De Seagate Enterprise Turbo SSHD is een 2.5-inch 15K SAS HDD in combinatie met 32 GB eMLC-flash die zich richt op uitzonderlijke dollar-to-IOPS-prestaties en -capaciteit. Met een geschatte prestatieverbetering van 300% ten opzichte van een 15,000 RPM HDD, is de Enterprise Turbo SSHD gespecialiseerd in bedrijfskritische transactieomgevingen (OLTP, VDI, SAP HANA), terwijl het ook aanzienlijk kosteneffectiever is dan een vergelijkbare SSD-oplossing.De voordelen van een huwelijk tussen HDD en SSD worden duidelijk gemaakt met de Enterprise Turbo SSHD: de prestaties en snelheidsverhogingen die je zou verwachten van een SSD, met een prijs en capaciteit van een HDD.
De Seagate Enterprise Turbo SSHD is een 2.5-inch 15K SAS HDD in combinatie met 32 GB eMLC-flash die zich richt op uitzonderlijke dollar-to-IOPS-prestaties en -capaciteit. Met een geschatte prestatieverbetering van 300% ten opzichte van een 15,000 RPM HDD, is de Enterprise Turbo SSHD gespecialiseerd in bedrijfskritische transactieomgevingen (OLTP, VDI, SAP HANA), terwijl het ook aanzienlijk kosteneffectiever is dan een vergelijkbare SSD-oplossing.De voordelen van een huwelijk tussen HDD en SSD worden duidelijk gemaakt met de Enterprise Turbo SSHD: de prestaties en snelheidsverhogingen die je zou verwachten van een SSD, met een prijs en capaciteit van een HDD.
De echte drijfveer achter de verbeterde prestaties van de Seagate Enterprise Turbo SSHD is de NAND-caching. Met 32 GB aan eMLC-leescache kan de Enterprise Turbo "hot" gegevens in de NAND bewaren voor snellere levering die anders mogelijk zou zijn vanaf de platters. Seagate probeert ook prestatieknelpunten aan te pakken door caching op I/O-niveau uit te voeren, terwijl het AMT-algoritme ervoor zorgt dat hot data intelligent en correct worden geïdentificeerd voor caching. Een extra 8 MB NVC (non-volatile cache) ondersteunde schrijfcache helpt de prestaties verder te verbeteren en is beschermd tegen onverwacht stroomverlies. In het geval van een dergelijk stroomverlies gebruikt de aandrijving energie van de spilmotor om wachtende schrijfbewerkingen naar het NV-geheugen te spoelen. Seagate verzekert dat de slijtage van de NAND in dit geval verwaarloosbaar zal zijn, aangezien stroomuitval in een zakelijke omgeving hoogst ongebruikelijk is.
Het integreren van Seagate Enterprise Turbo's in bestaande infrastructuur is gewoon een kwestie van de schijven installeren; geen extra stuurprogramma's, software of configuratie vereist. Het gemak van implementatie wordt ook geëvenaard door een indrukwekkende reeks beveiligingsfuncties. De Turbo drives zijn verkrijgbaar zonder encryptie, met encryptie of met FIPS. De schijven worden ook gecombineerd met een garantie van vijf jaar.
Seagate heeft duidelijk greep op de technologie voor hybride schijven, of solid-state hybride schijven zoals Seagate de voorkeur geeft. Het is belangrijk om te begrijpen hoe deze passen in de enterprise-opslagmarkt als geheel om de algehele waardepropositie van Turbo te begrijpen. Seagate verkoopt al 10K en 15K standaard harde schijven. Deze markt wordt echter zwaar aangevallen door SSD's, vooral in het geval van 15K harde schijven, waar SSD's enorme verbeteringen in prestaties, bedrijfskosten en capaciteit kunnen bieden. Sterker nog, grote leveranciers van arrays richten zich specifiek op de high-speed spindel-laag, waarbij ze die schijven vervangen door flash en dezelfde prestatieniveaus bereiken voor alle voordelen die zojuist zijn genoemd. Dell Compellent is misschien wel een van de meest vocale in deze arena, maar anderen volgen dit voorbeeld.
