WD Green WD20EARX, 2TB

Reden voor aankoop
Ik heb ondertussen al heel wat data bijeen gesprokkeld die verspreid zit op verschillende toestellen die ik meestal off-line laat omdat anders de elektriciteitsrekening door het dak zou gaan. Het betreft een hele reeks afgeschreven toestellen, min of meer toevallig allemaal Compaq's, die familie en vrienden spontaan aanbieden omdat ze niet weten wat ermee te doen en/of hoe ze veilig van de hand te doen (bij voorbeeld door de data op de schijven). Zo heb ik een reeks Deskpro’s, Professional Workstations en een Ipaq legacy-free verzameld, jammer genoeg met weinig of geen herbruikbare onderdelen (SCSI en P-ATA harde schijven, CD en DVD writers; SD-RAM 133 latjes en Rambus latjes; Celeron, Pentium Pro, Pentium II en Pentium III processors, AGP en PCI video kaarten, PCI tuner, ATX 1.1 en legacy voedingen, …).
Ik heb dus zin om een low-power DIY home server en/of HTPC “van de grond af” in elkaar te boksen om mijn data te centraliseren, meer gebruiksgemak te bieden voor mijn echtgenote (target voor Time Machine, centrale repository voor muziek, film- en fotocollectie) en de zolder op te ruimen.
Gezien het veilig stellen van mijn data het belangrijkst is, is stap één het aanschaffen van een reeks schijven. Ik beschik op dit ogenblik over een Sharkoon SATA QuickDesk met SATA en USB2 aansluiting, waarmee ik bijgevoegde tests heb uitgevoerd en waarmee ik op dit moment de data op de nieuwe schijf plaats. De PC die ik gebruik in combinatie met de QuickDesk is een HP Elitebook 8540p met e-SATA poort met de meest recente drivers (Intel drivers, versie 10.6.0.1002 van 20/05/2011).

Criteria
Mijn criteria bij de aankoop waren:
Betrouwbaar en goede after-sales
Heel tricky om hierover iets te schrijven op een forum want elk merk heeft wel z’n ervaringsdeskundigen (A.K.A. fanboys). Ikzelf heb me laten leiden door fora maar vooral door enkele vrienden en collega’s van het IT departement en hun ervaringen met betrouwbaarheid en after-sales, maar het blijft giswerk. Binnen enkele jaren zal ik weten of ik goed heb gekozen door WD te nemen.
Goedkoop
De WD20EARS stond op het moment van de keuze hoog in de tweakers “most bytes for bucks” vergelijking; gezien de WD20EARX voor zowat dezelfde prijs over de toonbank gaat, heb ik op dit punt geen voorkeur voor een van beide.
Low power
In andere reviews was de drie platter versie van de WD20EARS de schijf met het laagste energieverbruik in idle en de kleinste piekstroom bij spin-up, niet onbelangrijk als ik eventueel een pico-PSU zou gebruikenvoor de NAS waar hij uiteindelijk in komt. De WD20EARX is een verdere verbetering van de WD20EARS waarbij er nog minder stroom en vermogen nodig zou zijn.
Indien mogelijk SATA-600
Voor een schijf met maximum transfer snelheden van 125 à 90 MB/s? Ja! Een aantal recente chipsets ondersteunen namelijk FIS-based switching, waarbij je tot 15 schijven op één SATA kanaal kan plaatsen en waarbij alle schijven simultaan kunnen lezen en/of schrijven. Bij FIS-based switching wordt de totale bandbreedte gedeeld en blijft NCQ functioneel. Dit is in de toekomst misschien belangrijk als ik de schijven naar een multi-disk dock of aparte controller verhuis. Om die reden valt de WD20EARS af.
Begin van de product cycle
Ik ben van plan er nog drie tot vijf bij te kopen in de komende twaalf tot vierentwintig maand en ik wil niet te veel verschillende types mengen. Ik weet dat dit geen goede houding is betreffende betrouwbaarheid want indien ze door een ontwerpfout, failed hardware update of dergelijke zouden blijken te failen na x jaar ben ik ze in een kort tijdsbestek allemaal kwijt, maar ik heb graag gelijke specs voor gelijke componenten.
(Voldoende) snel
Alles is relatief; snelheid is voor mij maar weinig belangrijk, gezien ik enkel van plan ben backups te draaien en te streamen, voornamelijk over Wifi-N maar ook drie gigabit clients.

