[User-Review] Seagate/Samsung M3 Portable 4TB, USB 3.0 (HX-M401TCB/G)

[Nordlicht42]

Hier ein Bericht über meine zweite externe SMR Festplatte.

Nach der externen 3.5" Version mit 8TB (Bericht hier) die als Backup außer Haus in einer Schublade liegt hier ein Erfahrungsbericht über eine mobile 2.5" Version die ich angeschafft habe um beim anstehenden Umzug all meine Daten einfach im Handgepäck mitnehmen zu können.

Ein kurzer Test mit großen Dateien zeigte über 100 MByte/sec beim Lesen und beim Schreiben.

Das Backupscript mit Robocopy lief unerwartet langsam. Zwar fing es mit etwa 60 MByte/sec an aber nach etwa 20 Minuten sank die Transferrate auf unter 1 MByte/sec (sehr viele kleine Dateien). Das passierte sowohl mit Robocopy als auch mit dem Windows Explorer (Windows 10, Build 10532). Nach etwa einer Stunde habe ich die Versuche dann jeweils abgebrochen, die Festplatte beruhigte sich aber trotzdem nicht und blieb bei 100% Auslastung.
Es stellte sich heraus das Windows Defender wohl daran schuld war. "MsMpEng.exe" war dabei von der Festplatte zu lesen und dieses Lesen während des dauernden Schreibens scheint die Platte überhaupt nicht zu mögen und die Übertragungsrate fiel teilweise unter 100 KByte/sec.

Das könnte an der SMR Technik liegen und/oder eine Eigenart der Firmware sein. Bei der 3.5" Seagate mit 8TB war mir das nicht so gravierend aufgefallen.

Nachdem ich Windows Defender angewiesen hatte die Festplatte nicht zu prüfen verschwanden die Lesevorgänge und die Übertragungsrate war deutlich besser - allerdings auch nicht gerade toll (knapp 15 MByte/sec bei vielen kleinen Dateien, siehe unten).

Nach jedem Test habe ich die Festplatte neu formatiert (QUICK Format).

Model Number: ST4000LM016
Family: MOMENTUS

Model: M3 Portable
Serial: <omitted>
Firmware: 9300
Model Number: ST4000LM016-1N2170
Serial Number: <omitted>
Firmware Revision: 0001
Drive Capacity: 4.00 TB / 3.64 TiB
Max LBA: 7814037167
Cache Size: 16 MB
Lifetime Bytes Read: 1.26 GB
Lifetime Bytes Written: 848.20 MB
Power-On Hours: 0
Annualized Workload Rate [ (Writes + Reads) * (8760 / POH) ]: 0 TB/yr
Drive Temperature (C/F): 21 / 70
WWN: <omitted>
Sector size (Logical/Physical/Allignment): 512 / 4096 / 0
Rotation rate: 5400 RPM
Form factor: 2.5 inch
Specification Supported: ACS-2
Encryption Support: Not Supported
Security Mode: Supported
SMART: Enabled
Host Protected Area features: Enabled
Advanced Power Management: Enabled
Download Microcode: Segmented​

   ROBOCOPY     ::     Robust File Copy for Windows                              
-------------------------------------------------------------------------------

  Started : Saturday, September 5, 2015 16:20:30
   Source : C:\Users\<omitted>
     Dest : E:\<omitted>

    Files : *.*
    
  Options : *.* /256 /V /X /TEE /S /DCOPY:T /COPY:DT /ZB /NP /XJ /XA:SH /R:2 /W:2 

------------------------------------------------------------------------------

               Total    Copied   Skipped  Mismatch    FAILED    Extras
    Dirs :     27399     27399         0         0         0         0
   Files :   1425748   1425743         5         0         0         0
   Bytes : 195.773 g 195.773 g     1.5 k         0         0         0
   Times :   4:22:14   3:51:11                       0:00:00   0:31:03


   Speed :            15154093 Bytes/sec.
   Speed :             867.124 MegaBytes/min.
   Ended : Saturday, September 5, 2015 20:42:44


   [B]--> 14.5 MByte/sec[/B]

 

[Holt]

Parallel Zugriffe wie dieses Lesen während des dauernden Schreibens mögen alle HDDs nicht und werden dann sehr lahm, das vergisst man nur sehr schnell, wenn man erst einmal eine SSD im Rechner hat. Und 15 MByte/sec bei vielen kleinen Dateien finde ich so schlecht nicht.

HD Tach kannst Du allesdings streichen, das Programm unterstützt keine HDDs über 2TB, man sieht ja auch wie da die Fehladressierung passiert und oberhalb der 2TiB Grenze die Leserate wieder auf den Werte wie am Anfang steigt, weil eben auch wieder der Anfang der Platte gelesen wird.

 

[Nordlicht42]

Ja, aber das die Lesezuriffe von Windows Defender das Backup praktisch komplett zum Erliegen gebracht haben (hätte rechnerisch wochenlang gedauert) fand ich schon bedenklich.

15 MByte/sec sind bei vielen kleinen Dateien nicht soooo schlecht aber dank NCQ und mit 16 Megabyte Cache sollte da technisch eigentlich deutlich mehr möglich sein.

