Im September 2012 kündigte HGST erstmals seine Helium-Festplattenplattform an . Die Auslieferung der Helium-Festplatten begann im November des Folgejahres, und bis zum letzten Monat hat HGST über eine Million Festplatten ausgeliefert . Wir hatten zuvor die Ultrastar He6 6 TB Helium-Festplatte getestet. Nun hat HGST seine Helium-Technologie weiterentwickelt und die Speicherkapazität mit der Ultrastar Helium He8 8 TB Enterprise-Festplatte nochmals erhöht. Die He8 ist wahlweise mit SAS 12 Gbit/s- oder SATA 6 Gbit/s-Schnittstelle erhältlich. Die Festplatten bieten eine Spindeldrehzahl von 7,200 U/min, einen On-Disk-Puffer von 128 MB und einen kontinuierlichen Datendurchsatz von 205 MB/s.
Wie bereits erwähnt, ist das Laufwerk versiegelt und mit Helium gefüllt, um die Reibung zu reduzieren. Durch die geringeren Turbulenzen im Inneren des Laufwerks passen mehr Platten hinein und der Stromverbrauch sinkt. Laut HGST bietet das He8 im Vergleich zu einem 6-TB-Luftlaufwerk einen um 23 % geringeren Stromverbrauch im Leerlauf und eine um 44 % bessere Wattzahl pro Terabyte. Darüber hinaus bieten die neuesten Helium-Laufwerke eine Kapazität von bis zu 8 TB (33 % mehr als 6-TB-Laufwerke) und eignen sich für mehr Anwendungsfälle als Shingled Magnetic Recording (HMR ) -Laufwerke. Der Fokus für den Vertrieb des He8 liegt auf Unternehmen und Rechenzentren, wo Speicherdichte und -kapazität entscheidend sind und gegen die Gesamtbetriebskosten (TCO) abgewogen werden müssen.
Die HGST Ultrastar Helium He8 8 TB Enterprise-Festplatte verfügt über eine 5-Jahres-Garantie und hat einen Straßenpreis von 600 US-Dollar.
HGST Helium HDD-Spezifikationen
- Modell
- SAS: HUH7280xxAL420y / HUH7280xxAL520y
- SATA: HUH7280xxALN60y / HUH7280xxALE60y
- Schnittstelle: SAS 12 Gbit/s, SATA 6 Gbit/s
- Kapazität (GB): 8 TB
- Sektorgröße (Variable, Bytes/Sektor):
- SAS:
- 512e: 512 / 520 / 528 512n
- 4Kn: 4096, 4112, 4160, 4224
- SATA:
- 512e: 512
- 4Kn: 4096
- Maximale Flächendichte (Gbit/Quadratzoll): 644
- Formfaktor: 3.5-Zoll-Festplatte
- Eigenschaften:
- Datenpuffer (MB): 128
- Drehzahl (U/min): 7200
- Schnittstellenübertragungsrate (MB/s, max.): 600 (SATA) / 1,200 (SAS)
- Dauerhafte Übertragungsrate (MB/s, typ.): 205
- Suchzeit (Lesen, ms, typisch): 8.5
- Zuverlässigkeit:
- Fehlerrate (nicht behebbar, gelesene Bits): 1 in 10^15
- MTBF (M Stunden): 2.5
- Lade-/Entladezyklen: 600,000
- Verfügbarkeit (Std./Tag x Tage/Woche): 24×7
- Zuverlässigkeit – Garantie (Jahre): 5
- Leerlauf (Bels): 2.0
- Tuning
- Anforderung: +5 VDC (+/-5 %), +12 VDC (+/-5 %)
- Betrieb (W): 9.1 (SAS), 7.4 (SATA)
- Leerlauf (W): 5.7 (SAS), 5.1 (SATA)
- Physische Größe
- Z-Höhe (mm): 26.1
- Abmessungen (Breite x Tiefe, mm): 101.6(+/-0.25)x147
- Gewicht (g, max): 650
- Umwelt (Betrieb)
- Umgebungstemperatur: 5 °C bis 60 °C
- Schock (Halbsinuswelle): 70
- Vibration (5 bis 500 Hz): 0.67 (XYZ)
- Umwelt (nicht in Betrieb)
- Umgebungstemperatur: -40 °C bis 70 °C
- Schock (Halbsinuswelle): 300
- Vibration (5 bis 500 Hz): 1.04 (XYZ)
Design und bauen
Der Ultrastar He8 sieht ziemlich identisch mit dem He6 aus, der Unterschied besteht darin, dass er eine höhere Kapazität hat und etwas mehr wiegt. He8 ist eine hermetisch versiegelte, mit Helium gefüllte Festplatte, die es dem 7Stac-Festplattendesign von HGST ermöglicht, eine Kapazität von 8 TB zu erreichen. Damit ist sie die branchenweit leistungsstärkste PMR-Festplatte mit den besten Gesamtbetriebskosten ihrer Klasse für Cloud-Speicher sowie für riesige Scale-out-Umgebungen, von der Festplatte bis zur Festplatte. Festplattensicherung und replizierte oder RAID-Umgebungen. Auf der Vorderseite der Laufwerke befindet sich ein Aufkleber mit grundlegenden Informationen zum Laufwerk, einschließlich Produktname, Kapazität und HGST-Logo.
