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WD 블랙 4TB 검토(WD4001FAEX)

by 케빈 오브라이언

4TB WD Black은 Western Digital의 최고 용량 및 최고 성능의 7,200RPM 클라이언트 시스템 하드 드라이브입니다. 표준 3.5" 폼 팩터는 데스크탑 사용을 위한 대용량 스토리지를 제공하는 동시에 최고 수준의 성능을 제공하도록 설계되었습니다. WD는 4TB Black에 표준 64개의 플래터 디자인을 사용하고 있습니다(참고: Caviar는 브랜딩에서 제외됨). 6MB 캐시, SATA 154Gb/s 인터페이스로 XNUMXMB/s 처리량을 제공합니다.


4TB WD Black은 Western Digital의 최고 용량 및 최고 성능의 7,200RPM 클라이언트 시스템 하드 드라이브입니다. 표준 3.5" 폼 팩터는 데스크탑 사용을 위한 대용량 스토리지를 제공하는 동시에 최고 수준의 성능을 제공하도록 설계되었습니다. WD는 4TB Black에 표준 64개의 플래터 디자인을 사용하고 있습니다(참고: Caviar는 브랜딩에서 제외됨). 6MB 캐시, SATA 154Gb/s 인터페이스로 XNUMXMB/s 처리량을 제공합니다. 

SSD가 분명히 더 빠르지만 WD 벨로시랩터 205MB/s의 처리량을 자랑합니다. Black 라인은 항상 7,200RPM 스핀들 중에서 동급 최고의 성능으로 대용량을 제공하는 데 주력해 왔습니다. 최신 4TB Black을 통해 WD는 Black 라인에서 사용 가능한 용량을 두 배로 늘려 3TB에서 2TB로 점프하는 4TB 프로그레시브 단계를 건너뜁니다. WD는 4TB 드라이브가 처리량을 12% 향상시켰으며 이는 플래터 시장에서 의미 있는 일이라고 밝혔습니다.

WD는 Black 하드 드라이브에 대해 업계에서 가장 긴 330년 보증을 계속 제공합니다. 이 드라이브는 이 검토 당시 약 XNUMX달러의 시가로 배송되고 있습니다. 

WD 블랙 4TB 사양

  • 인터페이스: SATA 6Gb/s
  • 회전 속도 : 7,200RPM
  • 버퍼 크기: 64MB
  • 평균 대기 시간: 4.20ms
  • 로드/언로드 주기: 최소 300,000회
  • 포맷된 용량: 4,000,787MB
  • 드라이브당 사용자 부문: 3,907,029,168
  • 치수: 높이 26.1mm, 깊이 147mm, 너비 101.6mm
  • 무게 : 0.78의 kg
  • 작동 충격(읽기): 30G, 2ms
  • 비작동 충격: 300G, 2ms
  • 음향: 유휴 모드: 29dBA(평균), 찾기 모드: 34dBA(평균)
  • 온도: 작동 시 -0° C ~ 60° C, 비작동 시 -40° C ~ 70° C
  • 전력 소비
    • 읽기/쓰기: 10.40와트
    • 유휴: 8.10와트
    • 대기: 1.20와트
    • 수면: 1.20와트
  • 읽기 비트당 복구 불가능한 읽기 오류: <1/1014
  • 보증 : 5 년

설계 및 구축

Western Digital은 모든 소비자 및 기업용 하드 드라이브에 대해 매우 일반적인 설계 방식을 따릅니다. 소비자 중심의 WD Black 4TB는 WD 표준 제품 라벨을 가지고 있으며 모델 번호 외에 각 제품 시리즈를 나타내는 유일한 차이점은 스티커 하단의 검은색 휘장입니다.

WD Black 4TB는 SATA 3.5Gbps 인터페이스를 기반으로 하는 표준 6인치 하드 드라이브입니다. Western Digital의 표준 방식은 열을 발생시키는 부품을 드라이브 본체와 접촉시키는 것입니다. 이를 통해 컨트롤러, RAM , 모터드라이버가 본체에 열을 분산시켜 대형 방열판 역할을 하며, 드라이브와 회로기판 사이에 폼패드를 넣어 진동 흡수를 돕는다.

