WD Gold 24TB 硬碟在容量方面取得了進步,同時也略微提高了效能和能源效率。
當我們第一次回顧 HL15 家庭實驗室伺服器 在系統中,我們大部分時間都投入了過多的 CPU、過多的 PCIe 擴充選項(例如 GPU 和 Optane 儲存)以及安靜的 Noctua 冷卻器。第一次審查的深度使我們無法進行任何儲存效能工作,而且當時我們只有 15 個不匹配的 WD 22TB HDD,眾所周知,這很俗氣。現在我們回來了,大力驅動 HL15 伺服器,但從硬碟的角度來看,這要歸功於 15 個 WD Gold 24TB HDD!
WD 於 24 月開始運送這款硬碟,我們很高興終於收到了這批 XNUMX 硬碟。先前 Gold 系列中最大的 HDD 是 22TB 版本,我們在 2022 年回顧了這一點。雖然從 22TB 到 24TB 的整體密度跳躍並不大,但差異確實很大。在 HL15 伺服器的環境中,這是 30TB 的原始差異,讓我們可以在該系統中從 330TB 增加到 360TB。當然,這些漸進式盤片增益在體積上可以很好地擴展,尤其是在考慮在單一機箱中支援 100 多個 HDD 的密集 JBOD 或磁碟機箱時。
值得一提的是,這些驅動器僅由 WD 提供 SATA 型號,而不是 SAS 型號。此外,這些機殼與 WD 多年來一直在銷售的 7200RPM 氦氣 CMR SATA 機殼相同。有趣的是,根據規格表,24TB 版本在使用時的功耗比 3TB 黃金版本少 2w,在空閒時少 22w。
與 22TB Gold HDD 一樣,Gold 24TB 是一款 CMR HDD,並採用 OptiNAND 技術。雖然這款硬碟的容量為 24TB,但 Gold HDD 一直提供到 1TB 型號,但任何小於 20TB 的型號均不提供 OptiNAND。 OptiNAND 帶來了所謂的支援 OptiNAND 的 Armor 快取。這結合了寫入快取啟用模式的效能和寫入快取禁用模式的相同資料保護,而無需在兩者之間進行選擇。
WD Gold HDD 24TB 規格
型號 | WD241KRYZ |
外形尺寸 | 3.5英寸 |
介面 | SATA 6 Gb / s |
每個驅動器 512n / 512e 用戶扇區4 | 512e |
格式化容量 | 24TB |
OptiNAND技術 | 充足 |
符合RoHS標準 | 充足 |
性能 | |
數據傳輸速率(最大持續) | 298MB /秒 |
RPM | 7200 |
快取 | 512MB |
電源管理應用 | |
平均功率要求 (W) | |
操作 | 6.8W |
空閒 | 5.5W |
能效指數(W/TB,閒置) | 0.2 |
可靠性 | |
MTBF(小時,預計) | 2,500,000 |
年化故障率2 (AFR, %) | 0.35 |
有限保修 | 5年 |
環境建議 | |
工作溫度 | 5°C至60℃, |
非工作溫度 | -40°C到70°C |
衝擊(讀/寫)
工作(半正弦波,2ms) |
40G / 40G |
非工作(半正弦波,2ms) | 200G |
聲學(平均) | |
空閒模式 | 20 dBA |
尋道模式 | 32 dBA |
外觀尺寸 | |
高度(最大) | 26.1mm |
長度(最大) | 147.0mm |
寬度(± .01 英寸) | 101.6mm |
重量 | 1.47 磅(67 公斤)
±10% |
WD 金 24TB 硬碟效能
我們將在其中測試這些驅動器的系統是 45家庭實驗室 HL15。 HL15的配置如下:
- 至強金牌 6230 CPU
- 32GB Ram
- Windows Server 2022 標準桌面版
- SuperMicro X11SPH-nCTPF主機板
- 用於 622 個 SATA10 (3 Gbps) 連接埠的 Intel C6 控制器; RAID 0,1,5,10 SATA 控制器