Da es sich bei Helium um eine versiegelte Antriebstechnologie handelt, ist die Verpackung des Laufwerks unterschiedlich. Während es sich bei den meisten Festplatten um Komponenten handelt, die in einem verschraubten Gehäuse untergebracht sind, müssen die Helium-Laufwerke miteinander verschmolzen werden, um das Helium abzudichten.
Der He8 ist viel leiser als seine luftgefüllten Brüder, er ist genauso leise wie der He6. Das Laufwerk ist nicht nur leiser, sondern verbraucht auch wesentlich weniger Strom als das ältere 5K7 mit fünf Plattentellern.
Hintergrund und Vergleiche testen
Enterprise-HDD-Vergleiche für diesen Test:
Analyse der Anwendungsleistung
Im Enterprise-Markt besteht ein erheblicher Unterschied zwischen den Leistungsangaben auf dem Papier und der tatsächlichen Performance in einer produktiven Umgebung. Wir wissen, wie wichtig die Bewertung von Speichersystemen als Komponente größerer Systeme ist, insbesondere hinsichtlich ihrer Reaktionsfähigkeit bei der Interaktion mit wichtigen Unternehmensanwendungen. Aus diesem Grund haben wir Anwendungstests eingeführt, darunter unsere proprietären MySQL-Performance-Tests mit SysBench und SQL-Server-Performance-Tests mit Benchmark Factory.
Der Percona MySQL-Datenbanktest mittels SysBench -Anwendungstest misst die Leistung von OLTP-Aktivitäten. In dieser Testkonfiguration verwenden wir eine Gruppe von Lenovo ThinkServer RD630 und laden eine Datenbankumgebung auf ein einzelnes SATA-, SAS- oder PCIe-Laufwerk oder auf eine Gruppe von Festplatten mithilfe einer LSI 9286-8e RAID-Karte. Dieser Test misst die durchschnittliche Transaktionsrate (TPS), die durchschnittliche Latenz sowie die durchschnittliche Latenz im 99. Perzentil über einen Bereich von 2 bis 32 Threads. Percona und MariaDB verwenden in den neuesten Versionen ihrer Datenbanken die Fusion-io-Flash-fähigen Anwendungs-APIs. Für diesen Vergleich testen wir jedoch jedes Gerät in seinem herkömmlichen Block-Storage-Modus.
In unserem Benchmark für durchschnittliche Transaktionen pro Sekunde lag der He8 hinter den anderen und landete mit 280.77 TPS im Mittelfeld, während die Seagate Enterprise Capacity 336.28 TPS erreichte.
Die Messung der durchschnittlichen Latenz in unserem Sysbench-MySQL-Test ergab ein ähnliches Bild: Die He8 startete hinterher, landete aber wieder im Mittelfeld hinter der Seagate Enterprise. Der He8 schnitt mit einer durchschnittlichen Latenz von 113.97 ms ab.
In Bezug auf unser Worst-Case-MySQL-Latenzszenario (99. Perzentil-Latenz) landete der He8 erneut im Mittelfeld, schnitt jedoch durchgehend besser ab als der MG04SCA.
Unser nächster Datenbanktest befasst sich mit der Leistung in der SQL Server-Umgebung von Microsoft, die eine SQL Server-Datenbank mit 333 GB (1,500-Skalierung) nutzt und die Transaktionsleistung und Latenz mit einer VU-Last von 15,000 misst.
Wie beim Sysbench-Test waren die Ergebnisse hinsichtlich der Leistungseinstufung sehr ähnlich. Bei den Transaktionen pro Sekunde belegte der He8 mit einem Wert von 2873.4 TPS erneut den zweiten Platz. Die Seagate Enterprise war mit 3001.5 TPS weiterhin die Spitzenreiterin.
