La serie Ultrastar SN100 di SSD aziendali è la prima incursione di HGST nelle unità NVMe, con il lavoro precedente incentrato sull'interfaccia SAS. La famiglia di unità è suddivisa in due categorie, SN100 che si riferisce al fattore di forma da 2.5 pollici e SN150 che indica il fattore di forma AIC (mezza altezza e mezza lunghezza della scheda aggiuntiva). In entrambe le forme, le unità sono progettate per soddisfare i carichi di lavoro più impegnativi, con particolare attenzione alle applicazioni cloud, iperscalabili e aziendali. La serie SN100 è disponibile con capacità fino a 3.2 TB e offre velocità di lettura fino a 3 GB/s (seq 128k) e IOPS di lettura e scrittura casuali rispettivamente di 743,000 e 140,000.
La serie Ultrastar SN100 di SSD aziendali è la prima incursione di HGST nelle unità NVMe, con il lavoro precedente incentrato sull'interfaccia SAS. La famiglia di unità è suddivisa in due categorie, SN100 che si riferisce al fattore di forma da 2.5 pollici e SN150 che indica il fattore di forma AIC (mezza altezza e mezza lunghezza della scheda aggiuntiva). In entrambe le forme, le unità sono progettate per soddisfare i carichi di lavoro più impegnativi, con particolare attenzione alle applicazioni cloud, iperscalabili e aziendali. La serie SN100 è disponibile con capacità fino a 3.2 TB e offre velocità di lettura fino a 3 GB/s (seq 128k) e IOPS di lettura e scrittura casuali rispettivamente di 743,000 e 140,000.
Le unità AIC SN150 sono disponibili con capacità da 1.6 TB e 3.2 TB, il fattore di forma da 2.5″ aggiunge anche una capacità di 800 GB. Tutte le unità si basano sulla lunga storia di HGST nella fornitura di soluzioni flash aziendali di qualità e includono; Supporto di avvio UEFI, gestione avanzata dell'alimentazione e affidabilità di livello aziendale grazie a funzionalità come RAID compatibile con flash, protezione del percorso dati end-to-end, ECC avanzato e protezione dalle interruzioni di corrente. Le unità hanno una garanzia di cinque anni e supportano una durata di tre scritture al giorno.
La nostra unità di prova è la capacità di 3.2 TB dell'SN150 AIC.
Specifiche dell'SSD NVMe serie HGST Ultrastar SN100
- Interfaccia: PCIe 3.0x4:
- Fattore di forma:
- Scheda aggiuntiva HH-HL
- Unità SFF da 2.5 pollici
- Capacità (GB):
- 3200 /1600 (AIC)
- 800 (2.5 pollici)
- Performance
- Velocità di lettura (max MB/s, sequenziale 128k): 3000
- Throughput di scrittura (max MB/s, sequenziale 128k): 1600
- IOPS in lettura (IOPS max, casuale 4k): 743,000
- Scrittura IOPS (IOPS massimi, casuale 4k): 140,000
- IOPS misti (70/30 R/W, casuale 4k): 310,000
- IOPS in lettura (IOPS max, casuale 8k): 385,000
- Scrittura IOPS (IOPS massimi, casuale 8k): 75,000
- Latenza 512B (μs): 20
- L’affidabilità
- MTBF (M ore): 2
- Tasso di fallimento annuo (AFR): 0.44%
- Resistenza: 3 DW/D
- Consumo energetico (attivo/inattivo): 25 Watt / 8 Watt
- Temperatura di esercizio: da 0° a 55°C
- Temperatura non operativa: da -40° a 70°C
- Flusso d'aria (LFM): 300
- Garanzia: anni 5
Progettazione e costruzione
HGST Ultrastar SN150 ha un fattore di forma PCIe x4 a mezza altezza e mezza lunghezza. La carta stessa non utilizza alcun marchio ed è priva di informazioni sull'unità sul lato anteriore.
