Début février, Hitachi ajouté à leur gamme de SSD d'entreprise avec l'Ultrastar SSD400S.B. Dans la foulée du SSD400S d'origine, le .B est le premier du secteur à passer au SLC NAND 25 nm. Structurellement, les deux disques sont presque identiques, il s'agit simplement d'un changement de puce NAND de 34 nm SLC à 25 nm SLC. Les deux disques exploitent une interface SAS 6 Gb/s et Intel NAND avec un micrologiciel et un contrôleur co-développés par Hitachi/Intel. Le SSD400S.B prend le statut de SSD d'entreprise phare pour Hitachi et se trouve aux côtés de leur eMLC Ultrastar SSD400M offrant.
Début février, Hitachi ajouté à leur gamme de SSD d'entreprise avec l'Ultrastar SSD400S.B. Dans la foulée du SSD400S d'origine, le .B est le premier du secteur à passer à la NAND SLC 25 nm. Structurellement, les deux disques sont presque identiques, il s'agit simplement d'un changement de matrice NAND de 34 nm SLC à 25 nm SLC. Les deux disques exploitent une interface SAS 6 Gb/s et Intel NAND avec un micrologiciel et un contrôleur co-développés par Hitachi/Intel. Le SSD400S.B reprend le statut de SSD d'entreprise phare pour Hitachi et s'assoit aux côtés de leur eMLC Ultrastar SSD400M offrant.
Comme indiqué en détail dans notre test du SSD400M, le partenariat Hitachi/Intel autour de ces disques est un modèle de réussite. Hitachi a pu tirer parti de ses connaissances en matière de stockage et d'IP, en particulier autour de l'interface SAS, tandis qu'Intel a apporté une ingénierie de micrologiciel solide et des technologies de gestion flash à la table. Les résultats, comme nous l'avons vu, ont été très bons. Dans ce cas, le SSD400S.B tire parti du partenariat pour fournir un stockage à haut débit pour les environnements d'entreprise à charge de travail mixte élevée (lecture/écriture).
Du point de vue des performances, le SSD400S.B est sur le point de fournir des lectures séquentielles jusqu'à 536 Mo/s, des écritures de 502 Mo/s et des IOPS en lecture 4K aléatoires de 57,500 25,500 et des IOPS en écriture de 400 35. Au-delà des performances d'un seul disque, Hitachi offre également une gestion exclusive des pertes de puissance et une endurance robuste. Le SSD de 19.2 Go prend en charge jusqu'à 0.44 Po d'écritures aléatoires sur la durée de vie de cinq ans du disque, ce qui équivaut à XNUMX To d'écritures par jour. Hitachi répertorie également un taux de défaillance annuel (AFR) incroyablement bas de XNUMX %.
Les SSD Ultrastar SSD400S.B sont disponibles en capacités de 100 Go, 200 Go et 400 Go dans un facteur de forme de 2.5" et bénéficient d'une garantie de cinq ans.
Spécifications Hitachi Ultrastar SSD400S.B
- Capacités
- 400GB
- HUSSL4040BSS600
- HUSSL4040BSS601 avec cryptage TGC
- 200GB
- HUSSL4020BSS600
- HUSSL4020BSS601 avec cryptage TGC
- 100GB
- HUSSL4010BSS600
- HUSSL4010BSS601 avec cryptage TGC
- 400GB
- Interface – SAS double port 6 Gb/s
- Contrôleur Intel EW29AA31AA1
- Cellule Intel à niveau unique (SLC) 25 nm NAND x 40 (736 Go bruts, 400 Go utilisables)
- Cache Micron DDR2 SDRAM
- Facteur de forme - 2.5 pouces, hauteur z de 15 mm
- Performances de transfert
- Débit de lecture (séquentiel 64K) – 536 Mo/s
- Débit d'écriture (séquentiel 64K) - 502 Mo/s
- IOPS en lecture max (4K aléatoire) 57,500 XNUMX
- IOPS en écriture max. (4K aléatoire) 25,500 XNUMX
- Endurance (écriture aléatoire):
- Capacité de 400 Go – 35 Po
- Capacité de 200 Go – 18 Po
- Capacité de 100 Go – 9 Po
- Taux d'erreur (bits non récupérables lus) 1 sur 1016
- MTBF – 2.0 millions
- Puissance
- Fonctionnement (W, typique) 5.5
- Ralenti (W) 1.7
- Efficacité de la consommation d'énergie (IOPS/Watt) - 8,360 XNUMX
- Garantie de cinq ans
