HGST Ultrastar C10K900 Testbericht

Die HGST Ultrastar C10K900 ist eine 2.5-Zoll-Festplatte der Enterprise-Klasse mit SAS-Schnittstelle, einer Spindelgeschwindigkeit von 10,000 U/min und einer Kapazität von bis zu 900 GB. Die Ultrastar C10K900 verfügt außerdem über eine Z-Höhe von 14.8 mm, was sie in die Kategorie einordnet Die 15-mm-Kategorie. Dieser kleine Formfaktor trägt dazu bei, die Gesamtbetriebskosten von Unternehmen zu senken, insbesondere in Netzwerkspeicher-Arrays oder Umgebungen mit eingeschränktem Platz- und/oder Stromverbrauch. Darüber hinaus sind Blade- und Rack-Server weitere optimale Umgebungen für den Ultrastar C10K900 für Anwendungen wie Online-Transaktionsverarbeitung (OLTP), jedes Hochleistungsszenario und Cloud Computing.

Die Ultrastar C10K900 ist auch als selbstverschlüsselnde Festplatte (SED) erhältlich. Dies wird durch eine 1 anstelle einer 0 am Ende der Modellnummer gekennzeichnet (z. B. HUC109090CSS60 1 ). Hitachi arbeitet mit der Trusted Computing Group (TCG) zusammen, um deren SED-Spezifikationen zu erfüllen, die die Interoperabilität auf Basis von Industriestandards fördern. Sowohl die C10K900 als auch ihr Schwestermodell mit höherer Kapazität, die C10K1200, entsprechen der TCG Enterprise A Security Subsystem Class-Verschlüsselungsspezifikation. Diese Spezifikation bietet zahlreiche Vorteile, darunter eine schnellere Einrichtung, verbesserte Portabilität, höhere Systemleistung und bessere Skalierbarkeit in Umgebungen mit mehreren Festplatten. All diese Vorteile ergeben sich dadurch, dass die Verschlüsselung lokal auf der Festplatte erfolgt.

HGST C10K900 Spezifikationen

• Kapazitäten
  • 900GB (HUC109090CSS600; HUC109090CSS601)
  • 600GB (HUC109060CSS600; HUC109060CSS601)
  • 450GB (HUC109045CSS600; HUC109045CSS601)
  • 300GB (HUC109030CSS600; HUC109030CSS601)
• Drehzahl: 10,000 U/min
• Konfiguration
  • Schnittstelle: SAS 6 Gbit/s
  • Aufnahmezonen: 40
  • Datenköpfe (physisch): 6 / 4 / 3 / 2
  • Datenplatten (Platten): 3 / 2 / 2 / 1
  • Max. Flächendichte (Gbit/Quadratzoll): 494
• Leistung
  • Datenpuffer: 64 MB
  • Durchschnittliche Latenz (ms): <3.0
  • Medienübertragungsrate (Mbit/s, max): 2105
  • Schnittstellenübertragungsrate (MB/s, max): 600
  • Dauerhafte Übertragungsrate (MB/s, typisch): 198 – 117
  • Suchzeit (Lesen, ms, typisch): 3.8 / 4.2
• Zuverlässigkeit
  • Fehlerrate (nicht behebbar, gelesene Bits): 1 zu 10¹⁶
  • MTBF: 2,000,000 Stunden
• Tuning
  • Anforderung: +5 VDC (+/-5 %), +12 VDC (+/-5 %)
  • Betrieb (W, typisch): 5.8
  • Geringer Stromverbrauch im Leerlauf (W): 3.0
  • Stromverbrauchs-Effizienzindex (W/GB): 0.0043 / 0.0058 / 0.0078 / 0.0107
• Environmental
  • Betriebstemperatur: 5 ° bis 55 ° C.
  • Nichtbetriebstemperatur: -40° bis 70°C
  • Betriebsstoß (Halbsinuswelle 2 ms, G): 60
  • Schock im Ruhezustand (Halbsinuswelle 2 ms, G): >300
  • Akustik (Bels): Leerlauf: 2.9
• Abmessungen (BxTxH): 70.1 x 100.6 x 14.8 mm
• Gewicht: 204g

Designen und Bauen

Die HGST Ultrastar C10K900 Enterprise-Festplatten haben ein professionelles Erscheinungsbild. Die obere Abdeckung wird vollständig vom HGST-Produktinformationsetikett eingenommen, das relevante Laufwerksinformationen enthält (SAS-Schnittstelle, 900 GB, Modellnummer usw.). Sechs sichtbare Schrauben helfen, die Abdeckung an Ort und Stelle zu halten. Die Seiten des HGST Ultrastar C10K900 verfügen über vier Schraubenlöcher, die eine bequeme Montage ermöglichen. Auf der Rückseite des Laufwerks befinden sich Anschlüsse für Strom und SAS. 