Un dissipatore di calore copre la maggior parte dell'unità; con questo design, l'eventuale calore generato dalla scheda verrà dissipato tramite convezione forzata. HGST indica che il flusso d'aria deve essere scaricato verso l'estremità della staffa della scheda. Inoltre, l'SN150 dispone di più sensori di temperatura integrati, che monitorano i componenti critici dell'unità. Se viene rilevato un problema, verrà attivato il sistema di limitazione termica per prevenire danni dovuti al surriscaldamento.
L'interfaccia PCIe 3.0 x4 si trova nella parte inferiore dell'AIC SN150.
Sul lato opposto del dissipatore di calore possiamo vedere i quattro pacchetti NAND, ognuno dei quali sfrutta la tecnologia NAND eMLC A19nm, sotto l'adesivo con sopra le informazioni sul dispositivo. Possiamo anche vedere la DRAM Micron.
Test di background e comparabili
Le Laboratorio di test aziendale di StorageReview fornisce un'architettura flessibile per condurre benchmark dei dispositivi di storage aziendali in un ambiente paragonabile a quello che gli amministratori incontrano nelle distribuzioni reali. L'Enterprise Test Lab incorpora una varietà di server, reti, condizionatori di alimentazione e altre infrastrutture di rete che consentono al nostro personale di stabilire condizioni reali per valutare con precisione le prestazioni durante le nostre revisioni.
Incorporiamo questi dettagli sull'ambiente e sui protocolli del laboratorio nelle revisioni in modo che i professionisti IT e i responsabili dell'acquisizione dello spazio di archiviazione possano comprendere le condizioni in cui abbiamo ottenuto i seguenti risultati. Nessuna delle nostre revisioni è pagata o supervisionata dal produttore delle apparecchiature che stiamo testando. Ulteriori dettagli su Laboratorio di test aziendale di StorageReview che a una panoramica delle sue capacità di rete sono disponibili nelle rispettive pagine.
Abbiamo testato l'HGST SN100 confrontandolo con i seguenti altri SSD AIC NVMe:
- Memblaze PBlaze4 3.2 TB
- Intel DC P3608 1.6 TB
- Huawei ES3000v2 3.2 TB
- Huawei ES3000v1 1.6 TB
Analisi del carico di lavoro dell'applicazione
Per comprendere le caratteristiche prestazionali dei dispositivi di storage aziendali, è essenziale modellare l'infrastruttura e i carichi di lavoro applicativi presenti negli ambienti di produzione live. I nostri primi benchmark per l'HGST Ultrastar SN100 sono quindi i Prestazioni MySQL OLTP tramite SysBench che a Prestazioni OLTP di Microsoft SQL Server con un carico di lavoro TCP-C simulato. Per i nostri carichi di lavoro applicativi, ciascuna unità eseguirà 2-4 VM configurate in modo identico.
StorageReview Protocollo di test OLTP di Microsoft SQL Server utilizza l'attuale bozza del Benchmark C (TPC-C) del Transaction Processing Performance Council, un benchmark per l'elaborazione delle transazioni online che simula le attività presenti in ambienti applicativi complessi. Il benchmark TPC-C si avvicina di più rispetto ai benchmark sintetici delle prestazioni per valutare i punti di forza e i colli di bottiglia delle prestazioni dell'infrastruttura di storage negli ambienti di database. Ogni istanza della nostra VM SQL Server per questa recensione utilizza un database SQL Server da 333 GB (scala 1,500) e misura le prestazioni transazionali e la latenza con un carico di 15,000 utenti virtuali.
Osservando l'output di SQL Server, l'unità HGST ha mostrato risultati in fondo alla classifica con un TPS superiore di 3,152.13 con un totale di 3,149.97 TPS.
Osservando i risultati della latenza media durante il benchmark SQL Server da 15 utenti, l'unità HGST è in cima alla classifica con gli SSD SanDisk, Memblaze e Huawei (tutti con 7.0 ms).