Na ja - dank SSDs wird es sich wohl kaum lohnen da noch weiter zu entwickeln.

 

[Holt]

Was bringen denn 16MB Cache? Eben, nichts zumal die Angabe meist nur die Größe des verbaut RAMs ist und längst nicht alles davon wirklich als Cache für die Daten genutzt wird.

 

[Nordlicht42]

Klar ist das RAM - was sonst? Ist ja keine SSHD. Und der weitaus größte Teil davon wird üblicherweise als Cache verwendet. Und 16MB sind doppelt so viel als meine anderen (älteren) Festplatten haben.

Der CrystalDiskMark zeigt erstaunlich viel bessere Ergebnisse beim Schreiben als beim Lesen (jedenfalls finde ich die Werte erstaunlich). Das liegt am cleveren Schreibcache. Der bringt sehr, sehr viel. Scheinbar ist der auf Benchmarks optimiert. Oder das ist ein Nebeneffekt von dem Algorithmus der die SMR-Effekte verbergen soll. Jedenfalls hätte ich bei den guten Werten etwas bessere Praxiswerte vermutet.

Grundsätzlich gesehen und nicht im Zusammenhang mit meinen User-Review sind 16M freilich lächerlich wenig aber ab 128MB RAM Cache kommen sofort Bedenken von wegen Batterie/Akku für das RAM im Falle eines Stromausfalls und solche teuren Maßnahmen sind für eine Consumer-Festplatte ungeeignet.

 

[Holt]

Ja die 4k Schreibend sind erstaunlich hoch, aber das ist bei allen SMR HDDs von Seagate so und dürfte dem OnDisk Cache zu verdanken sein. In die paar MB RAM werden die Daten ja vermutlich nicht passen.

 

[Nordlicht42]

Nachdem ich die Festplatte ein paar Wochen benutzt habe bin ich nach anfänglicher Enttäuschung recht zufrieden.

Wenn nicht mehr als 100 GByte am Stück geschrieben werden ist die Leistung recht gut (siehe Bild 1).
Danach treten deutliche SMR Effekte auf und die die Schreibrate schwankt zyklisch zwischen "normal" (über 50 MByte/sec) und schlecht (weniger als 10 MByte/sec, siehe Bild 2).

In den "Pausen" scheint die Festplatte den On-Disk-Cache an eine andere Stelle zu kopieren.

Die "normale" Schreibrate funktioniert auch noch wenn die Platte schon 80% voll ist.

 

[Holt]

Dasw ist genau das Verhalten aufgrund des OnDisk-Caches.

 

[VelleX]

Kannst du mal Bitte deine SMART Werte posten?
Ich hab mir eine 4TB Seagate Backup Plus Portable gekauft, und find die Werte bischen komisch.
Also vor allem die Power On Hours.

 

[Reina]

Sehr schön, dass mal jemand über erste Erfahrungen mit diesen Platten schreibt!

Ich bin auch sehr an diesen grossen 2.5" HDDs interessiert. Allerdings würde ich solch eine Platte nur für Medien nutzen und nicht für kleine Dateien! Die kann man zur Datensicherung ja auch archivieren.

Ob das vermutete (grr!) Shingled Recording dieser Platten auch mit grossen Dateien erhebliche Performance Kosten hat, das ist leider noch unklar.

 

[Holt]

Vellex, stelle mal auf die Hexadezimale Anzeige der Rohwerte um, CDI versucht offenbar bei der dezimalen Anzeige die Bytes zu trennen die getrennt Informationen enthalten, ab so ganz fehlerfrei scheint noch nicht zu funktionieren. In der Hexadezimalen Anzeige dürfte dann dort nicht 000000004C93 stehen, außerdem solltest Du keine Betaversion benutzen.

 

[VelleX]

Ich hab bischen was herausgefunden, aber naja, hilft nicht sehr weiter.
Ich denke die Power On Hours sind vielleicht nicht absolut sondern auf relativ, also bezogen eventuell auf eine bestimmte zeit oderso.
Hier mal die Log von HD Tune Pro

Number   Date/Time            Current  Worst    ThresholdData             Temp     					Hex
1        04.12.2015 19:18:00  100      100      0                         27255862460416  	18CA00000000 
2        04.12.2015 19:19:19  100      100      0                         83511344103424    4BF400000000 
3        04.12.2015 19:25:22  100      100      0                         171609713278976   9C1400000000 
4        04.12.2015 19:31:05  100      100      0                         241351392231424   DB8200000000 
5        05.12.2015 06:42:13  78       78       0                         250465312853132   E3CC00004C8C 
6        05.12.2015 06:52:14  78       78       0                         16711717768332    0F3300004C8C 
7        05.12.2015 07:02:13  78       78       0                         56719338130572    339600004C8C 
8        05.12.2015 07:12:13  78       78       0                         119782342937741   6CF100004C8D 
9        05.12.2015 07:22:13  78       78       0                         163457865370765   94AA00004C8D 
10       05.12.2015 07:32:13  78       78       0                         207515639893133   BCBC00004C8D 
11       05.12.2015 07:42:13  78       78       0                         251418795592845   E4AA00004C8D 
12       05.12.2015 07:52:13  78       78       0                         13812614843533    0C9000004C8D 
13       05.12.2015 08:02:13  78       78       0                         57677115837581    347500004C8D 
14       05.12.2015 08:12:13  78       78       0                         120787365285006   6DDB00004C8E