Dit betekent echter niet dat de 10/15 harde schijven meteen verdwenen zijn, aangezien er nog steeds veel redenen zijn om ze in productie te houden. In de overgrote meerderheid van zakelijke gebruikssituaties bieden deze schijven voldoende prestaties, met een prijs per GB die gunstig is in vergelijking met flash, en er zijn geen twijfels over de duurzaamheid van de schijf. De waardesteun voor 10K blijft een beetje sterker gezien de innovaties in prestaties en dichtheid daar, de Savvio 10K.7 versloeg bijvoorbeeld de vorige generatie met 33% in capaciteit en biedt een geweldige mix van doorvoer en latentie in een capaciteit van 1.2 TB. De argumenten voor de 15k worden echter iets moeilijker te maken, met beperkte capaciteit, hogere kosten en minder investeringen in innovatie op die platforms in de hele branche.
Er is echter nog een andere overweging bij het nadenken over de plaats van flash en HDD's in het datacenter en dat zijn caching-oplossingen. Naast array-leveranciers die een geïntegreerde tiering- of caching-oplossing bieden, is er schijnbaar een eindeloos aanbod van in-host of gedistribueerde server-side caching-oplossingen die gebruikmaken van een of andere vorm van software en flash voor een traditionele, op een schotel gebaseerde array. De truc hier is echter dat bijna al deze oplossingen alleen-lezen cache zijn en degenen die caching schrijven, doen dit op manieren die op zijn zachtst gezegd onconventioneel kunnen zijn. Er is ook een vereiste om licenties, installatie van software/hardware en de infusie van flash tot op zekere hoogte in elk computerknooppunt/server uit te zoeken.
Dit overzicht van overwegingen voor hoogwaardige opslag helpt om te bepalen waar de Enterprise Turbo op zijn plaats past in de opslagmarkt. Turbo neemt een bekend platform, Seagate's 15K 600GB schijf, en koppelt voor duurzaamheid geoptimaliseerde eMLC NAND om een geïntegreerde oplossing voor leescaching te bieden. Het geïntegreerde stuk is de sleutel, plaats de schijven gewoon in een systeem dat ze ondersteunt en dat systeem levert nu veel betere prestaties. Voor iedereen die volgt ons op Twitter, weet u uit onze eerste blikken dat dit in sommige gevallen meer dan 2X winst betekent. Dat is behoorlijk indrukwekkend gezien zo'n kleine NAND-toewijzing. Dat is natuurlijk slechts de plagerij, gedetailleerde resultaten en vergelijkingen met de reguliere 10K-harde schijven van Seagate volgen hieronder.
De Turbo wordt geleverd met een capaciteit van 300 GB, 450 GB en 600 GB. Onze review-eenheden bevatten zestien van de capaciteit van 600 GB. OEM-monsters van Enterprise Turbo worden nu verzonden en de volumeproductie zal medio 2014 beginnen.
Enterprise Turbo SSHD-specificaties
- Capaciteiten
- 600GB (ST600MX0004)
- 450 GB (ST450MX0004)
- 300 GB (ST300MX0004)
- Vormfactor: 2.5", 15 mm
- Interface: SAS 6Gb/s
- Encryptie: Geen, Standaard Encryptie of FIPS
- SSD-cache: 32 GB eMLC-leescache, 8 MB NVC-ondersteunde schrijfcache
- Buffer: 128 MB DRAM
- RPM: 15,000K
- IOPS: tot 900
- MTBF/AFR: 2 miljoen, 44%
- Garantie: 5 jaar
Ontwerp en bouw
Op het eerste gezicht lijkt de Seagate Turbo SSHD op elke andere standaard zakelijke harde schijf. Natuurlijk heeft hij nog veel meer te bieden, met de 32 GB NAND-cache weggestopt op de printplaat. De Turbo volgt de traditionele 2.5-inch 15-mm z-hoogte vormfactor, waardoor hij compatibel is met alle systemen die zijn ontworpen om zakelijke HDD's te gebruiken.