Aankoop
Eenvoudig, kwestie van de GPS van m'n vrouw te programmeren (uit beleefdheid, ze kan het zelf even goed) en het artikelnummer op een Post-It te noteren. Ik had er weliswaar twee gereserveerd maar er was er uiteindelijk nog maar één beschikbaar.
De schijf is geleverd in een antistatische zak met silica gel en dat is het dan. Goed, want ik betaal niet graag voor hopen papier en karton, badge-cases, ... die allemaal meteen de vuilbak in gaan.

Hoe ziet hij eruit
Hoogst oninteressant: zo, zo of zo.

Meten is weten
Na de aankoop heb ik rustig te tijd genomen om eens alle info te vergaren die ik hier wou of kon posten. Daarna heb ik de schijf in gebruik genomen. Ik heb in wat reviews gesnuffeld waarna ik ATTO Disk Benchmark, HD Tune Pro 4.61 (trial), HD Tune 2.55 en CrystalDiskMark 3.01 heb gedownload.
HD Tune Pro 4.61 heb ik laten draaien alvorens te formatteren, in lees en schrijfmodus. Na de schrijftest zonk de moed mij in de schoenen: slechts een maximum transfer rate van 65.4 MB/s! Na wat zoeken bleek ik eerst de functies “enable write caching on the disk” en “enable advanced performance” te moeten aanvinken voor de schijf (de schijf zit in een docking station en wordt dus als “removable disk” beschouwd. Vista geeft in dat geval voorrang aan het snel kunnen unmounten van de schijf en schakelt o.a. de cache uit). Resultaat daarna was een maximum transfer rate van 99.0 MB/s. Niet denderend maar zeker niet slecht.

HD Tune Pro 4.61 Disk Benchmark
De disk benchmark geeft de ruwe lees- of schrijfsnelheid weer.
Noot: de opgegeven delta is de verhouding (meting2-meting1)/meting1, dus positief bij verbetering en geschaald naar het resultaat van de eerste meting.

Read: zonder “advanced performance” - met “advanced performance” - delta

• Min. transfer speed: 50,3 MB/s - 50,3 MB/s - 0%
• Max. transfer speed: 125,7 MB/s - 125,7 MB/s - 0%
• Avg. transfer speed: 94,4 MB/s - 94,2 MB/s - 0%
• Burst rate: 113,3 MB/s - 109,4 MB/s - -3%
• Max access time: 16,5 ms - 16,6 ms - +1%
• Avg. CPU usage: 9,2% - 9,9% + 8%

Samengavat: “write cache” en “advanced performance” werkt niet in op de read transfer rates; alle voorkomende verschillen zijn weinig relevant en in de grootteorde van de te verwachten meetfout, uitgezonderd avg. CPU usage. Ik vermoed dat de processor wat meer tijd besteed door het ordenen van de command qeue voor de NCQ functie; het gaat echter slechts om kleine relatieve toename op een kleine absolute processorbelasting: het gaat slechts over 9,2% en 9,9% absolute belasting.

Write: zonder “advanced performance” - met “advanced performance” - delta

• Min. transfer speed: 11,7 MB/s - 40,7 MB/s - +248%
• Max. transfer speed: 65,4 MB/s - 99,0 MB/s - +51%
• Avg. transfer speed: 42,0 MB/s - 72,2 MB/s - +72%
• Burst rate: 102,9 MB/s - 106,4 MB/s - +3%
• Max access time: 18,3 ms - 18,4 ms - +1%
• Avg. CPU usage: 13,1 - 11,8% - -10%

Samengavat: “write cache” en “advanced performance” heeft een grote invloed op de write transfer rates: de buffers worden ingeschakeld ten nadele van de data integrity bij stroomuitval. De minimum/maximum/gemiddelde transfersnelheid gaat omhoog met 248%/51%/72%, dus een stevige verbetering over de hele lijn. De avg. CPU usage gaat omlaag met 10% relatief (absolute cijfers: 13,1% tegenover 11,8%), wat dus het nut van buffers nogmaals onderstreept. Ik vermoed dat de processor sneller klaar is met schrijven naar de buffers dan zelf sector per sector te moeten schrijven naar de platters.

