WD Black 4 TB Desktop-Festplatte im Test (WD4003FZEX)

Die WD Black 4 TB Desktop-Festplatte ist die neueste Hochleistungsfestplatte von WD mit hoher Kapazität. Ganz neu ist die 4-TB-Black natürlich nicht; WD bietet diese Konfiguration bereits seit über einem Jahr an. Das Vorgängermodell, die WD4001FAEX , war damals ein großer Fortschritt, da sie die Kapazität der 2-TB-Caviar Black verdoppelte und den Datendurchsatz um 12 % steigerte. Die neue WD4003FZEX bietet zwar keine höhere Kapazität, wirbt aber mit beeindruckenden Leistungsversprechen. WD gibt Leistungssteigerungen zwischen 26 % und 48 % an, abhängig von der Kapazität, dank eines verbesserten Dual-Core-Prozessors sowie weiterer Verbesserungen an Controller und Firmware.

Die WD Black 4 TB verfügt über eine SATA-6-Gbit/s-Schnittstelle, 64 MB Cache und ist auf fünf 800-GB-Platten verteilt. Zusätzlich zum Controller-Update verbessert WD die Leistung dank der Dynamic Cache-Technologie, die die Leistung der Festplatte steigert, indem sie die Caching-Algorithmen in Echtzeit verbessert und die Cache-Zuordnung zwischen Lese- und Schreibvorgängen optimiert. Dadurch weist das Laufwerk automatisch mehr Cache für gelesene Daten zu, was die Datenüberlastung reduziert und die Gesamtleistung erhöht.

Die aktualisierte WD Black-Familie ist mit Kapazitäten von 1 TB, 2 TB, 3 TB und 4 TB erhältlich und wird mit einer branchenführenden fünfjährigen Garantie geliefert. Das 4-GB-Modell kostet im Straßenverkehr 279.99 US-Dollar.

Technische Daten der WD Black 4 TB Desktop-Festplatte

• Kapazitäten:
  • 1 TB – eine einzelne 1-TB-Platte (WD1003FZEX)
  • 2 TB – drei x 800 GB Platten (WD2003FZEX)
  • 3 TB – vier x 800 GB Platten (WD3003FZEX)
  • 4 TB – fünf x 800 GB Platten (WD4003FZEX)
• Schnittstelle: SATA 6 Gbit/s
• Drehzahl: 7,200 U/min (nominal)
• Puffergröße: 64 MB
• Lade-/Entladezyklen: mindestens 300,000
• Puffer zum Host (Serial ATA): 6 Gbit/s (max.)
• Formatierte Kapazität: 4,000,787 MB
• Benutzersektoren pro Laufwerk: 7,814,037,168
• ABMESSUNGEN
  • Höhe 26.1 mm
  • Tiefe 147 mm
  • Breite 101.6 mm
• Gewicht: 0.78 kg
• Umgebungsbedingungen
• Dämpfer
  • Betriebsstoß (Lesen): 30G, 2 ms
  • Schock im Ruhezustand: 300 G, 2 ms
• Akustik
  • Leerlaufmodus: 29 dBA (Durchschnitt)
  • Suchmodus 0: 34 dBA (Durchschnitt)
• Temperatur
  • Betrieb: 32 °F bis 140 °F
  • Außer Betrieb: -40 °F bis 158 °F
• Verlustleistung
  • Lesen/Schreiben: 9.50 Watt
  • Leerlauf: 8.10 Watt
  • Standby: 1.30 Watt
  • Schlaf: 1.30 Watt
• Garantie: 5 Jahr

Designen und Bauen

Western Digital folgt bei allen seinen Consumer- und Enterprise-Festplatten einer sehr gängigen Designpraxis und ist praktisch identisch mit seinem Vorgänger, der Anfang des Jahres veröffentlicht wurde. Die verbraucherorientierte WD Black 4TB verfügt über ein WD-Standard-Produktetikett. Der einzige Unterschied, der die einzelnen Produktserien neben der Modellnummer kennzeichnet, ist das schwarze Abzeichen am unteren Rand des Aufklebers.

