Einleitung
Neue Standards braucht das Land und endlich steht die Ablösung für die veraltete parallele Datenverbindung zwischen Festplatte und Controller in Form der seriellen Übertragung parat. S-ATA heißt der neue Standard, der bereits seit längerer Zeit auf vielen Mainboards in Form von zusätzlichen Controllern zum Einsatz kommt. Was bisher fehlte, waren die passenden Festplatten. Waren erste Modelle der Seagate Barracuda S-ATA V Mitte Dezember in Japan aufgetaucht [1], waren sie nun wie angekündigt [2] ab Ende Februar vereinzelt im Handel käuflich zu erwerben. Für einen ersten Test an einem on-Board Promise FastTrack 376 Controller auf dem ASUS A7V8X stand uns eine Seagate Barracuda S-ATA V mit 120 GB Kapazität zur Verfügung. Für die schnelle Bereitstellung für den Test möchten wir uns hiermit ganz herzlich bei Seagate bedanken.
Übersicht
Die Seagate Barracuda V hat eine Kapazität von 120 GB, wobei man hier wieder ein Gigabyte mit glatten 1000 Megabyte rechnet, so stehen unter Windows XP noch 111,79 GB zur Verfügung. Die zwei Platter im Inneren sind mit einem Flüssigkeitslager (FDB, Fluid Dynamic Bearing) ausgestattet und rotieren mit 7.200 U/min an den vier Lese- und Schreibköpfen vorbei. Die ST3120023AS hat laut Datenblatt eine durchschnittliche Zugriffszeit von 9 ms und verfügt über einen 8 MB großen Cache. Seagate setzt neben der S-ATA Schnittstelle auch die passenden neuen Stromanschlüße ein, dem Testmodell lag ein Adapterkabel vom Standard Molex Stecker zum neuen Stecker bei, das aber wohl nicht zum normalen Lieferumfang gehört. Der maximale Stromverbrauch bei Suchvorgängen wird mit 13,5 Watt angegeben, im Stand-by Betrieb werden nur noch 1,8 Watt benötigt.
Technik
Das hört sich nach 'State of the Art' an, aber was genau ist S-ATA? Beim S-ATA Standard werden die Daten - nicht wie bisher bei Festplatten und Laufwerken mit ATA-Schnittstelle (P-ATA) üblich - parallel übertragen, sondern seriell über zwei einzelne Leitungen. Vom Prinzip her arbeitet S-ATA also ähnlich wie die Netzwerk-Technik.
Für Serial ATA mehrere Ausbaustufen geplant. Vorerst stehen 150 MByte/s zur Verfügung - knapp 17MB/s mehr als der parallele ATA/133 (133 MByte/s) bietet. In weiteren Stufen sollen 300 MB/s (Mitte 2004) und 600 MB/s (Mitte 2007) folgen. Allerdings sind heutige Festplatten kaum in der Lage, als Einzellaufwerk mehr als 50 MByte/s zu übertragen. Und selbst das nur bei Übertragungen aus dem Festplatten-Cache heraus (Burst).
Großer Vorteil der neuen Technik ist die erheblich einfachere Handhabung der Datenkabel. Diese sind wesentlich schmaler als die bisherigen 40- bzw. 80-poligen P-ATA Kabel und dürfen statt nur 45cm (bzw. 60cm bei spezieller Schirmung) bis zu einem Meter lang sein. Das Thema Rund-Kabel hat sich bei S-ATA völlig erledigt, denn durch die schmalen Kabel wird der Luftzug im Inneren der Computer-Gehäuse nicht beeinträchtigt.
Auch der Platzbedarf auf dem Mainboard für den S-ATA-Stecker ist erheblich geringer. Allerdings kann pro Anschluß auch nur ein Laufwerk angesprochen werden, nicht wie bisher zwei Laufwerke pro Kabel. Nebenbei erspart sich der Anwender aber auch das lästige Setzen der Jumper für Master- und Slave-Laufwerke. Für die Hersteller der Mainboards erleichtert die geringe Größe der Stecker die Möglichkeiten beim Layout, selbst vier S-ATA Anschlüsse sind kleiner als zwei P-ATA-Ports.