Bei der Latenz zeigte sich für uns eher das Gleiche, wobei der He8 mit einer Latenz von 477 ms etwas mehr hinter dem Seagate zurückblieb als Seagates 255 ms.
Synthetische Workload-Analyse für Unternehmen
Vor Beginn jedes einzelnen fio-Benchmarks wird das Gerät in unserem Labor unter hoher Last mit 16 Threads und einer Warteschlange von 16 pro Thread in einen stationären Zustand versetzt. Anschließend wird der Speicher in festgelegten Intervallen mit verschiedenen Thread-/Warteschlangenlängenprofilen getestet, um die Leistung bei geringer und hoher Auslastung zu ermitteln. 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 komprimierte synthetische Workload-Analyse für Unternehmen umfasst ein Profil, das darauf ausgelegt ist, zufällige I/O-Spitzenwerte von jedem Gerät anzuzeigen. Dieses Profil soll als Basis dienen, die mit Herstellerangaben zu zufälligen Übertragungsgeschwindigkeiten vergleichbar ist.
- 4k
- 100 % Lesen oder 100 % Schreiben
- 100 % 4
- 8K 70/30
- 70 % lesen, 30 % schreiben
- 100 % 8K
- 128K (sequentiell)
- 100 % Lesen oder 100 % Schreiben
- 100 % 128K
In unserem 100 % 4K-Zufallslese- und -schreibtest liegt das He8 mit 314 IOPS an der Spitze der Schreibleistungstabelle und liegt deutlich vor den anderen Laufwerken. Auf der anderen Seite belegte der He8 mit nur 136 IOPS den letzten Platz bei der Leseleistung und lag damit rund hundert unter dem nächstnächsten Laufwerk.
Betrachtet man die durchschnittliche Latenz, sehen wir erneut, dass der He8 mit 814.66 ms der Spitzenreiter bei den Schreibgeschwindigkeiten und mit 1,867.99 ms der mit Abstand schlechteste bei den Lesegeschwindigkeiten ist.
Bei maximaler Latenz verlor der He8 mit einer Schreibgeschwindigkeit von 3,204.9 ms den Spitzenplatz und wurde damit Zweitletzter. Auch hier war der Seagate mit 1,709 ms der Spitzenreiter. Und bei der Leselatenz landete der He8 mit einer Geschwindigkeit von 4,945 ms mit großem Abstand auf dem letzten Platz. Die höchste Lesegeschwindigkeit betrug 3,903 ms beim MG04SCA.
Die Standardabweichung ergab, dass der He8 mit 163.85 ms den zweiten Platz bei der Schreibgeschwindigkeit und mit 505.18 ms den dritten Platz bei der Lesegeschwindigkeit belegte.
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. Beim Durchsatz hatte der He8 am Schlusslicht Probleme. Die anderen getesteten Laufwerke übertrafen ihn im Laufe des Tests mehr oder weniger, wobei der He6 einige Male hinter den He8 zurückfiel. Der He8 erreichte einen Spitzenwert von 203 IOPS.
In unserem durchschnittlichen Latenz-Benchmark lag der He8 zunächst nahe beieinander und blieb dann am Schlusslicht.
Bei maximaler Latenz gab es Zeiten, in denen der He8 insgesamt geringere Latenzen aufwies, aber gegen Ende lag er wieder auf dem letzten Platz.
Bei der Standardabweichung entsprach der He8 eher dem Seagate und schnitt besser ab als der He6 und der MG04SCA.
Unser Enterprise Synthetic Workload 128K-Test ist ein sequenzieller Test mit großen Blöcken, der die höchste sequenzielle Übertragungsgeschwindigkeit für ein Plattenlaufwerk zeigt. Betrachtet man die 128K-Leistung bei 100 % Schreib- und 100 % Leseaktivität, war der He8 zwar nicht der Spitzenreiter, lag aber in etwa auf einer Linie mit den leistungsstärksten Laufwerken. Der He8 hatte Lese- und Schreibgeschwindigkeiten von knapp 202 MB/s.
