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Revisión del disco duro empresarial HGST Ultrastar He10 de 10 TB

by Adam Armstrong

El volumen de datos, especialmente Big Data, continúa creciendo a un ritmo sorprendente, sin embargo, los presupuestos de TI no crecen al mismo ritmo. Las organizaciones buscan reducir el costo total de propiedad (TCO) para ayudarlas a abordar el creciente volumen de datos. La última unidad de helio de HGST, He10, es una herramienta eficaz que las empresas pueden utilizar para hacer precisamente eso. El He10 es un disco duro de 10 TB que utiliza la tecnología PMR y la tecnología comprobada HelioSeal de HGST. Este nuevo HDD está diseñado para brindar capacidad, eficiencia, confiabilidad y un uso reducido de energía al centro de datos.


El volumen de datos, especialmente Big Data, continúa creciendo a un ritmo sorprendente, sin embargo, los presupuestos de TI no crecen al mismo ritmo. Las organizaciones buscan reducir el costo total de propiedad (TCO) para ayudarlas a abordar el creciente volumen de datos. La última unidad de helio de HGST, He10, es una herramienta eficaz que las empresas pueden utilizar para hacer precisamente eso. El He10 es un disco duro de 10 TB que utiliza la tecnología PMR y la tecnología comprobada HelioSeal de HGST. Este nuevo HDD está diseñado para brindar capacidad, eficiencia, confiabilidad y un uso reducido de energía al centro de datos.

Como se indicó, la unidad está sellada y llena de helio para reducir la fricción. Con menos perturbaciones dentro de la unidad, caben más platos y se requiere menos energía. En comparación con una unidad de disco duro de 8 TB llena de aire, la He10 ofrece un 25 % más de capacidad, utiliza un 44 % menos de energía, es un 56 % más eficiente (vatios/TB) y es un 25 % más confiable. HGST ha agregado un actuador de dos etapas de segunda generación (el microactuador HGST) para ofrecer un mejor rendimiento a través de un mejor posicionamiento del cabezal. Este actuador se vuelve más importante en entornos de múltiples unidades (como un centro de datos) donde la vibración es más probable.

La unidad viene con interfaz SAS y SATA y tiene una garantía de 5 años. Para nuestra revisión, analizaremos el modelo SAS de 10 TB.

Especificaciones del HDD de helio HGST

  • Modelo
    • SAS: HUH7280xxAL420y
    • SATA: HUH7210xxALE60y
  • Interfaz: SAS 12 Gb/s, SATA 6 Gb/s
  • Capacidad (GB): 10 TB
  • Tamaño del sector (variable, Bytes/sector):
    • SAS:
      • 512e: 512/520/528
      • 4Kn: 4096, 4112, 4160, 4224
    • SATA:
      • 512e: 512
      • 4Kn: 4096
  • Densidad máxima de área (Gbits/pulgada cuadrada): 816
  • Factor de forma: disco duro de 3.5 pulgadas
  • Actuación:
    • Búfer de datos (MB): 256
    • Velocidad de rotación (RPM): 7200
    • Tasa de transferencia de interfaz (MB/seg, máx.): 600 (SATA) / 1,200 (SAS)
    • Tasa de transferencia sostenida (MB/seg., típ.): 249
    • Tiempo de búsqueda (lectura, ms, típico): 8.0
  • Fiabilidad:
    • Tasa de error (no recuperable, lectura de bits): 1 en 10^15
    • MTBF (M horas): 2.5
    • Ciclos de carga/descarga: 600,000
    • TFA: 0.35 %
    • Disponibilidad (horas/día x días/semana): 24×7
    • Confiabilidad - Garantía (años): 5
  • Inactivo (Bel): 2.0 
  • Potencia
    • Requisito: +5 V CC (+/-5 %), +12 V CC (+/-5 %)
    • En funcionamiento (W): 9.5 (SAS), 6.8 (SATA)
    • Inactivo (W): 5.8 (SAS), 5.0 (SATA)
  • Tamaño físico
    • Altura Z (mm): 26.1
    • Dimensiones (ancho x profundidad, mm): 101.6 (+/-0.25) x 147
    • Peso (g, máx.): 660
  • Ambiental (operativo)
    • Temperatura ambiente: 5º a 60ºC
    • Choque (onda semisinusoidal): 70
    • Vibración (5 a 500 Hz): 0.67 (XYZ)
  • Ambiental (no operativo)
    • Temperatura ambiente: -40º a 70ºC
    • Choque (onda semisinusoidal): 300
    • Vibración (5 a 500 Hz): 1.04 (XYZ)

Análisis de carga de trabajo sintética empresarial

Antes de iniciar cada uno de los puntos de referencia sintéticos fio, nuestro laboratorio preacondiciona el dispositivo en estado estable bajo una carga pesada de 16 subprocesos, con una cola pendiente de 16 por subproceso. Luego, el almacenamiento se prueba en intervalos establecidos con múltiples perfiles de profundidad de subprocesos/colas para mostrar el rendimiento con un uso ligero y pesado. Pruebas de preacondicionamiento y de estado estacionario primario:

