HGST Ultrastar SN100 Serie 2.5" NVMe SSD Testbericht

Ende letzten Jahres haben wir die überprüft HGST SN150 und fand, dass es sich um ein solides NVMe-Laufwerk mit guter Leistung handelt. Das SN100 ist das 2.5-Zoll-Äquivalent und ist wie das SN3.2 mit Kapazitäten von bis zu 150 TB erhältlich. Ziel von HGST ist es daher, die NVMe-Einführung zu vereinfachen und eine breite Palette an Formfaktoren und Kapazitäten bereitzustellen, um den meisten Anforderungen gerecht zu werden. Die HGST Ultrastar SN100-Serie ist genau das Konzipiert für Rechenzentrumsprofis, die eine hohe Anwendungsleistung bei niedrigen Gesamtbetriebskosten benötigen. Während die Unterstützung von 2.5-Zoll-NVMe-Laufwerken nicht mit SAS im Unternehmen mithalten kann, stehen für diejenigen, die dies wünschen, die Vorteile der Wartbarkeit vor dem Server im Vordergrund ein vertrautes Bereitstellungsmodell für ihre latenzempfindlichen Anwendungen.

HGST gibt die SN100 mit identischen Leistungszahlen im Vergleich zur SN150 an und betont, dass ihr NVMe-Laufwerk über die gesamte Lebensdauer der SSD hinweg bei allen Anwendungs-Workloads eine konstante Leistung liefern wird. Zu diesem Zweck bietet der SN100 eine Leistung von bis zu 310,000 gemischten zufälligen I/O-Leistungen, während die sequentiellen Lese- und Schreibgeschwindigkeiten 3 GB/s bzw. 1.6 GB/s erreichen sollten.

Der HGST SN150 verfügt außerdem über UEFI-Boot-Unterstützung. Dadurch werden nicht nur die Startzeiten und die Wiederaufnahme aus dem Ruhezustand beschleunigt, sondern auch die Sicherheit verbessert, indem der Vorstartprozess vor Bootkit-Angriffen geschützt wird. Darüber hinaus verfügt das HGST NVMe-Laufwerk über erweitertes Energiemanagement und Zuverlässigkeit auf Unternehmensniveau. Letztere besteht aus Flash-fähigem RAID, End-to-End-Datenpfadschutz, erweitertem ECC, sicherem Löschen und Stromausfallschutz.

Das SN5 verfügt über eine 100-Jahres-Garantie und ist mit Kapazitäten von 800 GB, 1.6 TB und 3.2 TB erhältlich.

HGST SN100 NVMe SSD-Spezifikationen

Konfiguration
Standardkapazitäten (GB): 3200 / 1600 / 800
Kapazitätsbereich (min.-max. GB): 2240–3820 / 1120–1910 / 560–955
Schnittstelle: PCIe 3.0 x4 (8639)
Formfaktoren: SFF 2.5-Zoll-Laufwerk
Eigenschaften:
- Lesedurchsatz (max. MB/s, sequenziell 128 KB): 3000/3000/2600
- Schreibdurchsatz (max. MB/s, sequenziell 128 KB): 1600/1600/1400
- Lese-IOPS (maximale IOPS, zufällig 4k): 743,000 / 743,000 / 634,000
- Schreib-IOPS (maximale IOPS, zufällig 4k): 140,000 / 140,000 / 80,000
- Gemischte IOPS (70/30 R/W, zufällig 4k): 310,000 / 310,000 / 190,000
- Lese-IOPS (maximale IOPS, zufällig 8k): 385,000 / 385,000 / 330,000
- Schreib-IOPS (maximale IOPS, zufällig 8k): 75,000 / 75,000 / 42,000
- Latenz 512B (μs): 20 / 20 / 20
Zuverlässigkeit
- MTBF4 (M Stunden):2.0
- Jährliche Ausfallrate (AFR): 0.44 % 0.44 %
- Ausdauer: 3 DW/D
Garantie: 5 Jahre
Physik
- Abmessungen, ohne Halterung (mm): 100.45 x 69.85 x 15
- Gewicht ohne Halterung (g): 177 / 174 / 166
Umwelt
- Stromverbrauch (aktiv/leer): 25 Watt / 8 Watt
- Betriebstemperatur: 0 ° bis 70 ° C.
- Nichtbetriebstemperatur: -40° bis 70°C
Luftstrom (LFM): 300
Thermische Drosselung: Unterstützt
Temperaturüberwachung: In-Band und Out-Band über SMBus
PowerSafe®-Technologie Datenschutz bei Stromausfall
Leistungsdrosselung wird unterstützt
Stromschienen: 3.3 V Aux, 12 V Versorgungsschiene
JEDEC-Konformität: 3-monatige Aufbewahrung bei 40 °C am EOL
Betriebssysteme
- Linux RHEL 6/7, SLES 12, CentOS 6/7, Open SUSE 12
- Windows Microsoft Server 2008 R2, Windows 2012, Windows 2012 Server
Software:
- HGST Gerätemanager (HDM): HDM 3.1 (CLI)
- NVMe-Standard: 1.1a
Herstellungsstandards: Penang, Malaysia ISO 9001:2008 zertifiziert, ISO 14001:2004 zertifiziert