- Broadcom 3008 軟體控制器,用於 8 個 SAS3 (12 Gbps) 連接埠; RAID 0,1,10 SAS 控制器
為了準備測試,我們將 15 個 24TB WD Gold HDD 放入 HL15 中,並以鏡像和雙奇偶校驗配置對它們進行了測試。在這兩種設定中,陣列中有 14 個驅動器,其中第 15 個驅動器作為熱備用驅動器。這裡的總池大小為 306TB,但是當您將其分解為鏡像和 Raid 雙奇偶校驗時,您會損失大量的總儲存空間。
在鏡像中,我們獲得 153TB 的可用儲存空間,在 Raid Dual Parity 中,我們獲得 222TB 的可用儲存空間。當我們討論容量時,重要的是要注意這些都是可用的數字。 24TB 硬碟顯示為 21.8TB,因此 360TB 原廠硬碟變為 327TB。去掉一個熱備用驅動器,您將獲得大約 306TB 的容量。
對於驅動器連接接口,我們區分了一些 SAS 和一些 SATA 連接類型。這是利用 HL15 的 Supermicro 主機板連接硬碟的功能。背板上沒有 SAS 開關,因此有些磁碟機透過板載 Broadcom SAS3 控制器進行路由,其餘磁碟機則透過板載 Intel SATA 控制器進行路由。
企業綜合工作負載分析
我們的企業硬盤驅動器基準測試流程預先將每個驅動器組設置為穩定狀態,工作負載與設備將在 16 個線程的重負載下進行測試,每個線程有 16 個未完成隊列。 然後在多個線程/隊列深度配置文件中以設定的時間間隔測試設備,以顯示輕度和重度使用情況下的性能。 由於硬盤驅動器很快就會達到其額定性能水平,因此我們只繪製出每個測試的主要部分。
預處理和初級穩態測試:
- 吞吐量(讀+寫 IOPS 聚合)
- 平均延遲(讀+寫延遲一起平均)
- 最大延遲(峰值讀取或寫入延遲)
- 延遲標準偏差(讀+寫標準偏差一起平均)
我們的企業綜合工作負載分析包括四個基於實際任務的配置文件。 開發這些配置文件是為了更容易與我們過去的基準測試以及廣泛發布的值(例如最大 4K 讀寫速度和 8K 70/30,通常用於企業驅動器)進行比較。
4K
- 100% 讀取或 100% 寫入
- 100% 4K
8K 70/30
- 70% 讀取,30% 寫入
- 100% 8K
8K(連續)
- 100% 讀取或 100% 寫入
- 100% 8K
128K(連續)
- 100% 讀取或 100% 寫入
- 100% 128K
4K 100% 讀/寫
我們的第一個測試測量 4K 隨機性能。在本次測試中,WD Golds 在 Mirror 中實現了 4,972 IOPS 讀取和 1,224 IOPS 寫入,並在 Double Parity 中實現了 7,888 IOPS 讀取和 267 IOPS 寫入。
對於平均延遲,WD Golds 的讀取延遲為 51.48 毫秒,鏡像延遲為 208.98 毫秒。在雙奇偶校驗中,我們看到讀取延遲為 32.45 毫秒,讀取延遲為 954.37 毫秒
在最大延遲方面,我們看到了相當大的差距。 WD Golds 在鏡像中的讀取時間為 248.4 毫秒,寫入時間為 699.6 毫秒。在雙奇偶校驗中,我們看到最大讀取時間為 1,340.3 毫秒,寫入時間為 1,747 毫秒,幾乎是鏡像的 3 倍。
在標準差中,WD Golds 在鏡像中的讀取延遲為 39.7 毫秒,寫入延遲為 117.45 毫秒。當採用雙奇偶校驗時,WD Golds 的讀取時間為 55.01 毫秒,寫入時間為 195.55 毫秒。
8K 100% 讀/寫
我們的下一個測試是 8K 讀/寫測試。在這裡,我們看到 4k 讀/寫測試的效能大幅提升。在鏡像中,WD Golds 產生了 54,739 IOPS 讀取和 61,451 IOPS 寫入,這是我們在 10k 中看到的 4 倍以上。對於雙奇偶校驗,WD Golds 的讀取 IOPS 高達 1,669,700,寫入 IOPS 僅為 5,369。