  • Rendimiento (lectura+escritura de IOPS agregado)
  • Latencia promedio (latencia de lectura y escritura promediadas juntas)
  • Latencia máxima (máxima latencia de lectura o escritura)
  • Desviación estándar de latencia (desviación estándar de lectura+escritura promediada)

Nuestro análisis de carga de trabajo sintético empresarial condensado incluye un perfil diseñado para mostrar las E/S aleatorias máximas de cada dispositivo. Este perfil está diseñado para usarse como una línea de base comparable con las afirmaciones cruzadas del fabricante sobre velocidades de transferencia aleatorias.

  • 4k
    • 100 % de lectura o 100 % de escritura
    • 100% 4k
  • 8K 70/30
    • 70% lectura, 30% escritura
    • 100% 8K
  • 128K (secuencial)
    • 100 % de lectura o 100 % de escritura
    • 100% 128K

En la siguiente sección de esta revisión, mostraremos el rendimiento de 10TB He10 en configuraciones iSCSI y CIFS. HGST suministró a StorageReview ocho muestras de sus nuevos discos duros SAS, que configuramos en RAID10 en un Synology RackStation RC18015xs+. El resto de las unidades que probamos en un Synology DiskStation DS1815 + ya que eran interfaz SATA y el He10 es interfaz SAS. Si bien hay una clara diferencia en el rendimiento disponible de Synology de montaje en rack, limitamos las pruebas a cuatro puertos LAN de 1 GbE solamente, manteniendo el ancho de banda máximo en línea con el DS1815+. El rendimiento de acceso aleatorio de todos los discos duros probados hasta la fecha (en realidad, cualquier disco duro) sigue estando muy por debajo de los límites máximos de cualquiera de los Synology NAS.

Incluiremos las siguientes unidades como comparables en la configuración DS1815+:

En nuestra prueba de rendimiento que mide el rendimiento aleatorio 4K (CIFS), el He10 mostró una enorme ventaja en el rendimiento de escritura con 3,748 IOP, más de 1,000 IOPS más que el HDD más cercano, el Seagate IronWolf. En rendimiento de lectura, el He10 ocupó el tercer lugar con 626 IOPS.

En el rendimiento de iSCSI 4k, el He10 tuvo un sólido rendimiento de escritura con 2,029 IOPS, lo que lo colocó en segundo lugar general detrás de IronWolf. El rendimiento de lectura fue de 2,883 IOPS, lo que colocó al He10 en el medio y el fondo del paquete.

En cuanto a la latencia promedio de 4k (CIFS), el He10 una vez más tuvo el mejor rendimiento de escritura con 68.28 ms y un rendimiento de lectura que lo colocó en tercer lugar con 408.83 ms.

Cambiando a la latencia promedio iSCSI 4k, el He10 obtuvo el segundo mejor rendimiento de escritura con 126.16 ms y quedó cuarto en rendimiento de lectura con 88.76 ms.

La latencia máxima de 4k para CIFS mostró el He10 con el mejor rendimiento tanto en lectura como en escritura con 1,976 ms y 1,040 ms, respectivamente.

Para la latencia máxima de iSCSI 4k, el rendimiento del He10 no fue tan impresionante como el rendimiento de CIFS. Aunque ocupó el tercer lugar en rendimiento de escritura con 1,102 ms, tuvo el peor rendimiento en lectura con 2,981 ms.

La desviación estándar para CIFS una vez más colocó al He10 en la parte superior del paquete con 103 ms de escritura y 489 ms de lectura.

Para la desviación estándar de iSCSI, el He10 ocupó el tercer lugar en rendimiento de escritura con 148 ms, pero fue el penúltimo en latencia de lectura con 141 ms.

El siguiente punto de referencia prueba las unidades con una actividad de lectura/escritura del 100%, pero esta vez con un rendimiento secuencial de 8K. Con la configuración CIFS, el He10 tuvo el mejor rendimiento de escritura con diferencia, con 54,879 10,000 IOPS, y el siguiente disco más cercano, el WD Red, estaba más de 10 57,095 IOPS por detrás. Sin embargo, el rendimiento de lectura no fue tan impresionante, ya que el HeXNUMX terminó en tercer lugar general con XNUMX IOPS.

Al observar el 8 % de lectura/escritura de 100k para iSCSI, el He10 ocupó el cuarto lugar de siete en rendimiento de escritura con 21,948 10,696 IOPS. La unidad una vez más ocupó el tercer lugar en rendimiento de lectura con XNUMX XNUMX IOPS.