HD Tune Pro 4.61 Random Access Benchmark
De Random Access benchmark geeft het aantal lees/schrijf operaties weer die de schijf kan verwerken, onder enkele verschillende types gesimuleerde werkbelastingen. Deze schijf gebruikt 4 KB cluster sizes, en moet normaal gezien dus slechter presteren indien het OS hiervan niet op de hoogte is. Dit kan worden gesimuleerd door de optie “4 KB aligned” uit te schakelen.
HD Tune Pro gebruikt 5 typische werkbelastingen: sequentiële blocks van 512 B, 4 KB, 64 KB, 1 MB en random access; voor elke werkbelasting wordt het aantal ops/s, max access time, avg. access time en avg. speed gegeven. Access tijden zijn weinig relevant want gekend, dus die geef ik voor de leesbaarheid even niet mee.

Read: zonder “4 KB aligned” - met “4 KB aligned” - delta

• 512 B: 57 ops/s (0,028 MB/s) - 59 ops/s (0,029 MB/s) - +3%
• 4 KB: 57 ops/s (0,224 MB/s) - 59 ops/s (0,231 MB/s) - +3%
• 64 KB: 53 ops/s (3,368 MB/s) - 54 ops/s (3,406 MB/s) - +3%
• 1 MB: 26 ops/s (26,169 MB/s) - 32 ops/s (32,410 MB/s) - +19%
• Random: 32 ops/s (16,514 MB/s) - 40 ops/s (20,330 MB/s) - +20%

Write: zonder “4 KB aligned” - met “4 KB aligned” - delta

• 512 B: 53 ops/s (0,026 MB/s) - 54 ops/s (0,027 MB/s) - +2%
• 4 KB: 51 ops/s (0,199 MB/s) - 130 ops/s (0,510 MB/s) - +61%
• 64 KB: 47 ops/s (2,955 MB/s) - 123 ops/s (7,719 MB/s) - +62%
• 1 MB: 24 ops/s (24,690 MB/s) - 43 ops/s (43,748 MB/s) - +44%
• Random: 31 ops/s (15,975 MB/s) - 39 ops/s (19,955 MB/s) - +21%

Kort samengevat kan je stellen dat schrijven ongeveer even vlot lezen dan schrijven onder deze werkbelastingen indien de optie “4 KB aligned” uit staat (dus het geval van een slecht ingestelde partitie tabel). In andere reviews lees je wel hoe je dat kan rechtzetten. Wanneer je het OS duidelijk te kennen geeft dat de cluster size 4 KB is, de disk goed geformatteerd is en je data gaat lezen in blocks die groter zijn dan 4 KB, merk je duidelijk een toename in de snelheden; de toename voor schrijfsnelheden ten opzichte van de leessnelheden is des te groter omdat je het schrijven kan cachen. De uitleg is, kort samengevat, dat wanneer je blocks niet mooi gealigneerd zijn op een veelvoud van 4 KB, elke lees- of schrijfactie hardwarematig moet worden ontdubbeld wat vertragingen oplevert. Gezien bij het schrijven de CRC per block moet worden berekend geeft dit extra vertragingen die het effect van het cachen dus annuleren.

Format
Op dit moment begonnen de bytes te kriebelen en heb ik de schijf geformateerd (GUID tabel, NTFS, één volume). Ik had geen zin om er met mijn stopwatch naast te blijven zitten, maar na 6 à 8 uur was hij klaar. Nadeel van de GUID methode is dat XP er niet mee kan werken.

Windows file copy
The proof of the pudding: files overzetten van de interne harde schijf (geen denderend snelle Hitachi, zie verder) naar de EARX.

• Overzetten 6500 foto’s (ongeveer 10 GB, dus ongeveer 1,5 MB/stuk): 21,5 MB/s
• Overzetten 20 PST bestanden (ongeveer 15 GB, dus ongeveer 750 MB/stuk): 56,6 MB/s

HD Tune 2.55 Trial version
Deze test-tool wordt vaak gebruikt in reviews; op tweakers staan twee reviews van de WD20EARS (review by Dur3x en review by SVGPC) dus kan ik hiermee vergelijken (deze reviews zijn uitgevoerd met een AMD controller en ik gebruik voorlopig nog een Intel).
Noot: de opgegeven delta is de verhouding (EARS-EARX)/EARS, dus positief bij verbetering en geschaald naar het resultaat van de EARS.

