【開箱簡測】Seagate SkyHawk AI 20TB (ST20000VE002) (監控鷹) 7200轉視訊硬碟效能簡測 (圖多)

Day_knight

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隨著硬碟產品線分級化,除了傳統家用硬碟或企業碟外,目前網路儲
存設備不少是透過NAS硬碟,那對於監控需求環境下,又該使用什麼款
式的硬碟,才能發揮最大的效能?


從監視器錄影主機的發展歷史,最早源自於VCR,之後發展出第二代的
DVR(數位影像錄影機)及NVR(網路影像錄影機)。NVR透過網路連結而成
為遠端監控錄影的系統設備。一般NVR的應用多運用於維持系統各項影
像設定與影像串流的運作(Server)、提供影像監看與錄影資料回放軟體
(Surveillance Client)及系統設定管理(Administration Client)。
NVR藉助智能技術能夠讓監控更高效,可配合門禁來整合有關應用,熱
區監控統計及人流數量統計及方向計算等功能,有興趣相關技術者可
自行上網或去書店找尋相關資料。


全球三大廠Seagate、WD及Toshiba在過去這段時間來,雖然也針對DVR
或NVR推出相關的產品,多年下來,各家表現的結果大相逕庭。Toshiba
顯然近兩年來對這塊市場的研發速度放緩,不僅規格或容量都遠落後
於另外兩家廠商。WD推出紫標系列後,一直保持著與Seagate SkyHawk
系列的競爭關係。有時兩者互有差異,有時卻又功能相近(分別推出低
轉速及高轉速)。只是目前WD紫標高轉速7200轉的大容量只停留在18TB。
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Seagate SkyHawk系列當初問市時,強調的是全球首款專為人工智慧安
全監控解決方案打造的硬碟。可支援深度學習和機器學習的工作負載
串流,採用 ImagePerfect™ AI 韌體,適合邊緣安全防護應用。簡單
來說,它特別適合需要大數據分析、智慧城市/交通的監控系統、商業
或居家錄影系統,或相關專業工作者選擇使用。由於深度學習系統需
不斷累積資料,以提供更準確、更聰明的預測與分析,行為預測分析
所需的資料量也遠勝過傳統錄影的需求。



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從上述官方的資料中,SkyHawk AI 可同時維持32道AI串流和64道 HD
影像串流,且能支援多機槽和具有 AI 功能的 NVR。SkyHawk AI 提供
每年550TB的工作負載率,是標準安全監控硬碟的 3 倍以上,才能在傳
統環境和含有AI的影像工作負載間進行靈活調整。


其它的產品特色包括了

1)ImagePerfect AI 韌體:維持零掉幀,並支援更加繁重的工作負載量。

2)多種功能:可隨著 AI 環境的規模智慧調整,最高可支援64道HD視訊串
流和32道AI串流。

3)三年 Rescue Data Recovery Services (資料救援服務):延自目前
Seagate主推的服務,給您原廠資料救援服務。

4)SkyHawk Health Management: 專門提供預防、介入和復原選項,主動
保護您的安全監控儲存設備,當然這需要協力廠商配合。

5)強大處理效能:不畏工作負載量的挑戰,SkyHawk AI能以GPU分析的工作
負載量同時支援影片分析和錄影。

6)內建旋轉震動感應器,與目前多數高階Seagate硬碟相同,為NVR提供可
靠的儲存裝置。

7) 支援可達到16個機槽以上,有助於滿足成長中的儲存需求。

去年時,原本試用SkyHawk AI 18TB就已覺得可能已達巔峰,只是今年
首次在中國網路中見到SkyHawk AI 20TB相關資訊,Seagate目前推出的
20TB產品線包含Exos、IronWolf Pro以及本文的SkyHawk AI。


