Ultrastar SSD400M은 급성장하는 eMLC 엔터프라이즈 SSD 공간에서 강력한 경쟁자를 제공하기 위한 Hitachi의 노력입니다. SSD400M은 스토리지 업계에서 Hitachi의 오랜 리더십뿐만 아니라 Intel도 포함하여 기업 구매자가 원할 수 있는 모든 혈통을 제공합니다. SSD400M은 Intel의 최고 품질 25nm eMLC NAND 및 SSD 프로세서 기술을 Hitachi/Intel이 공동으로 설계한 펌웨어와 결합하여 활용합니다. 결과 SSD400M은 Hitachi의 브랜드 이름을 사용하지만 강력한 공동 개발 노력의 결과입니다.
Ultrastar SSD400M은 급성장하는 eMLC 엔터프라이즈 SSD 공간에서 강력한 경쟁자를 제공하기 위한 Hitachi의 노력입니다. SSD400M은 스토리지 업계에서 Hitachi의 오랜 리더십뿐만 아니라 Intel도 포함하여 기업 구매자가 원할 수 있는 모든 혈통을 제공합니다. SSD400M은 Intel의 최고 품질 25nm eMLC NAND 및 SSD 프로세서 기술을 Hitachi/Intel이 공동으로 설계한 펌웨어와 결합하여 활용합니다. 결과 SSD400M은 Hitachi의 브랜드 이름을 사용하지만 강력한 공동 개발 노력의 결과입니다.
Hitachi는 2.5Gb/s SAS 인터페이스가 있는 400인치 Ultrastar SSD6.0M을 제공하고 최대 495MB/s 읽기, 385MB/s 쓰기, 56,000 임의 4K 읽기 IOPS 및 24,000 임의 4K 쓰기 IOPS의 처리량을 제공합니다. 그러나 기업에서는 SSD의 속도뿐만 아니라 더 큰 총소유비용 측정도 필요합니다. Hitachi는 스토리지 구매 결정 시 전력 소비를 고려하는 사람들을 위해 와트당 8,360 IOPS를 인용합니다.
SSD400M은 단지 성능에 관한 것이 아닙니다. Hitachi의 엔지니어링 및 자격은 연간 고장률이 44%(2만 시간의 MTBF)에 불과한 매우 안정적인 SSD로 이어집니다. 내구성 측면에서 드라이브는 최대 7.3PB(400GB 용량)의 쓰기를 제공하며, 이는 4년 동안 매일 10TB의 쓰기와 무제한 읽기에 해당합니다. 다른 하이라이트로는 TXNUMX DIF(Data Integrity Field) 표준, 확장 오류 수정 코드(ECC), 플래시 다이 오류로부터 보호하기 위한 XOR(Exclusive-OR) 패리티, 외부 쓰기 캐시가 없는 패리티 검사 내부 데이터 경로 및 전원 슈퍼 커패시터가 필요하지 않은 손실 데이터 관리 기능.
Hitachi는 선택적 TCG 자체 암호화와 함께 400GB 및 200GB 용량의 SSD400M을 제공하며 XNUMX년 보증이 지원됩니다.
