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希捷 IronWolf 510 固態硬盤評測

by 亞當·阿姆斯特朗
希捷酷狼 510 SSD

最近宣布, Seagate IronWolf 510 SSD 是專為 NAS 設備設計的 M.2 PCIe NVMe 驅動器。 更具體地說,IronWolf 510 將用於 NAS 設備中的 SSD 緩存,從而提高整體性能。 新的 SSD 專為 NAS 使用而設計,與 Seagate IronWolf 110 相同,具有更高的耐用性和滿足緩存需求的正確性能。

最近宣布, Seagate IronWolf 510 SSD 是專為 NAS 設備設計的 M.2 PCIe NVMe 驅動器。 更具體地說,IronWolf 510 將用於 NAS 設備中的 SSD 緩存,從而提高整體性能。 新的 SSD 專為 NAS 使用而設計,與 Seagate IronWolf 110 相同,具有更高的耐用性和滿足緩存需求的正確性能。

希捷酷狼 510 SSD

絕大多數 NAS 設備,尤其是台式機/塔式設備,都利用 HDD 來提供容量。 由於現在大多數都支持 16TB 硬盤驅動器,因此即使在較小的外形規格中,容量也是很大的。 但是,因此存在性能限制。 一些流行品牌支持 SSD 緩存。 這種緩存意味著您要么為 2.5 英寸 SSD 放棄兩個托架,要么在較新的設備中插入幾個 M.2 SSD 以獲得相同的體驗。 最後一個用例是希捷 IronWolf 510 滑入的地方。

我們在這裡有一個視頻概述:

希捷表示 IronWolf 510 是為 NAS 打造的,原因有幾個。 NAS 通常 24×7 全天候運行。 值得注意的是,IronWolf 510 在可靠性部門提供高達 1 DWPD 和 1.8 萬小時的 MTBF。 希捷還聲稱速度高達 3.15GB/s 的順序讀取,這對於緩存需求來說是一個很好的性能。

Seagate IronWolf 510 SSD 的容量從 240GB 到 1.92TB 不等。 對於低端容量,該驅動器的價格低至 120 美元。

希捷酷狼 510 SSD 規格

容量 1.92TB 960GB 480GB 240GB
標準模型 Z P1920N M 30001 Z P960N M 30001 Z P480N M 30001 Z P240N M 30001
功能
介面 PCIe G3×4、NVMe 1.3 PCIe G3×4、NVMe 1.3 PCIe G3×4、NVMe 1.3 PCIe G3×4、NVMe 1.3
NAND閃存類型 3D TLC 3D TLC 3D TLC 3D TLC
外形 M.2 2280-D2 M.2 2280-D2 M.2 2280-S2 M.2 2280-S2
性能
連續讀取 (MB/s),128KB QD32 3,150 3,150 2,650 2,450
連續寫入 (MB/s),128KB QD32 850 1,000 600 290
隨機讀取 (IOPS) (QD32T4) 270,000 345,000 193,000 100,000
隨機寫入 (IOPS) (QD32T4) 25,000 28,000 20,000 12,000
隨機讀取 (IOPS) (QD32T8) 290,000 380,000 199,000 100,000
隨機寫入 (IOPS) (QD32T8) 27,000 29,000 21,000 13,000
耐力/可靠性
寫入的總字節數 (TB) 3,500 1,750 875 435
每讀取一位不可恢復的讀取錯誤 每 1E10 16 個 每 1E10 16 個 每 1E10 16 個 每 1E10 16 個
平均無故障時間(MTBF,小時) 1,800,000 1,800,000 1,800,000 1,800,000
有限保修(年) 5 5 5 5
電源管理應用
電源供應器 3.3V 3.3V 3.3V 3.3V
活動最大平均功率 (W) 6.0 6.0 6.0 5.3
平均閒置功率 (W) 2.0 1.95 1.83 1.75
環境建議
內部工作溫度 (°C) 0年到70年 0年到70年 0年到70年 0年到70年
溫度,非工作狀態 (°C) –40 到 85 –40 到 85 –40 到 85 –40 到 85
衝擊,0.5ms (Gs) 1500 1500 1500 1500
物理
高度(英寸/毫米,最大值) 0.140in / 3.58mm 0.140in / 3.58mm 0.087in / 2.23mm 0.087in / 2.23mm
寬度(英寸/毫米,最大) 0.872in / 22.15mm 0.872in / 22.15mm 0.872in / 22.15mm 0.872in / 22.15mm
深度(英寸/毫米,最大) 3.16in / 80.15mm 3.16in / 80.15mm 3.16in / 80.15mm 3.16in / 80.15mm
重量(磅/克) 0.018磅/ 8.3克 0.017磅/ 8.1克 0.015磅/ 6.9克 0.014磅/ 6.5克
紙箱單位數量 10 10 10 10

