A Plataforma de Hélio Ultrastar (He6) é o esforço mais recente da HGST para fornecer o próximo passo em capacidade para empresas que enfrentam volumes de dados crescentes. As unidades Helium são oferecidas em um único ponto de capacidade de 6 TB, o que oferece um aumento de 50% em relação às principais ofertas atuais de capacidade de 4 TB, e estão disponíveis com uma interface SATA ou SAS de 6 Gb/s. As unidades oferecem uma velocidade de eixo de 7,200 RPM, em buffer de disco de 64 MB e taxa de transferência sustentada da unidade de 177 MB/s. A parte divertida da tecnologia é, obviamente, o fato de que esta é uma unidade selada, com hélio dentro para reduzir o atrito. A HGST chama essa tecnologia de HelioSeal, que reduz essencialmente as perturbações do ar causadas pelos discos e cabeçotes e permite que mais pratos sejam encaixados no fator de forma padrão do disco rígido de 3.5 ″. A redução no atrito também significa menos energia necessária, 23% menos em marcha lenta pelas medições do HGST, compensando também os benefícios do custo de propriedade. HGST usa 7 pratos, em comparação com quatro ou cinco na maioria das unidades de 4 TB hoje, para conduzir a capacidade de 6 TB no Helium. Curiosamente, isso sugere que há mais capacidade para a plataforma com pratos mais densos, tornando o Helium potencialmente uma ponte muito atraente para os discos rígidos convencionais da próxima geração que usarão a tecnologia HAMR (o SMR tem casos de uso limitados) para aumentar a densidade e a capacidade da unidade .
A Plataforma de Hélio Ultrastar (He6) família de discos rígidos é o mais recente esforço da HGST para fornecer o próximo passo em capacidade para empresas que enfrentam volumes de dados crescentes. As unidades Helium são oferecidas em um único ponto de capacidade de 6 TB, o que oferece um aumento de 50% em relação às principais ofertas atuais de capacidade de 4 TB, e estão disponíveis com uma interface SATA ou SAS de 6 Gb/s. As unidades oferecem uma velocidade de eixo de 7,200 RPM, em buffer de disco de 64 MB e taxa de transferência sustentada da unidade de 177 MB/s. A parte divertida da tecnologia é, obviamente, o fato de que esta é uma unidade selada, com hélio dentro para reduzir o atrito. A HGST chama essa tecnologia de HelioSeal, que reduz essencialmente as perturbações do ar causadas pelos discos e cabeçotes e permite que mais pratos sejam encaixados no fator de forma padrão do disco rígido de 3.5 ″. A redução no atrito também significa menos energia necessária, 23% menos em marcha lenta pelas medições do HGST, compensando também os benefícios do custo de propriedade. HGST usa 7 pratos, em comparação com quatro ou cinco na maioria das unidades de 4 TB hoje, para conduzir a capacidade de 6 TB no Helium. Curiosamente, isso sugere que há mais capacidade para a plataforma com pratos mais densos, tornando o Helium potencialmente uma ponte muito atraente para os discos rígidos convencionais da próxima geração que usarão a tecnologia HAMR (o SMR tem casos de uso limitados) para aumentar a densidade e a capacidade da unidade .
Para empresas que demoraram a atualizar os sistemas atuais, as implicações de 6 TB são muito mais significativas. Muitas vezes, as matrizes de armazenamento mais antigas estão aproveitando discos rígidos de 2 TB ou 3 TB, o que significa que, com as unidades Helium, essas organizações podem estar falando sobre uma melhoria de densidade de armazenamento de 2X ou 3X na mesma contagem de rack U. É claro que isso não é apenas um benefício do HGST, os outros fornecedores também estão trazendo unidades de maior capacidade para o mercado, o HGST é apenas o primeiro a enviar discos rígidos de 6 TB em quantidade. Qualquer salto na densidade gera um pouco de ganhos financeiros quando avaliado por TB. O consumo de energia melhora drasticamente por TB, e o peso no data center (importante para pisos elevados) por TB também melhora devido ao aumento de capacidade, mas também as unidades Helium são 50 g mais leves do que as unidades de cinco pratos.