Die WD Black 4 TB ist eine Standard-3.5-Zoll-Festplatte, die auf einer SATA-6-Gbit/s-Schnittstelle basiert. Hier sehen wir die Standardpraxis von Western Digital, die wärmeerzeugenden Komponenten in Kontakt mit dem Gehäuse des Laufwerks zu bringen. Dadurch können Dinge wie Controller, RAM und Motortreiber Wärme an das Gehäuse abgeben, das als großer Kühlkörper fungiert. Darüber hinaus verwendet Western Digital ein Schaumstoffpolster zwischen Laufwerk und Platine, um Vibrationen zu absorbieren.

Auf der Platine sind ein Marvell 88i9346-TFJ2 Controller-Chip sowie 64 MB DDR2-RAM von Samsung verbaut.

Hintergrund und Vergleiche testen

Vergleichswerte für diesen Testbericht:

• 4 TB Seagate Barracuda XT
• 4 TB Hitachi Deskstar 7K4000
• 4 TB WD Caviar Black (Ältere Version)
• Seagate Desktop 4 TB

Alle 3.5-Zoll-Festplatten für Unternehmen und Verbraucher werden auf unserer Unternehmenstestplattform basierend auf einem Lenovo ThinkServer RD240 verglichen. Der ThinkServer RD240 ist konfiguriert mit:

• 2 x Intel Xeon X5650 (2.66 GHz, 12 MB Cache)
• Windows Server 2008 Standard Edition R2 SP1 64-Bit und CentOS 6.2 64-Bit
• Intel 5500+ ICH10R Chipsatz
• Speicher – 8 GB (2 x 4 GB) 1333 MHz DDR3 registrierte RDIMMs
• LSI 9211 SAS/SATA 6.0 Gbit/s HBA

Synthetische Workload-Analyse für Unternehmen

Unser Festplatten-Benchmark-Prozess setzt jedes Laufwerk auf die gleiche Arbeitslast, mit der das Gerät getestet wird, unter einer hohen Last von 16 Threads mit einer ausstehenden Warteschlange von 16 pro Thread und testet es dann in festgelegten Intervallen in mehreren Thread-/Warteschlangentiefenprofilen, um die Leistung zu zeigen bei leichter und starker Beanspruchung. Da Festplatten sehr schnell ihr Nennleistungsniveau erreichen, stellen wir bei jedem Test nur die Hauptabschnitte grafisch dar.

Vorkonditionierung und primäre stationäre Tests:

• Durchsatz (Lese- und Schreib-IOPS-Aggregat)
• Durchschnittliche Latenz (Lese- und Schreiblatenz insgesamt gemittelt)
• Maximale Latenz (Spitzen-Lese- oder Schreiblatenz)
• Latenz-Standardabweichung (Lese- und Schreib-Standardabweichung insgesamt gemittelt)

Unsere Enterprise Synthetic Workload Analysis umfasst vier Profile, die auf realen Aufgaben basieren. Diese Profile wurden entwickelt, um den Vergleich mit unseren früheren Benchmarks sowie weit verbreiteten Werten wie der maximalen Lese- und Schreibgeschwindigkeit von 4K und 8K 70/30, die häufig für Unternehmenslaufwerke verwendet wird, zu erleichtern. Wir haben auch zwei ältere gemischte Workloads integriert, den traditionellen Dateiserver und den Webserver, die jeweils eine breite Mischung an Übertragungsgrößen bieten.

• 4K
  • 100 % Lesen oder 100 % Schreiben
  • 100 % 4K
• 8K 70/30
  • 70 % lesen, 30 % schreiben
  • 100 % 8K
• 128K (sequentiell)
  • 100 % Lesen oder 100 % Schreiben
  • 100 % 128K
• Dateiserver
  • 80 % lesen, 20 % schreiben
  • 10 % 512b, 5 % 1, 5 % 2, 60 % 4, 2 % 8, 4 % 16, 4 % 32, 10 % 64
• Webserver
  • 100 % gelesen
  • 22 % 512b, 15 % 1, 8 % 2, 23 % 4, 15 % 8, 2 % 16, 6 % 32, 7 % 64, 1 % 128, 1 % 512

Leistung

In unserem ersten Workload betrachten wir die Leistung jeder 4-TB-Festplatte mit einer 100 % zufälligen 4K-Schreib- oder 100 % 4K-Lese-Workload. In diesem Test liegt der neue WD Black mit rasanten Übertragungsgeschwindigkeiten von 140 IOPS beim Lesen und 224 IOPS beim Schreiben an der Spitze.

