No início de fevereiro, a Hitachi adicionado à sua linha de SSDs empresariais com o Ultrastar SSD400S.B. Seguindo os passos do SSD400S original, o .B é o primeiro da indústria a migrar para SLC NAND de 25 nm. Estruturalmente, as duas unidades são quase idênticas, é simplesmente uma mudança na matriz NAND de SLC de 34 nm para SLC de 25 nm. Ambas as unidades utilizam uma interface SAS de 6 Gb/s e Intel NAND com firmware e controlador desenvolvidos em conjunto pela Hitachi/Intel. O SSD400S.B assume o status de SSD corporativo principal da Hitachi e fica ao lado de seu eMLC Ultrastar SSD400M oferta.
No início de fevereiro, a Hitachi adicionado à sua linha de SSDs empresariais com o Ultrastar SSD400S.B. Seguindo os passos do SSD400S original, o .B é o primeiro da indústria a mudar para SLC NAND de 25nm. Estruturalmente, as duas unidades são quase idênticas, é simplesmente uma mudança de matriz NAND de SLC de 34 nm para SLC de 25 nm. Ambas as unidades utilizam uma interface SAS de 6 Gb/s e Intel NAND com firmware e controlador desenvolvidos em parceria com a Hitachi/Intel. O SSD400S.B assume o status de SSD empresarial carro-chefe da Hitachi e fica ao lado de seu eMLC Ultrastar SSD400M oferta.
Conforme observado com alguns detalhes em nossa análise do SSD400M, a parceria Hitachi/Intel em torno dessas unidades é um modelo de sucesso. A Hitachi foi capaz de alavancar seu conhecimento de armazenamento e IP, especialmente em torno da interface SAS, enquanto a Intel trouxe tecnologias de engenharia de firmware e gerenciamento de flash para a mesa. Os resultados, como vimos, foram muito bons. Nesse caso, o SSD400S.B aborda a alavancagem da parceria para fornecer armazenamento de alto rendimento para ambientes corporativos de alta carga de trabalho mista (leitura/gravação).
Do ponto de vista do desempenho, o SSD400S.B está preparado para fornecer leituras sequenciais de até 536 MB/s, gravações de 502 MB/s e IOPS de leitura 4K aleatória de 57,500 e IOPS de gravação de 25,500. Além do desempenho de unidade única, a Hitachi também oferece gerenciamento proprietário de perda de energia e resistência robusta. O SSD de 400 GB suporta até 35 PB de gravações aleatórias durante os cinco anos de vida útil da unidade, o que equivale a 19.2 TB de gravações por dia. A Hitachi também lista uma taxa de falha anual (AFR) incrivelmente baixa de 0.44%.
Os SSDs Ultrastar SSD400S.B estão disponíveis em capacidades de 100 GB, 200 GB e 400 GB em formato de 2.5" e têm garantia de cinco anos.