8K 70% 讀取 30% 寫入
我們所做的另一種類型的工作負載從純順序讀/寫場景轉變為混合工作負載,這演示了效能如何從 2T/2Q 擴展到 16T/16Q。這裡,在雙奇偶校驗上 2T/8Q 後,性能保持一致,最低 519 IOPS,最高 899 IOPS。透過鏡像,我們看到性能開始較低,但在不同階段逐漸上升,最低為 268 IOPS,最高為 3,642 IOPS。
對於平均延遲,我們發現整體延遲相當低,直到達到 8T/16Q,延遲開始飆升,最高延遲出現在 16T/16Q。使用雙奇偶校驗時,我們的時間低至 7.67ms,在 8T/16Q 上峰值為 145.17ms,在 284.75T/16Q 上最高為 16ms。對於鏡像,我們看到 14.82T/8Q 上的最小峰值為 16ms,峰值為 43.3ms,70.24T/16Q 上的峰值峰值為 16ms。
對於 8K 70/30 測試中 WD Gold 的最大延遲,我們發現雙奇偶校驗和鏡像之間存在較大差距。使用雙奇偶校驗時,我們看到延遲從 384.85 毫秒開始,在 1,231.41T/16Q 時達到峰值 16 毫秒。透過鏡像,我們發現延遲更低、更一致,從 158.63 毫秒開始,峰值僅為 295.34 毫秒。
對於 8k 70/30 測試的最後部分,我們有標準差。它看起來比其他部分更加不穩定,但我們看到雙奇偶校驗和鏡像之間有類似的行為。對於兩者,我們都看到 16Q 部分的延遲出現峰值。在每個 12.99Q 設定中,雙奇偶校驗的延遲開始於 27.63 毫秒,峰值為 34 毫秒、42.49 毫秒和 64.47 毫秒,最終為 16 毫秒。在鏡像上,我們看到了類似的模式,但更高,開始於 6.81 毫秒,峰值為 10.74 毫秒、15.19 毫秒、22.5 毫秒和 37.66 毫秒。
128K 100% 讀/寫
我們的最終測試是 128K 100% 讀/寫測試。此測試是大塊,顯示驅動器可以產生的最高順序傳輸速度。對於鏡像效能,WD Golds 的讀取速度為 3.03GB/s,寫入速度為 1.26GB/s。對於雙奇偶校驗,WD Golds 的讀取速度為 2.73GB/s,寫入速度明顯較低,僅為 05GB/s 或 50MB/s。
結論
WD Gold HDD 系列中的這款新硬碟並未真正影響效能,但比之前最大的硬碟增加了 2TB。 WD Gold HDD 的 MTBF 是 WD Red NAS 硬碟的兩倍多,達到 2.5 萬小時,而 Reds 為 1 萬小時。與典型的 NAS 驅動器相比,這種增加對於企業或資料中心驅動器來說確實有意義。 24TB Gold 的一個有趣的方面是,與3TB 變體相比,它在使用時功耗降低了2w,空閒時功耗降低了22w,同時在最佳情況下吞吐量還增加了一些額外的MB/s。與 2TB 型號相比,額外的 80TB 確實帶來了 22 美元的價格上漲,但批量購買者可能根本不會看到太大的差異。
最終,WD Gold 24TB 旨在為 HDD 平台提供更高的密度。在我們對 Hl15 的測試中,這意味著額外的 30TB 原始容量。在這個特定平台中,360TB 與330TB 可能沒有很大差異,但在許多超大規模企業和企業資料中心中,機架效率很重要,因此,當您擴展到大型JBOD 等時,即使容量上的微小改進也會產生很大的差異。當您考慮到這些 24 硬碟可能會隨著老化而取代更舊、更小的 HDD 時,情況就更是如此。
總體而言,WD Gold 24TB 在我們的測試中表現良好,但公平地說,我們沒有對 15 個硬碟進行任何良好的比較。我們在鏡像中看到大塊讀取速度為 3GB/s,雙奇偶校驗時為 2.7GB/s,這對我們來說似乎非常有吸引力。將這些驅動器作為 NAS 共享可能會讓您考慮添加更多/更快的網路端口,因為我們很容易用此配置來飽和幾個 10GbE。
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