Il prossimo benchmark applicativo è costituito da un database Percona MySQL OLTP misurato tramite SysBench. Questo test misura il TPS medio (transazioni al secondo), la latenza media e la latenza media del 99° percentile. Percona e MariaDB utilizzano le API dell'applicazione Fusion-io flash-aware nelle versioni più recenti dei loro database, anche se ai fini di questo confronto testiamo ciascun dispositivo nelle modalità di archiviazione a blocchi "legacy".
Nel benchmark delle transazioni medie al secondo, l'HGST era vicino alla cima della classifica e appena dietro le unità Memblaze e Intel con 5,853.6 TPS in totale. Le singole VM variavano da 1,477.3 TPS a 1,448.0 TPS.
Osservando i risultati della latenza media, l'HGST vantava risultati abbastanza buoni, con singole VM che funzionavano tra 21.66 ms e 22.10 ms e una latenza aggregata di 21.87 ms.
In termini del nostro scenario di latenza MySQL peggiore (latenza del 99° percentile), l'HGST ha mostrato VM in esecuzione tra 49.62 ms e 50.07 ms (con un aggregato di 49.81 ms) mentre l'unità SanDisk con le prestazioni migliori vantava un impressionante aggregato di soli 41.92 ms.
Analisi sintetica del carico di lavoro aziendale
Le prestazioni flash variano man mano che l'unità viene condizionata dal carico di lavoro, il che significa che la memoria flash deve essere precondizionata prima di ciascuno di essi benchmark fio sintetici al fine di garantire che i parametri di riferimento siano accurati. Ciascuna delle unità comparabili viene cancellata in modo sicuro utilizzando gli strumenti del fornitore e precondizionata allo stato stazionario con un carico pesante di 16 thread e una coda in sospeso di 16 per thread.
- Prove di precondizionamento e di stato stazionario primario:
- Throughput (aggregato IOPS di lettura+scrittura)
- Latenza media (latenza di lettura+scrittura mediata insieme)
- Latenza massima (latenza di picco in lettura o scrittura)
- Deviazione standard della latenza (deviazione standard di lettura e scrittura mediata insieme)
Una volta completato il precondizionamento, ciascun dispositivo viene quindi testato a intervalli su più profili di profondità thread/coda per mostrare le prestazioni in condizioni di utilizzo leggero e intenso. La nostra analisi sintetica del carico di lavoro per Memblaze PBlaze4 utilizza due profili, ampiamente utilizzati nelle specifiche e nei benchmark del produttore. È importante tenere in considerazione che i carichi di lavoro sintetici non rappresenteranno mai al 100% l’attività osservata nei carichi di lavoro di produzione e, in qualche modo, rappresenteranno in modo impreciso un’unità in scenari che non si verificherebbero nel mondo reale.
- 4k
- 100% lettura e 100% scrittura
- 8k
- 70% lettura/30% scrittura
Nel nostro test di precondizionamento in scrittura di throughput 4K, l'HGST è iniziato a circa 440,000 IOPS mentre ha raggiunto uno stato stazionario intorno a 160,000 IOPS. L'unità con le migliori prestazioni complessive in questo caso è stata l'unità Huawei da 3.2 TB.
Successivamente esaminiamo la latenza media in cui l'unità meno coerente è stata principalmente l'HGST, poiché ha registrato i picchi di latenza maggiori durante la maggior parte del test. L'unità migliore anche in questo caso è stata l'Huawei da 3.2 TB, con uno stato stazionario che ha misurato poco più di 1.0 ms.
Durante la misurazione della latenza massima, l'HGST è stato uno dei drive più incoerenti a causa di alcuni picchi gravi in diversi punti durante il test (sebbene alla fine si sia ritrovato con la seconda latenza più bassa). Nel complesso, l'unità Intel ha mostrato le migliori prestazioni.