Especificações Hitachi Ultrastar SSD400S.B
- Capacidades
- 400GB
- HUSSL4040BSS600
- HUSSL4040BSS601 com criptografia TGC
- 200GB
- HUSSL4020BSS600
- HUSSL4020BSS601 com criptografia TGC
- 100GB
- HUSSL4010BSS600
- HUSSL4010BSS601 com criptografia TGC
- 400GB
- Interface – Porta dupla SAS 6Gb/s
- Controlador Intel EW29AA31AA1
- Intel single-level cell (SLC) 25nm NAND x 40 (736 GB Raw, 400 GB utilizável)
- Cache SDRAM Micron DDR2
- Fator de forma – 2.5 polegadas, altura z de 15 mm
- Desempenho de transferência
- Taxa de transferência de leitura (64K sequencial) – 536 MB/s
- Taxa de transferência de gravação (64K sequencial) – 502 MB/s
- IOPS máximo de leitura (4K aleatório) 57,500
- Max Write IOPS (4K aleatório) 25,500
- Resistência (gravação aleatória):
- Capacidade de 400 GB – 35 PB
- Capacidade de 200 GB – 18 PB
- Capacidade de 100 GB – 9 PB
- Taxa de erro (bits não recuperáveis lidos) 1 em 1016
- MTBF – 2.0 milhões
- Energia
- Operacional (W, típico) 5.5
- Marcha lenta (W) 1.7
- Eficiência de consumo de energia (IOPS/Watt) – 8,360
- Garantia de cinco anos
- Dimensões (largura x profundidade, altura mm) – 70.1 x 100.6 x 15
- Peso (máx.) – 222g (400GB)
- Temperatura ambiente 0 a 60ºC
- Choque (meia onda senoidal) 1000G (0.5ms), 500G (2ms)
- Vibração (Random G RMS) – 2.16, todos os eixos, 5 a 700 Hz
Projeto e Desmontagem
O Hitachi Ultrastar SSD400S.B tem um corpo de aço inoxidável liso, estampado na forma precisa de uma unidade de 2.5 polegadas com 15 mm de altura. Na parte superior, a unidade é finalizada com um único adesivo branco que ocupa toda a superfície superior, descrevendo a unidade até as certificações e revisão do firmware. A parte inferior inclui adesivos adicionais, reiterando o número de série e o número de peça da unidade. O corpo é bastante básico e limpo por fora, com um peso robusto de 205 gramas, muito do qual está relacionado à dissipação térmica interna. Com projetos de resfriamento de datacenter ao ar livre em mente (usando ar externo em vez de ar resfriado ou condicionado) e um esforço geral para reduzir os custos de energia associados ao resfriamento, a Hitachi oferece ao Ultrastar SSD400S.B uma temperatura operacional máxima de 70C / 158F.
O perfil lateral da unidade mostra claramente as duas seções que compõem o corpo do SSD400S.B. A Hitachi usa locais de parafusos padrão da indústria na lateral e na parte inferior do SSD para montagem vertical ou horizontal.
A parte frontal do Ultrastar SSD400S.B inclui apenas o conector SAS de 6.0 Gb/s de link duplo, sem conexões adicionais visíveis do exterior da unidade.
A abertura da unidade mostra alguns dos recursos de dissipação térmica do Ultrastar SSD400S.B e explica de onde vem parte do peso da unidade. As tampas superior e inferior apresentam almofadas térmicas grossas para retirar o calor dos principais componentes do SSD. A tampa superior inclui um dissipador de calor adicional para aumentar ainda mais a quantidade de energia que o corpo da caixa pode absorver das placas de circuito interno que aquecem durante o uso intenso. O design do SSD é dividido em duas partes, com o controlador voltado para dentro entre cada placa de circuito. A almofada branca na parte inferior do gabinete foi projetada para afastar o calor da parte inferior do controlador, com as almofadas térmicas rosa voltadas para as peças NAND. O corpo é feito o mais plano possível no exterior, para permitir maior contato da superfície com os compartimentos de unidade para liberar energia térmica no gabinete do servidor e, eventualmente, sair por meio de resfriamento de ar forçado.
No coração do Hitachi Ultrastar SSD400S.B está um processador Intel EW29AA31AA1, usando firmware co-desenvolvido pela Hitachi e Intel. Para cache, o SSD400S.B usa quatro peças de memória Micron SDRAM.
Espalhados por ambas as placas de circuito estão 40 peças de Intel SLC NAND. Isso é dividido entre 34 peças de 16 GB NAND e 6 peças de 32 GB NAND. Isso fornece um total de 736 GB de NAND bruto, embora apenas 400 GB sejam utilizáveis. Esse espaço reservado é usado para coleta de lixo em segundo plano, nivelamento de desgaste e tratamento de falhas de matriz de uma forma que não desacelere ou desabilite a unidade durante sua vida útil.
As seções voltadas para dentro da placa de circuito incluem o controlador Intel EW29AA31AA1, NAND adicional, bem como a longa interface que conecta as duas metades do SSD.