SkyHawk 和 SkyHawk AI 分別有1-8TB和8-20TB的容量可選擇,除了
SkyHawk AI是專為人工智慧安全監控解決方案打造的硬碟外,兩個產品
線最大的差異包含年度工作負載率(WRL)、MTBF以及保固等。
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SkyHawk:8TB為7200RPM,其餘為低轉速(5400-5900 RPM)。全系列皆為
每年180TB工作負載率、100萬小時 MTBF及3年保固。
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SkyHawk AI:8-20TB皆為7200RPM,全系列皆為每年550TB工作負載率、
200萬小時 MTBF及5年保固。
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在官方的規格資料表中,可以看到20TB同樣維持氦氣封裝及CMR製程,其
餘相關的重點關鍵技術幾乎沿用原本18TB版本。
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原廠官網的電子手冊顯示它僅只有標準版本的型號,暫無像Exos系列提
供SED版,這方面跟IronWolf Pro很像。
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內頁說明資料也顯示其目前僅支援512e格式,單碟密度為2TB,與其它
Seagate 20TB相關產品線一樣,均維持10碟片裝,配置20組讀寫臂頭,
最大傳輸率可達260MB/s。
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本來很想買一顆來試試,感謝Seagate慷慨解囊,提供一個試用機會。


以下利用手機簡單拍照,若有傷眼處,敬請見諒。


由於是試用品,寄來無彩盒,只有靜電包裝,在此省下外盒說明。


硬碟正面標籤延續SkyHawk系列的藍黑色系風格,搭配Seagate LOGO,
這樣很明顯地塑造出各產品現的風格。Seagate不同的硬碟系列顏色皆不
同,單看封面即可清楚分辨各系列。產品型號為ST20000VE002,泰國廠
製造,資料救援計畫的標示有大大的印在上面。
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硬碟側邊維持三孔螺絲固定孔,提供最大的安裝環境相容性。
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硬碟底部十分的平整,電路控制板下方還包覆著緩衝設計,整個電路板
與Exos相比,仍比較迷你些。不過猛然一看,底部的設計風格與IronWolf
Pro幾乎一模一樣的配置。
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雖然底部的俯視圖十分平整,側看還是可以看到收邊的弧度,與Toshiba
或WD相比,個人比較喜歡這種作風,不會太圓但又保持一點圓弧。
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接頭處也是標準的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。
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開箱結束,上機去。


測試環境簡述:

M/B: ASUS MAXIMUS XIII Hero BIOS 1202
CPU: i7-11700K oc 5.0G
RAM: GSkill DDR4-3000 8G*4
OS SSD: Samsung 980 PRO 2TB
測試碟: Seagate SkyHawk AI 20TB (ST20000VE002) 7200轉 SATA 6Gb/s
Case: Corsair 7000D
OS: Windows 10 Enterprise 21H2 64-bit
Driver: Intel Optane Memory v18.31.5.1038


Intel Optane Memory & Soreage Manager主畫面顯示格式化後可用實際
容量為18627GB,傳輸速率為SATA 6Gb/s。
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CrystalDiskinfo確認了HDD型號,仍只支援NCQ,剛上機溫度為攝氏29度。
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一般室溫無直接散熱的密閉機殼中,連續高度負載測試或是長達24小時的
壞軌測試讀寫的最高溫度為攝氏46度,應該可以在一般NVR主機正常運作。
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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194~227MB/s,循序讀取讀最外圈速率最快為283MB/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269~274MB/s、寫
入速率266~273MB/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。

循序及128K讀寫速率都算穩定,4K相關讀寫速率維持與IronWolf相近的
速率。
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AS SSD設定檔案大小為1GB,並測試Copy Benchmark。

循序讀寫速率約278/276 MB/s,4K QD1讀取228 iops,4K QD1寫入689iops。
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Copy Benchmark 測試:ISO讀取速率668MB/s、程式載入速率約419MB/s。
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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。

循序讀取速率最快約283MB/s、循序寫入速率最快279MB/s。
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CrystalDisk v8.0.4採Default,測試64MiB、512MiB、1GiB、2GiB、
4Gib、8GiB、16GiB及64GiB。

Seq Q1T1循序讀取速率落在287~299MB/s、寫入速率239~288MB/s。
4K Q1T1讀取速率0.74~61MB/s、寫入速率1.44~3.31MB/s。
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真實世界環境的混合讀寫測試結果。
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空碟環境,透過ezIOmeter測出的循序讀/寫平均速率約為278/277MB/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
讀取曲線由外圈最高速的283MB/s一路降到內圈的120MB/s,平均讀取速
率220MB/s;寫入曲線由外圈最高速285MB/s一路降到內圈的123MB/s,
平均寫入速率222MB/s。
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隨機讀寫測試項目,讀取效能整體表現仍慢於寫入效能。
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額外讀寫測試項目,呈現出寫入比讀取快一點。
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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,針對8mb(Quick Zone)及32mb(Long Zone)測試。