- Dimensions (largeur x profondeur, hauteur mm) – 70.1 x 100.6 x 15
- Poids (max) – 222 g (400 Go)
- Température ambiante 0 à 60ºC
- Choc (demi-onde sinusoïdale) 1000G (0.5 ms), 500G (2 ms)
- Vibration (Random G RMS) – 2.16, tous axes, 5 à 700 Hz
Conception et démontage
L'Hitachi Ultrastar SSD400S.B a un corps en acier inoxydable lisse, estampé dans la forme précise d'un disque de 2.5 pouces avec une hauteur de 15 mm. Sur le dessus, le lecteur est fini avec un seul autocollant blanc qui occupe toute la surface supérieure, décrivant le lecteur jusqu'aux certifications et à la révision du micrologiciel. Le bas comprend des autocollants supplémentaires, réitérant le numéro de série et le numéro de pièce du lecteur. Le corps est plutôt basique et propre de l'extérieur, avec un poids considérable de 205 grammes, dont une grande partie est liée à la dissipation thermique interne. Avec à l'esprit les conceptions de refroidissement des centres de données en plein air (utilisant l'air extérieur au lieu de l'air refroidi ou conditionné) et une poussée générale pour réduire les coûts énergétiques associés au refroidissement, Hitachi donne à l'Ultrastar SSD400S.B une température de fonctionnement maximale de 70C / 158F.
Le profil latéral du disque montre clairement les deux sections qui composent le corps du SSD400S.B. Hitachi utilise des emplacements de vis standard sur le côté et le bas du SSD pour un montage vertical ou horizontal.
L'avant de l'Ultrastar SSD400S.B comprend uniquement le connecteur SAS 6.0 Gb/s à double liaison, sans aucune connexion supplémentaire visible de l'extérieur du disque.
L'ouverture du disque montre certaines des caractéristiques de dissipation thermique de l'Ultrastar SSD400S.B et explique d'où vient une partie du poids du disque. Les capots supérieur et inférieur comportent tous deux des coussinets thermiques épais pour évacuer la chaleur des composants clés du SSD. Le capot supérieur comprend un dissipateur thermique supplémentaire pour augmenter encore la quantité d'énergie que le corps du boîtier peut absorber des circuits imprimés internes qui chauffent lors d'une utilisation intensive. La conception du SSD est en deux parties, avec le contrôleur tourné vers l'intérieur entre chaque circuit imprimé. Le tampon blanc sur la partie inférieure du boîtier est conçu pour évacuer la chaleur du dessous du contrôleur, avec les tampons thermiques roses destinés aux pièces NAND. Le corps est rendu aussi plat que possible à l'extérieur, pour permettre une plus grande surface de contact avec les baies de disque pour évacuer l'énergie thermique dans le boîtier du serveur et éventuellement en sortir par refroidissement à air forcé.
Au cœur de l'Hitachi Ultrastar SSD400S.B se trouve un processeur Intel EW29AA31AA1, utilisant un firmware co-développé par Hitachi et Intel. Pour le cache, le SSD400S.B utilise quatre éléments de mémoire Micron SDRAM.
Répartis sur les deux circuits imprimés se trouvent 40 pièces d'Intel SLC NAND. Ceci est divisé entre 34 morceaux de NAND de 16 Go et 6 morceaux de NAND de 32 Go. Ceux-ci lui donnent un total de 736 Go de NAND brut, bien que seulement 400 Go soient utilisables. Cet espace réservé est utilisé pour la récupération de place en arrière-plan, le nivellement de l'usure et la gestion des pannes de puce de manière à ne pas ralentir ou désactiver le lecteur pendant sa durée de vie.
Les sections orientées vers l'intérieur de la carte de circuit imprimé comprennent le contrôleur Intel EW29AA31AA1, une NAND supplémentaire, ainsi que la longue interface qui relie les deux moitiés du SSD.
Ci-dessous, les deux sections orientées vers l'extérieur du Hitachi Ultrastar SSD400S.B.