히타치 울트라스타 SSD400M 사양:
- 용량
- 400GB
- HUSML4040ASS600
- HUSML4040ASS601 TCG 암호화
- 200GB
- HUSML4020ASS600
- HUSML4020ASS601 TCG 암호화
- 400GB
- 인터페이스 - 듀얼 포트 SAS 6Gb/s
- 인텔 EW29AA31AA1 컨트롤러
- Intel Enterprise MLC(다단계 셀) 25nm NAND x 39(624GB+ Raw, 400GB 사용 가능)
- 하이닉스 H5PS1G83EFR 1Gb x 4 DDR2 SDRAM(512MB)
- 폼 팩터 – 2.5인치, 15mm z 높이
- 전송 성능
- 읽기 처리량(순차 64K) 최대 495MB/s
- 쓰기 처리량(순차 64K) 최대 385MB/s
- 최대 읽기 IOPS(임의 4K) 56,000
- 최대 쓰기 IOPS(임의 4K) 24,000
- 내구성(랜덤 쓰기)
- 400GB 용량 최대 7.3PB
- 200GB 용량 최대 3.7PB
- 오류율(복구 불가능, 비트 읽기) – 1/1016
- MTBF – 2.0만
- 전력 소비
- 성능 유휴 1.7W
- 작동 시 일반 5.5W
- 전력 소비 효율(IOPS/Watt) – 8,360
- 치수(너비 x 깊이, 높이 mm) – 70.1 x 100.6 x 15
- 무게(최대) – 206g(400GB), 221g(200GB)
- 주변 온도 0 ~ 60ºC
- 충격(반사인파) 1000G(0.5ms), 500G(2ms)
- 진동(Random G RMS) – 2.16, 모든 축, 5 ~ 700Hz
설계 및 분해
Hitachi Ultrastar SSD400M은 2.5mm 높이의 15인치 드라이브의 정확한 모양으로 스탬핑된 부드러운 스테인리스 스틸 바디를 가지고 있습니다. 상단에는 인증 및 펌웨어 버전까지 드라이브를 설명하는 전체 상단 표면을 차지하는 단일 흰색 스티커로 드라이브가 마무리됩니다. 하단에는 드라이브의 일련 번호와 부품 번호를 반복하는 추가 스티커가 포함되어 있습니다. 본체는 다소 기본적이고 외부에서 깨끗하며 205g의 무거운 무게로 내부 열 방출과 관련이 있습니다. 야외 데이터 센터 냉각 설계(냉각 또는 조절된 공기 대신 외부 공기 사용)를 염두에 두고 냉각과 관련된 에너지 비용을 줄이기 위해 Hitachi는 Ultrastar SSD400M에 70C/158F의 최대 작동 온도를 제공합니다.
드라이브의 측면 프로필은 SSD400M의 본체를 구성하는 두 섹션을 명확하게 보여줍니다. Hitachi는 수직 또는 수평 장착을 위해 SSD의 측면과 바닥에 있는 산업 표준 나사 위치를 사용합니다.
Ultrastar SSD400M의 전면에는 듀얼 링크 6.0Gb/s SAS 커넥터만 포함되어 있으며 드라이브 외부에서 추가 연결이 보이지 않습니다.
드라이브를 열면 Ultrastar SSD400M의 일부 열 분산 기능이 표시되고 무게의 일부가 어디에서 오는지 설명합니다. 상단 및 하단 덮개에는 SSD의 주요 구성 요소에서 열을 방출하는 두꺼운 열 패드가 있습니다. 상단 덮개에는 히트싱크가 추가되어 케이스 본체가 내부 회로 기판에서 흡수할 수 있는 에너지의 양을 더욱 증가시켜 사용량이 많을 때 뜨거워집니다. SSD의 설계는 컨트롤러가 각 회로 기판 사이에서 안쪽을 향하도록 두 부분으로 나뉩니다. 케이스 바닥 부분의 흰색 패드는 컨트롤러 밑면에서 열을 빼내도록 설계되었으며 분홍색 열 패드는 NAND 부분을 향합니다. 본체는 외부에서 가능한 한 평평하게 만들어 드라이브 베이와의 더 많은 표면 접촉을 허용하여 열 에너지를 서버 케이스로 방출하고 결국에는 강제 공기 냉각을 통해 외부로 방출합니다.
Hitachi Ultrastar SSD400M의 핵심은 Intel EW29AA31AA1 프로세서이며 Hitachi와 Intel이 공동 개발한 펌웨어를 사용합니다. 캐시의 경우 SSD400M은 128개의 512MB Hynix 메모리 조각을 사용하여 총 XNUMXMB를 제공합니다.
