Análise do SSD HGST Ultrastar SN100 Series 2.5" NVMe

No final do ano passado, revisamos o HGST SN150 e descobriu que era uma unidade NVMe sólida e de bom desempenho. O SN100 é o equivalente a 2.5" e vem em capacidades de até 3.2 TB como o SN150. O objetivo da HGST é facilitar a adoção do NVMe, fornecendo uma ampla gama de fatores de forma e capacidades para atender à maioria das necessidades. A série HGST Ultrastar SN100 é especificamente projetado para profissionais de data center que precisam de alto desempenho de aplicativos a um baixo custo total de propriedade. Embora o suporte para unidades NVMe de 2.5" não corresponda ao SAS na empresa, os benefícios da capacidade de manutenção front-of-servidor estão na mente daqueles que desejam um modelo de implantação familiar para seus aplicativos sensíveis à latência.

A HGST cita o SN100 com números de desempenho idênticos em comparação com o SN150 e enfatiza que sua unidade NVMe fornecerá desempenho consistente em todas as cargas de trabalho de aplicativos durante toda a vida útil do SSD. Para esse fim, o SN100 oferece desempenho de até 310,000 E/S aleatórias mistas, enquanto as velocidades sequenciais de leitura e gravação devem atingir 3 GB/s e 1.6 GB/s, respectivamente.

O HGST SN150 também possui suporte de inicialização UEFI. Isso não apenas ajuda a acelerar os tempos de inicialização e sair da hibernação, mas também melhora a segurança, protegendo o processo de pré-inicialização contra ataques de bootkit. Além disso, a unidade HGST NVMe apresenta gerenciamento de energia avançado e confiabilidade de nível empresarial, o último que consiste em RAID com reconhecimento de Flash, proteção de caminho de dados de ponta a ponta, ECC avançado, apagamento seguro e proteção contra falha de energia.

Com uma garantia de 5 anos, o SN100 vem em capacidades de 800 GB, 1.6 TB e 3.2 TB.

Especificações HGST SN100 NVMe SSD

Configuração
Capacidades padrão (GB): 3200 / 1600 / 800
Faixa de capacidade (min-max GB): 2240-3820 / 1120-1910 / 560-955
Interface: PCIe 3.0 x4 (8639)
Fatores de forma: unidade SFF de 2.5 polegadas
Desempenho:
- Taxa de transferência de leitura (máx. MB/s, sequencial 128k): 3000/3000/2600
- Taxa de transferência de gravação (máximo de MB/s, 128k sequencial): 1600/1600/1400
- Ler IOPS (max IOPS, aleatório 4k): 743,000 / 743,000 / 634,000
- Gravar IOPS (max IOPS, aleatório 4k): 140,000 / 140,000 / 80,000
- IOPS misto (70/30 R/W, aleatório 4k): 310,000 / 310,000 / 190,000
- Ler IOPS (max IOPS, aleatório 8k): 385,000 / 385,000 / 330,000
- Gravar IOPS (max IOPS, aleatório 8k): 75,000 / 75,000 / 42,000
- Latência 512B (μs): 20/20/20
Confiabilidade
- MTBF4 (M horas):2.0
- Taxa de falha anual (AFR): 0.44% 0.44%
- Resistência: 3 DW/D
Garantia: 5 Anos
Físico
- Dimensões, sem suporte (mm): 100.45 x 69.85 x 15
- Peso, sem suporte (g): 177 / 174 / 166
Ambiental
- Consumo de energia (ativo/inativo): 25 Watts / 8 Watts
- Temperatura de operação: 0 ° a 70 ° C
- Temperatura fora de operação: -40° a 70°C
Fluxo de ar (LFM): 300
Afogamento térmico: Suportado
Monitoramento de temperatura: dentro e fora da banda usando SMBus
Tecnologia PowerSafe® Proteção de dados durante perda de energia
Aceleração de energia suportada
Trilhos de alimentação: auxiliar de 3.3 V, trilho de alimentação de 12 V
Conformidade JEDEC: retenção de 3 meses a 40°C no EOL
Sistemas operacionais
- Linux RHEL 6/7, SLES 12, CentOS 6/7, Open SUSE 12
- WindowsMicrosoft Server 2008 R2, Windows 2012, Windows 2012 Servidor
Programas:
- Gerenciador de dispositivos HGST (HDM): HDM 3.1 (CLI)
- Padrão NVMe: 1.1a
Padrões de Fabricação: Penang, Malásia Certificado ISO 9001:2008, Certificado ISO 14001:2004

Concepção e construção

Assim como a maioria das unidades corporativas, o SN100 tem um design muito simples. O SN100 é uma unidade de fator de forma SFF de 2.5” com uma caixa de metal preta. A frente de uma unidade contém um adesivo com informações como número do modelo e capacidade, bem como a marca HGST no lado direito.

As laterais da unidade têm orifícios para montagem e em cada extremidade há orifícios de ventilação para resfriamento passivo.

A parte inferior da unidade também não tem frescuras, apenas um pequeno adesivo com o número de série e o número do fabricante.

Histórico de testes e comparáveis

A Laboratório de teste StorageReview Enterprise fornece uma arquitetura flexível para realizar benchmarks de dispositivos de armazenamento corporativo em um ambiente comparável ao que os administradores encontram em implantações reais. O Enterprise Test Lab incorpora uma variedade de servidores, redes, condicionamento de energia e outras infraestruturas de rede que permitem que nossa equipe estabeleça condições do mundo real para avaliar com precisão o desempenho durante nossas análises.