Design und bauen

Wie die meisten Enterprise-Laufwerke hat das SN100 ein sehr einfaches Design. Das SN100 ist ein SFF-Laufwerk im 2.5-Zoll-Formfaktor mit einem schwarzen Metallgehäuse. Auf der Vorderseite eines Laufwerks befindet sich ein Aufkleber mit Informationen wie Modellnummer und Kapazität sowie dem HGST-Logo auf der rechten Seite.

An den Seiten des Laufwerks befinden sich Schraubenlöcher für die Montage und an beiden Enden befinden sich Belüftungslöcher für die passive Kühlung.

Auch die Unterseite des Laufwerks ist ohne Schnickschnack, lediglich mit einem kleinen Aufkleber mit Seriennummer und Herstellernummer versehen.

Hintergrund und Vergleiche testen

Das StorageReview Enterprise Test Lab bietet eine flexible Architektur für die Durchführung von Benchmarks für Unternehmensspeichergeräte in einer Umgebung, die mit der Umgebung vergleichbar ist, die Administratoren in realen Bereitstellungen vorfinden. Das Enterprise Test Lab umfasst eine Vielzahl von Servern, Netzwerken, Stromkonditionierungs- und anderen Netzwerkinfrastrukturen, die es unseren Mitarbeitern ermöglichen, reale Bedingungen zu schaffen, um die Leistung während unserer Überprüfungen genau zu messen.

Wir integrieren diese Details zur Laborumgebung und zu den Protokollen in Überprüfungen, damit IT-Experten und diejenigen, die für die Speicherbeschaffung verantwortlich sind, die Bedingungen verstehen können, unter denen wir die folgenden Ergebnisse erzielt haben. Keine unserer Bewertungen wird vom Hersteller der von uns getesteten Geräte bezahlt oder überwacht. Weitere Details zum StorageReview Enterprise Test Lab und einen Überblick über seine Netzwerkfähigkeiten finden Sie auf den jeweiligen Seiten.

Wir werden den HGST SN100 mit dem vergleichen Intel P3700, Memblaze PBlaze4 und Samsung XS1715 2.5-Zoll-NVMe-SSDs.

Analyse der Anwendungsauslastung

Um die Leistungsmerkmale von Enterprise-Speichergeräten zu verstehen, ist es wichtig, die Infrastruktur und die Anwendungs-Workloads in Live-Produktionsumgebungen zu modellieren. Unsere ersten Benchmarks für den HGST Ultrastar SN100 2.5“ sind daher die MySQL OLTP-Leistung über SysBench und Microsoft SQL Server OLTP-Leistung mit einer simulierten TCP-C-Arbeitslast. Für unsere Anwendungs-Workloads werden auf jedem Laufwerk zwei bis vier identisch konfigurierte VMs ausgeführt.

StorageReviews Microsoft SQL Server OLTP-Testprotokoll verwendet den aktuellen Entwurf des Benchmark C (TPC-C) des Transaction Processing Performance Council, einen Online-Transaktionsverarbeitungs-Benchmark, der die Aktivitäten in komplexen Anwendungsumgebungen simuliert. Der TPC-C-Benchmark kommt der Messung der Leistungsstärken und Engpässe der Speicherinfrastruktur in Datenbankumgebungen näher als synthetische Leistungsbenchmarks. Jede Instanz unserer SQL Server-VM für diese Überprüfung verwendet eine SQL Server-Datenbank mit 333 GB (Maßstab 1,500) und misst die Transaktionsleistung und Latenz unter einer Last von 15,000 virtuellen Benutzern.

