Recenze pevného disku HGST Ultrastar 7K4000 Enterprise SAS

Ultrastar 7K4000 od společnosti HGST je 3.5" pevný disk podnikové třídy s kapacitou až 4 TB, volitelným šifrováním a otáčkami 7 200 ot./min. Disk je určen pro datová centra, cloudové úložiště a zálohování a archivaci. Již dříve jsme recenzovali Ultrastar 7K4000 s rozhraním SATA 6 Gb/s, který při svém uvedení na trh vzbudil rozruch díky 33% nárůstu kapacity na 4 TB, stejně jako 2 miliony hodin MTBF a solidní 5leté záruce. Tentokrát se však zaměříme na nedávno uvedený Ultrastar 7K4000 s rozhraním SAS, který v podstatě nabízí mnoho stejných vylepšení jako jeho sourozenec SATA. Ultrastar 7K4000 SAS nabízí volitelné šifrování, až 4 TB úložiště s využitím pěti plotn (800 GB každá) a vynikající spolehlivost s MTBF 2.0 miliony hodin.

Stejně jako u Ultrastar 7K4000 SATA se i model SAS vyznačuje nízkou spotřebou energie s jen nepatrnými rozdíly. Disk SATA byl uváděn na 11.4 W pro čtení/zápis oproti 10.9 W u modelu SAS. Hodnoty spotřeby v klidovém stavu se mírně liší ve prospěch disku SATA s 5.7 W oproti 6.2 W. Celkově by tyto disky měly ve srovnání s předchozí generací 3TB modelu spotřebovávat přibližně o 24 % méně energie. To je částečně způsobeno pěti pokročilými režimy správy napájení (například režim klidového stavu s nízkými otáčkami). Mezi Ultrastar 7K4000 SAS a diskem SATA existuje jeden poměrně významný rozdíl: dvouportový disk SAS má tradiční velikosti sektorů 512, 520 a 528 bajtů. Model SATA využívá velikost sektoru 4096 bajtů (zpětně kompatibilní).

Disk HGST Ultrastar 7K4000 SAS je aktuálně k dispozici a dodává se s pětiletou standardní zárukou HGST. Náš testovací model je nešifrovaný disk s kapacitou 4 TB.

Specifikace HGST Ultrastar 7K4000

• Kapacity
  • 4TB – HUS724040ALS640
  • 3TB – HUS724030ALS640
  • 2TB – HUS724020ALS640
• Rozhraní: SAS 6 Gb/s
• Tvar: 3.5"
• Velikost sektoru: 512/520/528
• Max. plošná hustota (Gb/sq. in): 475
• Datová vyrovnávací paměť: 64 MB
• Rychlost otáčení (ot./min): 7200
• Trvalá přenosová rychlost (typická): 172 MB/s
• Doba vyhledávání (čtení, typická): 8.0 ms
• Hlučnost v nečinnosti (Bels): 2.9
• Spouštěcí proud (A, max.): 1.2 (+5V), 2.0 (+12V)
• Výkon
  • Čtení/zápis: 10.9 W
  • Spotřeba při volnoběhu: 6.2 W
• Okolní teplota: 5 až 60 °C
• Ráz (půlsinusová vlna): 70G
• Vibrace (5 až 500 Hz): 0.67 (XYZ)
• Prostředí (mimo provozní) Okolní teplota: -40 až 70 °C
• Ráz (půlsinusová vlna 1 ms): 300 G
• Míra chyb (neopravitelné, přečtené bity): 1 z 10¹⁵
• Cykly nakládání/vykládání: 300 000
• Cílová doba mezi poruchami (MTBF): 2 miliony hodin
• Záruka: 5 let
• Rozměry (V x Š x H): 26 mm x 101.6 mm (+/- 0.25) x 147 mm
• Hmotnost (typická): 690 g 

Design a budování

Disk HGST Ultrastar 7K4000 SAS se velmi podobá svému sourozenci s rozhraním SATA. Ve skutečnosti by bylo extrémně obtížné je rozlišit mimo rozhraní a štítek bez pohledu na rozhraní disku. Na spodní straně mohou uživatelé vyjmout desku plošných spojů odšroubováním sedmi šroubů, pěti krátkých a dvou dlouhých. Společnost HGST nainstalovala mezi disk a desku plošných spojů pěnovou podložku, která pomáhá absorbovat vibrace.

Deska plošných spojů obsahuje řadič LSI a 64 MB paměti DRAM.

Více informací o designu a konstrukci naleznete v naší recenzi HGST 7K4000 SATA.

