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Seagate BarraCuda 510 NVMe SSD Testbericht

by Lyle Smith

Die Seagate BarraCuda 510 ist eine Consumer-Festplatte für Benutzer, die die NVMe-Schnittstelle in ihren ultradünnen Laptops, Workstations und Desktop-PCs nutzen möchten, obwohl sie auch in einem 2.5-SATA-Modell erhältlich ist. Die BarraCuda 2019 wurde erstmals während der CES 510 im Januar vorgestellt und verfügt über 3D-cTLC-NAND und Kapazitäten von bis zu 512 GB. Das neue Seagate-Laufwerk wird außerdem mit SeaTools SSD geliefert, der kostenlosen Software des Unternehmens, die ihre Laufwerke zur Zustandsüberwachung testet und analysiert.


Die Seagate BarraCuda 510 ist eine Consumer-Festplatte für Benutzer, die die NVMe-Schnittstelle in ihren ultradünnen Laptops, Workstations und Desktop-PCs nutzen möchten, obwohl sie auch in einem 2.5-SATA-Modell erhältlich ist. Die BarraCuda 2019 wurde erstmals während der CES 510 im Januar vorgestellt und verfügt über 3D-cTLC-NAND und Kapazitäten von bis zu 512 GB. Das neue Seagate-Laufwerk wird außerdem mit SeaTools SSD geliefert, der kostenlosen Software des Unternehmens, die ihre Laufwerke zur Zustandsüberwachung testet und analysiert.

Seagate gibt an, dass ihre Festplatte für eine Vielzahl anspruchsvoller Anwendungen ausgelegt ist, darunter 4K-Videoverarbeitung, Hardcore-Gaming und Multitasking mit ressourcenintensiver Software. Mit seiner PCIe Gen3 ×4 NVMe 1.3-Schnittstelle und den angegebenen sequentiellen Lese- und Schreibgeschwindigkeiten von bis zu 3,400 MB/s bzw. 2,100 MB/s ist es sicherlich darauf ausgelegt, unter diesen Bedingungen erfolgreich zu sein; Das bleibt jedoch abzuwarten.

Was die Zuverlässigkeit und Ausdauer betrifft, gewährt Seagate auf sein neues BarraCuda-Laufwerk eine 5-Jahres-Garantie und gibt gleichzeitig eine MTBF von 1.8 Mio. Stunden und insgesamt bis zu 320 geschriebene Terabyte an. Verbraucher haben außerdem die Möglichkeit, einen Rescue Data Recovery Services-Plan zu erwerben, der ihnen Zugang zu einem globalen Team von Datenrettungsexperten verschafft, falls Sie Ihre Daten verlieren.

Die Seagate BarraCuda 510 wird mit einer eingeschränkten 5-Jahres-Garantie und einem UVP von 70 US-Dollar für die 256 GB und 110 US-Dollar für die 512 GB geliefert. Für diesen Test schauen wir uns das 512-GB-Modell an.

Technische Daten der Seagate BarraCuda 510

Schnittstelle PCIe G3 ×4, NVMe 1.3
NAND-Flash-Speicher 3D TLC
Formfaktor M.2 2280-S2
Kennzahlen
Sequentielles Lesen (max., MB/s) 128 KB 3,400 (256 GB) 3,100 (512 GB)
Sequentielles Schreiben (max. MB/s), 128 KB 2,180 (256 GB), 1,050 (512 GB)
Zufälliges Lesen (max. IOPS), 4 KB QD32 T8 350,000 (256 GB), 180,000 (512 GB)
Zufälliges Schreiben (max. IOPS), 4 KB QD32 T8 530,000 (256 GB), 260,000 (512 GB)
Ausdauer/Zuverlässigkeit
Gesamtzahl der geschriebenen Bytes (TB) 320 (512 GB), 160 (512 GB)
Mittlere Zeit zwischen Ausfällen (MTBF, Stunden) 1,800,000
Garantie, eingeschränkt (Jahre) 5
Power Management
Wirkleistung, Durchschnitt (W) 4.2 (512 GB), 3.0 (256 GB)
Leerlaufleistung PS3, Durchschnitt (mW) 16
Low Power L1.2-Modus (mW) 2
Umwelt
Temperatur, interner Betrieb (°C) 0 bis 70
Temperatur, außer Betrieb (°C) –40 bis 85
Schock, außer Betrieb: 0.5 ms (Gs) 1500
Premium Funktionen TRIMMEN
SMART
Halogen frei
RoHS-Konformität

Seagate BarraCuda 510 Leistung

Testbed

Die bei diesen Tests eingesetzte Testplattform ist a Dell PowerEdge R740xd Server. Wir messen die SATA-Leistung über eine Dell H730P RAID-Karte in diesem Server, obwohl wir die Karte nur in den HBA-Modus versetzt haben, um die Auswirkungen des RAID-Karten-Cache zu deaktivieren. NVMe wird nativ über eine M.2-zu-PCIe-Adapterkarte getestet. Die verwendete Methodik spiegelt den Arbeitsablauf des Endbenutzers besser wider, indem sie Konsistenz-, Skalierbarkeits- und Flexibilitätstests innerhalb virtualisierter Serverangebote durchführt. Ein großer Fokus liegt auf der Laufwerkslatenz über den gesamten Lastbereich des Laufwerks, nicht nur auf den kleinsten QD1-Ebenen (Queue-Depth 1). Wir tun dies, weil viele der gängigen Verbraucher-Benchmarks die Arbeitslastprofile der Endbenutzer nicht ausreichend erfassen.

