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Análise do HDD HGST Ultrastar 7K4000 Enterprise SAS

by revisão de armazenamento

O Ultrastar 7K4000 da HGST é um HDD de classe empresarial de 3.5" com capacidade de até 4 TB, possui criptografia opcional e gira a 7,200 RPM. A unidade foi projetada para data centers, armazenamento em nuvem e backup e arquivamento. Analisamos anteriormente o SATA 6Gb/ s interface Ultrastar 7K4000, que fez sucesso quando foi lançado devido ao seu salto de 33% na capacidade para 4 TB, bem como seu MTBF de 2 milhões de horas e sua sólida garantia de 5 anos. Desta vez, no entanto, estamos revisando a interface SAS lançada recentemente O Ultrastar 7K4000 apresenta muitos dos mesmos avanços de seu irmão SATA. O Ultrastar 7K4000 SAS possui criptografia opcional, até 4 TB de armazenamento utilizando cinco pratos (800 GB cada) e excelentes números de confiabilidade com seu MTBF de 2.0 milhões de horas.


O Ultrastar 7K4000 da HGST é um HDD de classe empresarial de 3.5" com capacidade de até 4 TB, possui criptografia opcional e gira a 7,200 RPM. A unidade foi projetada para data centers, armazenamento em nuvem e backup e arquivamento. Analisamos anteriormente o SATA 6Gb/ s interface Ultrastar 7K4000, que fez sucesso quando foi lançado devido ao seu salto de 33% na capacidade para 4 TB, bem como seu MTBF de 2 milhões de horas e sua sólida garantia de 5 anos. Desta vez, no entanto, estamos revisando a interface SAS lançada recentemente O Ultrastar 7K4000 apresenta muitos dos mesmos avanços de seu irmão SATA. O Ultrastar 7K4000 SAS possui criptografia opcional, até 4 TB de armazenamento utilizando cinco pratos (800 GB cada) e excelentes números de confiabilidade com seu MTBF de 2.0 milhões de horas.

Tal como acontece com o Ultrastar 7K4000 SATA, o modelo SAS também é classificado com valores de baixo consumo de energia, com apenas diferenças marginais. A unidade SATA foi cotada em 11.4 W para atividade de leitura/gravação contra 10.9 W no modelo SAS. Descarregar os números ociosos oscilam ligeiramente a favor do SATA em 5.7 W contra 6.2 W. No geral, em comparação com o modelo de 3 TB da geração anterior, essas unidades devem consumir cerca de 24% menos energia. Isso se deve aos cinco modos avançados de gerenciamento de energia (como o modo ocioso de baixo RPM). Há uma diferença bastante significativa entre o Ultrastar 7K4000 SAS e o SATA é que o SAS de porta dupla apresenta tamanhos de setor tradicionais de 512, 520 e 528 bytes. O modelo SATA utiliza um tamanho de setor de 4096 bytes (compatível com versões anteriores).

O HGST Ultrastar 7K4000 SAS está atualmente disponível e vem com a garantia padrão de cinco anos da HGST. Nosso modelo de teste é a unidade de capacidade de 4 TB não criptografada.

Especificações HGST Ultrastar 7K4000

  • Capacidades
    • 4 TB – HUS724040ALS640
    • 3 TB – HUS724030ALS640
    • 2 TB – HUS724020ALS640
  • Interface: SAS 6Gb/s
  • Fator de forma: 3.5"
  • Tamanho do setor: 512/520/528
  • máx. densidade de área (Gb/sq. in): 475
  • Buffer de dados: 64 MB
  • Velocidade de rotação (RPM): 7200
  • Taxa de transferência sustentada (típica): 172 MB/s
  • Tempo de busca (leitura, típico): 8.0ms
  • Acústica ociosa (Bels): 2.9
  • Corrente de inicialização (A, máx): 1.2 (+5V), 2.0 (+12V)
  • Energia
    • Leitura/gravação: 10.9 W
    • Descarregar ocioso: 6.2 W
  • Temperatura ambiente: 5 a 60C
  • Choque (meia onda senoidal): 70G
  • Vibração (5 a 500 Hz): 0.67 (XYZ)
  • Ambiental (não operacional) Temperatura ambiente: -40 a 70C
  • Choque (meia onda senoidal 1ms): 300G
  • Taxa de erro (não recuperável, bits lidos): 1 em 1015
  • Ciclos de carga/descarga: 600,000
  • MTBF alvo: 2 milhões de horas
  • anos 5: Garantia
  • Dimensões (AxLxP): 26 mm x 101.6 mm (+/-0.25) x 147 mm
  • Peso (típico): 690g 

Design e Construção

O HGST Ultrastar 7K4000 SAS se parece muito com seu irmão SATA. Na verdade, fora da interface e do rótulo, seria extremamente difícil distinguir os dois sem olhar para a interface do drive. Na parte inferior, os usuários podem remover a placa de circuito removendo sete parafusos, cinco curtos e dois longos. A HGST instalou uma almofada de espuma entre a unidade e a placa de circuito para ajudar a absorver as vibrações.