Mit einer effektiven Warteschlangentiefe von 256 (16T/16Q) hatte die neue WD Black 4 TB eine Leselatenz von 1,816 ms und eine Schreiblatenz von 1,140 ms und lag damit deutlich über ihrem älteren Modell.

Beim Vergleich der maximalen Latenz fiel der neue WD Black mit einer Spitzenlatenz beim Schreiben von 2,608 ms und einer Spitzenlatenz beim Lesen von 4956 ms leicht auf den zweiten Platz in der Lesespalte zurück. Der Hitachi Deskstar erzielte mit 4,773 ms die beste maximale Leselatenz.

Beim Vergleich der Standardabweichung der 4K-Lese- und Schreiblatenz lag der neue WD Black mit seiner konstanten Leistung wieder an der Spitze.

Beim Wechsel zu unserer gemischten 8K 70/30-Workload messen wir die Leistung von einer niedrigen Last von 2T/2Q (QD4 effektiv) bis zu 16T/16Q (QD256 effektiv). In dieser Einstellung ist die neue WD Black erneut die Spitzenreiterin, wobei die zweitplatzierte Hitachi Deskstar 7K4000 mit großem Abstand zurückbleibt. Einer der größeren Unterschiede zwischen den beiden Top-Laufwerken und den anderen besteht darin, dass die neuen Modelle WD Black und Deskstar zwar einen größeren Anstieg verzeichneten, da die Warteschlangentiefe pro Thread-Anzahl zunahm, während die anderen Laufwerke ein Plateau erreichten.

Die durchschnittliche Latenz in unserem 8K 70/30-Profil variierte zwischen 34.6 ms bei 2T/2Q und 1,485.35 ms bei 16T/16Q für die neue WD Black.

Beim Vergleich der maximalen Latenz zwischen den einzelnen 4-TB-Festplatten hatte die neue WD Black niedrigere Spitzenreaktionszeiten als alle ihre Vergleichsgeräte, außer beim 16T/2Q-Punkt, wo sie leicht über den Barracuda- und Desktop-HDs von Seagate lag.

Mit niedrigeren Spitzenreaktionszeiten als alle vergleichbaren Geräte in unserem 8K 70/30-Workload hatte es auch eine bessere Latenzkonsistenz, obwohl das Deskstar knapp dahinter liegt.

Beim Vergleich der sequenziellen Leistung jeder Festplatte bei einer sequentiellen Arbeitslast von 128 KB lag die neue WD Black erneut an der Spitze mit Geschwindigkeiten von 186.7 MB/s beim Lesen und nahezu identischen 186.7 MB/s beim Schreiben. Sein Vorgänger landete mit einer Lese- und Schreibgeschwindigkeit von 153.0 MB/s bzw. 145.1 MB/s auf dem letzten Platz.

Unser nächster gemischter Workload misst die Leistung jeder Festplatte in unserem traditionellen Dateiserverprofil mit einer Übertragungsgröße von 512 KB bis 64 KB. Im gesamten Bereich der Thread-/Warteschlangenlasten war der neue WD Black mit deutlichem Abstand der Spitzenreiter, der von 94 IOPS bei 2T/2Q auf 126 IOPS bei 16T/16Q skalierte, im Vergleich zum alten Modell, das von 66 IOPS auf skalierte 86 IOPS.

Über alle Thread-/Warteschlangenebenen in unserem Dateiserver-Workload reichte die durchschnittliche Latenz des neuen WD Black von 42.44 ms bei 2T/2Q bis 2,007.99 ms bei 16T/16Q.

Über das gesamte Lastspektrum hinweg konnte die neue WD Black ihre Spitzenreaktionszeiten deutlich besser unterdrücken als die alte WD Black, die mit Abstand die höchste Spitzenlatenz in der Gruppe aufwies. Die übrigen Vergleichsgeräte schnitten sehr gut ab, da sie im gesamten Bereich ungefähr die gleiche Latenz aufwiesen.