Houdini von SideFX

Der Houdini-Test wurde speziell zur Bewertung der Speicherleistung im Zusammenhang mit der CGI-Wiedergabe entwickelt. Der Prüfstand für diese Anwendung ist eine Variante des Kernservertyps Dell PowerEdge R740xd, den wir im Labor verwenden, mit zwei Intel 6130-CPUs und 64 GB DRAM. In diesem Fall haben wir Ubuntu Desktop (ubuntu-16.04.3-desktop-amd64) mit Bare-Metal installiert. Die Ausgabe des Benchmarks wird in Sekunden bis zum Abschluss gemessen, wobei weniger besser ist.

Die Maelstrom-Demo stellt einen Abschnitt der Rendering-Pipeline dar, der die Leistungsfähigkeiten des Speichers hervorhebt, indem er seine Fähigkeit demonstriert, die Auslagerungsdatei effektiv als eine Form von Erweiterungsspeicher zu nutzen. Der Test schreibt die Ergebnisdaten nicht aus und verarbeitet die Punkte nicht, um den Wandzeiteffekt der Latenzauswirkungen auf die zugrunde liegende Speicherkomponente zu isolieren. Der Test selbst besteht aus fünf Phasen, von denen wir drei im Rahmen des Benchmarks durchführen:

Lädt gepackte Punkte von der Festplatte. Dies ist die Zeit zum Lesen von der Festplatte. Hierbei handelt es sich um Single-Threaded, was den Gesamtdurchsatz einschränken kann.
Entpackt die Punkte in ein einzelnes flaches Array, damit sie verarbeitet werden können. Wenn die Punkte nicht von anderen Punkten abhängig sind, kann der Arbeitssatz so angepasst werden, dass er im Kern bleibt. Dieser Schritt ist multithreaded.
(Nicht ausführen) Verarbeiten Sie die Punkte.
Packt sie in Bucket-Blöcke um, die für die Speicherung auf der Festplatte geeignet sind. Dieser Schritt ist multithreaded.
(Nicht ausgeführt) Schreiben Sie die in Buckets unterteilten Blöcke zurück auf die Festplatte.

Betrachtet man die Leistung der Renderzeit (wobei weniger besser ist), erzielte die BarraCuda 510 3,859.2 Sekunden und lag damit fast am Schlusslicht.

SQL Server-Leistung

Wir verwenden eine schlanke virtualisierte SQL Server-Instanz, um angemessen darzustellen, was ein Anwendungsentwickler auf einer lokalen Workstation verwenden würde. Der Test ähnelt dem, den wir auf Speicher-Arrays und Unternehmenslaufwerken durchführen, wurde jedoch reduziert, um eine bessere Annäherung an das Verhalten des Endbenutzers zu erhalten. Der Workload basiert auf dem aktuellen Entwurf des Benchmark C (TPC-C) des Transaction Processing Performance Council, einem Online-Transaktionsverarbeitungs-Benchmark, der die Aktivitäten in komplexen Anwendungsumgebungen simuliert.

Die schlanke SQL Server-VM ist mit drei vDisks konfiguriert: 100-GB-Volume für den Start, ein 350-GB-Volume für die Datenbank und Protokolldateien und ein 150-GB-Volume für die Datenbanksicherung, die wir nach jedem Lauf wiederherstellen. Aus Sicht der Systemressourcen konfigurieren wir jede VM mit 16 vCPUs, 32 GB DRAM und nutzen den LSI Logic SAS SCSI-Controller. Dieser Test verwendet SQL Server 2014, das auf Windows Server 2012 R2-Gast-VMs ausgeführt wird, und wird durch Dells Benchmark Factory für Datenbanken belastet.

SQL Server-Testkonfiguration (pro VM)

  • Windows Server 2012 R2
  • Speicherbedarf: 600 GB zugewiesen, 500 GB genutzt
  • SQL Server 2014
    • Datenbankgröße: Maßstab 1,500
    • Virtuelle Client-Auslastung: 15,000
    • RAM-Puffer: 24 GB
  • Testdauer: 3 Stunden
    • 2.5 Stunden Vorkonditionierung
    • 30-minütiger Probezeitraum

Ein Blick auf die SQL Server-Ausgabe zeigt die BarraCuda 510 mit 3,147.2 TPS, was unter den getesteten Laufwerken unterdurchschnittlich war.

Bei der durchschnittlichen SQL Server-Latenz verzeichnete das neue Seagate 23 ms und landete damit erneut ganz unten auf der Bestenliste.