Notez que cette conception SSD n'utilise pas de supercondensateurs. À la place, Hitachi a opté pour dix condensateurs organiques KEMET à base de tantale (KO-CAP). Ces condensateurs ont une durée de vie plus longue et ne se dilatent pas ou ne se dégradent pas aussi rapidement que d'autres alternatives. Une configuration similaire a été trouvée sur les deux modèles grand public Intel SSD 320 et le niveau entreprise Intel SSD 710.
Ces condensateurs donnent au lecteur suffisamment de temps pour vider la SDRAM vers la NAND, bien que le temps de rétention réel ne soit pas spécifié.
Benchmarks d'entreprise
Le disque SSD Hitachi Ultrastar SSD400S.B utilise une mémoire NAND Intel SLC 25 nm, un contrôleur Intel EW29AA31AA1 et une interface SAS 6.0 Gb/s ; notre unité d'évaluation est de 400 Go. Les comparables utilisés pour cette évaluation incluent les SSD d'entreprise suivants récemment testés : Micron P300 (100 Go, Marvell 9174, micron 34 nm SLC NAND, SATA), Toshiba MKx001GRZB (400 Go, Marvell 9032, Toshiba 32 nm SLC NAND, SAS) et le Hitachi Ultrastar SSD400M (400 Go, contrôleur Intel EW29AA31AA1, Intel 25 nm eMLC NAND, SAS). Tous les SSD d'entreprise sont évalués sur notre plateforme de test d'entreprise basée sur un Lenovo Think Server RD240. Tous les chiffres IOMeter sont représentés sous forme de chiffres binaires pour les vitesses en Mo/s.
Notre premier test porte sur la vitesse dans un environnement d'écriture séquentielle avec des transferts de blocs volumineux. Ce test particulier utilise une taille de transfert de 2 Mo avec IOMeter, avec un alignement de secteur de 4k et mesure les performances avec une profondeur de file d'attente de 4. Dans ce scénario, Hitachi revendique une vitesse de lecture maximale de 536 Mo/s et une vitesse d'écriture de 502 Mo/s pour son Ultrastar de 400 Go. SSD400S.B.
Lors de notre test de transfert séquentiel à grands blocs, l'Ultrastar SSD400S.B avait des vitesses de lecture de 532 Mo/s et des vitesses d'écriture en régime permanent de 510 Mo/s. La vitesse de lecture est légèrement inférieure aux estimations d'Hitachi, mais la vitesse d'écriture est supérieure aux vitesses indiquées. Ces références linéaires placent le SSD400S.B en tête de notre tableau.
En passant à un profil d'accès aléatoire, tout en conservant une taille de transfert de bloc importante de 2 Mo, nous commençons à voir comment les performances varient dans un environnement multi-utilisateurs. Ce test conserve le même niveau de profondeur de file d'attente de 4 que nous avons utilisé dans le benchmark de transfert séquentiel précédent.
Avec le passage aux transferts aléatoires de gros blocs, l'Hitachi Ultrastar SSD400S.B a maintenu son avance en vitesse de lecture, mesurant 533 Mo/s. Ses vitesses d'écriture en régime permanent sont tombées à 215 Mo/s, toujours en tête du peloton.
En passant à une taille de transfert d'accès aléatoire encore plus petite de 4K, nous nous rapprochons de la taille de paquet qui pourrait être trouvée dans un environnement d'accès aléatoire lourd tel qu'un paramètre de serveur avec plusieurs machines virtuelles accédant à la même baie. Dans le premier test, nous examinons les performances de lecture 4K étendues et comment elles évoluent d'une profondeur de file d'attente de 1 à un maximum de 64.
En regardant notre graphique en rampe 4K aléatoire, nous avons noté de bonnes performances de l'Ultrastar SSD400S.B, se classant sous le Toshiba eSSD avec une vitesse de lecture 4K maximale de 57,217 64 IOPS à une profondeur de file d'attente de 400. Notez que le SSD400S.B et le SSD4M partagent essentiellement le même profil de performance de lecture XNUMXK.