Write: WD20EARX - WD20EARS by Dur3x - delta

• Min. transfer speed: 50,3 MB/s - 34,0 MB/s - +48%
• Max. transfer speed: 108,6 MB/s - 110,2 MB/s - -1%
• Avg. transfer speed: 90,1 MB/s - 82,7 MB/s - +9%
• Burst rate: 101,4 MB/s - 122,4 MB/s - -17%
• Max access time: 13,5 ms - 17,3 ms - -22%

Write: WD20EARX - WD20EARS by SVGPC - delta

• Min. transfer speed: 50,3 MB/s - 45,3 MB/s - +11%
• Max. transfer speed: 108,6 MB/s - 108,2 MB/s - +0%
• Avg. transfer speed: 90,1 MB/s - 81,4 MB/s - +11%
• Burst rate: 101,4 MB/s - 136,5 MB/s - -26%
• Max access time: 13,5 ms - 17,2 ms - -22%

Samengevat is de EARX dus sneller (transfer speeds) en minder traag (access tijden) dan de EARS, uitgezonders de burst rate. Gezien HD Tune wel vaker rare resultaten geeft betreffende de burst rate (burst rate lager dan maximum rate, wat eigenlijk niet kan), lig ik hier ook niet van wakker. Wat voor mij belangrijk is, is de average transfer speed (ongeveer +10%) en de access time (ongeveer -20%).

Voor de fun heb ik deze schijf ook nog eens vergeleken met de Hitachi HTS723225L9A die in de laptop zit (7200 RPM, 16 MB buffer, Sata-300), zie ook de mijn comments op de review van de Elitebook 8530p.

Write: WD20EARX - Hitachi HTS723225L9A - delta

• Min. transfer speed: 50,3 MB/s - 14,8 MB/s - +240%
• Max. transfer speed: 108,6 MB/s - 69,4 MB/s - +56%
• Avg. transfer speed: 90,1 MB/s - 51,5 MB/s - +75%
• Burst rate: 101,4 MB/s - 111,5 MB/s - -9%
• Max access time: 13,5 ms - 16,1 ms - -16%

CrystalDiskMark 3.0.1
Deze test-tool wordt vaak gebruikt in reviews; op tweakers staat een review van de WD20EARS door SVGPC dus kan ik hiermee vergelijken (deze review is uitgevoerd met een AMD controller en ik gebruik voorlopig nog een Intel).
Noot: de opgegeven delta is de verhouding (EARS-EARX)/EARS, dus positief bij verbetering en geschaald naar het resultaat van de EARS.

Read: WD20EARX - WD20EARS by SVGPC - delta

• SEQ: 125,1 MB/s - 90,67 MB/s - +38%
• 512 K: 39,96 MB/s - 30,97 MB/s - +29%
• 4K: 0,540 MB/s - 0,370 MB/s - +46%
• 4K QD32: 1,760 MB/s - 0,511 MB/s - +244%

Write: WD20EARX - WD20EARS by SVGPC - delta

• SEQ: 112,0 MB/s - 86,03 MB/s - +30%
• 512 K: 58,66 MB/s - 53,36 MB/s - +10%
• 4K: 0,919 MB/s - 0,927 MB/s - -1%
• 4K QD32: 1,037 MB/s - 0,843 MB/s - +23%

Samengevat is de EARX dus sneller en is de implemantatie van NCQ met grote wachtlijsten (qeue depth 32 transactions) sterk verbeterd, uitgezonderd de write performance voor 4K blocks die gewoon ongeveer dezelfde is. De EARX is dus blijkbaar niet enkel een EARS met een verbeterde bus interface maar ook verbeterde stuuralgoritmes.

Atto Disk Benchmark
Bijgevoegd een screenshot met de default instellingen. De schrijfsnelheden gaan voor grote bestanden tot 132 MB/s, de leessnelheden tot 116 MB/s.

