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Revisión del disco duro empresarial HGST Ultrastar Helium He8 de 8 TB

by Adam Armstrong

En septiembre de 2012, HGST anunció por primera vez su Plataforma de disco duro de helio. Las unidades Helium comenzaron a enviarse el año siguiente en noviembre y, a partir del mes pasado, HGST ha implementado más de un millón de unidades. Anteriormente habíamos revisado el Ultrastar He6 6TB unidad de helio Ahora, HGST ha tomado su tecnología de helio y ha ampliado aún más la capacidad con el disco duro empresarial Ultrastar Helium He8 de 8 TB. El He8 está disponible en interfaz SAS 12Gb/s o SATA 6Gb/s. Las unidades ofrecen una velocidad de eje de 7,200 RPM, un búfer de disco de 128 MB y un rendimiento sostenido de la unidad de 205 MB/s.


En septiembre de 2012, HGST anunció por primera vez su Plataforma de disco duro de helio. Las unidades Helium comenzaron a enviarse el año siguiente en noviembre y, a partir del mes pasado, HGST ha implementado más de un millón de unidades. Anteriormente habíamos revisado el Ultrastar He6 6TB unidad de helio Ahora, HGST ha tomado su tecnología de helio y ha ampliado aún más la capacidad con el disco duro empresarial Ultrastar Helium He8 de 8 TB. El He8 está disponible en interfaz SAS 12Gb/s o SATA 6Gb/s. Las unidades ofrecen una velocidad de eje de 7,200 RPM, un búfer de disco de 128 MB y un rendimiento sostenido de la unidad de 205 MB/s.

Como dijimos anteriormente, 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. Según HGST, al comparar el He8 con una unidad de aire de 6 TB, verá un 23 % menos de energía inactiva y un 44 % más de vatios/TB. No solo eso, las unidades de helio más nuevas aumentan la capacidad hasta 8 TB (un 33 % más que las unidades de 6 TB) y tiene más casos de uso que Grabación magnética con tejas unidades El área principal de enfoque para las ventas de He8 sería la empresa y los centros de datos donde la densidad y la capacidad son primordiales y se comparan con el costo total de propiedad.

El disco duro empresarial HGST Ultrastar Helium He8 de 8 TB viene con una garantía de 5 años y tiene un precio de venta al público de $600.

Especificaciones del HDD de helio HGST

  • Modelo
    • SAS: HUH7280xxAL420y / HUH7280xxAL520y
    • SATA: HUH7280xxALN60y / HUH7280xxALE60y
  • Interfaz: SAS 12 Gb/s, SATA 6 Gb/s
  • Capacidad (GB): 8 TB
  • Tamaño del sector (variable, Bytes/sector):
  • SAS:
    • 512e: 512/520/528 512n
    • 4Kn: 4096, 4112, 4160, 4224
  • SATA:
    • 512e: 512
    • 4Kn: 4096
  • Densidad máxima de área (Gbits/pulgada cuadrada): 644
  • Factor de forma: disco duro de 3.5 pulgadas
  • Actuación:
    • Búfer de datos (MB): 128
    • 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.): 205
    • Tiempo de búsqueda (lectura, ms, típico): 8.5
  • Fiabilidad:
    • Tasa de error (no recuperable, lectura de bits): 1 en 10^15
    • MTBF (M horas): 2.5
    • Ciclos de carga/descarga: 600,000
    • 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): 9.1 (SAS), 7.4 (SATA)
    • Inactivo (W): 5.7 (SAS), 5.1 (SATA)
  • Tamaño físico
    • Altura Z (mm): 26.1
    • Dimensiones (ancho x profundidad, mm): 101.6 (+/-0.25) x 147
    • Peso (g, máx.): 650
  • 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)

Diseño y construcción

El Ultrastar He8 se ve bastante idéntico al He6, la diferencia es la indicación de una mayor capacidad y pesa un poco más. He8 es una unidad de disco duro herméticamente sellada llena de helio que permite que el diseño de disco 7Stac de HGST alcance los 8 TB de capacidad, lo que la convierte en la unidad de disco duro PMR de mayor capacidad de la industria con el mejor TCO de su clase para almacenamiento en la nube, así como entornos de escalamiento masivo, disco a disco. copia de seguridad de disco y entornos replicados o RAID. La parte frontal de las unidades tiene una etiqueta con información básica sobre la unidad, incluido el nombre del producto, la capacidad y el logotipo de HGST.

Debido a que Helium es una tecnología de unidad sellada, el empaque de la unidad es diferente. Si bien la mayoría de los discos duros son componentes ensamblados dentro de una carcasa que se atornilla, las unidades de helio deben fusionarse para sellar el helio.

El He8 es mucho más silencioso que sus hermanos de aire, es tan silencioso como el He6. Además de ser más silencioso, el disco también usa sustancialmente menos energía que el antiguo 5K7 de 4000 platos.

