5.1038, Widnows 10 UASP USB Driver


考慮到這顆大容量硬碟,有些人可能會需要將其接在外接盒上使用。
目前有些USB 3.0外接盒抓不到大容量硬碟,拿出手中僅剩的3.5吋硬
碟機外接盒來測試抓不抓得到,幸運的是手中凡達克(Vantec)
NexStar HX NST387S3-BK可以抓到X20且正常使用。

因此以下測試中,有些會夾雜USB 3.0外接盒環境下的測試圖。


透過CrystalDiskinfo可看到HDD的型號,規格僅支援NCQ,上機攝氏20度。
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Intel RST控制主畫面也顯示是處於SATA 6Gb/s的規格協定。
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HDTune Info頁面可看到採512 Byte為Sector單位。
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Windows 10可以抓到最大容量為18626.98GB。
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一般室溫無散熱下,連續高度負載測試中的最高溫度攝氏41度,溫控比
前一代X18有所進步。
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AIDA64 Read Test Suite,設定檔案容量為1MB及8MB測試。
隨機讀取速率約224~245MB/s,循序讀取讀最外圈速率為274MB/s。
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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230~270MB/s、寫
入速率261~270MB/s。
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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。

SATA內接:循序讀寫速率多約264MB/s起跳,與X18不同的是4K QD16寫入
速率有所改善。
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USB 3.0外接:循序傳輸速率與內接差異不大。
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AS SSD設定檔案大小為1GB,並測試Copy 及Compress Benchmark。

循序讀寫速率約270/267 MB/s,4K QD1讀取205 iops,4K QD1寫入4468 iops。
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Copy Benchmark 測試:ISO讀取速率603MB/s、程式載入速率約395MB/s。
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Compress Benchmark 測試項目
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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。

SATA內接:循序讀取速率最快約284MB/s、循序寫入速率最快277MB/s。
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改利用IOPS圖呈現,QD4讀/寫IOPS最快約84/72 IOPS。
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USB 3.0外接:循序讀取速率最快約275MB/s、循序寫入速率最快273MB/s。
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改利用IOPS圖,顯然受到USB傳輸干擾而降速,QD4讀/寫IOPS最快約23/21 IOPS。
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CrystalDisk v8.0.4採Default,測試64MiB、512MiB、1GiB、2GiB、4Gib、
8GiB、16GiB及64GiB。

SATA內接:Seq Q1T1循序讀取速率落在278~286MB/s、寫入速率225~285MB/s。
4K Q1T1讀取速率0.73~57MB/s、寫入速率16~21MB/s。
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改設為讀70%/寫30%的混合環境,將64MiB、512MiB、1GiB、2GiB、4Gib、
8GiB、16GiB及64GiB的容量重測。循序讀寫傳輸率降至151~369MB/s,
4K IOPS多數時間能維持在264以上。
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USB 3.0外接:Seq Q1T1循序讀取速率落在282~299MB/s、寫入速率257~283MB/s。
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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276MB/s一路降到內圈的125MB/s,平均讀取速率218MB/s;
寫入曲線由外圈278MB/s一路降到內圈的128MB/s,平均寫入速率220MB/s。
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隨機讀寫測試項目
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額外讀寫測試項目
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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。
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HD-Tach RW 讀寫效能測試,分別針對8mb(Quick Zone)及32mb(Long Zone)測試。

8mb(Quick Zone):平均讀取速率283MB/s、平均寫入速率100MB/s。
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32mb(Long Zone):平均讀取速率282MB/s、平均寫入速率191MB/s。
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Inhouse Diskbench讀寫測試,循序讀取速率282MB/s、循序寫入280MB/s。
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PCMark 8測試:

SATA內接:分數3180,頻寬為17.25MB/s。
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USB 3.0外接:分數3273,頻寬為18.65MB/s。
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PCMark 10測試,設為資料碟模式進行測試。
SATA內接:得分數為848,頻寬為130MB/s。
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USB 3.0外接:得分數為573,頻寬為88MB/s。
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TxBench設為Random模式,分別測試64MB、512MB、4GB及32GB。循序讀
取/寫入速率分別約為279~283MB/s、262~283MB/s
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安裝SeaTools工具軟體,很可惜這套軟體不提供硬碟線上韌體更新,仍
需要製作原廠linux USB開機碟才能更新韌體,期望以後可以提供類似
SSD線上更新的方式。
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實測一個80GB的檔案,將其從SSD複製到X20 20TB上(寫入測試),之後
再將其複製至SSD(讀取測試)。

FastCopy平均讀取速率為270.5 MB/s、寫入速率為267MB/s。
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Windows Explorer初始寫入速度約578MB/s,之後降到約264~270MB/s間
波動到最後結束為止。
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最後是大家關心的讀寫噪音,在作這測試時,其實一直在想怎麼弄會比
較真實呈現。最後決定在夜深人靜,將硬碟放在機殼內,機殼內同時有
水冷頭三風扇運轉、顯示卡風扇、SSD散熱風扇及機殼前置三風扇環境。

先說實際感受,若是一般循序讀寫的工作背景,運作音量聽不太清楚,
測出的值約莫40dB。若是小檔4K密集讀寫或測試,才會聽到讀寫臂的運
作聲音,此時音量約在50~56dB左右。圖檔超過60dB的值多是敲滑鼠按
鍵時錄到或是最後手機截圖時產生的高頻雜訊。
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測試至此,作個簡單的測試結論:


優點
1. 與X18系列相比,在循序讀寫及4K寫入效能又進一步的提升。
2. 大多數短程的測試軟體下,循序讀寫速率達到或逼近官方標示值。
3. 循序讀寫時,讀寫臂的啟動馬達聲及運轉噪音已降到相對低,若擺
放在靜音機殼或伺服器大風扇吹風下,應該會聽不太到運作聲音。
4. 溫控又更進一步改善,算是Exos X系列溫度相對低的。
5. 原廠提供五年保固,也可以額外購買原廠資料救援服務。


缺點
1. 密集的4K讀寫時還可以聽到響亮的讀寫臂運作聲音,不過音量感受因人而異。
2. 僅提供18TB及20TB,若能額外再下放16TB容量,或許可以有更多的容量選擇。
3. 售價相對較高,若一次要大量更換可能需準備好較多的預算。


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。
 
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