Wenn wir unsere Sichtweise auf die Latenzkonsistenz bei unserer Dateiserver-Arbeitsauslastung ändern, landete die neue WD Black an der Spitze der 4-TB-Festplattenpakete für Privatanwender.

Unsere letzte gemischte Arbeitslast misst die Leistung in unserem Webserverprofil, das Übertragungsgrößen von 512 B bis 512 KB in einem vollständig schreibgeschützten Muster umfasst. Mit dieser 100-prozentigen Leseaktivität lag die neue WD Black erneut an der Spitze, mit Übertragungsgeschwindigkeiten von 104 IOPS bei 2T/2Q bis 134 IOPS bei 16T/16Q, während das alte WD Black-Modell nur von 57 IOPS auf 63 IOPS skalierte .

Die durchschnittliche Latenz in unserem Webserverprofil reichte von 38.3 ms bei 2T/2Q bis zu 1,893.3 ms bei 16T/16Q.

Wenn wir uns die maximale Latenz in unserem Webserver-Profil ansehen, sehen wir, dass der neue WD Black bis zum Ende des Bereichs ganz oben mit dabei war, wo er hinter dem Hitachi 7K4000 zurückblieb.

Der neue WD Black behielt in unserem Standardabweichungstest seine Spitzenleistung in Bezug auf die Latenz bei und rangierte bei der Latenzkonsistenz knapp hinter dem Deskstar 7K4000.

Fazit

Die neue WD Black wird mit Kapazitäten von 1 TB, 2 TB, 3 TB und 4 TB geliefert und ist das aktualisierte Angebot des Unternehmens in seiner leistungsstarken Produktlinie mit hoher Kapazität. Der WD Black bietet Benutzern eine angemessene Option für den Stromverbrauch, da die angegebenen Leistungswerte bei 8 W im typischen Leerlaufbetrieb und etwa 9 W im Gesamtdurchschnitt liegen. Darüber hinaus bietet das Laufwerk atemberaubende Geschwindigkeiten von 171 MB/s Dauerdurchsatz mit hervorragenden durchschnittlichen Latenz-Reaktionszeiten. Die neue WD Caviar Black ist im Großen und Ganzen eine der schnellsten 3.5-Zoll-Festplatten auf dem heutigen Markt. Ihre Zielgruppe sind im Allgemeinen diejenigen, die die explosivste Leistung einer Festplatte suchen, ohne auf Kapazität verzichten zu müssen. Neben seiner erstklassigen Leistung verfügt das neue WD-Laufwerk auch über die Vibration Control Technology (VCT), die es den Plattentellern ermöglicht, sich an alle Montageprobleme oder Vibrationsbedingungen anzupassen. Dadurch werden Zuverlässigkeit, Genauigkeit und Leistung im Laufe der Zeit erhöht.

In unseren Tests haben wir festgestellt, dass die neue WD Black Caviar 4 TB im Vergleich zu den anderen Festplatten mit 7,200 U/min insgesamt deutlich besser abschneidet, mit Ausnahme der Hitachi 7K4000, die in einigen Kategorien mithalten konnte. Bei gemischten Arbeitslasten lag die neue WD Black häufig mit großem Abstand an der Spitze – insbesondere beim Durchsatz – mit einer sequenziellen Leseübertragungsleistung, die um 20 MB/s höher war als die der nächstgelegenen Festplatte. Die aktualisierten WD Black-Festplatten versprachen eine höhere Leistung von bis zu 48 Prozent, bessere Genauigkeit, höhere Zuverlässigkeit und eine höhere Effizienz; Genau das lieferte sie, was diese Festplatte zu einer sehr empfehlenswerten Festplatte macht.

Vorteile

• Erstklassige Leistung
• Riesige Verbesserungen gegenüber der vorherigen Generation
• 5-Jahre Garantie

Nachteile

• Ein bisschen teuer

Fazit

Die aktualisierte Black-Reihe von Western Digital dominierte den Markt für Festplatten mit der höchsten Kapazität und bot in allen Kategorien erstklassige Leistung.

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