Testovací pozadí a srovnatelné materiály

Srovnávací údaje pro tuto recenzi:

• Seagate Constellation ES.3 (4 TB)
• Seagate Constellation ES.2 (3 TB)
• Pevný disk Toshiba SAS MG03SCAx00 (3 TB a 4 TB)

Všechny podnikové pevné disky jsou testovány na naší podnikové testovací platformě založené na serveru Lenovo ThinkServer RD240 . ThinkServer RD240 je konfigurován s:

• 2 x Intel Xeon X5650 (2.66 GHz, 12 MB mezipaměti)
• Windows Server 2008 Standard Edition R2 SP1 64bitová verze a CentOS 6.2 64bitová verze
• Čipová sada Intel 5500+ ICH10R
• Paměť – 8 GB (2 x 4 GB) 1333 MHz DDR3 registrované RDIMM
• Adaptér LSI 9211 SAS/SATA 6.0 Gb/s

Analýza syntetické pracovní zátěže v podniku

Náš proces testování pevných disků pro podniky předem uvede každý disk do ustáleného stavu se stejnou zátěží, se kterou bude zařízení testováno při vysoké zátěži 16 vláken s nevyřízenou frontou 16 vláken na vlákno, a poté bude testováno v nastavených intervalech v několika profilech hloubky vláken/front, aby se ukázal výkon při lehkém a náročném využití. Protože pevné disky dosahují své jmenovité úrovně výkonu velmi rychle, znázorňujeme grafy pouze hlavních částí každého testu.

Předběžné testy a primární testy v ustáleném stavu:

• Propustnost (agregace IOPS pro čtení a zápis)
• Průměrná latence (zprůměrovaná latence čtení a zápisu)
• Maximální latence (špičková latence čtení nebo zápisu)
• Směrodatná odchylka latence (smíšeně zprůměrovaná směrodatná odchylka čtení a zápisu)

Naše analýza syntetické pracovní zátěže v podniku zahrnuje čtyři profily založené na reálných úlohách. Tyto profily byly vyvinuty pro snazší porovnání s našimi minulými benchmarky a také s široce publikovanými hodnotami, jako je maximální rychlost čtení a zápisu 4k a rychlost 8k 70/30, která se běžně používá pro podnikové disky. Zahrnuli jsme také dvě starší smíšené pracovní zátěže, tradiční souborový server a webový server, z nichž každá nabízí širokou škálu velikostí přenosových dat.

• 4k
  • 100% čtení nebo 100% zápis
  • 100% 4k
• 8k 70/30
  • 70 % čtení, 30 % zápis
  • 100% 8k
• 128k (sekvenční)
  • 100% čtení nebo 100% zápis
  • 100% 128k
• Souborový server
  • 80 % čtení, 20 % zápis
  • 10 % 512b, 5 % 1k, 5 % 2k, 60 % 4k, 2 % 8k, 4 % 16k, 4 % 32k, 10 % 64k
• Webový server
  • 100% přečteno
  • 22 % 512 tisíc, 15 % 1 tisíc, 8 % 2 tisíce, 23 % 4 tisíce, 15 % 8 tisíc, 2 % 16 tisíc, 6 % 32 tisíc, 7 % 64 tisíc, 1 % 128 tisíc, 1 % 512 tisíc

V prvním z našich podnikových testů jsme pro získání hlavních výsledků naměřili dlouhý vzorek náhodného výkonu 4k disků se 100% aktivitou zápisu a 100% aktivitou čtení. Disk HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS naměřil 245 IOPS pro čtení a 205 IOPS pro zápis. V aktivitě čtení byl disk Toshiba SAS těsně překonán, nicméně v aktivitě zápisu se mu podařilo získat nejvyšší ocenění.

V našem hlavním segmentu průměrné latence se zátěží 16T/16Q jsme u disku HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS naměřili průměrnou latenci čtení 1043.07 ms a latenci zápisu 1247.04 ms, který se opět umístil uprostřed skupiny.

Při měření aktivity právě čtení měl HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS maximální dobu odezvy 3761.0 ms, zatímco maximální latence aktivity zápisu byla 3069.0 ms. Maximální aktivita čtení se nacházela blízko středu skupiny, zatímco maximální aktivita zápisu byla na spodní hranici.

Při kontrole konzistence latence 4k v naší sekci standardní odchylky se HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS umístil na spodním konci skupiny se standardní odchylkou čtení 522.95 ms a standardní odchylkou zápisu 404.72 ms.

Ve srovnání s fixním maximálním zatížením 16 vláken a 16 front, které jsme provedli v testu zápisu 100% 4k, naše profily smíšené zátěže škálují výkon v široké škále kombinací vláken/front. V těchto testech jsme pokrývali intenzitu zatížení od 2 vláken a 2 front až po 16 vláken a 16 front. V rozšířeném testu 8k 70/30 se disk HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS umístil těsně za disky Toshiba SAS s konkurenceschopnou propustností, která se téměř vyrovnala propustnosti od Toshiby. Dosáhl až 225 IOPS s 222 IOPS v hloubce terminálové fronty.

Při pohledu na průměrnou dobu odezvy 8k 70/30 se disk HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS opět držel blízko diskům Toshiba SAS, ale nakonec byl poražen.