Bei der Betrachtung der SQL Server-Ausgabe zeigte das HGST-Laufwerk Ergebnisse an der Spitze der Bestenliste mit einem führenden TPS von 3,157.79 und einem Gesamtwert von 3,157.47 TPS.

Die Ergebnisse der durchschnittlichen Latenz während des 15-Benutzer-SQL-Server-Benchmarks zeigten ein ähnliches Bild. Hier liegt der HGST wieder an der Spitze der Bestenliste (zusammen mit den Samsung- und Intel-Laufwerken) und weist in allen Spalten eine Latenz von 7.0 ms auf.

Der nächste Anwendungsbenchmark besteht aus einer über SysBench gemessenen Percona MySQL OLTP-Datenbank. Dieser Test misst die durchschnittliche TPS (Transaktionen pro Sekunde), die durchschnittliche Latenz sowie die durchschnittliche 99. Perzentil-Latenz. Percona und MariaDB verwenden die Flash-fähigen Anwendungs-APIs von Fusion-io in den neuesten Versionen ihrer Datenbanken, obwohl wir für diesen Vergleich jedes Gerät in seinen „alten“ Blockspeichermodi testen.

Beim Benchmark „Durchschnittliche Transaktionen pro Sekunde“ lag der HGST SN100 2.5 Zoll mit einem durchschnittlichen Wert von 5,650.83 TPS im Mittelfeld. Einzelne VMs reichten von 1,408.4 TPS bis 1,416.8 TPS.

Bei der Betrachtung der durchschnittlichen Latenzergebnisse befand sich das HGST-Laufwerk erneut im Mittelfeld (wenn auch nur 1.5 ms vom Spitzenreiter entfernt), wobei einzelne VMs zwischen 22.58 ms und 22.72 ms liefen und die Gesamtlatenz 22.65 ms betrug. Das Intel-Laufwerk zeigte mit einer Gesamtzeit von 22.15 ms Spitzenergebnisse.

In Bezug auf unser Worst-Case-MySQL-Latenzszenario (99. Perzentillatenz) rückte der HGST SN100 mit VMs, die zwischen 45.38 ms und 58.00 ms liefen, mit einer Gesamtzeit von nur 45.38 ms wieder an die Spitze der Bestenliste zurück.

Fazit

Insgesamt handelt es sich bei der HGST Ultrastar SN100-Serie um ein leistungsstarkes NVMe-Laufwerk, das bei Anwendungen, die von lokalem Speicher mit geringer Latenz profitieren können, eine recht gute Leistung erbringt. Eines der attraktivsten Merkmale dieses Laufwerks ist seine einfache Einsatzfähigkeit; Durch die Unterstützung standardmäßiger NVMe-Treiber können Benutzer sofort loslegen, ohne zusätzliche Software installieren zu müssen.

In unserem SQL Server TPC-C-Benchmark, der die SQL Server-Ausgabe für 15,000 virtuelle Benutzer untersucht, zeigte das HGST-Laufwerk Ergebnisse an der Spitze der Bestenliste mit einem führenden TPS von 3,157.79 und einem Gesamtwert von 3,157.47 TPS. Bei der durchschnittlichen Latenz lag das SN100 erneut an der Spitze (neben den Samsung- und Intel-Laufwerken) und verzeichnete eine Latenz von 7.0 ms für alle VMs.

In unseren Sysbench-Tests konnten wir eine starke Leistung des 100-Zoll-Laufwerks SN2.5 feststellen. Im Benchmark „Durchschnittliche Transaktionen pro Sekunde“ platzierte sich der HGST SN100 2.5 Zoll mit durchschnittlich 5,650.83 TPS im Mittelfeld der Bestenliste. Bei der durchschnittlichen Latenz desselben Tests lag der HGST erneut im Mittelfeld, wobei einzelne VMs zwischen 22.58 ms und 22.72 ms liefen und die Gesamtlatenz 22.65 ms betrug. Die Ergebnisse unseres Worst-Case-MySQL-Latenztests (99. Perzentillatenz) zeigten, dass der HGST SN100 wieder an der Spitze der Bestenliste steht, mit VMs, die zwischen 45.38 ms und 58.00 ms laufen, sowie einer Gesamtzeit von nur 45.38 ms.

Vorteile