An der Unterseite des Ultrastar C10K900 können acht kleine Schrauben entfernt werden, wodurch die Platine vom Festplattengehäuse abgenommen werden kann. Zwischen der Platine und dem Festplattengehäuse hat HGST eine Reihe kleiner Schaumstoffstücke eingebaut, um die Platine zu schützen und Vibrationen zu minimieren. 

Die Platine verfügt über einen LSI OB26546-Controller und 64 MB Cache vom Nanya NT5U32M16DG-BE DRAM. Intern gibt es bei den 3-GB-Modellen drei Platten mit jeweils 300 GB.

Hintergrund und Vergleiche testen

10,000-RPM-Enterprise-HDD-Vergleiche für diesen Test:

• Seagate Savvio 10K.4 600 GB
• Seagate Savvio 10K.5 600 GB
• Seagate Savvio 10K.6 900 GB
• Toshiba MBF2600RC 600 GB

Alle Enterprise-Festplatten werden auf unserer Enterprise-Testplattform, basierend auf einem Lenovo ThinkServer RD240, getestet . Der ThinkServer RD240 ist wie folgt konfiguriert:

• 2 x Intel Xeon X5650 (2.66 GHz, 12 MB Cache)
• Windows Server 2008 Standard Edition R2 SP1 64-Bit und CentOS 6.2 64-Bit
• Intel 5500+ ICH10R Chipsatz
• Speicher – 8 GB (2 x 4 GB) 1333 MHz DDR3 registrierte RDIMMs
• LSI 9211 SAS/SATA 6.0 Gbit/s HBA

Synthetische Workload-Analyse für Unternehmen

Unser Enterprise-Festplatten-Benchmark-Prozess versetzt jedes Laufwerk in einen stabilen Zustand mit der gleichen Arbeitslast, mit der das Gerät getestet wird, unter einer hohen Last von 16 Threads mit einer ausstehenden Warteschlange von 16 pro Thread und wird dann in festgelegten Intervallen in mehreren Threads/Warteschlangen getestet Tiefenprofile zur Darstellung der Leistung bei leichter und starker Beanspruchung. Da Festplatten sehr schnell ihr Nennleistungsniveau erreichen, stellen wir bei jedem Test nur die Hauptabschnitte grafisch dar.

Vorkonditionierung und primäre stationäre Tests:

• Durchsatz (Lese- und Schreib-IOPS-Aggregat)
• Durchschnittliche Latenz (Lese- und Schreiblatenz insgesamt gemittelt)
• Maximale Latenz (Spitzen-Lese- oder Schreiblatenz)
• Latenz-Standardabweichung (Lese- und Schreib-Standardabweichung insgesamt gemittelt)

Unsere Enterprise Synthetic Workload Analysis umfasst vier Profile, die auf realen Aufgaben basieren. Diese Profile wurden entwickelt, um den Vergleich mit unseren früheren Benchmarks sowie weit verbreiteten Werten wie maximaler Lese- und Schreibgeschwindigkeit von 4K und 8K 70/30, die häufig für Unternehmenslaufwerke verwendet wird, zu erleichtern. Wir haben auch zwei ältere gemischte Workloads integriert, den traditionellen Dateiserver und den Webserver, die jeweils eine breite Mischung an Übertragungsgrößen bieten.