회로 기판에는 Marvel 88i9346 컨트롤러 칩과 Samsung K64T2QJ-BCE4 모듈의 51163MB DDR7 RAM이 포함되어 있습니다.

테스트 배경 및 유사 항목

이 리뷰에 대한 비교:

편집자 주: 4TB Seagate는 아직 베어 드라이브로 출시되지 않았으며, 나열된 성능은 Barracuda에서 가져온 4TB 외장 데스크탑 하드 드라이브에서 나온 것입니다. Seagate는 2013년 초에 베어 드라이브를 출시할 예정입니다. 

모든 엔터프라이즈 및 소비자 HDD는 레노버 씽크서버 RD240. ThinkServer RD240은 다음과 같이 구성됩니다.

  • 2 x Intel Xeon X5650(2.66GHz, 12MB 캐시)
  • Windows Server 2008 Standard Edition R2 SP1 64비트 및 CentOS 6.2 64비트
  • 인텔 5500+ ICH10R 칩셋
  • 메모리 – 8GB(2GB 4개) 1333Mhz DDR3 등록 RDIMM
  • LSI 9211 SAS/SATA 6.0Gb/s HBA

엔터프라이즈 종합 워크로드 분석

당사의 기업용 하드 드라이브 벤치마크 프로세스는 스레드당 16개의 대기 대기열이 있는 16개의 스레드의 과도한 로드에서 장치를 테스트한 다음 여러 스레드/대기열에서 설정된 간격으로 테스트할 동일한 작업 부하로 각 드라이브를 정상 상태로 설정합니다. 라이트 및 헤비 사용에서 성능을 보여주는 깊이 프로필. 하드 드라이브는 정격 성능 수준에 매우 빠르게 도달하므로 각 테스트의 주요 섹션만 그래프로 표시합니다.

사전 조건화 및 기본 정상 상태 테스트:

  • 처리량(읽기+쓰기 IOPS 집계)
  • 평균 대기 시간(읽기+쓰기 대기 시간을 함께 평균화)
  • 최대 대기 시간(최대 읽기 또는 쓰기 대기 시간)
  • 대기 시간 표준 편차(함께 평균화된 읽기+쓰기 표준 편차)

Enterprise Synthetic Workload Analysis에는 실제 작업을 기반으로 하는 4가지 프로필이 포함되어 있습니다. 이러한 프로필은 최대 8K 읽기 및 쓰기 속도와 엔터프라이즈 드라이브에 일반적으로 사용되는 70K 30/XNUMX과 같이 널리 게시된 값뿐만 아니라 과거 벤치마크와 쉽게 비교할 수 있도록 개발되었습니다. 또한 각각 다양한 전송 크기를 제공하는 기존의 파일 서버와 웹 서버라는 두 개의 레거시 혼합 워크로드를 포함했습니다.

  • 4K
    • 100% 읽기 또는 100% 쓰기
    • 100% 4K
  • 8K 70/30
    • 70% 읽기, 30% 쓰기
    • 100% 8K
  • 128K(순차)
    • 100% 읽기 또는 100% 쓰기
    • 100% 128K
  • 파일 서버
    • 80% 읽기, 20% 쓰기
    • 10% 512b, 5% 1k, 5% 2k, 60% 4k, 2% 8k, 4% 16k, 4% 32k, 10% 64k
  • 웹 서버
    • 100% 읽기
    • 22% 512b, 15% 1k, 8% 2k, 23% 4k, 15% 8k, 2% 16k, 6% 32k, 7% 64k, 1% 128k, 1% 512k

첫 번째 워크로드에서는 4% 랜덤 100K 쓰기 또는 4% 100K 읽기 워크로드로 각 4TB 하드 드라이브의 성능을 살펴봅니다. 이 테스트에서 WD Black 4TB는 읽기 및 쓰기 활동 모두에서 Deskstar 7K4000을 뒤쫓으며 중간에 나타났습니다.

유효 대기열 깊이가 256(16T/16Q)인 WD Black 4TB의 읽기 대기 시간은 2,463ms, 쓰기 대기 시간은 1,674ms였습니다.