Během našich primárních testů s různými úrovněmi hloubky vláken a front dosáhl HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS konkurenceschopné maximální latence s druhou nejnižší maximální latencí 303 ms pro úroveň hloubky 2 vlákna a 2 fronty a druhou nejnižší maximální latencí na úrovni hloubky 16 vláken a 16 front s 3 575 ms.

Pro většinu spektra vláken/front si HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS udržel vyšší latenci než většina nebo celá konkurence.

V našem 128k testu, což je sekvenční test s velkými bloky, který ukazuje nejvyšší rychlost sekvenčního přenosu pro plotnový disk, jsme se zaměřili na výkon 128k se 100% aktivitou zápisu a 100% aktivitou čtení. V tomto případě si HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS vedl dobře, když ho zaostal pouze Seagate Constellation ES.3 4TB. HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS dosáhl rychlosti čtení 177 740 kB/s a zápisu 177 780 kB/s.

Další použitou úlohou je náš profil souborového serveru, který disky zatěžuje různou zátěží. Počet vláken a front jsme škálovali z 2T/2Q až na 16T/16Q. V tomto rozsahu úloh se disk HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS umístil na špici skupiny s maximálním výkonem 231 IOPS, těsně pod diskem Toshiba SAS 3TB, který dosáhl 234 IOPS.

Ve všech hloubkách fronty se disk HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS vyrovnal diskům Toshiba SAS, ačkoli byl poražen s dobou čtení terminálové fronty 1 115 ms.

Při porovnání maximálních dob odezvy v našem profilu souborového serveru byl HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS silným konkurentem, kterého zaostával pouze Seagate Constellation ES.3 4TB.

Pokud jde o směrodatnou odchylku latence, HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS opět klesl na konec skupiny.

Naším posledním testem je test webového serveru, což je tradiční test se 100% aktivitou čtení. Disk HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS dosáhl vrcholu 240 IOPS v čase 16T8Q a hloubky fronty terminálu 239 IOPS. To ho řadí těsně pod disky Toshiba SAS.

V našem dalším testu průměrné latence v profilu webového serveru byl HGST opět těsně poražen disky Toshiba SAS.

Při pohledu na maximální latenci v našem profilu webového serveru se HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS nacházel uprostřed skupiny s 4094 ms.

Při porovnání konzistence latence v našem profilu webového serveru pouze pro čtení se HGST Ultrastar 7K4000 4TB SAS opět ocitl na spodním místě v této kategorii.

Závěr

Pevný disk HGST Ultrastar 7K4000 SAS je disk podnikové třídy, který využívá až pět ploten k dosažení úložné kapacity 4 TB. Disk se otáčí rychlostí 7 200 ot./min a dosahuje také hodnot spolehlivosti, které organizace zabývající se cloudovým a datovým úložištěm vyžadují (MTBF 2.0 milionu hodin). Disk je také optimalizován pro splnění potřeb těchto aplikací díky integrovaným pokročilým režimům správy napájení, které nabízejí 5 profilů, jako je nízkorychlostní režim nečinnosti pro nižší celkové náklady na vlastnictví. Disk má jmenovitou spotřebu 10.9 W pro čtení/zápis, 6.2 W pro režim nečinnosti a méně než 2 W pro režim spánku a pohotovostní režim.

Při testování pevného disku HGST Ultrastar 7K4000 SAS si disk vedl celkově dobře. Ve všech testech (4k, 8k, 128k, souborový server a webový server) dosahoval Ultrastar 7K4000 SAS konzistentní propustnosti, která se často umístila na druhém místě ve skupině. I když disk nepřekonal konkurenci, fakt, že si vedl tak konzistentně, o lecčems vypovídá. Totéž lze říci o jeho průměrných hodnotách latence. Na druhou stranu, hodnoty směrodatné odchylky disku se obecně pohybovaly na spodních příčkách skupiny. To však nutně neodráží, že disk dosahoval nejvyšší latence. Ultrastar 7K4000 SAS se ve skutečnosti umístil v horní polovině skupiny v maximální a průměrné latenci po většinu času. Tyto hodnoty propustnosti a latence, které odpovídají záručním specifikacím a specifikacím MTBF disku Ultrastar 7K4000 SAS, poskytují podnikům velmi výkonný disk.

Klady

• Údaje o propustnosti naměřené v blízkosti vrcholu skupiny ve všech kategoriích
• Silné sekvenční přenosové rychlosti
• 2 miliony hodin MTBF je nejlepší ve své třídě

Nevýhody

• Konkurenční SAS HDD překonaly 7K4000 ve směrodatné odchylce latence.

Závěrem

Pevný disk HGST Ultrastar 7K4000 SAS má silnou dobu mezi poruchami (MTBF) 2 miliony hodin a 5letou záruku, což kupujícím zaručuje jeho spolehlivost. Naším testováním jsme zjistili, že HGST také poskytuje konzistentně vysokou propustnost v náhodných i sekvenčních úlohách.

Produktová stránka HGST Ultrastar 7K4000

Diskutujte o této recenzi