 

希捷 IronWolf 510 SSD 設計與構建

Seagate IronWolf 510 SSD 看起來或多或少像市場上的大多數 M.2 SSD。 一側貼有品牌和相關信息的標籤。 貼紙下方是 NAND 包。

希捷酷狼 510 SSD 背面

另一方面是有其餘的 NAND 包和 SK 海力士控制器。

希捷酷狼 510 SSD 性能

試驗台

我們的引導驅動器企業 SSD 評論利用了 戴爾 PowerEdge R740xd 用於綜合基準。 不需要大量 CPU 資源的綜合測試使用更傳統的雙處理器服務器。 在這兩種情況下,目的都是以盡可能符合存儲供應商最大驅動器規格的最佳方式展示本地存儲。

戴爾 PowerEdge R740xd

  • 2 個英特爾金牌 6130 CPU(2.1GHz x 16 核)
  • 4 x 16GB DDR4-2666MHz ECC 內存
  • 1x PERC 730 2GB 12Gb/s RAID 卡
  • 附加 NVMe 適配器
  • Ubuntu-16.04.3-桌面-amd64

測試背景 

 StorageReview 企業測試實驗室 提供了一個靈活的架構,用於在與管理員在實際部署中遇到的環境相當的環境中對企業存儲設備進行基準測試。 企業測試實驗室結合了各種服務器、網絡、電源調節和其他網絡基礎設施,使我們的員工能夠建立真實世界的條件,以便在我們的審查期間準確地衡量性能。

我們將這些關於實驗室環境和協議的詳細信息納入審查,以便 IT 專業人員和負責存儲采購的人員能夠了解我們取得以下成果的條件。 我們的評論都不是由我們正在測試的設備製造商支付或監督的。

對於本次評測,我們將希捷 IronWolf 510 SSD 與另一個具有類似 DWPD 的 1.92TB M.2 SSD 進行比較:

VDBench 工作負載分析

在對存儲設備進行基準測試時,應用程序測試是最好的,綜合測試排在第二位。 雖然不能完美代表實際工作負載,但綜合測試確實有助於為具有可重複性因素的存儲設備建立基線,從而可以輕鬆地在競爭解決方案之間進行同類比較。 這些工作負載提供了一系列不同的測試配置文件,從“四個角”測試、常見的數據庫傳輸大小測試到來自不同 VDI 環境的跟踪捕獲。 所有這些測試都利用通用的 vdBench 工作負載生成器,以及一個腳本引擎來自動化和捕獲大型計算測試集群的結果。 這使我們能夠在各種存儲設備上重複相同的工作負載,包括閃存陣列和單個存儲設備。 我們針對這些基準測試的測試過程用數據填充整個驅動器表面,然後將驅動器部分分區為驅動器容量的 5%,以模擬驅動器如何響應應用程序工作負載。 這與使用 100% 的驅動器並使它們進入穩定狀態的全熵測試不同。 因此,這些數字將反映更高的持續寫入速度。

簡介:

  • 4K 隨機讀取:100% 讀取,128 個線程,0-120% 重複率
  • 4K 隨機寫入:100% 寫入,64 線程,0-120% iorate
  • 64K 順序讀取:100% 讀取,16 線程,0-120% 迭代
  • 64K 順序寫入:100% 寫入,8 個線程,0-120% 迭代

首先是我們的隨機 4K 讀取。 在這裡,Seagate IronWolf 510 SSD 的峰值為 279,510 IOPS,延遲為 456µs。 這大約是三星的性能的一半和延遲的兩倍。

希捷酷狼 510 4K 讀取

接下來是隨機 4K 寫入。 雖然 Seagate 以非常低的延遲開始,在 25 IOPS 時為 9,983µs,但它繼續以略高於 99K IOPS 的峰值達到峰值,延遲約為 600µs。 三星在 46,359 毫秒的延遲時達到了 2.8 IOPS 的峰值。

切換到順序工作負載後,希捷表現出了更強的整體性能。 IronWolf 510 始終具有亞毫秒級延遲性能,峰值為 28,709 IOPS 或 1.8GB/s,延遲為 557µs。 雖然三星在延遲方面繼續表現更好,但這次兩個結果在帶寬方面更加接近。

希捷酷狼 510 64K 讀取

對於 64K 順序寫入,Seagate 起步良好,延遲為 78.6µs,峰值約為 7,700K IOPS 或約 480MB/s,延遲約為 500µs,然後下降。 三星以 2,871 毫秒的延遲飆升至 179.5 IOPS 或 5.6MB/s。