최대 대기 시간을 비교하면 WD는 최대 쓰기 대기 시간이 5,013ms이고 최대 읽기 대기 시간이 4,399ms로 중간에 있습니다.

4K 읽기 및 쓰기 대기 시간 표준 편차를 비교하면 WD Black 4TB는 평균 읽기 일관성과 평균 쓰기 일관성보다 높았습니다.

8K 70/30 혼합 워크로드로 전환하여 2T/2Q(QD4 유효)의 낮은 부하에서 최대 16T/16Q(QD256 유효)까지 성능을 측정합니다. 이 설정에서 WD Black 4TB는 4TB Seagate Barracuda XT보다 우위에 있었지만 Hitachi Deskstar 7K4000보다 훨씬 뒤처졌습니다. 더 큰 차이점 중 하나는 Deskstar가 스레드 수당 대기열 깊이가 증가함에 따라 더 큰 향상을 보았다는 것입니다. 여기서 4TB Black 및 4TB Barracuda는 정체되었습니다.

8K 70/30 프로필의 평균 대기 시간은 WD Black 50.71TB의 경우 2T/2Q에서 2,382ms에서 16T/16Q에서 최대 4ms로 다양했습니다.

각 4TB 하드 드라이브 간의 최대 대기 시간을 비교하면 WD Black 4TB가 테스트 기간 동안 가장 높은 피크 응답 시간을 보였으며 대기열 깊이가 증가함에 따라 확대되었습니다.

최대 대기 시간은 4K 8/70 워크로드에서 WD Black 30TB보다 더 높았지만 여전히 Seagate Barracuda 4TB보다 대기 시간 일관성이 약간 더 좋았지만 여전히 Hitachi Deskstar 7K4000보다 낮았습니다.

128K 순차 워크로드에서 각 하드 드라이브의 순차 성능을 비교하면 Seagate Barracuda 4TB가 172.9MB/s로 가장 높은 순차 읽기 속도를 보였습니다. WD Black 4TB는 145MB/s의 읽기 속도와 153MB/s의 쓰기 속도로 XNUMX위를 차지했습니다(전체 순위도 XNUMX위).

다음 혼합 워크로드는 512b에서 64K 범위의 전송 크기로 기존 파일 서버 프로필에서 각 하드 드라이브의 성능을 측정합니다. 대부분의 스레드/대기열 로드 범위에서 4TB WD Black은 Seagate Barracuda XT와 Hitachi Deskstar 7K4000을 바짝 추격했습니다. WD Black의 성능은 66T/2Q에서 2 IOPS에서 86T/16Q에서 16 IOPS로 확장된 반면 7K4000은 82 IOPS에서 102 IOPS로 확장되었습니다.

파일 서버 워크로드의 스레드/대기열 수준에서 4TB WD Black의 평균 지연 시간은 59.66T/2Q에서 2ms에서 2.935T/16Q에서 16ms까지 다양했습니다.

적용된 로드의 스펙트럼 전체에서 WD Black 4TB는 최대 대기 시간이 가장 높았으며 각 스레드 수에서 8-16개의 대기열 로드로 가장 급증했습니다. 이는 이 특정 워크로드에서 더 잘 관리되는 Hitachi 또는 Seagate 4TB 제품과 비교됩니다.

파일 서버 워크로드의 대기 시간 일관성으로 관점을 전환하면 WD Black 4TB는 낮은 로드에서 높은 로드까지 가장 높은 대기 시간 표준 편차로 소비자 4TB 하드 드라이브 팩을 뒤쫓았습니다.

마지막 혼합 워크로드는 완전히 읽기 전용 패턴으로 512b에서 512K의 전송 크기를 포함하는 웹 서버 프로필의 성능을 측정합니다. 이 100% 읽기 활동에서 4TB WD Black은 57T/2Q에서 2 IOPS에서 63T/16Q에서 16 IOPS 범위의 전송 속도로 팩을 뒤쫓았습니다. 반면 팩을 이끌었던 Hitachi Deskstar 7K4000은 88 IOPS에서 112 IOPS로 확장되었습니다. .

웹 서버 프로필의 평균 지연 시간은 68.98T/2Q에서 2ms에서 3,988T/16Q에서 최대 16ms였습니다.