Nuestra próxima prueba cambia el enfoque de un escenario de lectura/escritura 8 % secuencial de 100K puro a una carga de trabajo mixta de 8/70 de 30K, donde mostraremos cómo se escala el rendimiento en una configuración de 2T/2Q hasta 16T/16Q. En CIFS, el He10 comenzó tercero desde el líder y terminó tercero desde la unidad de menor rendimiento. El He10 alcanzó un máximo de 490 IOPS.

En iSCSI, el He10 funcionó mejor que en CIFS para variar. El He10 comenzó cerca de la parte inferior del paquete, pero poco a poco se abrió camino hasta la cima, terminando con el rendimiento más alto de 2,274 IOPS.

En nuestra prueba de latencia promedio para una carga de trabajo mixta de 8K 70/30, en CIFS, la latencia promedio del He10 experimentó algunos picos antes de terminar alrededor de los 523 ms.

Para la latencia promedio de iSCSI, He10 nuevamente mostró un rendimiento general más sólido que en la configuración CIFS, terminando alrededor de 113 ms, la latencia más baja del grupo.

Para latencia máxima en CIFS, el He10 se desempeñó bien en general, terminó con la mejor latencia y apenas superó a la unidad de disco duro Seagate Enterprise de 8 TB.

En la latencia máxima de iSCSI, el He10 volvió a mostrar un buen rendimiento y terminó tercero con 1,317 ms.

Los resultados de latencia de desviación estándar para nuestro punto de referencia 8K 70/30 en CIFS mostraron que He10 una vez más tuvo un desempeño sólido, ocupando el tercer lugar después de ser superado por IronWolf por poco, terminando en 372.44ms (IronWolf terminó en 372.29ms).

En la configuración iSCSI, el He10 obtuvo la segunda mejor puntuación en desviación estándar, terminando en 109 ms.

Nuestra última prueba es el punto de referencia de 128K, que es una prueba secuencial de bloque grande que muestra la velocidad de transferencia secuencial más alta. En CIFS, todas las unidades publicaron velocidades de lectura cercanas entre sí. El He10 terminó quinto con 462.7 MB/s (la unidad con la puntuación más alta, Seagate Enterprise NAS de 6 TB, terminó con 462.9 MB/s). Sin embargo, el He10 tuvo la mejor velocidad de escritura por cierto margen con 454.9 MB/s.

En nuestra prueba de nivel de bloque iSCSI, el He10 pudo brillar un poco más con la mejor velocidad de escritura de 463 MB/s y la tercera mejor velocidad de lectura de 413 MB/s.

Conclusión

HGST ha continuado superando los límites de capacidad de los discos duros con su última unidad de helio, la He10 con 10 TB de capacidad. El He10 utiliza la tecnología HelioSeal de PMR y HGST para ofrecer más capacidad y menor consumo de energía que las unidades de 8 TB llenas de aire. El He10 viene con interfaz SAS o SATA y está listo para todas las aplicaciones principales que necesitan más capacidad. A esta vuelta, HGST agregó su nuevo microactuador que se supone que ofrece un mejor rendimiento a través de un posicionamiento mejorado de la cabeza.

En cuanto al rendimiento, probamos el He10, tanto en configuraciones CIFS como iSCSI, en el Synology RC18015xs+ frente al DS1815+ habitual, debido a que esta vez estábamos probando una interfaz SAS. En nuestros puntos de referencia de 4k, el He10 nos dio números tan altos como 3,748 IOPS en escritura y 2,883 IOPS en lectura, y números de latencia promedio tan bajos como 68.28 ms en escritura y 88.76 ms en lectura. En nuestro 8 % de lectura/escritura de 100k, el He10 pudo alcanzar 54,879 454.9 IOPS en rendimiento de escritura. Donde la unidad realmente brilló fue en nuestra prueba secuencial de bloques grandes con las mejores velocidades de escritura con 463 MB/s en CIFS y XNUMX MB/s en iSCSI.

Las cargas de trabajo secuenciales de bloques grandes son probablemente las más comunes para este tipo de unidad, por lo que es bueno ver un punto culminante de rendimiento allí. Las unidades de capacidad masiva de esta clase se encuentran en todo tipo de casos de uso, incluidos los sistemas de grabación de vigilancia, las plataformas de análisis de big data y los sistemas de archivo. Con el He10, HGST continúa admitiendo estos volúmenes de datos en crecimiento con discos duros cada vez más grandes y rápidos. 

Ventajas

  • 10TB de capacidad
  • Fuertes velocidades de escritura de bloques grandes
  • Fuerte rendimiento de escritura aleatoria de bloque pequeño

Contras

  • Rendimiento mixto en nuestro 8k 70/30

Lo más importante es...

El HGST He10 ofrece 10 TB de capacidad a través de la interfaz SAS y un buen rendimiento general donde cuenta con la tecnología probada HelioSeal de la empresa.

Página del producto HGST Ultrastar He10

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