HGST Ultrastar He10 10TB 企业级硬盘评测

数据量，尤其是大数据，继续以惊人的速度增长，但是，IT 预算并没有以同样的速度增长。组织希望降低总拥有成本 (TCO) 以帮助他们应对不断增长的数据量。 HGST 最新的氦气驱动器 He10 是公司可以用来实现这一目标的有效工具。 He10 是一款 10TB HDD，它采用 PMR 技术和 HGST 久经考验的 HelioSeal 技术。这种新的 HDD 旨在为数据中心提供容量、效率、可靠性和更低的功耗。

如前所述，驱动器是密封的并充满氦气以减少摩擦。随着驱动器内部干扰的减少，可以容纳更多的盘片并且需要更少的功率。与充气式 8TB HDD 相比，He10 的容量增加了 25%，功耗降低了 44%，能效（瓦/TB）提高了 56%，可靠性提高了 25%。 HGST 添加了第二代双级致动器（HGST 微型致动器），以通过增强的头部定位提供更好的性能。该执行器在更可能发生振动的多驱动环境（例如数据中心）中变得更加重要。

该驱动器提供 SAS 和 SATA 接口，并提供 5 年保修。对于我们的审查，我们将查看 10TB、SAS 模型。

HGST 氦硬盘规格

型号
- SAS：HUH7280xxAL420y
- SATA：HUH7210xxALE60y
接口：SAS 12Gb/s，SATA 6Gb/s
容量（GB）：10TB
扇区大小（可变，字节/扇区）：
- SAS：
  - 512e: 512 / 520 / 528
  - 4Kn：4096，4112，4160，4224
- SATA：
  - 512e：512
  - 4Kn：4096
最大面密度 (Gbits/sq. in.)：816
外形：3.5 英寸 HDD
性能：
- 数据缓冲区 (MB)：256
- 转速（RPM）：7200
- 接口传输速率（MB/秒，最大值）：600 (SATA) / 1,200 (SAS)
- 持续传输速率（MB/秒，典型值）：249
- 寻道时间（读取，毫秒，典型值）：8.0
可靠性：
- 错误率（不可恢复，位读取）：1 in 10^15
- MTBF（百万小时）：2.5
- 加载/卸载循环：600,000
- 平均利率：0.35%
- 可用性（小时/天 x 天/周）：24×7
- 可靠性 – 保修期（年）：5
闲置（贝尔）：2.0
电力
- 要求：+5 VDC (+/-5%), +12VDC (+/-5%)
- 运行 (W)：9.5 (SAS)、6.8 (SATA)
- 闲置 (W)：5.8 (SAS)、5.0 (SATA)
物理尺寸
- Z 轴高度（毫米）：26.1
- 尺寸（宽 x 深，mm）：101.6(+/-0.25)x147
- 重量（克，最大）：660
环境（运行）
- 环境温度：5º 至 60ºC
- 冲击（半正弦波）：70
- 振动（5 至 500Hz）：0.67 (XYZ)
环境（非经营）
- 环境温度：-40º 至 70ºC
- 冲击（半正弦波）：300
- 振动（5 至 500Hz）：1.04 (XYZ)

企业综合工作负载分析

在启动每个 fio 综合基准，我们的实验室在 16 个线程的重负载下将设备预处理到稳定状态，每个线程有 16 个未完成队列。然后使用多个线程/队列深度配置文件以设定的时间间隔测试存储，以显示轻度和重度使用情况下的性能。预处理和初级稳态测试：

吞吐量（读+写 IOPS 聚合）
平均延迟（读+写延迟一起平均）
最大延迟（峰值读取或写入延迟）
延迟标准偏差（读+写标准偏差一起平均）

我们的浓缩企业综合工作负载分析包括一个配置文件，旨在显示每个设备的峰值随机 I/O。此配置文件旨在用作与交叉引用制造商声称的随机传输速度相比较的基准。

4k
- 100% 读取或 100% 写入
- 100% 万
8K 70/30
- 70% 读取，30% 写入
- 100% 8K
128K（连续）
- 100% 读取或 100% 写入
- 100% 128K

在本次评测的下一节中，我们将展示 10TB He10 在 iSCSI 和 CIFS 配置中的性能。 HGST 为 StorageReview 提供了八个新 SAS HDD 样本，我们将其配置为 RAID10 群晖 RackStation RC18015xs+. 我们测试的其余驱动器 Synology DiskStation DS1815 + 因为它们是SATA接口而He10是SAS接口。虽然机架安装式 Synology 的性能存在明显差异，但我们将测试仅限于四个 1GbE LAN 端口，使峰值带宽与 DS1815+ 保持一致。迄今为止测试的所有硬盘驱动器（实际上是任何硬盘驱动器）的随机访问性能仍然远低于任一 Synology NAS 的峰值限制。

我们将在 DS1815+ 配置中包括以下驱动器作为比较：

希捷网络存储（4TB，5,900RPM）
WD红色（6TB，5,400RPM）
希捷企业级网络存储（6TB、8TB 7,200转）
WD Red Pro （4TB，5,400RPM）
希捷钢铁狼（10TB，7,200RPM）

在我们测量 4K 随机性能 (CIFS) 的吞吐量测试中，He10 以 3,748 IOP 的写入性能显示出巨大优势，比紧随其后的希捷 IronWolf 硬盘高出 1,000 IOPS。在读取吞吐量方面，He10 以 626 IOPS 位居第三。