Fazit
Die HGST Ultrastar Helium He8 8 TB Enterprise-Festplatte ist eine Festplatte mit höherer Kapazität als ihre Vorgängerversion. Der He8 verfügt sowohl über SAS- als auch SATA-Schnittstellen, eine Spindelgeschwindigkeit von 7200 U/min und einen Festplattenpuffer von 128 MB. Laut HGST bietet der He8 33 % mehr Kapazität, verbraucht 23 % weniger Leerlaufleistung und liefert 44 % mehr Watt/TB als 6-TB-Luftfestplatten. Im Gegensatz zu SMR-Laufwerken kann der He8 in den meisten Unternehmensanwendungen ohne die Einschränkungen von SMR verwendet werden. Bei unserem ersten Test des 6-TB-Modells zögerten wir, die Helium-Laufwerke zu empfehlen, da die Technologie relativ neu war. Mittlerweile hat HGST jedoch mehr als eine Million Helium-Laufwerke eingesetzt, um seine Technologie unter Beweis zu stellen, und hat sich verpflichtet, künftig ausschließlich versiegelte Laufwerkstechnologie für seine 3.5-Zoll-Produktlinie mit Kapazität zu verwenden.
Was die Leistung angeht, gibt es keine 8-TB-Festplatten der Konkurrenz, mit denen man einen direkten Vergleich anstellen könnte (das Seagate Archive ist ein 8-TB-Laufwerk, nutzt aber SMR-Technologie). Stattdessen haben wir den He8 mit seinem 6-TB-Bruder verglichen, zusammen mit einer 5-TB- und einer 6-TB-Enterprise-Festplatte. Der He8 schnitt in unserer Anwendungsleistungsanalyse gut ab und belegte in allen Tests den zweiten Platz. Bei unseren synthetischen Workloads hatte der He8 mit 4 IOPS den höchsten Schreibdurchsatz bei oder 314K-Benchmarks und mit 814.66 ms die niedrigste durchschnittliche Latenz. In unserem 8K-Test mit 70 % Lesen und 30 % Schreiben lag der He8 fast am Schlusslicht und blieb sogar hinter seinem Vorgänger zurück. In unserem 128-KByte-Großblocktest haben wir Lese- und Schreibgeschwindigkeiten von knapp 202 MB/s festgestellt, was in etwa den Angaben von HGST entspricht. Insgesamt ist es im Vergleich zu anderen Geräten der Massenspeicherklasse nicht besonders leistungsfähig, aber der Nachteil besteht darin, dass der Benutzer 33 % Kapazität sowie die Leistungsvorteile erhält, die das mit Helium gefüllte, versiegelte Design bietet.
Letztendlich stellt der He8 erneut die Designkompetenz von HGST unter Beweis, wenn es um die Integration modernster Technologie geht. Diese versiegelte Plattform wird in einer 10-TB-Festplatte weiter genutzt, allerdings in einer vom Host verwalteten SMR-Form. Unabhängig davon kann sich HGST die Krone des schnellsten 8-TB-Laufwerks auf dem Markt sichern, und in Anwendungsfällen, in denen Kapazität und Leistung an erster Stelle stehen, wird das He8 trotz des Preisaufschlags pro TB viele überzeugen. Auch wenn es sich nicht um SMR handelt, weist das Laufwerk dennoch Einschränkungen bei der Bereitstellung auf, die nicht auf seine Schuld zurückzuführen sind. RAID-Umgebungen können aufgrund von Wiederherstellungszeiten immer noch eine Herausforderung darstellen, und Arrays, die große Metadatentabellen verwalten müssen, werden wahrscheinlich nicht sofort auf diese oder andere Laufwerke mit hoher Kapazität umgestellt. Aber für diejenigen, die Speicherstacks verwenden, die von der enormen Kapazitätssteigerung profitieren können und nicht die Leistungseinbußen der konkurrierenden SMR-Laufwerke hinnehmen möchten, dürfte der He8 ein hervorragender Treiber sein, wenn es um Bereitstellungen im PB-Maßstab geht.
Vorteile
- PMR-Laufwerke mit der höchsten Kapazität
- Niedriger Stromverbrauch
- Die Technologie hat sich im Laufe der Zeit bewährt
- Schnellste 8-TB-Festplatte
Nachteile
- Insgesamt nicht so schnell wie 6-TB-Laufwerke
- Immer noch etwas teuer
Fazit
Die HGST Ultrastar Helium He8 Enterprise-Festplatte ist eine 8-TB-Festplatte, die sowohl mit SAS- als auch mit SATA-Schnittstellen verfügbar ist. Mit dem He8 erhalten Benutzer eine Kapazitätssteigerung bei gleichzeitiger Senkung des Stromverbrauchs, was zu niedrigeren Gesamtbetriebskosten und dem schnellsten Durchsatz bei 8 TB Kapazität führt.
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