接下來,我們繼續處理 SQL 工作負載。 Seagate IronWolf 510 SSD 始終保持在 1ms 以下,峰值為 89,092 IOPS,延遲為 359µs。 相比之下,三星的性能是後者的兩倍多,而延遲則不到後者的一半。

對於 SQL 90-10,Seagate 的峰值為 76,340 IOPS,延遲為 418µs。 同樣,三星的性能遠遠優於其他驅動器。

使用 SQL 80-20,我們看到 Seagate 達到了 62,379 IOPS 的峰值,延遲為 512µs。

轉向 Oracle 工作負載,Seagate IronWolf 510 SSD 繼續保持其亞毫秒級延遲性能記錄。 在這裡,我們在 63,030µs 時看到了 568 IOPS 的峰值性能。 三星的性能提高了約 20%,延遲降低了約 30%。

Oracle 90-10 見證了 Seagate 在 67,293µs 時達到 326 IOPS。 在這裡,三星的性能是後者的兩倍多,延遲是後者的一半。

對於 Oracle 80-20,希捷在 55,009µs 的延遲時達到 398 IOPS 的峰值。 三星再次以兩倍的 IOPS 和一半的延遲擊敗希捷。

接下來,我們切換到我們的 VDI 克隆測試,完整和鏈接。 對於 VDI 完整克隆啟動,Seagate IronWolf 510 SSD 在 65,029µs 的延遲下達到了 516 IOPS 的峰值,然後掉了一根頭髮。 三星再一次以低得多的延遲獲得了更高的整體性能。

VDI FC Initial Login 看到 Seagate 優於 Samsung。 IronWolf 510 在 22,360 毫秒時達到 1.3 IOPS 的峰值,而三星在 13,887 毫秒時達到 2.2 IOPS。

在 VDI FC Monday Login 中,IronWolf 510 再次以 18,550µs 的 860 IOPS 名列前茅。

切換到 Linked Clone,Seagate 再次落後於 Samsung。 在這裡,IronWolf 510 的峰值為 35,963 IOPS,延遲為 444µs。

同樣,當我們切換到初始登錄(這次是 VDI LC)時,我們看到希捷在性能上處於領先地位。 IronWolf 510 的峰值得分為 10,964 IOPS,延遲為 724µs。

最後,在 VDI LC Monday Login 中,希捷以 13,310 IOPS 和 1.2 毫秒的延遲位居榜首。

結論

Seagate IronWolf 510 SSD 是一款專為 NAS 緩存打造的 M.2 NVMe 硬盤。 該硬盤採用 M.2 外形規格,可滑入許多流行 NAS 設備上的 M.2 插槽,從而節省寶貴的硬盤托架以獲得更高的容量。 IronWolf 3.1 具有足夠的耐用性和高達 510GB/s 的讀取速度,應該是大多數緩存用例的理想選擇。

在性能方面,我們將 Seagate IronWolf 510 SSD 與 Samsung 983 DCT 進行了比較。 雖然三星 983 是一款更高端的企業級機型,但它也採用 M.2 外形,並且具有非常相似的耐用性(希捷為 1 DWPD,三星為 0.8 DWPD)。 IronWolf 510 是一款針對 NAS 的輕型企業級 SSD,因此最好了解它與具有類似耐用性、外形和容量的其他驅動器相比的性能如何。 在我們的整個測試過程中,三星大多表現更好,在讀取繁重的工作負載方面顯示出強大的優勢,因為它的設計旨在提高性能。 在更注重寫入的領域,例如 4K 隨機或 64K 順序,希捷確實佔據了上風。 通過比較兩者,我們能夠更好地突出希捷的閃光點,因為它主要用於緩存。

亮點方面,IronWolf 510 能夠在 280K 讀取時達到 4K IOPS,在 99K 寫入時達到 4K IOPS,在 1.8K 讀取時達到 64GB/s,在 480K 寫入時達到 64MB/s,在寫入方面超過三星。 對於 SQL,我們看到了 89K IOPS,對於 SQL 90-10,它達到了 76K IOPS,而對於 SQL 80-20,它達到了 62K IOPS。 Oracle 的 IronWolf 峰值達到 63K IOPS,Oracle 90-10 達到 67K IOPS,而 Oracle 80-20 達到 55K IOPS。 希捷有一點有趣的地方是,它在 VDI 克隆測試(Linked 和 Full)的初始登錄和星期一登錄方面都優於三星。

Seagate IronWolf 510 SSD 是那些希望在不放棄完整驅動器托架的情況下向其 NAS 添加 SSD 緩存的用戶的不錯選擇。 SSD 提供合適的緩存性能,同時價格合理。

亞馬遜上的 Seagate IronWolf 510 SSD

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