두 회로 보드 위에 펼쳐져 있는 것은 39개의 Intel Enterprise MLC NAND입니다. 이것은 624GB만 사용할 수 있지만 총 400GB의 원시 NAND를 초과합니다. Hitachi는 내부 용도가 지정되지는 않았지만 서로 다른 NAND 크기를 혼합하여 사용합니다. 이 예약된 공간은 백그라운드 가비지 수집, 웨어 레벨링 및 수명 동안 드라이브 속도를 늦추거나 비활성화하지 않는 방식으로 다이 오류 처리에 사용되는 경우가 많습니다.
회로 보드의 안쪽 부분에는 Intel EW29AA31AA1 컨트롤러, 추가 NAND 및 SSD의 양쪽 절반을 연결하는 긴 인터페이스가 포함됩니다.
아래에 표시된 것은 Hitachi Ultrastar SSD400M의 외부를 향한 두 섹션입니다. 이 SSD 설계는 울트라 커패시터를 사용하지 않습니다. 대신 Hitachi는 XNUMX개의 탄탈륨 기반 KEMET 유기 커패시터(KO-CAP)를 사용했습니다. 이 커패시터는 수명이 더 길고 다른 대안만큼 빠르게 확장되거나 저하되지 않습니다. 소비자 등급 모두에서 유사한 설정이 발견되었습니다. 인텔 SSD 320 그리고 엔터프라이즈급 인텔 SSD 710.
이러한 커패시터는 드라이브에 SDRAM을 NAND로 플러시할 수 있는 충분한 시간을 제공하지만 실제 유지 시간은 지정되지 않습니다.
엔터프라이즈 벤치마크
Hitachi Ultrastar SSD400M은 Intel 25nm eMLC NAND, Intel EW29AA31AA1 컨트롤러 및 6.0Gb/s SAS 인터페이스를 사용합니다. 검토 단위는 400GB입니다. 이 검토에 사용된 비교 대상에는 최근에 테스트된 다음 엔터프라이즈 SSD가 포함됩니다. 마이크론 P300 (100GB, Marvell 9174, Micron 34nm SLC NAND, SATA), 도시바 MKx001GRZB (400GB, Marvell 9032, Toshiba 32nm SLC NAND, SAS) 및 삼성 SM825 (200GB, 삼성 S3C29MAX01-Y330, 삼성 30nm eMLC NAND, SATA). 모든 기업용 SSD는 레노버 씽크서버 RD240. 모든 IOMeter 수치는 MB/s 속도에 대한 이진수 수치로 표시됩니다.
첫 번째 테스트는 대규모 블록 전송이 있는 순차적 쓰기 환경의 속도를 살펴봅니다. 이 특정 테스트는 2k 섹터 정렬과 함께 IOMeter와 함께 4MB 전송 크기를 사용하고 큐 깊이 4로 성능을 측정합니다. 이 시나리오에서 Hitachi는 495GB Ultrastar의 최대 읽기 속도가 385MB/s이고 쓰기 속도가 400MB/s라고 주장합니다. SSD400M.
대규모 블록 순차 전송 테스트에서 Ultrastar SSD400M의 읽기 속도는 527MB/s, 정상 상태 쓰기 속도는 385MB/s였습니다. 읽기 속도는 Hitachi의 예상보다 높았지만 쓰기 속도는 죽었습니다. 이 직선 벤치마크는 SSD400M을 차트의 맨 위에 놓았습니다.
임의 액세스 프로필로 이동하지만 여전히 2MB의 큰 블록 전송 크기를 유지하면 다중 사용자 환경에서 성능이 어떻게 달라지는지 보기 시작합니다. 이 테스트는 이전 순차 전송 벤치마크에서 사용한 것과 동일한 대기열 깊이 수준 4를 유지합니다.