在 iSCSI 4k 吞吐量中，He10 具有强大的写入性能，达到 2,029 IOPS，仅次于 IronWolf，位居第二。读取性能为 2,883 IOPS，使 He10 处于中间到底部的位置。

看看 4k 平均延迟 (CIFS)，He10 再次以 68.28 毫秒的速度获得最佳写入性能，读取性能以 408.83 毫秒位居第三。

切换到 iSCSI 4k 平均延迟时，He10 的写入性能排名第二，为 126.16 毫秒，读取性能排名第四，为 88.76 毫秒。

CIFS 的 4k 最大延迟显示 He10 在读取和写入方面的性能最佳，分别为 1,976 毫秒和 1,040 毫秒。

对于 iSCSI 4k 最大延迟，He10 的性能不如其 CIFS 性能令人印象深刻。尽管它以 1,102 毫秒的写入性能排名第三，但它的读取性能最差，为 2,981 毫秒。

CIFS 的标准偏差再次使 He10 以 103 毫秒的写入时间和 489 毫秒的读取时间位居榜首。

对于 iSCSI 标准偏差，He10 以 148 毫秒的写入性能排名第三，但以 141 毫秒的读取延迟排名倒数第二。

下一个基准测试在 100% 读/写活动下测试驱动器，但这次是在 8K 顺序吞吐量下。使用 CIFS 配置时，He10 的写入性能最佳，达到 54,879 IOPS，次之，WD Red 落后超过 10,000 IOPS。不过，读取性能并没有那么令人印象深刻，因为 He10 以 57,095 IOPS 位列第三。

在查看 iSCSI 的 8k 100% 读/写时，He10 以 21,948 IOPS 的写入性能在七项中排名第四。该驱动器以 10,696 IOPS 的读取性能再次名列第三。

我们的下一个测试将重点从纯 8K 顺序 100% 读/写场景转移到混合 8K 70/30 工作负载，我们将在其中展示性能如何在从 2T/2Q 到 16T/16Q 的设置中扩展。在 CIFS 中，He10 从领先者的第三位起步，从性能最低的驱动器位居第三。 He10 的峰值为 490 IOPS。

在 iSCSI 中，He10 的性能优于 CIFS 的变化。 He10 开始时接近垫底，但慢慢上升到顶部，以 2,274 IOPS 的最高性能结束。

在我们针对混合 8K 70/30 工作负载的平均延迟测试中，在 CIFS 中，He10 的平均延迟在大约 523 毫秒之前出现了一些峰值。

对于 iSCSI 平均延迟，He10 再次显示出比 CIFS 配置更强的整体性能，完成了大约 113 毫秒——该组中延迟最低的。

对于 CIFS 中的最大延迟，He10 总体表现良好，以最佳延迟结束，几乎超过希捷企业 8TB 硬盘。

在 iSCSI 最大延迟中，He10 再次表现出色，以 1,317 毫秒排名第三。

我们在 CIFS 中的 8K 70/30 基准测试的标准偏差延迟结果显示 He10 再次表现出色，在被 IronWolf 以 372.44 毫秒的微弱优势排在第三位（IronWolf 以 372.29 毫秒结束）。

在 iSCSI 配置中，He10 的标准差得分第二高，达到 109 毫秒。

我们最后的测试是 128K 基准测试，这是一个大块顺序测试，显示了最高的顺序传输速度。在 CIFS 中，所有驱动器的读取速度都非常接近。 He10 以 462.7MB/s 排名第五（得分最高的硬盘是 Seagate Enterprise NAS 6TB，以 462.9MB/s 排名）。然而，He10 的写入速度最好，为 454.9MB/s。

在我们的 iSCSI 块级测试中，He10 以 463MB/s 的最佳写入速度和 413MB/s 的第三最佳读取速度表现得更加出色。

总结

HGST 凭借其最新的氦气驱动器 He10（容量为 10TB）继续突破 HDD 的容量限制。 He10 利用 PMR 和 HGST 的 HelioSeal 技术提供比 8TB 充气驱动器更大的容量和更低的功耗。 He10 带有 SAS 或 SATA 接口，可直接用于需要更多容量的所有主流应用程序。这样一来，HGST 添加了新的微型执行器，该微型执行器应该通过增强的头部定位来提供更好的性能。

就性能而言，我们在 Synology RC10xs+ 和通常的 DS18015+ 中测试了 He1815（包括 CIFS 和 iSCSI 配置），因为我们这次测试的是 SAS 接口。在我们的 4k 基准测试中，He10 为我们提供了高达 3,748 IOPS 的写入和 2,883 IOPS 读取的数字，以及低至 68.28 毫秒写入和 88.76 毫秒读取的平均延迟数字。在我们的 8k 100% 读/写中，He10 的写入性能能够达到 54,879 IOPS。该驱动器真正闪耀的地方是在我们的大块顺序测试中，它具有最佳写入速度，在 CIFS 中为 454.9MB/s，在 iSCSI 中为 463MB/s。

大块顺序工作负载可能是此类驱动器最常见的，因此很高兴在那里看到性能亮点。这类大容量驱动器存在于各种用例中，包括监控记录系统、大数据分析平台和存档系统。借助 He10，HGST 继续使用越来越大、越来越快的硬盘驱动器来支持这些不断增长的数据量。

优点