La serie Ultrastar SN100 de SSD empresariales es la primera incursión de HGST en las unidades NVMe, y su trabajo anterior se centró en la interfaz SAS. La familia de unidades se divide en dos categorías, la SN100 se refiere al factor de forma de 2.5″ y la SN150 significa factor de forma de tarjeta adicional (AIC) de media altura y media longitud. En cualquier forma, las unidades están diseñadas para cumplir con las cargas de trabajo más exigentes con énfasis en aplicaciones empresariales, de hiperescala y en la nube. La serie SN100 viene en capacidades de hasta 3.2 TB y ofrece un rendimiento de lectura de hasta 3 GB/s (seq. 128k) y lectura y escritura aleatorias de IOPS de 743,000 140,000 y XNUMX XNUMX respectivamente.
La serie Ultrastar SN100 de SSD empresariales es la primera incursión de HGST en las unidades NVMe, y su trabajo anterior se centró en la interfaz SAS. La familia de unidades se divide en dos categorías, la SN100 se refiere al factor de forma de 2.5″ y la SN150 significa factor de forma de tarjeta adicional (AIC) de media altura y media longitud. En cualquier forma, las unidades están diseñadas para cumplir con las cargas de trabajo más exigentes con énfasis en aplicaciones empresariales, de hiperescala y en la nube. La serie SN100 viene en capacidades de hasta 3.2 TB y ofrece un rendimiento de lectura de hasta 3 GB/s (seq. 128k) y lectura y escritura aleatorias de IOPS de 743,000 140,000 y XNUMX XNUMX respectivamente.
Las unidades SN150 AIC están disponibles en capacidades de 1.6 TB y 3.2 TB, el factor de forma de 2.5″ también agrega una capacidad de 800 GB. Todas las unidades se basan en la larga historia de HGST de ofrecer soluciones flash empresariales de calidad e incluyen; Soporte de arranque UEFI, administración de energía avanzada y confiabilidad de nivel empresarial gracias a características como RAID compatible con flash, protección de ruta de datos de extremo a extremo, ECC avanzado y protección contra fallas de energía. Las unidades tienen una garantía de cinco años y admiten una cifra de resistencia de tres escrituras de unidad por día.
Nuestra unidad de revisión es la capacidad de 3.2 TB del SN150 AIC.
Especificaciones de SSD NVMe de la serie HGST Ultrastar SN100
- Interfaz: PCIe 3.0 x4:
- Factor de forma:
- Tarjeta complementaria HH-HL
- Unidad SFF de 2.5 pulgadas
- Capacidades (GB):
- 3200 / 1600 (AIC)
- 800 (2.5 pulgadas)
- Performance
- Rendimiento de lectura (máx. MB/s, secuencial 128k): 3000
- Rendimiento de escritura (máx. MB/s, secuencial 128k): 1600
- Leer IOPS (IOPS máx., aleatorio 4k): 743,000 XNUMX
- Escribir IOPS (IOPS máx., aleatorio 4k): 140,000 XNUMX
- IOPS mixto (70/30 L/E, 4k aleatorio): 310,000 XNUMX
- Leer IOPS (IOPS máx., aleatorio 8k): 385,000 XNUMX
- Escribir IOPS (IOPS máx., aleatorio 8k): 75,000 XNUMX
- Latencia 512B (µs): 20
- Fiabilidad
- MTBF (M horas): 2
- Tasa de falla anual (AFR): 0.44%
- Resistencia: 3 DW/D
- Consumo de energía (activo/inactivo): 25 vatios / 8 vatios
- Temperatura de funcionamiento: 0 ° a 55 ° C
- Temperatura no operativa: -40° a 70°C
- Flujo de aire (LFM): 300
- Garantía: años 5
Diseño y construcción
El HGST Ultrastar SN150 tiene un factor de forma PCIe x4 de media altura y media longitud. La tarjeta en sí no utiliza ninguna marca y no tiene información de la unidad en el anverso.
Un disipador de calor cubre la mayor parte de la unidad; con este diseño, el calor generado por la tarjeta se disipará por convección forzada. HGST indica que el flujo de aire debe salir hacia el extremo del soporte de la tarjeta. Además, el SN150 tiene múltiples sensores de temperatura integrados, que monitorean los componentes críticos del variador. Si se detecta un problema, activará el sistema de estrangulamiento térmico para evitar daños por sobrecalentamiento.
La interfaz PCIe 3.0 x4 se encuentra en la parte inferior del AIC SN150.
En el lado opuesto del disipador de calor podemos ver los cuatro paquetes NAND, cada uno de los cuales aprovecha la tecnología A19nm eMLC NAND, debajo de la etiqueta con la información del dispositivo. También podemos ver la Micron DRAM.