무작위 대형 블록 전송으로 이동하면서 Hitachi Ultrastar SSD400M은 525MB/s로 측정된 읽기 속도에서 선두를 유지했습니다. 정상 상태 쓰기 속도는 153MB/s로 떨어졌으며 여전히 선두를 달리고 있습니다.
더 작은 임의 액세스 전송 크기인 4K로 이동하면 동일한 어레이에 액세스하는 여러 VM이 있는 서버 설정과 같은 과도한 임의 액세스 환경에서 볼 수 있는 패킷 크기에 가까워집니다. 첫 번째 테스트에서는 확장된 4K 읽기 성능과 대기열 깊이 1에서 최대 64까지 확장되는 방식을 살펴봅니다.
무작위 4K 램핑 차트를 보면 대기열 깊이 400에서 최대 4K 읽기 속도가 57,261 IOPS인 Toshiba eSSD 아래 순위인 Ultrastar SSD64M의 강력한 성능을 확인할 수 있습니다.
다음 테스트는 정적 대기열 깊이 4에서 32K 임의 쓰기 성능을 살펴보고 드라이브가 정상 상태에 도달하면 결과를 기록하고 평균을 냅니다. IOPS 성능은 안정적인 상태의 성능을 측정하기 위한 좋은 지표이지만 또 다른 주요 관심 영역은 평균 및 최대 대기 시간에 관한 것입니다. 최대 대기 시간 수치가 높을수록 특정 요청이 과도한 연속 액세스에서 백업될 수 있음을 의미할 수 있습니다.
Hitachi는 최고 4K 랜덤 쓰기 워크로드 속도가 24,000 IOPS라고 주장했으며, 테스트에서 정상 상태에서 21,525 IOPS인 것으로 나타났습니다. 이 속도는 SLC 기반 Micron P300보다 우리 그룹에서 가장 높은 순위를 기록했습니다. 이러한 조건에서 Ultrastar SSD400M은 평균 84MB/s, 평균 응답 시간은 1.49ms로 측정되었습니다. 최대 응답 시간은 아마도 34.43ms로 가장 인상적일 것입니다.
마지막 합성 벤치마크 시리즈는 정적 대기열 깊이가 32인 일련의 서버 혼합 워크로드에서 두 엔터프라이즈 드라이브를 비교합니다. 이 리뷰 시작 부분의 합성 벤치마크와 마찬가지로 이러한 테스트도 안정적인 상태에서 측정됩니다. 각 서버 프로필 테스트는 데이터베이스 프로필의 67% 읽기에서 웹 서버 프로필의 100% 읽기에 이르기까지 읽기 활동에 대한 강력한 선호도를 가지고 있습니다.
첫 번째는 주로 67K 전송 크기에 집중된 33% 읽기 및 8% 쓰기 워크로드 혼합이 있는 데이터베이스 프로필입니다.
Hitachi Ultrastar SSD400M은 eMLC 기반 Samsung SM15,441와 함께 데이터베이스 프로필에서 825 IOPS의 평균 전송 속도로 평준화되었습니다. 이 두 드라이브는 모두 SLC에 해당합니다. Toshiba 및 Micron SSD.
다음 프로필은 80바이트에서 20KB 범위의 여러 전송 크기에 분산된 512% 읽기 및 64% 쓰기 워크로드가 있는 파일 서버를 살펴봅니다.
파일 서버 추적에서 Hitachi SSD400M은 Samsung SM825 옆에 쌓였으며 Samsung SM14,488의 14,980 IOPS에 비해 평균 825 IOPS의 속도를 제공합니다. Hitachi는 Toshiba SLC SSD보다 약 25% 더 느렸습니다.
당사의 웹 서버 프로필은 읽기 전용이며 512바이트에서 512KB까지 전송 크기가 다양합니다.
빠른 SAS 6.0Gb/s 인터페이스를 갖춘 Hitachi Ultrastart SSD400M은 18,593 IOPS의 속도로 Toshiba SLC SSD에 이어 두 번째로 웹 서버 프로필에서 다리를 뻗을 수 있었습니다. 이는 Toshiba eSSD의 24,193 IOPS, Micron P16,584의 300 IOPS 또는 Samsung SM12,199의 825 IOPS와 비교됩니다.