Wie man hier sieht war der Wert wohl wirklich mal auf 0.
Später dann steigt der von 4C8C kontinuierlich an, also stundenweise, zumindest die letzten Bytes.
Die ersten vier stellen könnten theoretisch sogar die Zeit in millisekunden sein, bis FFFF, denn

42       05.12.2015 14:25:53  78       78       0        F49200004C94
43       05.12.2015 14:25:55  78       78       0        FBE400004C94           
44       05.12.2015 14:25:56  78       78       0        032C00004C94
....
83       05.12.2015 18:37:54  78       78       0        FB1000004C98           
84       05.12.2015 18:37:55  78       78       0        FF1800004C98           
85       05.12.2015 18:37:56  78       78       0        02FE00004C98             
86       05.12.2015 18:37:57  78       78       0        076900004C98             
87       05.12.2015 18:37:58  78       78       0        0B0C00004C98            
88       05.12.2015 18:37:59  78       78       0        0EC600004C98            
89       05.12.2015 18:38:00  78       78       0        133100004C98            
90       05.12.2015 18:38:01  78       78       0        169200004C98            
91       05.12.2015 18:38:02  78       78       0        1AD100004C98            
92       05.12.2015 18:38:04  78       78       0        1F3C00004C98            
93       05.12.2015 18:38:04  78       78       0        226500004C98            
94       05.12.2015 18:38:05  78       78       0        26A400004C98

hier sieht man ja bei 2 bzw 1 sekunden unterschied, dass der abstand mal F492-FBE4 war, also dezimal 1874, was eben als millisekunden (knapp 2 sekunden) gut hinkommen würde.
Die hinteren stellen, also zb 8C auf 8D auf 8E deuten dann wohl 1 Stunde unterschied an.
Die Frage ist wie es auf einmal von 000000000 auf 00004C8C kommt.
Jedenfalls gehen die ersten vier Stellen wohl bis FFFF und fangen dann wohl wieder bei 0 an, und das ohne dass sich die hinteren Stellen ändern.

EDIT: Die HD Tune Log zeigt die Werte übrigens nur Dezimal. Die HEX Werte hab ich selbst hinzugefügt mit UltraEdit

 

[Holt]

Wie viele Stunden würde dann ungefähr hinkommen?

Hat die eigentlich eine 4k Sektoremulation?

 

[VelleX]

nein, hat keine emulation.
Ich hab die gestern abend erst gekauft, also jetzt sollten es ca. 24 stunden sein.

 

[Holt]

Schau Dir mal den Rohwert von F0 in hexadezimaler Anzeige an, da steht in den ersten (linken) 4 Bytes die Kopfpositionierungszeit und in den rechen 4 (oder 8?)Bytes sind die Head-Flying-Hours, also die Zeit in der die Platte nicht im Unload- oder Standbyzustand war.

 

[VelleX]

F0 100 253 __0 A7740000000B Kopfpositionierungszeit

Da ändert sich grad nicht wirklich was.
Hab gestern noch kompletten benchmark mit HD Tune gemacht, der ja eben ca. 11 stunden gedauert hat denke ich.

 

[Holt]

Die werte wurden wirklich neu eingelesen? Die Kopfpositionierungszeit könnte die maximale Kopfpositionierungszeit sein, also wie lange es maximal je gedauert hat und nach dem Test mit HD Tune dürfte die maximal mögliche Zeit schon ungefähr erreicht sein, denn da die gelben Punkt ja eine ansteigende Wolke zeigen, dürfte dabei der Kopf immer wieder an den Anfang positioniert werden und dann wird gemessen, wie lange es gedauert hat, bis die Antwort kam. War der Sektor gerade in der Nähe als der Kopf die Position erreicht hat, so gibt es recht schnell, der Punkt landet weiter unter und ermittelt vor allem die Zeit für die Bewegung der Köpfe.

Bei den Punkten am oberen Ende der Wolke war der gewünschte Sektor gerade durch und es musste eine ganze Umdrehung abgewartet werden, was hier etwas mehr 10ms gedauert hat. Bei 5400rpm sind das 90U/s und damit dauert eine Umdrehung eben 11,1ms, das passt also.

 

[VelleX]

CDI scheint sowieso nicht den kompletten Wert anzuzeigen. Normal sind es wohl 7 Bytes und nicht nur 6.
HDDScan zeigt das auch an:

11B9B40000-4CAC

Da kommt es gut hin dass die ersten 2 stellen die angabe in Minuten sind, und danach die 4 Stellen die Millisekunden.
Bleibt trotzdem die Frage wie die änderung der letzten 4 Stellen zustande kommt.