Binnenin de Seagate Turbo SSHD is de primaire controller een Marvell-chipset met het grote 32GB Samsung eMLC NAND-pakket zichtbaar.
Achtergrond en vergelijkingen testen
SAS Enterprise HDD-vergelijkingen voor deze beoordeling:
- HGST Ultrastar C10K900 900 GB
- Seagate Savvio 10K.6 900 GB
- Seagate Savvio 10K.7 1.2 TB
- Toshiba MBF2600RC 600 GB
- Toshiba MK01GRRB 147 GB
Alle zakelijke HDD's worden voor elke test gebenchmarkt op hetzelfde testplatform.
Voor onze Synthetic FIO-tests gebruiken we onze ThinkServer RD240 geconfigureerd met:
- 2 x Intel Xeon X5650 (2.66 GHz, 12 MB cachegeheugen)
- Windows Server 2008 Standard Edition R2 SP1 64-bits en CentOS 6.2 64-bits
- Intel 5500+ ICH10R-chipset
- Geheugen – 8 GB (2 x 4 GB) 1333 MHz DDR3 geregistreerde RDIMM's
- LSI 9211 SAS/SATA 6.0 Gb/s HBA
Applicatietests hebben elk een unieke omgeving die op elk wordt beschreven benchmark pagina. Voor gevallen waarin 16 schijven worden getest, an iXsystems Titan 316J JBOD is toegevoegd aan de omgeving en via een externe SAS-kabel aangesloten op het betreffende cluster.
Analyse van applicatieprestaties
In de zakelijke markt is er een enorm verschil tussen hoe producten beweren te presteren op papier en hoe ze presteren in een live productieomgeving. We begrijpen hoe belangrijk het is om opslag te evalueren als onderdeel van grotere systemen, vooral hoe responsief opslag is bij interactie met belangrijke bedrijfsapplicaties. Hiertoe hebben we applicatietests uitgerold, inclusief onze eigen MarkLogic NoSQL-databaseopslagbenchmark, MySQL-prestaties via SysBench, SQL Server-prestaties via Benchmark Factory net zoals VMmark-virtualisatieprestaties door VMware.
In de MarkLogic NoSQL Database omgeving testen we snelle storage oplossingen met een bruikbare capaciteit groter dan of gelijk aan 700GB. Onze NoSQL-database vereist ongeveer 650 GB vrije ruimte om mee te werken, gelijkmatig verdeeld over vier databaseknooppunten. In onze testomgeving gebruiken we een SCST-host en presenteren we elk apparaat in JBOD, met één apparaat of partitie toegewezen per databaseknooppunt. De test herhaalt zich over 24 intervallen, waarbij in totaal tussen de 36 en 48 uur nodig is voor de schijven in deze categorie. Door de interne latenties te meten die door de MarkLogic-software worden waargenomen, registreren we zowel de totale gemiddelde latentie als de intervallatentie voor elke schijf.
Door de algehele gemiddelde latentie tussen de Seagate Turbo SSHD in RAID10 te vergelijken met twee traditionele 10K en 15K SAS HDD's, kon de Turbo een enorme prestatieverbetering bieden. Als een koper ervoor kiest om in dit specifieke scenario een traditionele 15K SAS-schijf te gebruiken, zou de latentie met 64% stijgen; als ze bij 10K SAS zouden blijven, zou de latentie 148% hoger zijn. Kijkend naar onze algemene ranglijsten voor alle geteste apparaten in onze MarkLogic NoSQL-benchmark, verslaat de Seagate Turbo SSHD ook enkele vergelijkbare SSD's.
Kijkend naar het gedetailleerde latentiebeeld van de Seagate Turbo SSHD in onze NoSQL-benchmark, konden de hybride schijven een strakke en consistente spreiding behouden, zelfs toen de test meer dan twee dagen duurde.