A placa de circuito inclui um chip controlador LSI, bem como 64 MB de DRAM.

Para obter mais informações sobre o design e a construção, consulte nosso Análise HGST 7K4000 SATA.

Histórico de testes e comparáveis

Comparáveis ​​para esta revisão:

Todos os HDDs empresariais são comparados em nossa plataforma de testes empresariais com base em um Lenovo ThinkServer RD240. O ThinkServer RD240 é configurado com:

  • 2 x Intel Xeon X5650 (2.66 GHz, 12 MB de cache)
  • Windows Server 2008 Standard Edition R2 SP1 64 bits e CentOS 6.2 64 bits
  • Chipset Intel 5500+ ICH10R
  • Memória – 8GB (2 x 4GB) 1333Mhz DDR3 RDIMMs registrados
  • HBA LSI 9211 SAS/SATA 6.0Gb/s

Análise de Carga de Trabalho Sintética Corporativa

Nosso processo de benchmark de disco rígido corporativo pré-condiciona cada unidade em estado estacionário com a mesma carga de trabalho com a qual o dispositivo será testado sob uma carga pesada de 16 threads com uma fila pendente de 16 por thread e, em seguida, testado em intervalos definidos em vários threads/filas perfis de profundidade para mostrar desempenho sob uso leve e pesado. Uma vez que os discos rígidos atingem seu nível de desempenho nominal muito rapidamente, apenas representamos graficamente as seções principais de cada teste.

Testes de pré-condicionamento e estado estacionário primário:

  • Rendimento (Agregado de IOPS de Leitura+Gravação)
  • Latência média (latência de leitura+gravação calculada em conjunto)
  • Latência máxima (latência máxima de leitura ou gravação)
  • Desvio padrão de latência (desvio padrão de leitura + gravação calculado em conjunto)

Nossa Enterprise Synthetic Workload Analysis inclui quatro perfis baseados em tarefas do mundo real. Esses perfis foram desenvolvidos para facilitar a comparação com nossos benchmarks anteriores, bem como valores amplamente publicados, como velocidade máxima de leitura e gravação de 4k e 8k 70/30, que é comumente usado para unidades corporativas. Também incluímos duas cargas de trabalho mistas herdadas, o servidor de arquivos tradicional e o servidor da Web, cada um oferecendo uma ampla combinação de tamanhos de transferência.

  • 4k
    • 100% de leitura ou 100% de gravação
    • 100% 4K
  • 8k 70/30
    • 70% de leitura, 30% de gravação
    • 100% 8K
  • 128k (Sequencial)
    • 100% de leitura ou 100% de gravação
    • 100% 128K
  • Servidor de arquivos
    • 80% de leitura, 20% de gravação
    • 10% 512b, 5% 1k, 5% 2k, 60% 4k, 2% 8k, 4% 16k, 4% 32k, 10% 64k
  • webserver
    • 100% lido
    • 22% 512b, 15% 1k, 8% 2k, 23% 4k, 15% 8k, 2% 16k, 6% 32k, 7% 64k, 1% 128k, 1% 512k

Na primeira de nossas cargas de trabalho corporativas, medimos uma longa amostra de desempenho 4K aleatório com 100% de gravação e 100% de atividade de leitura para obter nossos resultados principais. O HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS mediu 245 IOPS de leitura e 205 IOPS de gravação. O valor da atividade de leitura foi superado pela unidade Toshiba SAS, no entanto, o valor da atividade de gravação foi capaz de receber as honras máximas.

Em nosso principal segmento de latência média com uma carga de 16T/16Q, medimos uma latência média de leitura de 1043.07ms e uma latência de gravação de 1247.04ms do HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS, que novamente estava no meio do grupo.

Medindo apenas a atividade de leitura, o HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS teve um tempo de resposta máximo de 3761.0 ms, enquanto a latência máxima da atividade de gravação foi de 3069.0 ms. A atividade máxima de leitura estava perto do meio do grupo, embora a atividade máxima de gravação estivesse na parte inferior.

Revendo a consistência de latência de 4k em nossa seção de desvio padrão, o HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS foi testado na parte inferior do grupo com 522.95ms para desvio padrão de leitura e 404.72ms para desvio padrão de gravação.

Em comparação com a carga de trabalho fixa de 16 encadeamentos e 16 filas que executamos no teste de gravação 100% 4k, nossos perfis de carga de trabalho mistos dimensionam o desempenho em uma ampla variedade de combinações de encadeamento/fila. Nesses testes, estendemos a intensidade da carga de trabalho de 2 threads e 2 filas até 16 threads e 16 filas. No teste 8k 70/30 expandido, o HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS ficou logo abaixo das unidades Toshiba SAS com taxa de transferência competitiva que quase igualou a da Toshiba. Atingiu até 225 IOPS, com 222 IOPS na profundidade da fila do terminal.