• 4k
  • 100 % Lesen oder 100 % Schreiben
  • 100 % 4
• 8k 70/30
  • 70 % lesen, 30 % schreiben
  • 100 % 8
• 128k (sequentiell)
  • 100 % Lesen oder 100 % Schreiben
  • 100 % 128
• Dateiserver
  • 80 % lesen, 20 % schreiben
  • 10 % 512b, 5 % 1, 5 % 2, 60 % 4, 2 % 8, 4 % 16, 4 % 32, 10 % 64
• Webserver
  • 100 % gelesen
  • 22 % 512b, 15 % 1, 8 % 2, 23 % 4, 15 % 8, 2 % 16, 6 % 32, 7 % 64, 1 % 128, 1 % 512

Im ersten unserer Unternehmensworkloads haben wir eine lange Stichprobe zufälliger 4K-Leistung mit 100 % Schreib- und 100 % Leseaktivität gemessen, um unsere Hauptergebnisse zu erhalten. Der HGST Ultrastar C10K900 erreichte 460 IOPS beim Lesen und 405 IOPS beim Schreiben, was beides Spitzenwerte in seiner Klasse waren.

In unserem Hauptsegment der durchschnittlichen Latenz mit einer Last von 16T/16Q haben wir eine durchschnittliche Leselatenz von 555.66 ms und eine Schreiblatenz von 630.71 ms beim HGST Ultrastar C10K900 gemessen, der erneut zu den Besten in der Gruppe gehörte.

Bei der Messung der reinen Leseaktivität hatte die Seagate Constellation CS eine maximale Reaktionszeit von 3247.0 ms, während die maximale Latenz der Schreibaktivität 1851.0 ms betrug. Die maximale Leseaktivität war die höchste in der Gruppe, während die maximale Schreibaktivität nur die Seagate Savvio 10K.5 600 GB übertraf.

Bei der Prüfung der 4K-Latenzkonsistenz in unserem Abschnitt zur Standardabweichung lag der HGST Ultrastar C10K900 bei der Standardabweichung mit 314.16 ms (nur knapp vor dem Toshiba MBF2600RC 600 GB) bei der Leseaktivität und 241.62 ms bei der Schreibaktivität am Ende der Gruppe.

Im Vergleich zur festen maximalen Arbeitslast von 16 Threads und 16 Warteschlangen, die wir im 100 % 4K-Schreibtest durchgeführt haben, skalieren unsere gemischten Arbeitslastprofile die Leistung über ein breites Spektrum von Thread-/Warteschlangenkombinationen. In diesen Tests decken wir die Arbeitslastintensität von 2 Threads und 2 Warteschlangen bis zu 16 Threads und 16 Warteschlangen ab. Im erweiterten 8K 70/30-Test platzierte sich die HGST Ultrastar C10K900 an der Spitze, wobei ihr Durchsatz schließlich den der Seagate Savvio 10K.6 mit rund 440 IOPS in der Terminal-Warteschlangentiefe übertraf.

Betrachtet man die durchschnittlichen Reaktionszeiten von 8k 70/30, hielten alle Laufwerke mit dem HGST Ultrastar C10K900 mit, obwohl das HGST-Laufwerk sie in den Tiefen der Terminal-Warteschlange verdrängen konnte.

Während der Dauer unserer Haupttests mit unterschiedlichen Thread- und Warteschlangentiefen hatte das HGST Ultrastar C10K900 zusammen mit dem Toshiba MBF2RC eine konkurrenzfähige maximale Latenz mit der niedrigsten maximalen Latenz von 2T2600Q, obwohl beide Laufwerke mit 16T16Q die höchste maximale Latenz erreichten 2700 ms.

Für den Großteil des Thread-/Warteschlangenspektrums hielt der HGST Ultrastar C10K900 bis 8T16Q eine etwas höhere Latenz aufrecht als die meisten Mitbewerber. Dann stieg der Wert für den Rest des Tests um einiges höher als bei den anderen Laufwerken.

Die nächste Arbeitslast, die wir verwendet haben, ist unser Dateiserverprofil, das die Laufwerke einer unterschiedlichen Arbeitslast aussetzt. Wir haben die Anzahl der Threads und Warteschlangen von 2T/2Q auf 16T/16Q skaliert. Bei diesem Workload-Bereich rangierte der HGST Ultrastar C10K900 mit einem Maximum von etwa 440 IOPS an der Spitze der Gruppe und erzielte erneut den besten Gesamtdurchsatz.

Bei allen Warteschlangentiefen gelang es dem HGST Ultrastar C10K900, die anderen Laufwerke zu schlagen, wobei die durchschnittliche Latenz ihren Höhepunkt bei etwa 580 ms erreichte.