Antecedentes de prueba y comparables

Enterprise HDD comparables para esta revisión:

Análisis de rendimiento de aplicaciones

En el mercado empresarial, existe una gran diferencia entre el desempeño de los productos en papel y el desempeño en un entorno de producción real. Entendemos la importancia de evaluar el almacenamiento como un componente de sistemas más grandes, y lo que es más importante, cuán receptivo es el almacenamiento cuando interactúa con aplicaciones empresariales clave. Con este fin, hemos implementado pruebas de aplicaciones que incluyen nuestro propietario Rendimiento de MySQL a través de SysBench y Rendimiento de SQL Server a través de Benchmark Factory.

La Prueba de base de datos MySQL de Percona a través de SysBench La prueba de aplicación mide el rendimiento de la actividad OLTP. En esta configuración de prueba, usamos un grupo de Lenovo ThinkServer RD630s y cargue un entorno de base de datos en una sola unidad SATA, SAS o PCIe o en un grupo de HDD utilizando una tarjeta RAID LSI 9286-8e. Esta prueba mide el promedio de TPS (transacciones por segundo), la latencia promedio y la latencia promedio del percentil 99 en un rango de 2 a 32 subprocesos. Percona y MariaDB están utilizando las API de aplicaciones compatibles con flash Fusion-io en las versiones más recientes de sus bases de datos, aunque para los fines de esta comparación, probamos cada dispositivo en sus modos de almacenamiento en bloque "heredados".

En nuestro punto de referencia de transacciones promedio por segundo, el He8 comenzó detrás del otro y terminó en el medio del grupo con 280.77 TPS, mientras que Seagate Enterprise Capacity alcanzó los 336.28 TPS.

La medición de la latencia promedio en nuestra prueba Sysbench MySQL contó una historia similar, con el He8 comenzando detrás solo para terminar en el medio detrás de Seagate Enterprise una vez más. El He8 superó con una latencia promedio de 113.97ms.

En términos de nuestro peor escenario de latencia de MySQL (latencia del percentil 99), el He8 nuevamente terminó en el medio, sin embargo, funcionó mejor que el MG04SCA en todo momento.

Nuestra próxima prueba de base de datos cubre el rendimiento en el entorno SQL Server de Microsoft que aprovecha una base de datos SQL Server de 333 GB (escala 1,500) y mide el rendimiento transaccional y la latencia con una carga de 15,000 XNUMX VU.

Al igual que con la prueba de Sysbench, los resultados fueron muy similares en cuanto a la ubicación en el rendimiento. El He8 volvió a ocupar el segundo lugar en transacciones por segundo con una puntuación de 2873.4 TPS. Seagate Enterprise siguió teniendo el mejor desempeño con 3001.5 TPS.

La latencia nos mostró más de lo mismo con el He8 detrás de Seagate un poco más con una latencia de 477 ms frente a los 255 ms de Seagate.

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. Preacondicionamiento y pruebas primarias de estado estacionario:

  • 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 nuestra prueba de lectura y escritura aleatoria 100 % 4K, el He8 encabezó las listas en rendimiento de escritura con 314 IOPS muy por delante de las otras unidades. Por otro lado, el He8 ocupó el último lugar en rendimiento de lectura con solo 136 IOPS, aproximadamente cien por debajo del siguiente disco más cercano en rendimiento.

En cuanto a la latencia promedio, nuevamente vemos que el He8 tiene el mejor rendimiento en velocidades de escritura con 814.66 ms, y el peor rendimiento, con diferencia, en velocidades de lectura con 1,867.99 ms.

Con la latencia máxima, el He8 perdió el primer lugar de escritura con una velocidad de 3,204.9 ms, lo que lo convirtió en el penúltimo, nuevamente Seagate fue el mejor con 1,709 ms. Y el He8 quedó último por un amplio margen en latencia de lectura con una velocidad de 4,945 ms. La velocidad máxima de lectura fue de 3,903 ms del MG04SCA.

La desviación estándar mostró que el He8 aterrizó segundo en velocidad de escritura con 163.85 ms y tercero en velocidad de lectura con 505.18 ms.

En comparación con la carga de trabajo máxima fija de 16 subprocesos y 16 colas que realizamos en la prueba de escritura 100 % 4k, nuestros perfiles de cargas de trabajo mixtas escalan el rendimiento en una amplia gama de combinaciones de subprocesos/colas. En estas pruebas, abarcamos la intensidad de la carga de trabajo desde 2 subprocesos y 2 colas hasta 16 subprocesos y 16 colas. En rendimiento, el He8 luchó cerca de la parte inferior del paquete. Las otras unidades probadas lo superaron más o menos a lo largo de la prueba con el He6 cayendo por debajo del He8 varias veces. El He8 alcanzó un máximo de 203 IOPS.