Antecedentes de prueba y comparables
El Laboratorio de pruebas de StorageReview Enterprise proporciona una arquitectura flexible para realizar pruebas comparativas de dispositivos de almacenamiento empresarial en un entorno comparable al que encuentran los administradores en implementaciones reales. El Enterprise Test Lab incorpora una variedad de servidores, redes, acondicionamiento de energía y otra infraestructura de red que permite a nuestro personal establecer condiciones del mundo real para medir con precisión el rendimiento durante nuestras revisiones.
Incorporamos estos detalles sobre el entorno de laboratorio y los protocolos en las revisiones para que los profesionales de TI y los responsables de la adquisición de almacenamiento puedan comprender las condiciones en las que hemos logrado los siguientes resultados. El fabricante del equipo que estamos probando no paga ni supervisa ninguna de nuestras revisiones. Detalles adicionales sobre el Laboratorio de pruebas de StorageReview Enterprise y una descripción general de sus capacidades de red están disponibles en esas respectivas páginas.
Probamos el HGST SN100 mientras lo comparamos con los siguientes otros SSD AIC NVMe:
- Memblaze PBlaze4 3.2TB
- Intel DC P3608 1.6 TB
- Huawei ES3000v2 3.2TB
- Huawei ES3000v1 1.6TB
Análisis de la carga de trabajo de la aplicación
Para comprender las características de rendimiento de los dispositivos de almacenamiento empresarial, es esencial modelar la infraestructura y las cargas de trabajo de las aplicaciones que se encuentran en los entornos de producción en vivo. Nuestros primeros puntos de referencia para el HGST Ultrastar SN100 son, por lo tanto, el Rendimiento de MySQL OLTP a través de SysBench y Rendimiento de OLTP de Microsoft SQL Server con una carga de trabajo de TCP-C simulada. Para nuestras cargas de trabajo de aplicaciones, cada unidad ejecutará de 2 a 4 máquinas virtuales configuradas de manera idéntica.
Reseñas de almacenamiento Protocolo de prueba OLTP de Microsoft SQL Server emplea el borrador actual del Benchmark C (TPC-C) del Transaction Processing Performance Council, un benchmark de procesamiento de transacciones en línea que simula las actividades que se encuentran en entornos de aplicaciones complejos. El punto de referencia TPC-C se acerca más que los puntos de referencia de rendimiento sintéticos para medir las fortalezas de rendimiento y los cuellos de botella de la infraestructura de almacenamiento en entornos de bases de datos. Cada instancia de nuestra VM de SQL Server para esta revisión utiliza una base de datos de SQL Server de 333 GB (escala 1,500) y mide el rendimiento transaccional y la latencia bajo una carga de 15,000 XNUMX usuarios virtuales.
Al observar la salida de SQL Server, la unidad HGST mostró resultados en la parte inferior de la tabla de clasificación con un TPS superior de 3,152.13 con un total de 3,149.97 TPS.
En cuanto a los resultados de latencia promedio durante la evaluación comparativa de 15k usuarios de SQL Server, se mostró que la unidad HGST en la parte superior de la tabla de clasificación con las SSD SanDisk, Memblaze y Huawei (todas registraron 7.0 ms).
El siguiente punto de referencia de la aplicación consiste en una base de datos Percona MySQL OLTP medida a través de SysBench. Esta prueba mide el promedio de TPS (transacciones por segundo), la latencia promedio y la latencia promedio del percentil 99. 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 el punto de referencia de transacciones promedio por segundo, el HGST estaba cerca de la parte superior de la tabla de clasificación y justo detrás de las unidades Memblaze e Intel con 5,853.6 TPS en total. Las máquinas virtuales individuales oscilaron entre 1,477.3 TPS y 1,448.0 TPS.
Al observar los resultados de latencia promedio, HGST mostró resultados bastante buenos, con máquinas virtuales individuales funcionando entre 21.66 ms y 22.10 ms y una latencia total de 21.87 ms.
En términos de nuestro peor escenario de latencia de MySQL (latencia del percentil 99), el HGST mostró que las máquinas virtuales se ejecutaban entre 49.62 ms y 50.07 ms (con un total de 49.81 ms), mientras que la unidad SanDisk de mayor rendimiento contaba con un impresionante total de solo 41.92 ms.
Análisis de carga de trabajo sintética empresarial
El rendimiento de la memoria flash varía a medida que la unidad se acondiciona a su carga de trabajo, lo que significa que el almacenamiento flash se debe acondicionar antes de cada uno de los puntos de referencia sintéticos fio para garantizar que los puntos de referencia sean exactos. Cada una de las unidades comparables se borra de forma segura utilizando las herramientas del proveedor y se preacondicionan en estado estable con una carga pesada de 16 subprocesos y una cola pendiente de 16 por subproceso.