Toen we teruggingen naar een traditionele 15K SAS-schijf in RAID10, verbeterde de latentieweergave aanzienlijk tijdens elk interval van de test.
Met traditionele 10K SAS-schijven in RAID10 wordt het algehele latentiebeeld nog slechter naarmate de tijden meer dan verdubbelen.
Onze volgende toepassingstest bestaat uit Percona MySQL-databasetest via SysBench, die de prestaties van OLTP-activiteit meet. In deze testconfiguratie gebruiken we een groep van Lenovo Think Server RD630s en laad een database-omgeving op een enkele SATA-, SAS- of PCIe-schijf of een groep HDD's met behulp van een LSI 9286-8e RAID-kaart. Deze test meet de gemiddelde TPS (Transactions Per Second), de gemiddelde latentie en de gemiddelde latentie van het 99e percentiel over een bereik van 2 tot 32 threads. Percona en MariaDB gebruiken de Fusion-io flash-aware applicatie-API's in de meest recente releases van hun databases, hoewel we voor deze vergelijking elk apparaat testen in hun "legacy" blokopslagmodi.
Met een werkende databasevoetafdruk van ongeveer 260 GB hebben we gekeken naar de prestaties in zowel RAID10 als RAID00 met behulp van de Seagate Turbo SSHD. Hoewel we RAID00 nooit zouden aanbevelen voor een productieomgeving, werd het gebruik ervan gekozen om te laten zien wat de prestaties van RAID10 zouden kunnen zijn met een grotere schijfgroep van 32 schijven. Met 32 GB eMLC per schijf kwam het neer op ongeveer 256 GB bruikbaar in onze RAID10-configuratie en 512 GB bruikbaar in onze RAID00-configuratie. Vergeleken met de Seagate Savvio 10K.7 1.2 TB 10K SAS HDD, kon de Seagate Turbo SSHD een aanzienlijk hogere doorvoer bieden, met een piek van 1,267 TPS in RAID00 of 959 TPS in RAID10, vergeleken met de 10K SAS die piekte op 401 TPS.
Bij het meten van de gemiddelde latentie in onze Sysbench MySQL-test schaalde de Seagate Turbo SSHD van 17.36 ms bij 2-threads naar 33.35 ms in RAID10, terwijl RAID00 schaalde van 13.19 ms naar 25.25 ms.
Als we de latentie van het 99e percentiel vergeleken tijdens de TPC-C Sysbench-test, kon de Seagate Turbo SSHD de zaken veel rustiger houden dan de traditionele 10K SAS-array.
Onze volgende databasetest omvat de prestaties in de SQL Server-omgeving van Microsoft die gebruikmaakt van een SQL Server-database van 685 GB (schaal 3,000) en de transactieprestaties en latentie meet met een belasting van 30,000 VU. We nemen ook resultaten op van een kleinere SQL Server-database van 333 GB (schaal 1,500) om de cache beter af te stemmen op de werklast.
Kijkend naar de transactieprestaties van elke schijfconfiguratie, is de progressie in prestaties tussen de Savvio 10k.7 en de Turbo SSHD slechts 14% hoger, hoewel, zoals we hieronder zullen zien als we naar latentie kijken, dat verschil veel groter is.
Door de gemiddelde latentie tussen elke opslagconfiguratie te vergelijken, bood de Seagate Turbo SSHD in RAID10 een bescheiden boost in TPS, zoals hierboven te zien was, hoewel de latentiedaling veel dramatischer was. De gemiddelde latentie daalde met 37% in vergelijking met de 10K SAS-schijf, en als je je concentreerde op de RAID00-configuratie, daalde de latentie met maar liefst 88%.
Als we overgaan op een kleinere databasegrootte die beter past bij de hoeveelheid NAND-cache in onze RAID10-configuratie van de Turbo SSHD, zien we het TPS-verschil tussen de Turbo RAID00 en RAID10, en Savvio 10K.7 RAID10 is niet zo groot, hoewel opnieuw de meeste het verschil achter de schermen zit in het latentie-aspect.
