HGST の Ultrastar 7K4000 は、最大 3.5 TB の容量を備えた 4 インチ エンタープライズ クラス HDD で、オプションの暗号化機能を備え、7,200RPM で回転します。このドライブは、データ センター、クラウド ストレージ、バックアップとアーカイブ向けに設計されています。以前に SATA 6Gb/インターフェイス Ultrastar 7K4000 は、容量が 33% 向上して 4TB に増加し、MTBF が 2 万時間、保証が充実しているため、発売時に話題を呼びました。ただし、今回は、最近リリースされた SAS インターフェイスをレビューします。 Ultrastar 5K7 は、SATA 兄弟と同様の進歩を広く備えています。Ultrastar 4000K7 SAS は、オプションの暗号化、4000 つのプラッタ (各 4 GB) を利用した最大 800 TB のストレージ、および 2.0 万時間の MTBF という優れた信頼性の数値を備えています。
HGST の Ultrastar 7K4000 は、最大 3.5 TB の容量を備えた 4 インチ エンタープライズ クラス HDD で、オプションの暗号化機能を備え、7,200RPM で回転します。このドライブは、データ センター、クラウド ストレージ、バックアップとアーカイブ向けに設計されています。以前に SATA 6Gb/インターフェイス Ultrastar 7K4000 は、容量が 33% 向上して 4TB に増加し、MTBF が 2 万時間、保証が充実しているため、発売時に話題を呼びました。ただし、今回は、最近リリースされた SAS インターフェイスをレビューします。 Ultrastar 5K7 は、SATA 兄弟と同様の進歩を広く備えています。Ultrastar 4000K7 SAS は、オプションの暗号化、4000 つのプラッタ (各 4 GB) を利用した最大 800 TB のストレージ、および 2.0 万時間の MTBF という優れた信頼性の数値を備えています。
ウルトラスター 7K4000 SATA、SAS モデルも低消費電力の数値で評価されていますが、わずかな差しかありません。 SATA ドライブの読み取り/書き込みアクティビティの消費電力は 11.4 W であるのに対し、SAS モデルでは 10.9 W と見積もられています。アンロード アイドルの数値は、5.7 W と 6.2 W で SATA に有利にわずかに変動します。全体として、前世代の 3TB モデルと比較して、これらのドライブの消費電力は約 24% 削減されます。これは、7 つの高度な電源管理モード（低 RPM アイドル モードなど）のおかげでもあります。 Ultrastar 4000K512 SAS と SATA の間には、かなり大きな違いが 520 つあります。それは、デュアル ポート SAS が 528、4096、および XNUMX バイトの従来のセクター サイズを備えていることです。 SATA モデルは XNUMX バイトのセクター サイズを使用します (下位互換性あり)。
HGST Ultrastar 7K4000 SAS は現在入手可能であり、HGST の 4 年間の標準保証が付いています。私たちのテスト モデルは、暗号化されていない XNUMX TB 容量のドライブです。
HGST ウルトラスター 7K4000 仕様
- キャパシティ
- 4TB – HUS724040ALS640
- 3TB – HUS724030ALS640
- 2TB – HUS724020ALS640
- インターフェース: SAS 6Gb/秒
- フォームファクタ: 3.5インチ
- セクターサイズ: 512/520/528
- 最大。面密度 (Gb/平方インチ): 475
- データバッファ: 64MB
- 回転速度 (RPM): 7200
- 持続転送速度 (標準): 172 MB/秒
- シーク時間 (読み取り、標準): 8.0ms
- 音響アイドル (ベル): 2.9
- 起動電流 (A、最大): 1.2 (+5V)、2.0 (+12V)
- 出力
- 読み取り/書き込み: 10.9W
- アンロードアイドル時: 6.2W
- 周囲温度：5～60℃
- 衝撃(半正弦波):70G
- 振動(5～500Hz)：0.67(XYZ)
- 環境 (非動作時) 周囲温度: -40 ～ 70C
- 衝撃(半正弦波1ms):300G
- エラー率 (回復不可能、ビット読み取り): 1/1015
- ロード/アンロードサイクル: 600,000
- 目標MTBF: 2万時間
- 保証：5年
- 寸法 (高さ x 幅 x 奥行き): 26mm x 101.6mm (+/-0.25) x 147mm
- 重量 (標準): 690g
設計と構築
HGST Ultrastar 7K4000 SAS は、その SATA 兄弟によく似ています。実際、インターフェイスとラベルの外側では、ドライブのインターフェイスを見ずに XNUMX つを区別するのは非常に困難です。裏面では、短い XNUMX つと長い XNUMX つの合計 XNUMX つのネジを外して、回路基板を取り外すことができます。 HGST は、振動を吸収するためにドライブと回路基板の間にフォーム パッドを取り付けました。
回路基板には、LSI コントローラ チップと 64MB の DRAM が含まれています。
設計と構築の詳細については、次のサイトを参照してください。 HGST 7K4000 SATA レビュー.