A grande questão, do ponto de vista do HGST, é a rapidez com que os fornecedores de armazenamento convencionais se qualificarão e adotarão as unidades Helium. Há uma escola de pensamento de que, sendo uma nova tecnologia, fornecedores e usuários corporativos podem relutar em adotar unidades seladas, especialmente considerando que todos os outros fornecedores de HDD estão seguindo caminhos tradicionais (unidades não seladas) para discos rígidos de 5 TB e 6 TB. Há também o argumento da “fonte única” que parece estar se sustentando menos ultimamente, à medida que os fornecedores de HDD se separam de maneiras novas e empolgantes, incluindo o hélio. Esses problemas são um pouco mitigados nos espaços onde o hélio é visto como um jogo importante. Para aqueles que operam por conta própria ou operam em um ambiente de hiperescala/escala da Web, as regras de implantação de armazenamento são um pouco diferentes. O hélio está aqui agora e pronto para funcionar e todos os benefícios de densidade e potência listados acima significam mais do que as objeções mais brandas que os principais fornecedores de arrays terão. O HGST também inclui sua garantia padrão de cinco anos e especificação MTBF de 2,000,000 horas com as unidades, que é a melhor do setor.
Os discos rígidos Helium de 6 TB estão sendo enviados agora nas interfaces SAS e SATA. Nossas amostras de revisão incluem dois de cada modelo.
Especificações do HGST Hélio HDD
- Modelo
- SAS: HUS726060ALS640 / 0F18370, HUS726060ALS641 / 0F20577
- SATA: HUS726060ALA640 / 0F18335, HUS726060ALA641 / 0F20572
- Interface: SAS 6Gb/s, SATA 6Gb/s
- Capacidade (GB): 6 TB
- Tamanho do setor (variável, Bytes/setor): 512 / 520 / 528 (SAS), 512n (SATA)
- Densidade máxima de área (Gbits/polegadas quadradas): 544
- Fator de forma: HDD de 3.5 polegadas
- Desempenho:
- Buffer de dados (MB): 64
- Velocidade rotacional (RPM): 7200
- Taxa de transferência de interface (MB/seg, máx.): 600
- Taxa de transferência sustentada (MB/seg, tip.): 177
- Tempo de busca (leitura, ms, típico): 8.5
- Confiabilidade:
- Taxa de erro (não recuperável, bits lidos): 1 em 10^15
- MTBF (M horas): 2.0
- Ciclos de Carga/Descarga: 600,000
- Disponibilidade (horas/dia x dias/semana): 24×7
- Confiabilidade - Garantia (anos): 5
- Ocioso (Bels): 2.0
- Energia
- Requisito: +5 VDC (+/-5%), +12VDC (+/-5%)
- Corrente de inicialização (A, máx): 1.2 (+5V), 2.0 (+12V)
- Leitura/gravação (L, média): 8.8 (SAS)7.3 (SATA)
- Marcha lenta ativa (W, média): 5.7 (SAS), 5.3 (SATA)
- Descarregar ocioso (W): 4.1 (SAS), 3.7 (SATA)
- Tamanho físico
- Altura Z (mm): 26.1
- Dimensões (largura x profundidade, mm): 101.6(+/-0.25)x147
- Peso (g, máx.): 640
- Ambiental (operacional)
- Temperatura ambiente: 5º a 60ºC
- Choque (meia onda senoidal): 70
- Vibração (5 a 500 Hz): 0.67 (XYZ)
- Ambiental (não operacional)
- Temperatura ambiente: -40º a 70ºC
- Choque (meia onda senoidal): 300
- Vibração (5 a 500 Hz): 1.04 (XYZ)
Design e Construção
Como mencionamos acima, o HGST usa seu processo HelioSeal exclusivo, permitindo que o Ultrastar He6 seja o primeiro HDD hermeticamente fechado com hélio do setor que pode ser fabricado em massa de maneira econômica. Além disso, a construção de hélio permite que o novo design de disco 7Stac da HGST atinja 6 TB de capacidade, tornando o HDD de maior capacidade do setor com o melhor TCO da categoria para armazenamento em nuvem, bem como ambientes de expansão massiva, backup de disco para disco e ambientes replicados ou RAID. A parte frontal das unidades possui um adesivo com informações básicas sobre a unidade, incluindo o nome do produto, a capacidade e o logotipo HGST.