8mb(Quick Zone):平均讀取速率289MB/s、平均寫入速率101MB/s。
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32mb(Long Zone):平均讀取速率287MB/s、平均寫入速率193MB/s。
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Inhouse Diskbench讀寫測試,循序讀取速率287MB/s、循序寫入284MB/s。
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PCMark 8測試:分數2994,頻寬為15.05MB/s。
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PCMark 10資料碟模式測試:得分數為965,頻寬為149MB/s。
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TxBench設為Random模式,分別測試64MB、512MB、4GB及32GB。
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製作一個80GB隨機的大檔,將其從系統碟(SSD)寫入SkyHawk AI的實際
傳輸率測試,剛開始因Cache因素產生的Burst Speed,約落在665MB/s,
隨後貼近於外圈傳輸率285MB/s,之後停留在265~276MB/s速率到結束。
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為了比較SkyHawk AI 20TB碟片數增加後與18TB的效能差異,並納入同屬
20TB容量的IronWolf Pro及Exos,作個簡單的Excel比較表。測試的三大
主角主要是SkyHawk AI 18/20TB及IronWolf Pro,插花者為Exos。


所有受測者的基本規格簡述如下,SkyHawk AI其實規格較貼近於Exos。
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AJA讀寫測試比較結果,可以看到SkyHawk AI 20TB的循序讀寫速率強項。
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Anvils讀寫測試比較結果,很清楚地可以看出差異性。
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ATTO Diskbenchmark 讀寫測試比較結果,很清楚地可以看出差異性。
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CrystalDiskbenchmark 讀寫測試比較結果,很清楚地可以看出差異性。
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HDTune 讀寫測試比較結果,很清楚地可以看出差異性。
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PCMark8 測試比較結果,很清楚地可以看出差異性。
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PCMark10 測試比較結果,很清楚地可以看出差異性。
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作個簡單的測試分類表:


循序相關讀寫比較概表
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隨機相關讀寫比較概表
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4K QD1相關讀寫比較概表
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4K QD4至QD64相關讀寫比較概表
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512B相關讀寫比較概表
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32K相關讀寫比較概表
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128K相關讀寫比較概表
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應用程式相關讀寫比較概表
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緩衝或Burst相關讀寫比較概表
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存取時間相關讀寫比較概表
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以SkyHawk AI 18TB為測試基準,可以清楚看出碟片數量增加還是有些微
增加了一點效能(1.74%),也比IronWolf Pro快了一些,當然這些網路儲
存的硬碟因為多執行緒的4K寫入非其強項,自然遠輸給Exos。
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如果把它納入先前自己測試的18-20TB CMR硬碟機比較表中,改以Exos
X16為比較基準,意外的是SkyHawk AI 20TB小輸給18TB版,但仍然碾壓
其它家廠牌的傳統硬碟機。
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測試至此,作個簡單的測試結論:


優點
1. 大檔的連續傳輸效能比自家企業碟快,部分短程軟體測試循序讀取或寫入速率超過官方標示值。
2. 目前市售最大容量的單碟2TB容量規格的NVR硬碟。
3. 維持CMR技術外並提供健康監控功能,最高運作溫度還可以壓制在一定水準。
4. 循序讀寫時的讀寫臂運轉聲音還算小聲(個人感受)。
5. 提供3年的資料救援服務,這是它牌NAS/NVR硬碟所沒有的。
6. 原廠提供五年保固。
7. 適合用在影片儲存、監控影片分析等使用。



缺點
1. 4K讀/寫速率相對於自家企業碟還是略慢些,不過這是產品線的區隔差異性。
2. 密集的4K讀寫時還可以聽到略大聲的讀寫臂運作聲音,音量感受因人而異。
3. 延遲率在多個測試軟體中還是無法達到官方標示的低延遲值。
4. 若能將資料救援服務提升至與保固期同等的5年,感覺會更棒。



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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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