Notre prochain test examine les performances d'écriture aléatoire 4K à une profondeur de file d'attente statique de 32 et les résultats sont enregistrés et moyennés une fois que les disques ont atteint un état stable. Bien que les performances IOPS soient une bonne mesure pour mesurer les performances en régime permanent, un autre domaine d'intérêt clé concerne la latence moyenne et maximale. Des chiffres de latence de pointe plus élevés peuvent signifier que certaines demandes peuvent être sauvegardées sous un accès continu intensif.
Hitachi a revendiqué une vitesse de charge de travail d'écriture aléatoire maximale de 4K de 25,500 24.312 IOPS, que nous avons trouvée à 300 IOPS en régime permanent lors de nos tests. Cette vitesse s'est classée la plus élevée de notre groupe, au-dessus du Micron P95 basé sur SLC. Dans ces conditions, l'Ultrastar mesurait 1.32 Mo/s en moyenne avec un temps de réponse moyen de 25.01 ms. Le temps de réponse maximal était probablement le plus impressionnant, avec seulement XNUMX ms.
Notre dernière série de benchmarks synthétiques compare les deux disques d'entreprise dans une série de charges de travail mixtes de serveurs avec une profondeur de file d'attente statique de 32. Comme les benchmarks synthétiques au début de cette revue, ces tests sont également mesurés en état stable. Chacun de nos tests de profil de serveur a une forte préférence pour l'activité de lecture, allant de 67 % de lecture avec notre profil de base de données à 100 % de lecture dans notre profil de serveur Web.
Le premier est notre profil de base de données, avec une combinaison de charge de travail de 67 % en lecture et 33 % en écriture, principalement centrée sur des tailles de transfert de 8K.
Testé avec notre profil IOMeter de base de données, le Hitachi SSD400S.B est en tête du peloton, se classant au-dessus des autres SSD d'entreprise basés sur SLC que nous avons testés. Comparé au SSD400M eMLC qui offrait 15,441 400 IOPS, le SSD21,849S.B basé sur SLC est arrivé avec une vitesse de XNUMX XNUMX IOPS.
Le profil suivant examine un serveur de fichiers, avec une charge de travail de 80 % en lecture et 20 % en écriture répartie sur plusieurs tailles de transfert allant de 512 octets à 64 Ko.
En passant à un paramètre de serveur de fichiers avec un mélange beaucoup plus large de tailles de transfert, le Hitachi Ultrastar SSD400S.B a toujours maintenu son avance, avec des performances mesurant 20,193 14,488 IOPS, contre 400 XNUMX IOPS du SSDXNUMXM basé sur eMLC.
Notre profil de serveur Web est en lecture seule avec une répartition des tailles de transfert de 512 octets à 512 Ko.
Dans un environnement en lecture seule, le Toshiba MKx001GRZB a été en mesure d'offrir des vitesses de transfert plus élevées, mesurant 24,193 19,373 IOPS par rapport aux 400 18,593 IOPS de l'Ultrastar SSD400S.B ou XNUMX XNUMX IOPS de l'eMLC SSDXNUMXM.
Le dernier profil concerne un poste de travail, avec un mélange de 20 % d'écriture et de 80 % de lecture utilisant des transferts 8K.
Dans un environnement de poste de travail, le Hitachi Ultrastar SSD400S.B est légèrement inférieur au Toshiba MKx001GRZB, mesurant 25,291 26,337 IOPS contre XNUMX XNUMX IOPS de Toshiba.
Consommation d'énergie de l'entreprise
Lorsqu'il s'agit de choisir des disques pour le centre de données ou un autre environnement de stockage dense, les performances ne sont pas les seules mesures qui intéressent les entreprises lorsqu'elles examinent les SSD ou les disques durs. La consommation d'énergie peut être énorme dans certains cas, il est donc logique que vous souhaitiez savoir comment un lecteur fonctionnerait sous une charge de travail constante.
Dans la section Enterprise Power de cette revue, nous examinons chaque lecteur dans les mêmes conditions que celles que nous avons utilisées pour tester les vitesses de lecture et d'écriture précédemment. Cela inclut les transferts séquentiels et aléatoires de 2 Mo avec une profondeur de file d'attente de 4 et de petits transferts aléatoires de lecture et d'écriture 4K à une profondeur de file d'attente de 32. Comme pour nos tests précédents, nous mesurons tous les chiffres dans un état stable pour mettre le lecteur dans son plus conditions gourmandes en énergie.