Temperaturen
De temperaturen heb ik gelogd met een SMART disktool (HD Tune Pro), terwijl de schijf in de Sharkoon stak. Nu zal ik best even zeggen dat de QuickDesk een gesloten plastic case is met ongeveer 5 mm speling rondom de schijf uitgezonderd voor de onderkant van de schijf die gewoon op de bodem van de case ligt.
Met de schijf in rust (half uurtje spin-down na reeds enkele uren te hebben gedraaid) is de temperatuur 26°C; na spin-up en 5 minuutjes HD Tune Pro aan de gang te houden is de temperatuur snel naar 40 °C geklommen en dan traag naar 48 °C. Warmer wordt hij niet. Wanneer er niet meer naar de schijf wordt geschreven, daalt de temperatuur traag naar 39 °C gedurende 5 minuten. Dan gaat de schijf in spin-down en daalt de temperatuur snel terug naar 26°C. Grafisch is het hier te zien. Zelfs na intensief testen of intensief gebruik is de schijf hoogstens lauw-warm.
Nog volgens HD Tune Pro is de maximum operationele temperatuur 60 °C en de non-operationele temperatuur -41°C tot 85 °C. Volgens een paper van Google labs, is de levensduur van een harde schijf optimaal rond 40 °C. Er wordt aangetoond dat bij lage temperaturen er een hogere kans op vroegtijdig falen optreed terwijl bij hoge temperaturen er een duidelijke trend is die aangeeft dat schijven een minder lang leven beschoren is. Volgens dit paper is de average failure rate, ongeacht de ouderdom van de schijf, het laagst bij een gebruikstemperatuur rond de 40 °C.

Elektrisch verbruik
Mijn bedoeling is deze schijf en zijn toekomstige lotgenoten in een low-power NAS te plaatsen (Brazos E-350 of E-450, low power PSU). Interessant is dus te weten welk vermogen er naartoe gaat.

Gezien het amperage van een (startende) schijf hoger is dan de rating van m’n Fluke 789 (afgezekerd op 440 mA), heb ik mijn metingen moeten beperken tot wat ik kon meten met een Voltcraft EnergyLogger 4000F. Het meetbereik begint bij 1,5 W met een nauwkeurigheid van 1%. Het grote nadeel is dat ik dus enkel kan weergeven wat het verbruik is op het lichtnet en dat ik de eigenschappen van de voeding niet ken, onder andere het verloop van de cosinus-phi onder invloed van de belasting. Het vermogen dat de schijf nodig heeft is dus ergens in te schatten tussen het zuivere vermogen en het schijnbare vermogen. Gezien de spreiding ga ik dus niet te ver gaan in mijn analyses van deze resultaten.

Tijdens de metingen heb ik HD Tune 2.55 gebruikt om de schijf aan het werk te houden; achteraf beschouwd is dit is een jammerlijke fout, want HD Tune 2.55 doet enkel lees-transacties. HD Tune 2.55 begint de schijf te lezen van de eerste naar de laatste sectoren en doet dan een reeks seek-transacties. Bij het begin van de metingen zijn alle gemeten (schijnbare) vermogens systematisch 20% à 30% hoger, maar eens alle onderdelen (voornamelijk de voeding van de dock) op temperatuur zijn, zijn de opeenvolgende metingen sterk gelijk.

• Disk in spin-up (idle): tussen 4,9 W en 9,1 VA
• Disk in spin-up (read – eerste sectoren): tussen 6,9 W en 11,7 VA
• Disk in spin-up (read – laatste sectoren): tussen 6,2 W en 10,8 VA
• Disk in spin-up (seek): tussen 6,9 W en 12,4 VA
• Disk in spin-down: tussen 3 W en 5,4 VA

Op de schijf zelf is vermeld : 5V=0,7A en 12V=0,55A, wat overeenkomt met 10,1 W

Akoestiek
Best tevreden van, hoewel tot op heden de schijf in een kunststof case zit; een definitieve montage met schroeven in een aluminium kast zal misschien een ander beeld geven. Nu doet het mij nog het meest denken aan een LegoTechnics elektrische motor die ligt te idlen.

Teverden?
Ja. Tot nog toe voldoet de schijf aan wat ik ervan verwacht. Tot ik de schijf in z'n definitieve target (Lian-Li Q08 of Franctal Design Array R2) kan monteren gaat dat zo snel niet veranderen. Wanneer hij dan goed blijft performen, komen er snel twee of drie schijven bij.

Todo

• shopping: server
• shopping: bijkomende schijven
• testen: Linux
• testen: Apple