VDBench-Workload-Analyse

In unserer ersten VDBench-Workload-Analyse haben wir die zufällige 4K-Leseleistung untersucht. Hier startete die BarraCuda 510 mit knapp 100μs, was in etwa der Startlatenz aller Laufwerke entsprach. Was die Spitzenleistung anbelangt, belegte der WD mit 255,647 IOPS bei einer Latenz von 501 μs den zweiten Platz in der Gesamtwertung, was mit deutlichem Abstand der letzte Platz war.

Zufälliges 4K-Schreiben zeigte erneut ungleichmäßige Ergebnisse. Beginnend bei 26 μs zeigte sich kurz vor der 100-IOPS-Marke ein enormer Anstieg der Latenz und endete bei 98,048 IOPS bei 1,229 μs.

Als nächstes wechselten wir zu sequentiellen Workloads. Bei 64K-Lesevorgängen startete die BarraCuda 510 mit der zweithöchsten Latenz von 328μs. Was die Spitzenleistung angeht, belegte das Laufwerk mit 12,040 IOPS oder 753 MB/s bei einer Latenz von 1,327 μs den letzten Platz.

Beim sequentiellen Schreiben mit 64 KB startete das BarraCuda-Laufwerk erneut mit einer Latenz von etwa 80 μs, während es mit 7,728.4 IOPS oder 483 MB/s bei 2,055 μs seinen Höhepunkt erreichte.

Als nächstes haben wir uns unsere VDI-Benchmarks angesehen, die darauf ausgelegt sind, die Laufwerke noch stärker zu belasten. Zu diesen Tests gehören Boot, Erstanmeldung und Montagsanmeldung. Beim Boot-Test startete das Seagate BarraCuda-Laufwerk mit einer Latenz von etwa 175 μs, was die höchste unter den getesteten Laufwerken war. Das Seagate erreichte mit 57,639 IOPS bei einer Latenz von 616 μs den letzten Platz.

Bei der ersten VDI-Anmeldung startete das BarraCuda-Laufwerk mit der zweithöchsten Latenz von 166 μs. Mit 24,731 IOPS bei einer Latenz von 1,209 μs erreichte es den letzten Platz.

Mit VDI Monday Login startete das Seagate-Laufwerk mit der höchsten Latenz von 189 μs. Das Laufwerk erreichte einen Spitzenwert von 19,754 IOPS mit einer Latenz von 807 μs und belegte damit den letzten Platz unter den getesteten Laufwerken.

Schlussfolgerung

Die Seagate BarraCuda 510 ist die neueste Ergänzung zum 3D-cTLC-NAND-SSD-Portfolio des Unternehmens und wurde für alle entwickelt, die ihre Heim-PCs mit schneller NVMe-Technologie aufrüsten möchten. Der 512 ist in zwei Kapazitäten von 256 GB und 510 GB erhältlich und verfügt über eine Reihe nützlicher Software wie SeaTools SSD und Rescue Data Recovery Services, um sicherzustellen, dass Ihre Daten geschützt sind. Gleichzeitig bietet er mit 1.8 Mio. Stunden MTBF und bis zu 320 Terabyte geschriebenen Daten eine gute Ausdauerleistung. In unserem Test haben wir die 512-GB-Kapazität getestet, die im Vergleich zum Modell mit kleinerer Kapazität wahrscheinlich eine etwas bessere Leistung aufweist.

Leider blieb das 510 in unseren Leistungstests hinter anderen getesteten Laufwerken zurück. Betrachtet man die Leistung der Anwendungs-Workload-Analyse, zeigte das Seagate-Laufwerk Ergebnisse nahe dem unteren Ende der SQL-Bestenliste für das Verbrauchersegment und zeigte 3,147.2 TPS und eine durchschnittliche Latenz von 23 ms. Damit erreichte es in TPS mehr oder weniger die gleiche Leistung wie das preisgünstige Kingston A1000-Laufwerk, lag jedoch bei der Latenz weit hinter dem letzten Platz. Die Leistung der BarraCuda 510 war in unserem Houdini-Test mit 3,852.2 Sekunden etwas besser und lag knapp unter der Intel 760p. Diese Ergebnisse sind jedoch nicht überraschend, da die Top-Laufwerke etwas außerhalb ihrer Klasse liegen.

Bei 4K-Lese- und Schreibvorgängen zeigte das Laufwerk mit 255,647 IOPS bzw. 98,048 IOPS unterdurchschnittliche Ergebnisse. Bei der Umstellung auf 64 Lese- und Schreibvorgänge zeigte die Barracuda 510 eine Leistung von 753 MB/s bzw. 483 MB/s, was im Wesentlichen der Hälfte der Leistung des Hochleistungslaufwerks entsprach. Die Latenz war mehr oder weniger gleich. Unsere VDI-Benchmarks ergaben, dass der Barracuda 510 mit 58 IOPS beim Booten, 25 IOPS beim ersten Login und 19 IOPS beim Montag-Login eine durchschnittliche bis mittelmäßige Leistung aufwies, die alle den letzten Platz belegten.

Da die Leistung der Seagate Barracuda 510 niedrig bis durchschnittlich ist, kommt es auf den Preis an. Wenn es zum richtigen Preis erhältlich ist, eignet es sich für die meisten Anwendungsfälle als gutes NVMe-Laufwerk.

Seagate Barracuda 510

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