Abaixo estão as duas seções voltadas para fora do Hitachi Ultrastar SSD400S.B.
Observe que este design de SSD não faz uso de ultracapacitores. Em vez disso, a Hitachi foi com dez capacitores orgânicos KEMET baseados em tântalo (KO-CAP). Esses capacitores têm uma vida útil mais longa e não se expandem ou degradam tão rapidamente quanto outras alternativas. Uma configuração semelhante foi encontrada tanto no nível de consumidor Intel SSD 320 e o nível empresarial Intel SSD 710.
Esses capacitores dão ao drive tempo suficiente para descarregar SDRAM para NAND, embora a quantidade real de tempo de espera não seja especificada.
Benchmarks Corporativos
O Hitachi Ultrastar SSD400S.B usa Intel 25nm SLC NAND, um controlador Intel EW29AA31AA1 e uma interface SAS de 6.0 Gb/s; nossa unidade de análise é de 400 GB. Os comparáveis usados para esta análise incluem os seguintes SSDs empresariais testados recentemente: Micron P300 (100 GB, Marvell 9174, Micron 34nm SLC NAND, SATA), Toshiba MKx001GRZB (400GB, Marvell 9032, Toshiba 32nm SLC NAND, SAS) e o Hitachi Ultrastar SSD400M (400 GB, controlador Intel EW29AA31AA1, Intel 25 nm eMLC NAND, SAS). Todos os SSDs empresariais são comparados em nossa plataforma de testes empresariais com base em um Lenovo ThinkServer RD240. Todos os números do IOMeter são representados como números binários para velocidades de MB/s.
Nosso primeiro teste analisa a velocidade em um ambiente de gravação sequencial com grandes transferências de blocos. Este teste específico usa um tamanho de transferência de 2 MB com IOMeter, com alinhamento de setor de 4 k e mede o desempenho com uma profundidade de fila de 4. Nesse cenário, a Hitachi afirma uma velocidade máxima de leitura de 536 MB/s e uma velocidade de gravação de 502 MB/s para seu Ultrastar de 400 GB SSD400S.B.
Em nosso teste de transferência sequencial de blocos grandes, o Ultrastar SSD400S.B apresentou velocidades de leitura de 532 MB/s e velocidades de gravação em estado estacionário de 510 MB/s. A velocidade de leitura ficou um pouco abaixo das estimativas da Hitachi, mas a velocidade de gravação ficou acima das velocidades listadas. Esses benchmarks em linha reta colocam o SSD400S.B no topo de nosso gráfico.
Mudando para um perfil de acesso aleatório, mas ainda mantendo um grande tamanho de transferência de bloco de 2 MB, começamos a ver como o desempenho varia em um ambiente multiusuário. Este teste mantém o mesmo nível de profundidade de fila de 4 que usamos no benchmark de transferência sequencial anterior.
Com a mudança para transferências aleatórias de blocos grandes, o Hitachi Ultrastar SSD400S.B manteve sua liderança em velocidade de leitura, medindo 533 MB/s. Suas velocidades de gravação em estado estável caíram para 215 MB/s, ainda liderando o grupo.
Mudando para um tamanho de transferência de acesso aleatório ainda menor de 4K, chegamos mais perto do tamanho do pacote que pode ser encontrado em um ambiente de acesso aleatório pesado, como uma configuração de servidor com várias VMs acessando o mesmo array. No primeiro teste, analisamos o desempenho de leitura de 4K expandido e como ele escala de uma profundidade de fila de 1 a um máximo de 64.
Observando nosso gráfico randômico de 4K aleatório, notamos um forte desempenho do Ultrastar SSD400S.B , classificado abaixo do Toshiba eSSD com uma velocidade máxima de leitura de 4K de 57,217 IOPS em uma profundidade de fila de 64. Observe que o SSD400S.B e o SSD400M compartilham basicamente o mesmo perfil de desempenho de leitura 4K.
