Im heutigen Beitrag teste ich euch die Toshiba L200 Festplatte. Spätestens wenn man seinen Raspberry Pi als private Cloud, Dateiserver oder ähnliche Zwecke einsetzen möchte, wird man mit der Speicherkarte schnell an die Grenzen stoßen. Sie ist nicht nur zu klein, sondern auch langsam und zudem nicht für das regelmäßige Schreiben größerer Datenmengen ausgelegt. Als preiswerte und stromsparende Lösungen bieten sich externe USB-Festplatten an. Mit 2 Terrabyte Speicher kann die Toshiba L200 auch als kleines NAS oder kleine Cloud genügend Speicherplatz bereitstellen.
Gehäuse: Auf die Bauhöhe achten!
Da der Raspberry Pi im Gegensatz zu klassischen PCs keine SATA-Schnittstellen besitzt, können wir die Festplatte nicht direkt anschließen. Wir benötigen einen USB zu SATA-Adapter. Oder noch besser: Ein Gehäuse, worin sich die Platte sicher verstauen lässt. Ich nutze hierfür ein Gehäuse von ORICO, welches auch die dickeren 2,5″ Festplatten mit 2,5mm Bauhöhe unterstützt. Wahlweise gibt es hier auch eine zweite Variante, die ein paar Euro günstiger ist.
Beide haben den Vorteil, dass man die Festplatte ohne Werkzeug verbauen kann. Einbau und Austausch sind daher schnell und einfach möglich. Beim Anschluss darauf zu achten, dass man einen der blauen USB 3.0 Ports am Raspberry Pi wählt. Dies bietet euch unter dem Raspberry Pi 4 einen deutlichen Geschwindigkeitsvorteil.
Stromversorgung
2,5″ Festplatten besitzen üblicherweise keine externe Stromversorgung. Sie werden komplett über den Computer, an den sie angeschlossen werden, mit Strom versorgt – hier also unser Raspberry Pi. Das ist einerseits praktisch und effizient, da wir kein zweites Netzteil im (Dauer-) Betrieb haben. Allerdings gibt es einen Haken: Bei manchen Festplatten ist der Startstrom höher, als er vom Pi geliefert werden kann. In diesem Fall startet die Festplatte beim Starten des Pis nicht.
Bei anderen Festplatten funktioniert es dagegen problemlos – zumindest dann, wenn euer Netzteil ausreichend dimensioniert ist. Zu empfehlen ist ein Netzteil mit mindestens 3A, so wie das offizielle Raspberry Pi 4 Netzteil.
Mit diesem Netzteil habe ich die Toshiba L200 in der 2TB-Ausführung an einem Raspberry Pi 4 (4 GB) und dem offiziellen 3A Netzgerät betrieben. In mehreren Versuchen startete die Festplatte im ORICO-Gehäuse zusammen mit dem Pi problemlos.
Stromverbrauch
Wenn sowohl der Raspberry Pi als auch die per USB angeschlossene Toshiba-Festplatte im Leerlauf sind (d.H. Schreib-Lesekopf geparkt, SMART-Wert 193 Load_Cycle_Count), werden nur noch 4 Watt verbraucht.
Beim Schreiben verbrauchen Pi und Platte zusammen etwa 7 Watt. Auf den Pi alleine fallen im Leerlauf etwa 1,9 Watt, die Differenz stammt somit von der Platte.
Sie lässt sich mit hdparm -y /dev/sda in den Schlafmodus (-Y für Standby) versetzen. Dann sinkt die Leistungsaufnahme des Gesamtsystems auf ca. 3 Watt. Die Festplatte ist hier recht strikt konfiguriert und fällt nach etwa einer Minute automatisch in den Schlafmodus.
Leistung
Schreibgeschwindigkeit
Die Schreibgeschwindigkeit wurde mit dem Linux-Standardwerkzeug dd gemessen:
dd if=/dev/zero of=/toshiba_2tb/file1 bs=1G count=1 oflag=direct
Getestet wurde auf einem frisch installierten Vanilla Raspberry Pi 4, ohne weitere Software. Dennoch habe ich drei Messungen durchgeführt, um sicher zu stellen, dass die Werte repräsentativ sind. Durchschnittswert: 114 MB/s.
- 111 MB/s
- 117 MB/s
- 115 MB/s
Mit deaktiviertem Schreibcache (hdparm):
sudo hdparm -W 0 /dev/sda
- 19,4 MB/s
- 19,4 MB/s
- 18,5 MB/s
Reaktionsgeschwindigkeit bei kleinen Dateien
In diesem Test schreiben wir 1000 sehr kleine Dateien von jeweils nur 512 KB.
dd if=/dev/zero of=/toshiba_2tb/file1 bs=512 count=1000 oflag=direct
Mit Schreibcache erhalten wir bei derart kleinen Dateien traumhafte 0,00022 ms pro Datei. Wenn der Schreibcache deaktiviert ist (runtergerechnet pro Datei, Durchschnittlich 14,1 ms):
- 15,4 ms
- 14,9 ms
- 12,0 ms
Lesegeschwindigkeit
Hierfür kann man hdparm direkt verwenden. Durch die Schalter -tT wird jeweils ein Test mit und einer ohne Cache ausgeführt. Wobei auch hier nur der Test ohne den Cache realistisch anzusehen ist.
$ sudo hdparm -tT /dev/sda
/dev/sda:
Timing cached reads: 2042 MB in 2.00 seconds = 1022.42 MB/sec
Timing buffered disk reads: 356 MB in 3.01 seconds = 118.17 MB/sec
Die drei Durchläufe ergaben folgende Ergebnisse (ohne Cache):
- 118,2 MB
- 120,8 MB
Fazit
Am nativen SATA-Port erreicht sie beispielsweise bei einer 1GB Testdatei um die 140 MB/s, während es am Pi bis zu 116 MB/s sind. Allerdings darf man nicht vergessen: Wir reden von einem kleinen Einplatinen-Computer, für den sind diese Ergebnisse durchaus beachtlich. Und überdies für viele Anwendungszwecke ausreichend. Zumal in diesen Dimensionen nicht mehr die Festplatte, sondern das Netzwerk zum Flaschenhals wird.
2,5″ Festplatten wie die Toshiba L200 sind damit eine günstige Alternative, um den Pi mit solidem Speicher auszustatten. Wer mehr Speicher braucht oder gerne einen RAID zur Ausfallsicherheit aufsetzen möchte, kann sich die 3,5″ Modelle anschauen.