Como o hélio é uma tecnologia de acionamento selado, a embalagem do acionamento é diferente. Embora a maioria dos discos rígidos sejam componentes montados dentro de um invólucro aparafusado, os discos de hélio precisam ser fundidos para vedar o hélio.
O He6 é muito mais silencioso do que seus irmãos cheios de ar, incluindo o Ultrastar 7K4000, que possui 2.9bels quando em marcha lenta em comparação com os 6bels do He2. Além de ser mais silencioso, o drive também usa substancialmente menos energia do que o antigo 5K7 de 4000 pratos. Em nossos testes, medimos taxas de energia ativa ociosa de 5.56 W no HDD He6, enquanto o drive mais antigo consumia 7.68 W.
Análise de desempenho de aplicativos
HGST não foi capaz de fornecer o número necessário de discos rígidos para teste de desempenho de aplicativos. Caso essa situação mude no futuro, esses resultados serão anexados aqui.
Histórico de testes e comparáveis
SAS Enterprise HDD comparáveis para esta revisão:
- Seagate Constellation ES.3 4 TB
- Seagate Constellation ES.2 3 TB
- Toshiba 4 TB SAS
- Toshiba 3 TB SAS
- Hitachi 7K4000 4 TB SAS
SATA Enterprise HDD comparáveis para esta revisão:
- Western Digital RE4 4 TB
- Seagate Constellation ES.2 3 TB
- Seagate Constellation CS 3 TB
- Western Digital SE 4 TB
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.
- 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
Na primeira de nossas cargas de trabalho corporativas, medimos uma longa amostra de desempenho aleatório de 4K com 100% de gravação e 100% de atividade de leitura para obter nossos resultados máximos sustentados de E/S aleatória. O Ultrastar He6 SAS classificou-se no meio do pacote na coluna Read, ficando logo à frente do Seagate Constellation (4 TB). Em termos de desempenho de gravação, ficou em último lugar.
Para a interface SATA, o Ultrastar He6 ficou em segundo lugar em desempenho de leitura, mas terminou perto do final do pacote em desempenho de gravação, superando por pouco o último lugar Seagate Constellation 3TB.
Com uma profundidade de fila efetiva pesada de 256 em nosso teste aleatório de leitura e gravação de 4K, o Ultrastar He6 SAS mediu uma latência média de leitura e gravação de 1,107.73 ms e 1,442.20 ms, respectivamente.
A A interface SATA do Ultrastar He6 teve desempenho superior com 1,850.92ms de leitura e 1,443.61 de gravação. O WD RE4 4TB parou no ponto de parada para atividade de leitura e gravação.
Comparando os tempos de resposta de pico de cada unidade SAS, o He6 SAS se classificou no meio do pacote em termos de velocidade de leitura, mas ficou em último lugar com a maior latência de gravação por uma margem significativa.
Em nossa linha SATA, medimos o He6 próximo ao topo do pacote para latência de leitura de pico, mas teve um desempenho ruim na coluna de gravação.
Observando a consistência da latência com nossa medição de desvio padrão, o He6 SAS ficou em último lugar com a medição mais alta na atividade de leitura e gravação.
A interface He6 SATA se saiu muito melhor na coluna de leitura, embora o desvio padrão de gravação ainda fosse alto.
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 He6 classificou-se na parte inferior do pacote, embora muito acima do Seagate Constellation 3TB, que basicamente se manteve estável desde o início.
A interface He6 SATA teve um desempenho muito melhor, ficando em primeiro lugar com 168IOPS por 16T/16Q.
Ao medir a latência média do He6 SAS, vimos os tempos de resposta começarem em 33.65ms em 2T/2T e atingirem 1266.53ms em 16T/16T, bem no topo do pacote.