마지막 프로필은 20K 전송을 사용하여 80% 쓰기 및 8% 읽기가 혼합된 워크스테이션을 살펴봅니다.
워크스테이션 프로필에서 Hitachi SSD400M은 삼성 SM825보다 높았으며 SM18,422의 6,443 IOPS와 비교하여 825를 측정했습니다. 이 프로필에서 Toshiba eSSD는 26,337 IOPS를 측정한 반면 Micron P300은 평균 22,926 IOPS를 측정했습니다.
엔터프라이즈 전력 소비
데이터 센터 또는 기타 밀집된 스토리지 환경을 위한 드라이브를 선택할 때 기업이 SSD 또는 하드 드라이브를 볼 때 관심을 갖는 메트릭은 성능만이 아닙니다. 전력 소비는 경우에 따라 큰 문제가 될 수 있으므로 지속적인 작업 부하에서 드라이브가 어떻게 작동하는지 알고 싶을 것입니다.
이 검토의 엔터프라이즈 성능 섹션에서는 이전에 읽기 및 쓰기 속도를 테스트하는 데 사용한 것과 동일한 조건에서 각 드라이브를 살펴봅니다. 여기에는 큐 깊이가 2인 순차 및 무작위 4MB 전송과 큐 깊이가 4인 소규모 무작위 32K 읽기 및 쓰기 전송이 포함됩니다. 전력이 부족한 상황.
시동을 제외한 모든 조건에서 Hitachi Ultrastar SSD400M은 5.62와트 이하를 사용했습니다. SSD400M에서 가장 전력 소모가 많은 활동은 테스트 기간 동안 평균 4와트를 사용한 순차적 QD2 5.62MB 쓰기였습니다. 두 번째는 무작위 4K QD32 쓰기, 세 번째는 순차 QD4 읽기, 네 번째는 4K QD32 꾸준한 읽기였습니다. 대량 쓰기 활동 중에 Hitachi Ultrastar SSD400M은 SAS 6.0Gb/s Toshiba MKx001GRZB가 필요로 하는 전력량 바로 아래에서 사용했지만, 전력은 훨씬 더 낮은 수준으로 빠르게 감소하여 읽기가 많은 상황에서 Micron P300 또는 Samsung SM825와 거의 동등했습니다. 잔뜩.
데이터 센터 환경에서 eMLC SSD에 대한 큰 추진은 GB당 비용 및 IOPS/와트에 관한 것입니다. 대기열 깊이 19,484에서 순수한 임의 4K 읽기에서 32 IOPS/와트의 수치를 계산했으며 대신 안정적인 6,150K 임의 쓰기를 보면 4 IOPS/와트로 떨어졌습니다. 이는 SLC Micron P38,481의 10,119 IOPS/와트 읽기 또는 300 IOPS/와트 쓰기 또는 SLC Toshiba MKx16,385GRZB의 3,082 IOPS/와트 읽기, 001 IOPS/와트 쓰기 또는 14,980 IOPS/와트 읽기, 2,043 IOPS/와트 쓰기와 비교됩니다. eMLC 삼성 SM825. SSD 또는 하드 드라이브를 구매할 때 고려되는 성능(또는 단순한 성능)에 대한 성능의 최상의 조합을 찾는 것은 비즈니스 요구 사항에 달려 있습니다.