- 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)
Una vez que se completa el preacondicionamiento, cada dispositivo se prueba en intervalos a través de múltiples perfiles de profundidad de subprocesos/colas para mostrar el rendimiento con un uso ligero y pesado. Nuestro análisis de carga de trabajo sintético para Memblaze Pblaze4 utiliza dos perfiles, que se utilizan ampliamente en las especificaciones y puntos de referencia del fabricante. Es importante tener en cuenta que las cargas de trabajo sintéticas nunca representarán al 100 % la actividad observada en las cargas de trabajo de producción y, de alguna manera, representarán de manera imprecisa una unidad en escenarios que no ocurrirían en el mundo real.
- 4k
- 100 % de lectura y 100 % de escritura
- 8k
- 70 % de lectura/30 % de escritura
En nuestra prueba de preacondicionamiento de escritura de 4k de rendimiento, el HGST comenzó en aproximadamente 440,000 160,000 IOPS mientras alcanzaba una marca de estado estable de alrededor de 3.2 XNUMX IOPS. La unidad de mayor rendimiento general aquí fue la unidad Huawei de XNUMX TB.
A continuación, observamos la latencia promedio donde la unidad menos consistente fue principalmente HGST, ya que tuvo los picos de latencia más grandes durante la mayor parte de la prueba. El disco principal aquí fue el Huawei de 3.2 TB una vez más, con un estado estable que midió poco más de 1.0 ms.
Al medir la latencia máxima, el HGST fue una de las unidades más inconsistentes debido a algunos picos importantes en varios puntos durante la prueba (aunque terminó con la segunda latencia más baja al final). En general, la unidad Intel mostró el mejor rendimiento.
Los cálculos de desviación estándar están diseñados para facilitar la visualización de la consistencia de los resultados de rendimiento de latencia SSD. En este escenario, las lecturas fueron bastante inconsistentes en todos los ámbitos. Aunque tuvo algunos picos notables en el camino, el HGST en realidad tenía la mejor latencia al final de la prueba. Intel obtuvo los resultados más estables en general, rondando los 1.6 ms en su estado estable.
Ahora que las unidades han sido preacondicionadas, veremos el punto de referencia sintético principal de 4k. En rendimiento, el HGST mostró resultados intermedios con 706,394 144,933 IOPS de lectura y 851,693 157,940 IOPS de escritura. La unidad Intel obtuvo el mejor desempeño en la columna de lectura con un impresionante 3.2 229,914 IOPS (alcanzando XNUMX XNUMX IOPS de escritura), mientras que la unidad Huawei de XNUMX TB mostró el mejor rendimiento de escritura con XNUMX XNUMX IOPS.
Al observar la latencia promedio, se mostró que la unidad HGST tenía una lectura de 0.36 ms y una escritura de 1.76 ms. Intel registró la mejor latencia promedio en lecturas con 0.30 ms, mientras que la unidad Huawei de 3.2 TB registró la mejor latencia de escritura con 1.11 ms.
En latencia máxima, la unidad HGST publicó resultados impresionantes con 4.9 ms de lectura y 33.4 ms de escritura. El mejor desempeño en lecturas fue la unidad Memblaze con 4.6ms; sin embargo, tenía una latencia de escritura significativamente mayor.
Al observar la desviación estándar, se muestra el HGST con resultados impresionantes una vez más, con 0.146 ms de lectura y 1.584 ms de escritura, siendo esta última la latencia de escritura más alta entre las unidades probadas. El mejor desempeño en lecturas fue la unidad Memblaze, que se jactó de 0.107 ms en lecturas.
Nuestra siguiente carga de trabajo usa transferencias de 8k con una proporción de 70 % de operaciones de lectura y 30 % de operaciones de escritura. Nuevamente, comenzaremos con los resultados del preacondicionamiento antes de pasar a las pruebas principales. En rendimiento, la unidad HGST mostró un rendimiento inconsistente durante la marca de 80 minutos, con velocidades de ráfaga que alcanzaron aproximadamente 460,000 187,000 IOPS. Terminó con una especie de estado estable de alrededor de XNUMX XNUMX IOPS, donde la mayoría de las unidades también terminaron. La unidad más estable con diferencia fue la Memblaze.
A continuación, observamos la latencia promedio donde la unidad menos consistente fue la HGST, aunque tuvo la segunda mejor latencia promedio al final de la prueba. El disco principal aquí fue el Huawei 3.2TB una vez más, con una latencia promedio de terminal de poco menos de 1.0ms.
Al medir la latencia máxima, el HGST fue una de las unidades más inconsistentes y sufrió picos importantes durante la totalidad de nuestra prueba. Sin embargo, en general, la unidad Memblaze tuvo los resultados menos consistentes, mientras que las unidades Huawei e Intel mostraron el mejor rendimiento.