Auf Grund der L-Form sind die Stecker - sowohl Daten- als auch Stromkabel - unverwechselbar und können nur bei richtiger Ausrichtung aufgesteckt werden. Neuerdings befindet sich der Stromanschluß allerdings nicht mehr auf der rechten sondern auf der linken Seite der Festplatte. Auch dadurch kommt es nicht mehr zu Problemen und Überkreuzungen mit den Datenkabeln, das Innere der Rechner läßt sich einfacher aufgeräumt halten.
Eine weitere Neuerung bei der S-ATA Technik ist die Hot-Plug Fähigkeit. Das bedeutet, dass die Geräte während des laufenden Betriebs an- oder abgeklemmt werden können. Die erfordert natürlich auch die Unterstützung eines Plug&Play Betriebssystems, wie das eingesetzte Windows XP. Um störende Entladungen beim Ziehen oder Stecken der Anschlüße zu verhindern, haben die Entwickler jeweils die Erdungskontakte in den Steckern länger als die Datenleitungen konstruiert. Dadurch wird immer als erstes und letztes eine Verbindung über die Erdung vorgenommen.
Im Testsystem gelang uns es leider nicht, diese Hot-Plug Fähigkeit erfolgreich durchzuführen. Das Betriebssystem war nicht in der Lage, das Abziehen und erneute Anstecken korrekt zu interpretieren. Es kam zwar nicht zum beliebten Bluescreen, aber nur ein Neustart ermöglichte wieder die Zusammenarbeit zwischen Betriebssystem und Festplatte. Beim Neustart fiel dann auf, dass der Promise-Controller den RAID-Verbund auf der Platte nicht mehr erkannte und dieser erst neu erstellt werden mußte. Damit verschiebt sich das Problem hauptsächlich in Richtung Controller.
Die Festplatte selber ist auf der Unterseite mit einem großen, weißen Kunststoffdeckel und einer darunter liegenden Dämmung geschützt. Einblicke auf die Elektronik gelingen so nicht. Andererseits werden die sowieso geringen Geräusche des Motors und das Zugriffsgeräusch der Köpfe weiter reduziert. Seagate nennt das ganze "SeaShield", da neben dem Schutz vor Stößen auch elektro-statische Aufladungen beim Anfassen der Festplatte nicht an die Elektronik gelangen.
SeaShield ist ein Teil des "3D Defense System": Drive Defense, Data Defense und Diagnostic Defense. Seagate hat sich hier speziell um den mechanischen Schutz, die ständige Hintergrund-Überprüfung des Datenflusses auf CRC-Fehler sowie die erweiterte Selbstdiagnose Gedanken gemacht und gegenüber den Baraccuda IV Modellen einiges getan.
Leider gelang es uns nicht, das Accoustic-Management der Platte auszulesen oder zu verändern. Seagate selber stellt noch kein angepasstes Tool bereit. Andere Tools scheitern zum Teil am eingesetzten Promise-Controller und können nicht auf die Daten zugreifen. Gleiches gilt für die SMART-Daten, wie Temperatur und ähnliches, auch hier war kein Auslesen möglich.
Testsystem
Kommen wir zum Testsystem. Beim Motherboard haben wir uns für das ASUS A7V8X entschieden, da es bereits über einen on-Board S-ATA Controller verfügt, der den einfachen Anschluß von Geräten mit der neuen Schnittstelle erlaubt. Nebenbei beherrscht der Controller auch die RAID-Modi 0, 1, 0+1 und das sogar gemischt zwischen S-ATA und P-ATA HDDs.