Als we de gemiddelde latentie in onze SQL Server TPC-C-benchmark vergelijken met een belasting van 15,000 VU, bood de Seagate Turbo SSHD een verbetering van 17% in vergelijking met de 10K.7 RAID10-opslagpool of 80% bij configuratie in RAID00.
Ons VMmark-protocol maakt gebruik van een reeks subtests op basis van algemene virtualisatieworkloads en administratieve taken, waarbij de resultaten worden gemeten met behulp van een op tegels gebaseerde eenheid die overeenkomt met het vermogen van het systeem om een verscheidenheid aan virtuele workloads uit te voeren, zoals het klonen en implementeren van VM's, automatische VM-loadbalancing in een datacenter, VM-livemigratie (vMotion) en dynamische datastore-verplaatsing (storage vMotion).
Voor beide VMmark-benchmarks vergelijken we de prestaties van de Seagate Turbo SSHD met de Seagate Savvio 10K.7 1.2TB HDD, beide geconfigureerd in een RAID10-opslagpool en gepresenteerd als netwerkopslag via een Windows Server 2012 R2-opslaghost. Voor de RAID-kaart hebben we Adaptec's nieuwe Series 8 8160ZQ gebruikt, geïnstalleerd in onze Lenovo ThinkServer RD630.
Als we de genormaliseerde VMmark 2.5.1-prestaties vergelijken, konden de Seagate Turbo SSHD's zich uitstrekken tot een lading van 4 tegels, terwijl de Seagate Savvio 10K.7's uitkwamen op 2 tegels. Voor de belastingen die ze allebei draaiden, hadden de Turbo's een voorsprong in prestaties door een strakkere QoS-latentie tijdens runs.
Enterprise synthetische werklastanalyse
Flash- en cacheprestaties variëren tijdens de voorbereidingsfase van elk opslagapparaat. Ons benchmarkproces voor bedrijfsopslag begint met een analyse van de manier waarop de schijf presteert tijdens een grondige voorbereidingsfase. Elk van de vergelijkbare schijven is vooraf geconditioneerd tot een stabiele toestand met dezelfde werkbelasting waarmee het apparaat zal worden getest onder een zware belasting van 16 threads met een uitstekende wachtrij van 16 per thread, en vervolgens getest met vaste intervallen in profielen met meerdere threads/wachtrijen om prestaties te tonen bij licht en zwaar gebruik.
Voorconditionering en primaire steady-state tests:
- Doorvoer (lezen+schrijven IOPS aggregaat)
- Gemiddelde latentie (lees- en schrijflatentie samen gemiddeld)
- Maximale latentie (piek lees- of schrijflatentie)
- Latentie Standaarddeviatie (Lezen + Schrijven Standaarddeviatie samen gemiddeld)
Onze gecondenseerde Enterprise Synthetic Workload Analysis bevat één profiel dat is ontworpen om willekeurige I/O pieken van elk apparaat weer te geven. Dit profiel is ontworpen om te worden gebruikt als een basislijn vergelijkbaar met kruisverwijzingen van fabrikantclaims van willekeurige overdrachtssnelheden.
- 4k
- 100% lezen of 100% schrijven
- 100% 4K
In onze 100% 4K willekeurige lees- en schrijftest, waarbij we de prestaties over het volledige LBA-spectrum van de Seagate Turbo SSHD meten (waarbij de basissnelheid van 15K wordt weergegeven), hebben we 593 IOPS gelezen en 457 IOPS geschreven. Dat vergeleken met 442 IOPS lezen en 363 IOPS schrijven van zijn broer met hogere capaciteit en langzamere spindel, de Savvio 10K.7.
Met zijn hoogste spilsnelheid in de groep bood de Seagate Turbo SSHD de laagste gemiddelde latentie in onze zware 16T/16Q-workload, met een leessnelheid van 431 ms en een schrijfsnelheid van 590 ms.