I calcoli della deviazione standard sono progettati per semplificare la visualizzazione della coerenza dei risultati delle prestazioni di latenza dell'SSD. In questo scenario, le letture erano piuttosto incoerenti su tutta la linea. Sebbene abbia avuto alcuni picchi evidenti lungo il percorso, l'HGST ha effettivamente ottenuto la latenza migliore alla fine del test. L'Intel ha ottenuto i risultati più stabili nel complesso, attestandosi sotto 1.6 ms nel suo stato stabile.
Ora che le unità sono state precondizionate, esamineremo il principale benchmark sintetico 4K. In termini di throughput, l'HGST ha mostrato risultati mediocri con 706,394 IOPS in lettura e 144,933 IOPS in scrittura. L'unità Intel è stata la migliore nella colonna di lettura con ben 851,693 IOPS (raggiungendo 157,940 IOPS in scrittura) mentre l'unità Huawei da 3.2 TB ha mostrato le migliori prestazioni di scrittura con 229,914 IOPS.
Osservando la latenza media è emerso che l'unità HGST ha registrato 0.36 ms in lettura e 1.76 ms in scrittura. L'Intel ha registrato la migliore latenza media in lettura con 0.30 ms mentre l'unità Huawei da 3.2 TB ha registrato la migliore latenza in scrittura con 1.11 ms.
Nella latenza massima, l'unità HGST ha registrato risultati impressionanti con 4.9 ms in lettura e 33.4 ms in scrittura. Il migliore nelle letture è stato il drive Memblaze con 4.6 ms; tuttavia, aveva una latenza di scrittura significativamente più elevata.
Osservando la deviazione standard si vede che l'HGST ha ottenuto ancora una volta risultati impressionanti, vantando 0.146 ms in lettura e 1.584 ms in scrittura, quest'ultima che è stata la latenza di scrittura più alta tra le unità testate. Il migliore nelle letture è stato il disco Memblaze, che vantava 0.107 ms di letture.
Il nostro prossimo carico di lavoro utilizza trasferimenti da 8k con un rapporto del 70% di operazioni di lettura e del 30% di operazioni di scrittura. Anche in questo caso inizieremo con i risultati del precondizionamento prima di passare ai test principali. In termini di throughput, l'unità HGST ha mostrato prestazioni incoerenti fino al limite degli 80 minuti, con velocità di burst che hanno raggiunto circa 460,000 IOPS. Il risultato è stato uno stato stazionario di circa 187,000 IOPS, livello in cui è finita anche la maggior parte delle unità. L'unità più stabile in assoluto è stata la Memblaze.
Successivamente esaminiamo la latenza media dove l'unità meno coerente è stata l'HGST, sebbene alla fine del test avesse la seconda migliore latenza media. L'unità migliore anche in questo caso è stata l'Huawei da 3.2 TB, con una latenza media terminale di poco inferiore a 1.0 ms.
Nel misurare la latenza massima, l'HGST è stato uno dei drive più incoerenti, soffrendo di picchi importanti durante l'intero test. Nel complesso, tuttavia, l'unità Memblaze ha ottenuto i risultati meno costanti mentre le unità Huawei e Intel hanno mostrato le prestazioni migliori.
I calcoli della deviazione standard sono progettati per semplificare la visualizzazione della coerenza dei risultati delle prestazioni di latenza dell'SSD. In questo scenario, l'HGST ha avuto una serie importante di picchi all'inizio del test fino al limite dei 70 minuti circa. L'Huawei 3.2TB ha ottenuto i risultati più stabili, attestandosi sotto 1.0 ms nel suo stato stabile.
Dopo aver precondizionato completamente l'unità HGST, l'abbiamo sottoposta al nostro test principale 8k 70/30. In termini di throughput, la maggior parte dei drive vantava prestazioni quasi identiche, ad eccezione del Huawei 3.2TB, che si è allontanato. L'HGST ha registrato quasi 170,000 IOPS nel terminale.