Nosso próximo teste analisa o desempenho de gravação aleatória de 4K em uma profundidade de fila estática de 32 e os resultados são registrados e a média é calculada assim que as unidades atingem o estado estável. Embora o desempenho de IOPS seja uma boa métrica para medir o desempenho de estado estável, outra área importante de interesse é a média e a latência de pico. Valores de latência de pico mais altos podem significar que certas solicitações podem ser armazenadas em backup contínuo pesado.
A Hitachi reivindicou um pico de velocidade de carga de trabalho de gravação aleatória de 4K de 25,500 IOPS, que descobrimos ser 24.312 IOPS em estado estacionário em nossos testes. Essa velocidade foi classificada como a mais alta em nosso grupo, acima do Micron P300 baseado em SLC. Nestas condições o Ultrastar mediu uma média de 95MB/s com um tempo médio de resposta de 1.32ms. O tempo máximo de resposta foi provavelmente o mais impressionante, chegando a apenas 25.01 ms.
Nossa última série de benchmarks sintéticos compara ambas as unidades corporativas em uma série de cargas de trabalho mistas de servidor com uma profundidade de fila estática de 32. Como os benchmarks sintéticos no início desta revisão, esses testes também são medidos em estado estável. Cada um de nossos testes de perfil de servidor tem uma forte preferência em relação à atividade de leitura, variando de 67% de leitura com nosso perfil de banco de dados a 100% de leitura em nosso perfil de servidor da web.
O primeiro é nosso perfil de banco de dados, com uma mistura de carga de trabalho de 67% de leitura e 33% de gravação centrada principalmente em tamanhos de transferência de 8K.
Testando com nosso perfil IOMeter de banco de dados, o Hitachi SSD400S.B liderou o grupo, ficando acima dos outros SSDs empresariais baseados em SLC que testamos. Comparado com o eMLC SSD400M que oferecia 15,441 IOPS, o SSD400S.B baseado em SLC apresentou uma velocidade de 21,849 IOPS.
O próximo perfil analisa um servidor de arquivos, com carga de trabalho de 80% de leitura e 20% de gravação distribuída em vários tamanhos de transferência variando de 512 bytes a 64 KB.
Mudando para uma configuração de servidor de arquivos com uma combinação muito mais ampla de tamanhos de transferência, o Hitachi Ultrastar SSD400S.B ainda manteve sua liderança, com desempenho medindo 20,193 IOPS, em comparação com 14,488 IOPS do SSD400M baseado em eMLC.
Nosso perfil de servidor web é somente leitura com tamanhos de transferência de 512 bytes a 512 KB.
Em uma configuração somente leitura, o Toshiba MKx001GRZB foi capaz de oferecer velocidades de transferência mais altas, medindo 24,193 IOPS em comparação com 19,373 IOPS do Ultrastar SSD400S.B ou 18,593 IOPS do eMLC SSD400M.
O último perfil analisa uma estação de trabalho, com uma mistura de 20% de gravação e 80% de leitura usando transferências de 8K.
Em uma configuração de estação de trabalho, o Hitachi Ultrastar SSD400S.B ficou ligeiramente abaixo do Toshiba MKx001GRZB, medindo 25,291 IOPS contra 26,337 IOPS da Toshiba.
Consumo de energia empresarial
Quando se trata de escolher unidades para o datacenter ou outro ambiente de armazenamento densamente compactado, o desempenho não é a única métrica em que as empresas estão interessadas ao olhar para SSDs ou discos rígidos. O consumo de energia pode ser um grande problema em certos casos, por isso faz sentido que você queira saber como uma unidade funcionaria sob uma carga de trabalho constante.
Na seção Enterprise Power desta revisão, examinamos cada unidade nas mesmas condições que usamos para testar as velocidades de leitura e gravação anteriormente. Isso inclui transferências sequenciais e aleatórias de 2 MB com uma profundidade de fila de 4 e pequenas transferências aleatórias de leitura e gravação de 4K em uma profundidade de fila de 32. condições de fome de energia.