Beim Vergleich der Spitzenreaktionszeiten in unserem Dateiserverprofil blieb der HGST Ultrastar C10K900 wieder in der Nähe des Toshiba MBF2600RC und wechselte zu Beginn des Tests gelegentlich die Position. Letztendlich erreichte der HGST jedoch einen höheren Höhepunkt bei fast 3000 ms.

Betrachtet man die Standardabweichung der Latenz, lag die HGST Ultrastar C10K900 auch in dieser Testkategorie am Ende der Gruppe.

Unser letzter Test ist der Webserver-Test, bei dem es sich traditionell um eine 100-prozentige Leseaktivität handelt. Der HGST Ultrastar C10K900 erreichte bei 435T16Q einen Spitzenwert von rund 8 IOPS. Damit liegt es knapp über dem Seagate Savvio 10K6. 900 GB.

In unserem nächsten Test der durchschnittlichen Latenz im Webserver-Profil schnitt die HGST knapp über der Seagate Savvio 10K.6 ab und erhielt damit die beste Note ihrer Klasse.

Betrachtet man die maximale Latenz in unserem Webserverprofil, zeigte der HGST Ultrastar C10K900 mit etwa 3300 ms die höchste maximale Antwort in der Terminalwarteschlangentiefe.

Beim Vergleich der Latenzkonsistenz in unserem schreibgeschützten Webserverprofil befand sich der HGST Ultrastar C10K900 erneut am Ende der Gruppe, obwohl er dieses Mal das Toshiba-Laufwerk hinter sich lassen konnte.

Fazit

Der HGST Ultrastar C10K900 passt in die 2.5-Zoll-15-mm-Z-Height-Klasse und bietet bis zu 900 GB Kapazität in diesem kleinen Formfaktor. Die Größe bedeutet, dass Unternehmen immer noch eine Reihe von Laufwerken und damit viel Rohspeicher unterbringen können Umgebungen mit begrenztem Platzangebot. Darüber hinaus sollte die niedrige Leistungsaufnahme des C10K900 die Gesamtbetriebskosten senken. Das C10K900 ist außerdem ein SAS-Laufwerk, das mit 10,000 U/min dreht, was es zu einem leistungsintensiveren Laufwerk als eine SATA-Schnittstelle und/oder 7,200 U/min macht RPM-Laufwerk. HGST geht davon aus, dass Unternehmen das C10K900 für OLTP, Cloud Computing usw. in Blade- oder Rack-Servern implementieren. Da das Laufwerk optional mit Selbstverschlüsselung angeboten wird, kann das Ultrastar C10K900 die hohe Datensicherheit bieten, die Unternehmen benötigen erfordern.

Unternehmen, die Festplatten mit einer Spindelgeschwindigkeit von 10,000 U/min implementieren, suchen nicht nur nach robuster Kapazität in einem kleinen Formfaktor; Sie erfordern auch Leistung. In unseren Tests lieferte der HGST Ultrastar C10K900 mehr als genug Leistung, um diese Anforderungen zu erfüllen. Das Laufwerk hatte durchweg den höchsten Durchsatz und übertraf in allen Tests alle Laufwerke: 4K, 8K sowie die Dateiserver- und Webserverprofile. Was die Latenzleistung angeht, war es ziemlich beeindruckend, wenn auch nicht ganz so robust. Der Ultrastar C10K900 wies in allen Testumgebungen die höchsten Spitzenwerte für maximale Latenz und Standardabweichung auf, mit Ausnahme der maximalen Latenz des Webservers, wo er den zweiten Platz von unten belegte. Andererseits war die Geschwindigkeit des Laufwerks in allen Tests hinsichtlich der durchschnittlichen Latenz klassenführend.

Vorteile

• Höchster Durchsatz (IOPS) in allen Tests
• Beste durchschnittliche Latenznoten durchweg

Nachteile

• Hohe Spitzen für maximale Latenz und Latenzstandardabweichung

Fazit

Unternehmen, die eine relativ robuste Speicherkapazität in einem kleinen Formfaktor mit erstklassigem Durchsatz suchen, werden im SED-optionalen HGST Ultrastar C10K900 genau das finden.

Ultrastart C10K900 Produktseite

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