テストの背景と比較対象
このレビューの比較対象:
- シーゲイト コンステレーション ES.3 （4TB）
- シーゲイト コンステレーション ES.2 （3TB）
- 東芝 SAS HDD MG03SCAx00 (3TBと4TB)
すべてのエンタープライズ HDD は、当社のエンタープライズ テスト プラットフォームでベンチマークが行われます。 レノボ ThinkServer RD240。 ThinkServer RD240 は次のように構成されています。
- 2 x Intel Xeon X5650 (2.66GHz、12MB キャッシュ)
- Windows Server 2008 Standard Edition R2 SP1 64 ビットおよび CentOS 6.2 64 ビット
- インテル 5500+ ICH10R チップセット
- メモリ – 8GB (2 x 4GB) 1333Mhz DDR3 レジスタード RDIMM
- LSI 9211 SAS/SATA 6.0Gb/秒 HBA
エンタープライズ総合ワークロード分析
当社のエンタープライズ ハード ドライブ ベンチマーク プロセスでは、スレッドごとに 16 の未処理のキューを備えた 16 スレッドの高負荷でデバイスをテストするのと同じワークロードで各ドライブを定常状態に事前条件付けし、その後複数のスレッド/キューで設定された間隔でテストします。深度プロファイルを使用して、軽い使用状況と重い使用状況でのパフォーマンスを示します。ハード ドライブは定格パフォーマンス レベルに非常に早く達するため、各テストの主要なセクションのみをグラフ化します。
プレコンディショニングおよび一次定常状態テスト:
- スループット (読み取り+書き込み IOPS 合計)
- 平均レイテンシ (読み取りと書き込みのレイテンシを合わせて平均)
- 最大遅延 (ピーク読み取りまたは書き込み遅延)
- レイテンシの標準偏差 (読み取りと書き込みの標準偏差を合わせて平均)
当社のエンタープライズ合成ワークロード分析には、実際のタスクに基づいた 4 つのプロファイルが含まれています。これらのプロファイルは、過去のベンチマークや、最大 8K の読み取り/書き込み速度やエンタープライズ ドライブで一般的に使用される 70K 30/XNUMX などの広く公開されている値との比較を容易にするために開発されました。また、従来のファイル サーバーと Web サーバーという XNUMX つの従来の混合ワークロードも含まれており、それぞれが幅広い転送サイズの組み合わせを提供します。
- 4k
- 100% 読み取りまたは 100% 書き込み
- 100％4k
- 8k 70/30
- 70% 読み取り、30% 書き込み
- 100％8k
- 128k (シーケンシャル)
- 100% 読み取りまたは 100% 書き込み
- 100％128k
- ファイルサーバー
- 80% 読み取り、20% 書き込み
- 10% 512b、5% 1k、5% 2k、60% 4k、2% 8k、4% 16k、4% 32k、10% 64k
- ウェブサーバー
- 100% 読み取り
- 22% 512b、15% 1k、8% 2k、23% 4k、15% 8k、2% 16k、6% 32k、7% 64k、1% 128k、1% 512k
最初のエンタープライズ ワークロードでは、主な結果を取得するために、4% の書き込みアクティビティと 100% の読み取りアクティビティでランダムな 100K パフォーマンスの長いサンプルを測定しました。 HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS では、読み取り 245 IOPS と書き込み 205 IOPS が測定されました。読み取りアクティビティの数値では東芝 SAS ドライブに僅差でしたが、書き込みアクティビティの数値では最高の栄誉を獲得することができました。
負荷 16T/16Q のメインの平均レイテンシ セグメントでは、やはりグループの中央に位置する HGST Ultrastar 1043.07K1247.04 7TB SAS からの平均読み取りレイテンシ 4000 ミリ秒と書き込みレイテンシ 4 ミリ秒を測定しました。
読み取りアクティビティを測定したところ、HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS の最大応答時間は 3761.0 ミリ秒で、書き込みアクティビティの最大遅延は 3069.0 ミリ秒でした。読み取りアクティビティの最大値はグループの中央付近でしたが、書き込みアクティビティの最大値は最下位でした。
標準偏差のセクションで 4K レイテンシーの一貫性を確認すると、HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS はグループの最下位でテストされ、読み取り標準偏差が 522.95 ミリ秒、書き込み標準偏差が 404.72 ミリ秒でした。
16% 16K 書き込みテストで実行した固定の 100 スレッド、4 キューの最大ワークロードと比較して、混合ワークロード プロファイルは、幅広いスレッド/キューの組み合わせにわたってパフォーマンスを拡張します。これらのテストでは、ワークロード強度を 2 スレッドと 2 キューから最大 16 スレッドと 16 キューまで広げます。拡張された 8k 70/30 テストでは、HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS が、東芝 SAS ドライブにほぼ匹敵する競争力のあるスループットで、東芝 SAS ドライブのすぐ下にランクインしました。最大 225 IOPS に達し、ターミナル キューの深さは 222 IOPS になりました。
8 70/30 の平均応答時間を見ると、HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS は再び東芝 SAS ドライブに迫っていますが、最終的には負けてしまいました。
さまざまなスレッドおよびキューの深さレベルでの主要なテスト期間中、HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS は、303 スレッドおよび 2 キューの深さレベルで 2 番目に低い最大レイテンシである 16 ミリ秒と、競合する最大レイテンシを達成しました。 16ms で 3,575 スレッドと XNUMX キューの深さレベル。