Los cálculos de desviación estándar están diseñados para facilitar la visualización de la consistencia de los resultados de rendimiento de latencia SSD. En este escenario, el HGST tuvo una serie importante de picos al comienzo de la prueba hasta aproximadamente los 70 minutos. El Huawei de 3.2 TB tuvo los resultados más estables, rondando los 1.0 ms en su estado estable.
Después de preacondicionar por completo la unidad HGST, la sometimos a nuestra prueba principal de 8k 70/30. En cuanto al rendimiento, la mayor parte de la unidad mostró un rendimiento casi idéntico, con la excepción del Huawei de 3.2 TB, que se alejó. El HGST terminó con casi 170,000 XNUMX IOPS en la terminal.
La latencia promedio mostró resultados muy similares, con las unidades Intel, Memblaze, HGST y Huawei de 1.6 TB funcionando codo a codo hasta la última cola. La unidad de mayor rendimiento aquí fue nuevamente la unidad Huawei de 3.2 TB, que terminó justo por debajo de 0.9 ms a 16T/16Q.
Al observar la latencia máxima, la unidad HGST mostró resultados bastante consistentes, aunque comenzó a aumentar cerca del final de la prueba. Las unidades Intel y Huawei mostraron el mejor rendimiento general.
La desviación estándar demostró una tendencia muy similar en el rendimiento (latencia máxima/promedio) entre todas las unidades. Aquí, la unidad Huawei de 3.2 TB se alejó alrededor de la marca 8T8Q, publicando los mejores resultados generales con poco más de 0.9 ms.
Conclusión
HGST tiene un largo historial de creación de excelentes soluciones de almacenamiento flash empresarial y la nueva serie SN100 de SSD NVMe no es una excepción, ya que cuenta con soporte de arranque UEFI, administración de energía avanzada y confiabilidad de nivel empresarial gracias a características como RAID compatible con flash, fin -Protección de ruta de datos de extremo a extremo, ECC avanzado y protección contra fallas de energía. La familia HGST está disponible en factores de forma AIC (SN150) y 2.5” (SN100), el primero que es más fácil de implementar ya que prácticamente cualquier servidor moderno puede manejar ese tipo de tarjeta con una implementación perfecta.
En cuanto al rendimiento, la serie HGST Ultrastar SN100 mostró un buen rendimiento en todos nuestros puntos de referencia probados, incluso liderando en algunas categorías. En nuestro primer análisis de la carga de trabajo de la aplicación, la unidad HGST mostró resultados en la parte inferior de la tabla de clasificación con un TPS superior de 3,152.13 y un total de 3,149.97 TPS en la prueba de salida de SQL Server, mientras alcanzaba los 7.0 ms de latencia media. En nuestras pruebas de Sysbench, vimos un rendimiento general decente de la unidad HGST. En el punto de referencia de transacciones promedio por segundo, la serie HGST Ultrastar SN100 midió un total de 5,853.6 TPS, que fue solo un poco menos que las unidades Intel y Memblaze. Al observar los resultados de latencia promedio, el HGST tenía máquinas virtuales individuales que se ejecutaban entre 21.66 ms y 22.10 ms y una latencia agregada de 21.87 ms. En términos de nuestro peor escenario de latencia de MySQL, el HGST mostró máquinas virtuales funcionando entre 49.62 ms y 50.07 ms con un total de 49.81 ms, lo que las colocó en el medio de la clasificación entre nuestras SSD AIC probadas.
Durante nuestros puntos de referencia sintéticos, HGST Ultrastar registró números bastante buenos con un rendimiento de 4k de 706,933 229,914 IOPS de lectura y 851,693 197,940 IOPS de escritura. En comparación, la unidad Intel obtuvo los mejores resultados con 0.36 1.76 IOPS de lectura, mientras que las escrituras alcanzaron los 8 70 IOPS. La latencia promedio mostró excelentes resultados, con 30 ms de lectura y 173,022 ms de escritura (justo detrás de la unidad Intel). En nuestras transferencias de 4k (que consisten en una proporción de 173,275 % de operaciones de lectura y XNUMX % de operaciones de escritura), el HGST alcanzó un máximo de XNUMX XNUMX IOPS, superando al modelo de Intel, pero quedando justo debajo del Memblaze PBlazeXNUMX, que midió XNUMX XNUMX IOPS.
Ventajas
- Múltiples factores de forma para necesidades específicas
- Fuerte rendimiento de la base de datos
Contras
- Algunos picos de latencia máxima bajo cargas de trabajo pesadas
Resumen Final
La serie HGST SN100 es la primera SSD NVMe de HGST que ofrece un buen rendimiento con un historial de excelente calidad en una variedad de factores de forma y capacidades.
Página del producto de la serie HGST Ultrastar SN100
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