En nuestro punto de referencia de latencia promedio, el He8 comenzó cerca y luego se quedó en la parte inferior del paquete.

Con la latencia máxima, hubo momentos en los que el He8 tuvo latencias generales más bajas, pero cerca del final volvió a ocupar el último lugar.

En desviación estándar, el He8 funcionó más en línea con el Seagate y se desempeñó mejor que el He6 y el MG04SCA.

Nuestra prueba Enterprise Synthetic Workload 128K es una prueba secuencial de bloque grande que muestra la velocidad de transferencia secuencial más alta para una unidad de disco. Al observar el rendimiento de 128K del 100 % de escritura y el 100 % de actividad de lectura, aunque el He8 no tuvo el mejor rendimiento, funcionó en línea con las unidades de mayor rendimiento. El He8 tenía velocidades de lectura y escritura de poco menos de 202 MB/s.

Conclusión

El disco duro empresarial HGST Ultrastar Helium He8 de 8 TB es un disco duro de mayor capacidad que su versión anterior. El He8 viene con interfaces SAS y SATA, velocidades de eje de 7200 RPM y un búfer de disco de 128 MB. HGST dice que el He8 proporciona un 33 % más de capacidad, al mismo tiempo que utiliza un 23 % menos de potencia en reposo y proporciona un 44 % más de vatios/TB que los discos duros de aire de 6 TB. A diferencia de las unidades SMR, el He8 se puede utilizar en la mayoría de las aplicaciones empresariales sin las restricciones de SMR. En nuestra revisión inicial del modelo de 6 TB, dudamos en recomendar las unidades de helio, ya que la tecnología era relativamente nueva. Sin embargo, HGST ahora ha implementado más de un millón de unidades de helio para probar su tecnología y se ha comprometido a utilizar tecnología de unidad sellada exclusivamente para su línea de capacidad de 3.5″ en el futuro.

En cuanto al rendimiento, no hay unidades de 8 TB de la competencia con las que hacer una comparación de manzana a manzana (Seagate Archive es una unidad de 8 TB pero usa tecnología SMR). En cambio, comparamos el He8 con su hermano de 6 TB junto con un disco duro empresarial de 5 TB y 6 TB. El He8 se desempeñó bien en nuestro Análisis de rendimiento de aplicaciones y quedó en segundo lugar en todas las pruebas. En nuestras cargas de trabajo sintéticas, el He8 tuvo el mayor rendimiento de escritura en puntos de referencia de 4k con 314 IOPS y la latencia promedio más baja con 814.66 ms. En nuestro 8 % de lectura/70 % de escritura de 30k, el He8 se colocó casi al final del paquete, incluso detrás de su predecesor. En nuestra prueba de bloque grande de 128k, vimos velocidades de poco menos de 202 MB/s tanto en lectura como en escritura, lo que está en línea con lo que afirma HGST. En general, no tiene el rendimiento más alto en comparación con otros en el nivel de almacenamiento a granel, pero la compensación es que el usuario gana un 33 % de capacidad, así como las ventajas de energía que ofrece el diseño sellado lleno de helio.

Al final, el He8 nuevamente muestra la destreza de diseño de HGST cuando se trata de integrar tecnología de punta. Esta plataforma sellada se está aprovechando aún más en un disco duro de 10 TB, aunque en forma de SMR administrado por host. Independientemente, HGST puede reclamar la corona de la unidad de 8 TB más rápida del mercado y, en los casos de uso donde la capacidad y el rendimiento son los más importantes, el He8 conquistará a muchos, a pesar de la prima de precio por TB. Aunque no es SMR, la unidad aún tiene limitaciones en la implementación, ninguna de las cuales es culpa suya. Los entornos RAID aún pueden ser desafiantes debido a los tiempos de reconstrucción y los arreglos que tienen grandes tablas de metadatos para administrar, probablemente no hagan la transición de inmediato a estas u otras unidades de alta capacidad. Pero para aquellos que usan pilas de almacenamiento que pueden aprovechar el gran aumento de capacidad y no quieren recibir el impacto de rendimiento de las unidades SMR de la competencia, el He8 debería ser un excelente controlador con miras a más implementaciones de escala PB.

Ventajas

  • Unidades PMR de mayor capacidad
  • Bajo consumo de energía
  • La tecnología ha demostrado su eficacia con el tiempo.
  • Disco duro de 8 TB más rápido

Contras

  • En general, no tan rápido como las unidades de 6 TB
  • Todavía un poco caro

Lo más importante es...

El disco duro HGST Ultrastar Helium He8 Enterprise es un disco duro de 8 TB que está disponible en interfaces SAS y SATA. Con el He8, los usuarios obtienen un aumento de la capacidad junto con una reducción del consumo de energía, lo que se traduce en un costo total de propiedad más bajo y el rendimiento más rápido en el punto de capacidad de 8 TB.

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