Terwijl de Seagate Turbo SSHD de hogere doorvoer en de laagste gemiddelde latentie bood, lag de pieklatentie bij het lezen in het midden van het pakket en bij het schrijven aan de onderkant van het pakket.
Vergelijkbaar met de pieklatentiecijfers in de willekeurige 4K-test, scoorde de standaarddeviatie van de Seagate Turbo SSHD naar de voorkant van het peloton wat betreft leesactiviteit, maar bleef achter bij schrijfactiviteit.
Conclusie
Seagate maakt een gedurfde claim met de Enterprise Turbo SSHD, "The World's Fastest Hard Drive." Normaal gesproken gebruiken opslagbedrijven graag een beetje bravoure als onderdeel van hun marketingclaims, maar "World's Fastest" zeggen is behoorlijk sterk. Hier is het punt echter, ze hebben gelijk. De Turbo rookt absoluut en de resultaten overtroffen de eigen 10K SAS-schijven van Seagate, die in sommige gevallen meer dan 200% winst boekten. Voor ondernemingen die een array willen vernieuwen, maar niet het budget of de IOPS/latency-behoefte hebben voor een all-flash-oplossing, is de Turbo de superieure keuze.
Door dieper in de prestaties te duiken, zagen we enorme winsten in al onze werklasten van bedrijfsapplicaties. In onze MarkLogic NoSQL-databasebenchmark bood de Seagate Turbo SSHD enorme winsten in vergelijking met 10K en 15K SAS HDD's en overtrof zelfs enkele van de SSD's die we tot nu toe hebben getest. We zagen ook sterke verbeteringen onder TPC-C-workloads in zowel onze CentOS MySQL- als Windows Server 2012 SQL Server-omgevingen. Last but not least zag onze VMware VMmark 2.5.1-benchmark een dubbele prestatie ten opzichte van traditionele 10K SAS HDD's. Over de hele linie zijn we geen enkele applicatie-omgeving tegengekomen die niet profiteerde van de Seagate Turbo SSHD.
Het is best moeilijk om iets te vinden om over te klagen met de Turbo. De schijf biedt plug-and-play-compatibiliteit, verschillende coderingsmodellen en wordt geleverd met een garantie van vijf jaar en een MTBF van 2 miljoen uur. De capaciteit aan de bovenkant van 600 GB is ongeveer het enige probleem, maar dat komt omdat het op een 15K RPM-platform staat, wat handig is voor wanneer de gegevens uiteindelijk naar schijf moeten. Het is echter niet onredelijk om aan te nemen dat Seagate de technologie binnenkort naar 10K enterprise-schijven zal brengen, misschien door de cachegrootte te verhogen om de verdubbelde capaciteit van Seagate 10K-schijven te compenseren. Natuurlijk bestaan de 10K-hybriden vandaag al, Seagate maakt de IBM 600 GB 10,000 rpm 6 Gbps SAS 2.5-inch hybride. Terwijl een 10K-hybride de 15K-versies kannibaliseert, is het 10K-platform op de lange termijn het meest logisch vanuit het oogpunt van kosten/capaciteit per dollar.
VOORDELEN
- Toonaangevende applicatieprestaties over de hele linie
- Plug-and-play prestatieverbetering, geen software nodig
- Onverwachte stroomuitval gegevensbescherming
NADELEN
- Capaciteit beperkt tot 600 GB in de huidige iteratie
- SSD-prijzen blijven dalen, waardoor de Turbo-prijzen onder druk komen te staan
Tot slot
Seagate beschrijft de Enterprise Turbo SSHD nauwkeurig als 's werelds snelste harde schijf. Turbo is meer dan 2x sneller dan 10 HDD's in workloads die ertoe doen, zoals virtualisatie en OLTP. Voor elke onderneming die het beste van het beste wil bieden, is de Enterprise Turbo het antwoord.
Seagate Enterprise Turbo SSHD-productpagina