La latenza media ha mostrato risultati molto simili, con le unità Intel, Memblaze, HGST e Huawei da 1.6 TB che si sono comportate testa a testa fino all'ultima profondità della coda. L'unità con le migliori prestazioni anche in questo caso è stata l'unità Huawei da 3.2 TB, che è arrivata a poco meno di 0.9 ms a 16T/16Q.
Osservando la latenza massima, l'unità HGST ha mostrato risultati abbastanza costanti, anche se ha iniziato a registrare picchi verso la fine del test. Le unità Intel e Huawei hanno mostrato le migliori prestazioni complessive.
La deviazione standard ha dimostrato un andamento molto simile delle prestazioni (latenza massima/media) tra tutte le unità. In questo caso, l'unità Huawei da 3.2 TB si è allontanata intorno alla soglia 8T8Q, registrando i migliori risultati complessivi con poco più di 0.9 ms.
Conclusione
HGST ha una lunga storia nella creazione di eccellenti soluzioni di archiviazione flash aziendale e la nuova serie SN100 di SSD NVMe non fa eccezione, poiché offre supporto di avvio UEFI, gestione avanzata dell'alimentazione e affidabilità di livello aziendale grazie a funzionalità come RAID compatibile con flash, fine Protezione completa del percorso dati, ECC avanzato e protezione contro le interruzioni di corrente. La famiglia HGST è disponibile in entrambi i fattori di forma AIC (SN150) e 2.5" (SN100), il primo che è più facile da implementare poiché praticamente qualsiasi server moderno può gestire quel tipo di scheda con un'implementazione senza interruzioni.
Per quanto riguarda le prestazioni, la serie HGST Ultrastar SN100 ha mostrato buone prestazioni in tutti i nostri benchmark testati, risultando addirittura leader in alcune categorie. Nella nostra prima analisi del carico di lavoro dell'applicazione, l'unità HGST ha mostrato risultati in fondo alla classifica con un TPS massimo di 3,152.13 e un totale di 3,149.97 TPS nel test di output di SQL Server, raggiungendo al contempo una latenza media di 7.0 ms. Nei nostri test Sysbench, abbiamo riscontrato prestazioni complessive decenti dal disco HGST. Nel benchmark delle transazioni medie al secondo, la serie HGST Ultrastar SN100 ha misurato un totale di 5,853.6 TPS, che era leggermente inferiore alle unità Intel e Memblaze. Osservando i risultati della latenza media, l'HGST aveva singole VM in esecuzione tra 21.66 ms e 22.10 ms e una latenza aggregata di 21.87 ms. In termini del nostro scenario di latenza MySQL peggiore, l'HGST ha mostrato VM in esecuzione tra 49.62 ms e 50.07 ms con un totale di 49.81 ms, che lo ha posizionato al centro della classifica tra i nostri SSD AIC testati.
Durante i nostri benchmark sintetici, l'HGST Ultrastar ha registrato numeri abbastanza buoni con un throughput 4K di 706,933 IOPS in lettura e 229,914 IOPS in scrittura. In confronto, l'unità Intel ha vantato risultati eccellenti con 851,693 IOPS in lettura mentre le scritture hanno raggiunto 197,940 IOPS. La latenza media ha mostrato ottimi risultati, con 0.36 ms in lettura e 1.76 ms in scrittura (appena dietro l'unità Intel). Nei nostri trasferimenti da 8 (che consistono in un rapporto del 70% di operazioni di lettura e del 30% di operazioni di scrittura), l'HGST ha raggiunto i 173,022 IOPS, superando il modello Intel, ma arrivando appena al di sotto del Memblaze PBlaze4 che ha misurato 173,275 IOPS.
Vantaggi
- Fattori di forma multipli per esigenze specifiche
- Elevate prestazioni del database
Svantaggi
- Alcuni picchi di latenza massima aumentano con carichi di lavoro pesanti
Conclusione
La serie HGST SN100 è il primo SSD NVMe di HGST che offre buone prestazioni con un track record di qualità eccellente in una varietà di fattori di forma e capacità.
Pagina del prodotto serie HGST Ultrastar SN100
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