Das Testsystem im einzelnen:
- CPU:
- AMD AthlonXP 1800+
- Motherboard:
- ASUS A7V8X BIOS 1.011 Turbo-Modus
- Arbeitsspeicher:
- 1*256MB Corsair PC2700 DDR-RAM CL2
- Grafikkarte:
- ELSA Erazor III ViVo 32 MB
- Festplatten:
- Seagate Barracuda V S-ATA 120GB ST3120023AS
- IBM DTTA 351010 10GB
- Controller:
- Promise FastTrack 376 (OnBoard)
- Peripherie
- Plextor PX-W1210A
- Software
- WindowsXP Professional SP1
- VIA 4in1445 Hyperion
Benchmarks
Wie bereits bei unserem Test der externen Iomega USB Festplatte [3], setzen wir auch diesmal wieder drei Benchmarkprogramme ein. Wie üblich testen diese Benchmarks hauptsächlich nur die theoretischen Leistungswerte der Laufwerke, die Ausnahme bildet der WinBench 99. Allerdings sind wir bei diesem jetzt auf die aktuelle Version 2.0 umgestiegenm; die Werte lassen sich daher mit den bisherigen nicht ganz vergleichen. Wir haben deshalb je zwei Diagramme mit den alten und neuen Werten vorbereitet. Ansonsten haben wir die im damaligen Test erreichten Werte für diesen Test einfach übernommen.
Folgende Benchmarks wurden eingesetzt:
- HDTach 2.61
- tecBench Disk Benchmark
- Business Winbench 99 2.0
Lesegeschwindigkeit
Kommen wir als erstes zu den Lesewerten. Die Barracuda wurde entweder gar nicht oder, falls es für den Test nötig war, mit NTFS partitioniert. Da der Promise-Controller die Festplatte als RAID-Verbund anspricht, haben wir auch unterschiedliche Cluster-Größen zwischen 16K und 64K getestet, allerdings ergaben sich keine relevanten Unterschiede bei den Meßergebnissen. Jeder der Tests wurde dreimal hintereinander durchgeführt und der Mittelwert in die Tabellen übernommen, um so Ausreißer bei den Werten zu vermeiden.
Lesen - Durchschnitt
Angaben in Kilobyte pro Sekunde (kB/s)
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Bereits beim ersten Wert, der durchschnittlichen Lesegeschwindigkeit, die erste Ernüchterung. Die Barracuda kann knapp mit der doch schon etwas älteren IC35L040 HDD von IBM mithalten.
Lesen - Maximum
Angaben in Kilobyte pro Sekunde (kB/s)
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Auch bei der maximalen Lesegeschwindigkeit das selbe Bild: Die Barracuda kann nicht mit der IC35L040 mithalten, obwohl sie gerade erst auf den Markt gekommen ist.
Lesen - Minimum
Angaben in Kilobyte pro Sekunde (kB/s)
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Aufatmen bei der minimalen Lesegeschwindigkeit: endlich zeigt die Barracuda, was in ihr steckt. Mit etwa 21,6 MB/s kann sie die anderen Platten in ihre Schranken verweisen. Allerdings darf man nicht vergessen, dass die Seagate auf ihren zwei Plattern die dreifache Kapazität zur Verfügung stellt, wie die damals getestete IC35L040 mit 40GB auf zwei Plattern. Daher kommen natürlich pro Umdrehung bei der IBM weniger Daten am Kopf vorbei als bei der Seagate Barracuda.
Lesen aus Cache
Angaben in Megabyte pro Sekunde (MB/s)
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Und dann große Verwirrung: wieso kommen beim Burst nur 60MB/s zustande? Wir können die Frage nicht zufrieden stellend beantworten. Möglicherweise hat hier das Mainboard-BIOS, in das ja das Promise Controller-BIOS integriert ist, einen Einfluss. Scheinbar ist der Promise-Controller nicht in der Lage, die Daten schneller über den PCI-Bus abzuliefern. Wir werden auf jeden Fall einen Contoller-Test nachschieben, um genau diesen Vermutungen genauer nachzugehen.
Schreibgeschwindigkeit
Nach den eher enttäuschenden Ergebnissen der Barracuda bei den Lesewerten werfen wir jetzt einen Blick auf die Werte beim Schreiben von Daten auf die Festplatte.
Schreiben - Durchschnitt
Angaben in Kilobyte pro Sekunde (kB/s)
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Beim Durchschnitt das bereits bekannte Bild. Die Barracuda bewegt sich in etwa auf dem Niveau der IBM IC35L040.
Schreiben - Maximum
Angaben in Kilobyte pro Sekunde (kB/s)
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Bei den maximalen Werten punktet die Seagate wieder, dies ist aber auch nur auf die höhere Datendichte zurück zu führen. So ergeben sich etwa 5MB/s mehr als bei der alten IBM Festplatte.