Dans toutes les conditions sauf au démarrage, l'Hitachi Ultrastar SSD400S.B utilisait 4.35 watts ou moins. C'est moins que le propre SSD400M basé sur eMLC d'Hitachi. L'activité la plus gourmande en énergie pour le SSD400SB était l'écriture séquentielle QD4 2 Mo, utilisant 4.35 watts en moyenne sur la durée du test. La deuxième était l'écriture aléatoire 4K QD32 utilisant 3.34 watts, la troisième était la lecture séquentielle QD4 utilisant 2.91 watts, suivie de la lecture stable 4K QD32 venant en quatrième nécessitant 2.39 watts.
Alors qu'une forte poussée pour un SSD eMLC dans un environnement de centre de données se situe autour du coût par Go et IOPS/Watt, il existe toujours un besoin pour des modèles basés sur SLC à haute endurance et hautes performances. Nous avons calculé un chiffre de 20,180 4 IOPS/watt en lecture 32K aléatoire pure à une profondeur de file d'attente de 7,279, tombant à 4 38,481 IOPS/watt si vous regardez plutôt une écriture aléatoire 10,119K stable. Ceci par rapport à 300 16,385 IOPS/watt en lecture ou 3,082 001 IOPS/watt en écriture sur le SLC Micron PXNUMX ou XNUMX XNUMX IOPS/watt en lecture, XNUMX XNUMX IOPS/watt en écriture sur le SLC Toshiba MKxXNUMXGRZB. Cela dépend vraiment des besoins de l'entreprise, trouver le meilleur mélange de puissance et de performances (ou simplement des performances directes) qui est pris en compte lors de l'achat du SSD ou du disque dur.
Conclusion
Nous avions des attentes assez élevées lors de l'examen de l'Hitachi Ultrastar SSD400S.B, compte tenu des performances de l'eMLC SSD400M. Nous nous attendions à ce que la nouvelle collaboration Intel/Hitachi basée sur SLC soit encore meilleure et le SSD400S.B n'a pas déçu. Le SSD d'entreprise a pris les premières places dans bon nombre de nos benchmarks avec une charge de travail mixte en lecture/écriture. Il s'est également très bien comporté lors de nos tests de lecture/écriture aléatoires et séquentiels à grands blocs et de notre test d'écriture aléatoire 4K à l'état stable.
En examinant ses performances dans tous les domaines, il a légèrement reculé dans le paramètre de serveur Web en lecture seule et dans notre test de lecture 4K en rampe, où le Toshiba MKx001GRZB a pris la première place. Le Hitachi a cependant offert des performances plus équilibrées tout au long. Compte tenu de la NAND SLC haute endurance, nous nous attendons à ce que ce lecteur soit utilisé dans des scénarios avec une activité d'écriture importante pendant toute la durée de vie du lecteur. Hitachi évalue l'Ultrastar SSD400S.B pour durer entre 9PBW et 35PBW selon la capacité.
Tout comme l'itération eMLC, nous voyons des avantages évidents de la collaboration entre Intel et Hitachi. Intel fournit un contrôleur SSD éprouvé et une grande quantité de savoir-faire NAND et Hitachi fournit sa compréhension approfondie du stockage, y compris l'interface SAS. L'effort combiné est spécial, faisant du SSD400S.B l'une des meilleures offres SSD d'entreprise à ce jour pour les environnements à utilisation intensive qui doivent prendre en charge des performances de lecture et d'écriture élevées.
Avantages
- Solides performances de charges de travail mixtes
- Meilleure consommation d'énergie que l'Ultrastar SSD400M basé sur eMLC
- Grande vitesse en régime permanent 4K
- Conçu pour fonctionner dans une large enveloppe thermique
Inconvénients
- Plus faible que Toshiba MKx001GRZB dans notre test 4K en rampe et notre test de serveur Web en lecture seule
Conclusion
Le Hitachi Ultrastar SSD400S.B offre d'excellentes performances de charge de travail mixte, se situant au sommet ou près du sommet par rapport aux autres SSD d'entreprise SLC. Ajoutez à cela l'ensemble des fonctionnalités SSD d'entreprise, l'héritage de disque et la faible consommation d'énergie et Hitachi publie une offre complète prête pour une utilisation intensive en entreprise.