スレッド/キューのスペクトルの大部分において、HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS は、競合製品のほとんどまたはすべてよりも高い遅延を維持しました。
128k テストは、プラッター ドライブの最高のシーケンシャル転送速度を示す大規模ブロック シーケンシャル テストで、128% の書き込みおよび 100% の読み取りアクティビティでの 100k のパフォーマンスを調べます。ここでは、HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS が良好なパフォーマンスを示しましたが、Seagate Constellation ES.3 4TB にわずかに及ばなかった程度です。 HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS は、読み取り 177,740KB/秒、書き込み 177,780KB/秒を記録しました。
次に使用したワークロードは、ドライブにさまざまなワークロードを適用するファイル サーバー プロファイルです。スレッドとキューの数を 2T/2Q から 16T/16Q までスケールしました。この範囲のワークロードでは、HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS が最大 231 IOPS でグループのトップ近くにランクされ、3 IOPS に達した Toshiba SAS 234TB のすぐ下にありました。
すべてのキューの深さで、HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS は東芝 SAS ドライブと互角でしたが、ターミナル キューの読み取り値 1,115 ミリ秒で負けました。
ファイル サーバー プロファイルでピーク応答時間を比較すると、HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS は強力な競合他社であり、Seagate Constellation ES.3 4TB にのみ劣っていました。
レイテンシの標準偏差を見ると、HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS は再びグループの最後尾に落ちました。
最後のテストは Web サーバー テストです。これは従来の 100% 読み取りアクティビティです。 HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS は、240T16Q で 8 IOPS に達し、ターミナル キュー深度の測定値は 239 IOPS でした。これにより、東芝 SAS ドライブのすぐ下に配置されました。
Web サーバー プロファイルの平均遅延の次のテストでも、HGST は東芝 SAS ドライブにわずかに上回りました。
Web サーバー プロファイルの最大遅延を見ると、HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS は 4094 ミリ秒でグループの真ん中にありました。
読み取り専用 Web サーバー プロファイルの遅延の一貫性を比較すると、HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS がこのカテゴリのグループの最下位に位置していることがわかりました。
まとめ：
HGST Ultrastar 7K4000 SAS HDD は、最大 4 つのプラッターを使用して 7,200 TB のストレージ容量を実現するエンタープライズ クラスのドライブです。このドライブは 2.0RPM で回転し、クラウドやデータセンターのストレージに関わる組織が必要とする信頼性の数値 (MTBF 5 万時間) も備えています。また、ドライブは、TCO を削減するための低 RPM アイドルなどの 10.9 つのプロファイルを提供する高度な電源管理モードを備えており、アプリケーションのニーズを満たすように最適化されています。ドライブの定格は、読み取り/書き込みアクティビティの場合は 6.2 W、アンロード アイドルの場合は 2 W、スリープ モードとスタンバイ モードの場合は XNUMX W 未満です。
HGST Ultrastar 7K4000 SAS HDD のテストを見ると、ドライブは全体的に良好なパフォーマンスを示しました。すべてのテスト（4k、8k、128k、ファイル サーバー、ウェブ サーバー）において、Ultrastar 7K4000 SAS は一貫したスループットを生成し、グループ内で 7 位になることがよくありました。競合他社を圧倒するわけではありませんが、ドライブが一貫してパフォーマンスを発揮したという事実はかなりのことを物語っています。さらに、平均レイテンシの数値についても同じことが言えます。あまり良いことではありませんが、ドライブの標準偏差の数値は一般にグループの最下位でした。ただし、これは必ずしもドライブが最もピーキーな遅延を生成したことを反映しているわけではありません。実際、Ultrastar 4000K7 SAS は、ほとんどの場合、最大遅延と平均遅延の点でグループの上半分に位置しています。これらのスループットと遅延の数値は、Ultrastar 4000KXNUMX SAS の保証および MTBF 仕様と一致しており、企業に非常に高性能なドライブを提供します。
メリット
- すべてのカテゴリにわたってグループのトップ付近で測定されたスループット数値
- 強力なシーケンシャル転送速度
- 2万時間のMTBFはクラス最高
デメリット
- 競合する SAS HDD は遅延標準偏差で 7K4000 を上回りました
ボトムライン
HGST Ultrastar 7K4000 SAS HDD は、購入者にその信頼性を保証するために 2 万時間の強力な MTBF と 5 年間の保証を備えています。また、テストを通じて、HGST はランダム ワークロードとシーケンシャル ワークロードの両方で一貫して高いスループットを提供することがわかりました。