Sob todas as condições, exceto na inicialização, o Hitachi Ultrastar SSD400S.B usou 4.35 watts ou menos. Isso é menos do que o próprio SSD400M baseado em eMLC da Hitachi. A atividade com maior consumo de energia para o SSD400S.B foi a gravação sequencial QD4 de 2 MB, usando uma média de 4.35 watts durante o teste. O segundo foi a gravação aleatória de 4K QD32 usando 3.34 watts, o terceiro foi a leitura QD4 sequencial usando 2.91 watts, seguida pela leitura constante de 4K QD32 chegando em quarto lugar, precisando de 2.39 watts.
Embora um grande impulso para um SSD eMLC em um ambiente de datacenter esteja em torno do custo por GB e IOPS/Watt, ainda há uma necessidade de modelos baseados em SLC de alta resistência e alto desempenho. Calculamos um valor de 20,180 IOPS/watt em leitura aleatória pura de 4K em uma profundidade de fila de 32, caindo para 7,279 IOPS/watt se você observar a gravação aleatória constante de 4K. Isso se compara a 38,481 IOPS/watt de leitura ou 10,119 IOPS/watt de gravação no SLC Micron P300 ou 16,385 IOPS/watt de leitura, 3,082 IOPS/watt de gravação no SLC Toshiba MKx001GRZB. Realmente se resume às necessidades da empresa, encontrar a melhor combinação de potência para desempenho (ou apenas desempenho direto) que leva em consideração ao comprar o SSD ou o disco rígido.
Conclusão
Tínhamos grandes expectativas ao analisar o Hitachi Ultrastar SSD400S.B, considerando o desempenho do eMLC SSD400M. Esperávamos que a nova colaboração Intel/Hitachi baseada em SLC fosse ainda melhor e o SSD400S.B não decepcionou. O SSD corporativo ficou em primeiro lugar em muitos de nossos benchmarks com uma carga de trabalho mista de leitura/gravação. Ele também teve um desempenho muito bom em nossos testes de leitura/gravação aleatórios e sequenciais de blocos grandes e em nosso teste de estado estacionário de gravação aleatória de 4K.
Ao observar seu desempenho em todas as áreas, ele caiu ligeiramente na configuração de servidor Web somente leitura e em nosso teste de leitura 4K em rampa, onde o Toshiba MKx001GRZB ocupou a primeira posição. O Hitachi ofereceu um desempenho mais equilibrado por toda parte. Dado o SLC NAND de alta resistência, esperamos ver esta unidade usada em cenários com intensa atividade de gravação durante a vida útil da unidade. A Hitachi classifica o Ultrastar SSD400S.B para durar entre 9 PBW e 35 PBW, dependendo da capacidade.
Assim como a iteração eMLC, vemos benefícios claros da colaboração entre Intel e Hitachi. A Intel oferece um controlador SSD testado pelo tempo e bastante know-how NAND e a Hitachi fornece seu profundo conhecimento de armazenamento, incluindo a interface SAS. O esforço combinado é especial, tornando o SSD400S.B uma das principais ofertas de SSD corporativo até o momento para ambientes de uso intenso que precisam oferecer suporte a desempenho intenso de leitura e gravação.
Vantagens
- Forte desempenho de cargas de trabalho mistas
- Melhor consumo de energia do que o Ultrastar SSD400M baseado em eMLC
- Excelente velocidade de estado estacionário de 4K
- Projetado para funcionar em um amplo envelope térmico
Desvantagens
- Mais fraco que o Toshiba MKx001GRZB em nosso teste 4K aumentado e teste de servidor Web somente leitura
ponto de partida
O Hitachi Ultrastar SSD400S.B oferece excelente desempenho de carga de trabalho mista, pontuando no topo ou próximo dele quando comparado a outros SSDs corporativos SLC. Acrescente o conjunto de recursos de SSD empresarial, herança de unidade e baixo consumo de energia, e a Hitachi apresenta uma oferta completa, pronta para uso corporativo pesado.