A interface SATA mostrou uma corrida pescoço a pescoço até o final, com o He6 SATA marcando a latência média mais baixa de 1516.51ms por 16T/16Q.
Em nossa carga de trabalho de latência máxima de 8k 70/30, o He6 SAS teve um dos tempos de resposta mais altos, atingindo 3898.8ms no final do teste.
A interface SATA se saiu muito melhor com o pico mais baixo de ms em 4236.21, superando por pouco o Seagate Constellation 3TB.
Mergulhando em nossos testes de consistência de latência, o He6 SAS teve os valores de desvio padrão mais altos com 629.87ms em 16T16Q.
Mais uma vez, a versão de interface SATA do He6 teve um desempenho muito melhor, classificando-se bem no topo do pacote por 16T/16Q com 441.4ms.
Nossa Carga de trabalho sintética empresarial O teste de 128K é um teste sequencial de blocos grandes que mostra a velocidade de transferência sequencial mais alta para uma unidade de prato. Olhando para o desempenho de 128K de 100% de gravação e 100% de atividade de leitura, o He6 SAS apresentou números impressionantes com 184,015 KB/s de leitura e 183,766 KB/s de gravação, ocupando o primeiro lugar em ambas as categorias.
A interface He6 SATA se sai praticamente da mesma forma com impressionantes 182,131 KB/s de leitura e 182,203 KB/s de gravação.
Conclusão
A família de discos rígidos Ultrastar Helium Platform da HGST – disponível em interfaces SATA ou SAS 6Gb/s – é um avanço significativo na capacidade de HDDs e é ideal para empresas que estão enfrentando um crescimento exponencial de dados, pois são oferecidos em um único ponto de capacidade massivo de 6 TB . Este é um grande ganho de 50% em relação às principais ofertas de capacidade de 4 TB de hoje e seria duas a três vezes a densidade de armazenamento no mesmo rack U para aqueles com unidades de menor capacidade, o que permitiria que empresas e negócios criassem dados de densidade muito maior centros.
Analisando o desempenho dos discos rígidos Ultrastar Helium Platform, vimos um desempenho intermediário em todas as nossas cargas de trabalho sintéticas corporativas. Em nosso benchmark sequencial de 128K, o SAS Ultrastar Helium apresentou 184 MB/s de leitura e 183 MB/s de gravação, o que o colocou no topo do grupo SAS. Com a versão SATA, medimos 182 MB/s de leitura e gravação, o que ficou atrás do Seagate Constellation CS. No geral, como um modelo de 7K, o acesso aleatório não é o ponto forte da unidade, embora tenha competido bem contra outros HDDs SATA e SAS, mas não como o melhor na maioria dos casos.
Embora seja difícil não recomendar os discos rígidos Ultrastar Helium Platform para aqueles que precisam de capacidade adicional, eles ainda são uma nova tecnologia sem precedentes para comparação e ainda não há um histórico comprovado estabelecido. Alguns usuários corporativos e fornecedores de array podem achar isso um pouco arriscado como resultado; no entanto, os números de desempenho em nossos benchmarks são um tanto reconfortantes e o HGST oferece a mais alta garantia e combinação de MTBF do setor. A única outra crítica é o preço, em US $ 850 aproximadamente em preço de unidade única no momento desta análise, as unidades de 6 TB vêm com um prêmio, embora à medida que mais modelos de 4 TB cheguem ao mercado, esses preços devem cair.
Vantagens
- Capacidade líder da indústria
- Forte desempenho sequencial
- Menor consumo de energia do que HDDs tradicionais de 7k e 4TB
Desvantagens
- Nova tecnologia que ainda não tem histórico
- Preço inicial alto
ponto de partida
Os discos rígidos HGST Helium fornecem uma nova opção quando se trata de lidar com o grande volume de dados acumulados. As unidades Helium têm uma ampla variedade de casos de uso e não ficam atrás das unidades atuais de 4 TB em termos de desempenho. Junte isso a um forte argumento de TCO e os Hélios de 6 TB encontrarão seu caminho em muitos data centers.
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