웹 서버 프로필에서 최대 대기 시간을 살펴보면 이전 두 가지 혼합 워크로드에서 보았던 WD Black 4TB의 유사한 추세를 볼 수 있었습니다. 각 스레드 수준에서 8-16 큐에서 정점에 도달한 높은 최대 응답 시간의 동일한 패턴을 반복했습니다.

WD Black 4TB가 최대 대기 시간이 가장 높았지만 대기 시간 일관성은 Seagate Barracuda 4TB 앞에 오는 웹 서버 프로필에서 전체 팩의 중간에 위치했습니다.

 

결론

모든 미디어 파일 또는 기타 디지털 팩트 동작을 위해 스토리지를 대량으로 만들어야 하는 경우 4TB 하드 드라이브는 환영할 만한 옵션입니다. 한동안 외장 하드 드라이브로 시장에 출시되었지만 마침내 7,200RPM 옵션이 더 많이 출시되고 있습니다. WD는 고성능 3" 3.5RPM 소비자 제품군에서 7,200TB 용량을 완전히 건너뛰고 블랙 라인에서 2TB에서 4TB로 바로 뛰어올랐습니다. WD는 물론 3TB 및 4TB 기업용 하드 드라이브를 제공했지만 빌드는 비슷합니다. , 엔터프라이즈 드라이브는 성능에 대해 훨씬 더 많이 조정됩니다. 경우에 따라 WD RE 4TB 게시물은 소비자 대안보다 두 배 빠릅니다. 물론 엔터프라이즈 드라이브에는 150달러의 프리미엄이 붙지만 소비자와 엔터프라이즈 대상 간의 차이점을 이해하는 것이 유익합니다. 엔터프라이즈 스토리지 어레이 공급업체 등이 소비자 하드 드라이브를 엔터프라이즈 장비에 몰래 넣는 것은 일반적인 관행이었습니다. 드라이브 튜닝이 WD 라인에 있는 방식으로 설정되면 비용 절감 대 성능 저하가 가치가 없기 때문에 이러한 동작이 감소할 것입니다.

WD Black 4TB가 슬러그라는 말은 아닙니다. 의도한 시장에서 좋은 성과를 거두고 있으며 일부 영역에서는 고성능 소비자 HDD 범주의 다른 드라이브와 비교할 수 있습니다. 100% 무작위 4K 워크로드에서는 Hitachi Deskstar 7K4000에 뒤졌지만 Seagate Barracuda 위에 올랐습니다. 우리의 8K 70/30 워크로드에 대해서도 마찬가지입니다. Barracuda 앞에서 약간의 향상을 제공했지만 Deskstar 7K4000보다 더 큰 차이로 뒤처졌습니다. 파일 서버 및 웹 서버 워크로드에서 4TB Black은 I/O 경쟁에서 뒤처졌고 큐 깊이가 증가함에 따라 최대 대기 시간을 확인하는 데 어려움을 겪었습니다. Hitachi Deskstar 7k4000과 WD Black 4TB 사이의 현재 가격 패리티를 고려할 때 WD가 거의 모든 곳에서 Hitachi에 뒤처지기 때문에 WD를 추천하기는 어렵습니다. 그러나 상당한 가격 차이가 발생하면 소비자는 대부분의 사용 사례에서 성능 차이를 "느끼기" 어렵기 때문에 WD에 만족할 것입니다. 

장점

  • 클라이언트 워크스테이션 사용을 위한 최고 용량 포인트
  • 5 년 보증

단점

  • 거의 모든 워크로드에서 Hitachi Deskstar 7k4000을 뒤쫓음
  • 모든 혼합 워크로드에서 높은 최대 대기 시간 문제

히프 라인

WD Black 4TB는 클라이언트 데스크톱 사용자에게 7,200RPM 성능 하드 드라이브에서 사용 가능한 최대 용량을 제공합니다. 대용량 스토리지가 필요하지만 더 느린 스핀들 속도와 더 낮은 성능으로 떨어지고 싶지 않은 사람들을 위해 WD Black 4TB는 실행 가능한 대안을 제공합니다.

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