결론
Hitachi Ultrastar SSD400M은 Intel 컨트롤러, Intel NAND 및 Hitachi와 Intel 엔지니어가 개발한 맞춤형 펌웨어를 특징으로 합니다. 최종 결과는 인상적이며 엔터프라이즈 테스트 환경에서 강력한 성능을 제공합니다. 엔터프라이즈 MLC 또는 eMLC NAND를 기반으로 하는 SSD400M은 SLC 기반 SSD의 많은 성능을 제공하지만 훨씬 더 나은 $/GB 또는 $/IOPS 투자입니다. 경우에 따라 Hitachi eMLC SSD는 일부 SLC 경쟁사를 능가할 수도 있었습니다. 4K 정상 상태 벤치마크에서 차트 최고인 21,525 IOPS를 측정한 경우도 마찬가지였습니다.
eMLC Ultrastar SSD400M은 단일 워크로드 벤치마크에서 Micron과 Toshiba의 SLC SSD 모두 쓰기 속도를 앞질렀습니다. 그것은 각각 385MB/s 및 153MB/s의 가장 높은 대형 블록 순차 및 임의 전송 속도를 제공했습니다. 또한 4 IOPS 또는 21,525MB/s를 측정하여 그룹에서 가장 높은 84K 정상 상태 속도를 제공했습니다. 혼합 워크로드 성능을 살펴보면 Hitachi SSD400M은 읽기 전용 웹 서버 프로필에서 강력한 속도를 제공할 뿐만 아니라 삼성 SM825에 비해 워크스테이션 프로필에서 매우 강력한 성능을 제공했습니다.
강력한 단일 워크로드 수치에도 불구하고 SSD400M은 여전히 데이터베이스 및 파일 서버 프로필에서 SLC 기반 Toshiba MKx001GRZB 및 Micron P300보다 낮은 순위를 기록했으며 Samsung SM825 바로 아래에 있었습니다. 즉, 일부 쓰기 작업이 많은 워크로드에서는 성능이 주요 목표인 경우 SLC-SSD가 여전히 선호됩니다. 그러나 TCO가 구매 결정에 얼마나 중요한지에 따라 SSD400M의 eMLC 성능은 고려를 보증하기에 충분히 근접할 수 있습니다.
우리가 검토한 다른 기업용 드라이브와 차별화되는 Hitachi는 SSD400M 내부에 울트라 커패시터를 사용하지 않고 대신 KEMET 유기 커패시터를 선택했습니다. 이 커패시터는 정전 시 같은 양의 홀드업 시간을 제공할 수 없지만 드라이브가 여전히 캐시를 NAND로 플러시할 수 있도록 구성되어 있으므로 휘발성 메모리 저장소에서 데이터가 손실되지 않습니다. 이러한 구성 요소는 둘 다 울트라 커패시터를 사용하는 Samsung SM70 또는 Toshiba MKx55GRZB의 825C 대신 001C의 훨씬 더 높은 작동 온도를 허용합니다. 데이터 센터에서 비용 절감을 추구함에 따라 고장 위험 증가 없이 더 높은 온도에서 장비를 작동할 수 있으면 시스템을 공냉식 외부에 두거나 HVAC 시스템을 더 높은 주변 온도로 전환하여 냉각 비용을 절약할 수 있습니다.
장점
- 뛰어난 2MB 순차, 2MB 랜덤 및 4K 랜덤 쓰기 속도
- 높은 작동 온도에서 작동 가능
- 뛰어난 eMLC SSD IOPS/와트 수치
단점
- 혼합 워크로드 시나리오에서 쓰기 속도 저하
히프 라인
Ultrastar SSD400M을 통해 Hitachi는 기본적으로 파트너와 함께 실행할 때 사용 방법 가이드를 작성합니다. Hitachi/Intel이 공동으로 개발한 기업용 SSD는 시장에서 가장 우수한 전체 eMLC 드라이브 중 하나이며, 4K 정상 상태 성능과 같은 일부 경우에는 SLC 경쟁사를 능가하기도 합니다. Hitachi는 또한 다른 드라이브보다 내열성이 높은 SSD400M을 설계하여 야외 데이터 센터에 적합하고 일반적으로 냉각 비용을 줄여 TCO를 더욱 향상시킵니다.
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