Incorporamos esses detalhes sobre o ambiente de laboratório e protocolos em revisões para que os profissionais de TI e os responsáveis pela aquisição de armazenamento possam entender as condições em que alcançamos os resultados a seguir. Nenhuma de nossas análises é paga ou supervisionada pelo fabricante do equipamento que estamos testando. Detalhes adicionais sobre o Laboratório de teste StorageReview Enterprise e uma visão geral de seus recursos de rede estão disponíveis nas respectivas páginas.

Estaremos comparando o HGST SN100 com o Intel P3700, Memblaze PBlaze4 e Samsung XS1715 SSDs NVMe de 2.5”.

Análise de carga de trabalho do aplicativo

Para entender as características de desempenho dos dispositivos de armazenamento corporativo, é essencial modelar a infraestrutura e as cargas de trabalho de aplicativos encontradas em ambientes de produção ao vivo. Nossos primeiros benchmarks para o HGST Ultrastar SN100 2.5” são, portanto, os Desempenho OLTP do MySQL via SysBench e Desempenho OLTP do Microsoft SQL Server com uma carga de trabalho TCP-C simulada. Para nossas cargas de trabalho de aplicativos, cada unidade executará de 2 a 4 VMs configuradas de forma idêntica.

StorageReview's Protocolo de teste OLTP do Microsoft SQL Server emprega o rascunho atual do Benchmark C (TPC-C) do Conselho de Desempenho de Processamento de Transações, um benchmark de processamento de transações on-line que simula as atividades encontradas em ambientes de aplicativos complexos. O benchmark TPC-C chega mais perto do que os benchmarks sintéticos de desempenho para medir os pontos fortes de desempenho e os gargalos da infraestrutura de armazenamento em ambientes de banco de dados. Cada instância de nossa VM SQL Server para esta revisão usa um banco de dados SQL Server de 333 GB (escala 1,500) e mede o desempenho transacional e a latência sob uma carga de 15,000 usuários virtuais.

Ao observar a saída do SQL Server, a unidade HGST mostrou resultados no topo da tabela de classificação com um TPS líder de 3,157.79 e um agregado de 3,157.47 TPS.

Os resultados de latência média durante o benchmark do SQL Server de 15 mil usuários contaram uma história semelhante. Aqui, o HGST novamente no topo da tabela de classificação (junto com os drives Samsung e Intel), postando uma latência de 7.0ms em todas as colunas.

O próximo benchmark de aplicativo consiste em um banco de dados Percona MySQL OLTP medido via SysBench. Este teste mede o TPS (transações por segundo) médio, a latência média e a latência média do 99º percentil. A Percona e a MariaDB estão usando as APIs de aplicativos com reconhecimento de flash Fusion-io nas versões mais recentes de seus bancos de dados, embora, para fins desta comparação, testemos cada dispositivo em seus modos de armazenamento em bloco "legados".

No benchmark de média de transações por segundo, o HGST SN100 2.5” ficou no meio do pelotão com uma pontuação média de 5,650.83 TPS. As VMs individuais variaram de 1,408.4 TPS a 1,416.8 TPS.

Ao observar os resultados de latência média, a unidade HGST se encontrou novamente no meio do pacote (embora a 1.5 ms do líder), com VMs individuais rodando entre 22.58 ms e 22.72 ms e latência agregada de 22.65 ms. A unidade Intel apresentou os melhores resultados com 22.15ms agregados.

Em termos de nosso pior cenário de latência do MySQL (latência do percentil 99), o HGST SN100 voltou ao topo da tabela de classificação com VMs rodando entre 45.38ms e 58.00ms com um agregado de apenas 45.38ms.

Conclusão

No geral, a série HGST Ultrastar SN100 é uma unidade NVMe de alto desempenho que funciona muito bem com aplicativos que podem se beneficiar do armazenamento local de baixa latência. Um dos recursos mais atraentes dessa unidade são seus recursos de fácil implantação; O suporte a drivers NVMe padrão permite que os usuários comecem a trabalhar sem instalar software adicional.

Em nosso benchmark SQL Server TPC-C, que analisa a saída do SQL Server para 15,000 usuários virtuais, a unidade HGST mostrou resultados no topo da tabela de classificação com um TPS líder de 3,157.79 e um agregado de 3,157.47 TPS. Em latência média, o SN100 voltou a liderar o pelotão (além dos drives Samsung e Intel), registrando uma latência de 7.0ms para todas as VMs.

Em nossos testes Sysbench, vimos um forte desempenho do drive SN100 de 2.5”. No benchmark de média de transações por segundo, o HGST SN100 2.5” ficou no meio da tabela de classificação com uma média de 5,650.83 TPS. Passando para a latência média do mesmo teste, o HGST funcionou no meio do pacote novamente com VMs individuais rodando entre 22.58ms a 22.72ms e latência agregada de 22.65ms. Os resultados de nosso teste de latência MySQL de pior caso (latência percentil 99) mostraram o HGST SN100 de volta ao topo da tabela de classificação, com VMs rodando entre 45.38 ms e 58.00 ms, bem como um agregado de apenas 45.38 ms.

Vantagens