Olhando para os tempos médios de resposta de 8k 70/30, o HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS ficou perto das unidades Toshiba SAS novamente, mas acabou sendo superado.

Durante nossos testes primários em vários níveis de profundidade de thread e fila, o HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS teve latência máxima competitiva com a segunda latência máxima mais baixa em 303ms para 2 threads e nível de profundidade de 2 filas e a segunda latência máxima mais baixa no Nível de profundidade de 16 threads e 16 filas a 3,575 ms.

Para a maioria do espectro de encadeamento/fila, o HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS manteve a latência mais alta do que a maioria ou toda a concorrência.

Em nosso teste de 128k, que é um teste sequencial de blocos grandes que mostra a maior velocidade de transferência sequencial para uma unidade de prato, observamos o desempenho de 128k com 100% de gravação e 100% de atividade de leitura. Aqui, o HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS teve um bom desempenho, sendo superado apenas pelo Seagate Constellation ES.3 4TB. O HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS registrou 177,740 KB/s de leitura e 177,780 KB/s de gravação.

A próxima carga de trabalho que usamos é nosso perfil de servidor de arquivos, que coloca as unidades em uma carga de trabalho variável. Escalamos a contagem de threads e filas de 2T/2T até 16T/16T. Nessa faixa de cargas de trabalho, o HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS classificou-se próximo ao topo do grupo com um máximo de 231 IOPS, logo abaixo do Toshiba SAS 3TB que atingiu 234 IOPS.

Em todas as profundidades da fila, o HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS estava lado a lado com as unidades Toshiba SAS, embora tenha sido superado com a leitura da fila do terminal em 1,115ms.

Comparando os tempos de resposta de pico em nosso perfil de servidor de arquivos, o HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS foi um forte concorrente, superado apenas pelo Seagate Constellation ES.3 4TB.

Olhando para o desvio padrão de latência, o HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS caiu para trás do grupo novamente.

Nosso teste final é o teste do Servidor Web, que é a atividade tradicional de 100% de leitura. O HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS atingiu um pico de 240 IOPS em 16T8Q e teve uma leitura de profundidade de fila de terminal em 239 IOPS. Isso o colocou logo abaixo das unidades Toshiba SAS.

O HGST foi novamente superado pelos drives Toshiba SAS em nosso próximo teste de latência média no perfil do Servidor Web.

Olhando para a latência máxima em nosso perfil de servidor da Web, o HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS estava no meio do grupo em 4094ms.

Comparando a consistência de latência em nosso perfil de servidor Web somente leitura, o HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS novamente se encontrou na parte inferior do grupo nesta categoria.

Conclusão

O HGST Ultrastar 7K4000 SAS HDD é uma unidade de classe empresarial que utiliza até cinco pratos para atingir 4 TB de capacidade de armazenamento. Girando a 7,200 RPM, a unidade também apresenta os números de confiabilidade exigidos pelas organizações envolvidas em armazenamento em nuvem e data center (MTBF em 2.0 milhões de horas). A unidade também é otimizada para atender às necessidades de aplicativos com seus modos avançados de gerenciamento de energia incluídos, que oferecem 5 perfis, como baixo RPM ocioso para gerar um TCO mais baixo. A unidade é classificada em 10.9 W para atividade de leitura/gravação, 6.2 W para descarregar ocioso e menos de 2 W para os modos de suspensão e espera.

Olhando para o teste do HGST Ultrastar 7K4000 SAS HDD, a unidade teve um bom desempenho geral. Em todos os testes (4k, 8k, 128k, servidor de arquivos e servidor da web), o Ultrastar 7K4000 SAS produziu uma taxa de transferência consistente que muitas vezes ficou em segundo lugar no grupo. Embora não destrua a concorrência, o fato de o desempenho da direção ser tão consistente diz bastante. Além disso, o mesmo pode ser dito sobre seus valores médios de latência. Em uma nota nada positiva, os valores de desvio padrão da unidade geralmente estavam na parte inferior do grupo. No entanto, isso não reflete necessariamente que a unidade produziu a latência mais alta. Na verdade, o Ultrastar 7K4000 SAS ficou na metade superior do grupo em latência máxima e média na maioria das vezes. Esses valores de taxa de transferência e latência combinados com a garantia do Ultrastar 7K4000 SAS e as especificações MTBF fornecem às empresas uma unidade muito capaz.

Vantagens

  • Valores de produtividade medidos perto do topo do grupo em todas as categorias
  • Altas velocidades de transferência sequencial
  • MTBF de 2 milhões de horas é líder de classe

Desvantagens

  • Os HDDs SAS concorrentes superaram o 7K4000 em desvio padrão de latência

ponto de partida

O HGST Ultrastar 7K4000 SAS HDD tem um forte MTBF de 2 milhões de horas e garantia de 5 anos para garantir aos compradores sua confiabilidade e, por meio de nossos testes, descobrimos que o HGST também oferece alta taxa de transferência consistente em cargas de trabalho aleatórias e sequenciais.

Página do produto HGST Ultrastar 7K4000

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