Schreiben - Minimum
Angaben in Kilobyte pro Sekunde (kB/s)
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Im Gegensatz zu den recht guten, minimalen Lesewerten ist die Seagate bei den Schreibwerten nicht besser als die IBM IC35L040.
Das insgesamt schlechte Abschneiden scheint also auch hier wieder mit der Zusammenarbeit des Controllers zusammen zu hängen. Das Gesamtpaket muss eben stimmen.
Zugriffszeiten
Bisher war ein Trend zu immer kürzeren Zugriffszeiten zu verzeichnen. Jede neue Festplatten-Generation war etwas schneller als die vorherige. Dabei sind Festplatten mit SCSI-Schnittstelle auf Grund ihres Einsatzgebietes im Profisektor auf wesentlich kürzere Zugriffszeiten optimiert, als Festplatten mit P-ATA Schnittstelle. Aber was bringt in diesem Zusammenhang die S-ATA Schnittstelle und welchen Weg verfolgt Seagate dabei?
Zugriffszeiten
Angaben in Millisekunden
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Wie man deutlich sieht, gehört die Seagate Barracuda V S-ATA 120GB nicht unbedingt zu den schnellsten Platten, wenn es um die Zugriffszeiten geht. Vor allem beim so genannten Full-Stroke, also Kopfbewegungen über quasi den gesamten Plattenbereich, liegt sie nur im Mittelfeld und liegt sogar hinter der IBM DJNA von 1999. Hier aber noch einmal der Hinweis, dass wir nicht in der Lage waren, den Wert des Accoustic Managements, das ja direkt die Zugriffszeit beeinflußt, auszulesen oder zu verändern.
Prozessorlast
Trotz der Einführung vom DMA (Direct Memory Access), also dem Datentransfer ohne Einbeziehung des Hauptprozessors, benötigen diese Prozesse immer noch eine gewisse Aktivität der CPU. Diese liegt aber meist nur im Bereich von einigen wenigen Prozentpunkten und macht sich erst bei aufwendigen Datentransfers bemerkbar. Auch das Betriebssystem spielt dabei eine Rolle, unter XP fällt das weniger auf, als z.B. unter Windows98.
CPU Belastung
Angaben in Prozent
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Auch hier stellt sich die Frage um die im Vergleich hohe Belastung des Prozessors. Offenbar ist auch hier der Promise Controller nicht einwandfrei in der Lage, seine Daten problemfrei über den PCI-Bus zu schicken.
Arbeitsgeschwindigkeit
Kommen wir zum letzten Benchmark im Parcours, dem Winbench. Wie bereits geschrieben, sind wir auf die aktuelle Version 2.0 umgestiegen. Da die Meßwerte nicht wirklich vergleichbar sind, stellen wir die Meßergebnisse in jeweils zwei Tabellen dar. Eine Aussage über die Leistungsfähigkeit der Barracuda zu fällen, ist daher natürlich nicht möglich. Hier werden wir auf weitere Ergebnisse anderer aktueller Festplatten warten müßen. Natürlich werden wir dann auch diesen Artikel mit einem kleinen Update versehen.
Winbench 99 - Business
Angaben in Punkten
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Winbench 99 2.0 Business
Angaben in Kilobyte pro Sekunde (kB/s)
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Winbench 99 - Highend
Angaben in Punkten
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Winbench 99 2.0 Highend
Angaben in Kilobyte pro Sekunde (kB/s)
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Praxis
Die Seagate Barracuda V 120GB S-ATA machte im Praxisbetrieb keinerlei Probleme und wies auch keine Auffälligkeiten auf. Sehr angenehm fiel die quasi nicht vorhandene Geräuschkulisse auf, die Platte war bei geöffnetem Gehäuse in knapp einem Meter Entfernung sozusagen nicht mehr zu hören. Das Laufgeräusch verschwand völlig unter den Lüftergeräuschen von CPU und Netzteil, die beide mit leisen 80mm Lüftern (~20 dBA) ausgestattet sind. Nur die Zugriffsgeräusche waren vernehmbar, aber sicherlich nicht störend. Leider steht uns am Teststandort keine Möglichkeit zur Lautstärkemessung zur Verfügung, daher auch nur die subjektiven Empfindungen des Testers. Die Inbetriebnahme ging trotz der neuen Schnittstelle problemlos vor sich, Anfänger werden beim Erstellen eines RAID-Verbundes mit nur einer Platte aber vor kleine Probleme gestellt werden, was allerdings nur unsere Testkonfiguration betrifft.
Sehr praktisch erweisen sich die neuen Datenkabel. Da sie sehr schmal sind, stören sie bei Arbeiten im Gehäuse, wie z.B. Lüfter umstecken, überhaupt nicht. Wenn dann noch ein Netzteil mit entsprechenden Stromanschlüßen eingesetzt wird, entfällt auch der jetzt noch nötige Adapter. Dem ungestörten Luftfluß im Gehäuse steht Dank der neuen Technik nichts mehr im Wege.
TCPA?
Wir waren trotz intensiver Recherche nicht in der Lage festzustellen, ob die Barracuda V bereits über TCPA Hardware verfügt. In keiner der aktuellen, inoffiziellen Herstellerlisten (wie z.B. bei NoTCPA.org [4]) ist auch nur einer der großen Festplattenhersteller enthalten, noch finden sich konkrete Beweise auf TCPA Hardware bei Festplatten der neuesten Generation. Ja selbst die ab heute zugängliche, offizielle Auflistung [5] führt Seagate nicht. Da der Einblick auf die Elektronik wegen der großen SeaShield-Abdeckung nicht möglich ist und wir aus verständlichen Gründen das Testmuster nicht in seine Einzelteile zerlegen können, bleibt die Frage bis dato erst einmal ungeklärt. Sollten wir entsprechende Beweise finden oder der geneigte Leser solche haben, werden wir diese gerne aufnehmen.
Fazit
Die Seagate Barracuda hinterläßt einen gespaltenen Eindruck. Zum Einen ist die Inbetriebnahme völlig problemlos und auch im Betrieb gab es keine Probleme. Zum Anderen sind die Benchmarkergebnisse nicht gerade das, was man erwartet hätte. Vor allem die Werte beim Burstlesen aus dem Cache sind völlig unzulänglich, können aber durchaus mit der eingesetzten Testkonfiguration zusammen hängen. Ebenso scheinen Probleme mit dem Hot Plug'n'Play auf das Modell von Promise zurück zu führen zu sein. Hier gilt es eindeutig, eine Reihe an Controllern genauer unter die Lupe zu nehmen - wir werden uns dieser Sache in einem weiteren Artikel widmen.
Sieht man von diesen Problemen ab, ist die Seagate Barracuda V 120GB S-ATA durchaus empfehlenswert. Wer die Neuanschaffung einer Festplatte plant, sollte sich ruhig einmal auch nach dieser Platte umsehen. Besonders die Laufruhe und geringe Betriebstemperatur können voll und ganz überzeugen. Demnächst soll auch ein Modell mit 80GB Kapazität auf den Markt kommen. Für den Betrieb stehen inzwischen Adapter sowohl von P-ATA auf S-ATA als auch umgekehrt zur Verfügung. Damit können alte P-ATA Platten an neue Boards angeschlossen werden, oder umgekehrt.
Auch wenn wir lange überlegt haben, der Baraccuda V 120GB S-ATA einen Award für zukunftsweisende Technik sowie Laufruhe und Praxistauglichkeit zu überreichen, haben wir schlussendlich doch davon abgesehen. Zum Einen scheint uns unerklärlich, warum das Laufwerk nicht an die Leistung jüngster ATA133-Platten anknüpfen kann. Zum Anderen hatten wir, neben dem extrem hohen Preis, dann doch noch das ein oder andere Problem. Auch wenn das Malheur mit Hot Plug'n'Play und die Leserate beim Burst-Zugriff womöglich auf den Controller zurück zu führen sind, muss das Gesamtpaket stimmen. So hat es dann doch nicht ganz für eine Auszeichnung gereicht.
- S-ATA Schnittstelle
- Sehr leise
- Flüssigkeitslager
- Mechanischer Schutz
- Hoher Preis