Im Februar dieses Jahres schlossen Micron und Seagate eine strategische Partnerschaft, um ihre jeweiligen Stärken für die Entwicklung von Flash-Speichern der nächsten Generation zu bündeln. Seagate verfügt über ein umfangreiches Portfolio an geistigem Eigentum im Bereich Laufwerksschnittstellen, während Micron über NAND-Fertigungsanlagen Zugriff auf einen großen Flash-Speicherpool hat. Die Partnerschaft ergänzt die Stärken beider Unternehmen optimal. Das erste Produkt dieser Zusammenarbeit ist eine Enterprise-SAS-SSD, die in zwei Farbvarianten erhältlich ist: als Seagate 1200.2 und als Micron S600DC. Die Laufwerke selbst sind identisch; beide Unternehmen bieten dieselben Komponenten, Firmware und Laufwerksfunktionen an und produzieren sie sogar auf denselben Fertigungslinien. Der einzige Unterschied liegt in der jeweiligen Markteinführungsstrategie und den Aufklebern auf den SSD-Gehäusen.
Was das Laufwerk selbst betrifft, so sind die verfügbaren Konfigurationen darauf ausgelegt, das breite Spektrum an Unternehmensanforderungen abzudecken. Es gibt ein paar Dutzend Konfigurationsoptionen, da das Laufwerk in neun Kapazitätskonfigurationen von 200 GB bis 3.84 TB erhältlich ist, zusammen mit vier Ausdauerkategorien (1, 3, 10 und 25 Laufwerksschreibvorgänge pro Tag) und drei Verschlüsselungsoptionen (keine, SED, SED-FIPS). Nicht immer ist Kapazität in jeder Konfiguration verfügbar, es sind beispielsweise nur 200 GB und 400 GB mit der enormen Ausdauerleistung von 25 DWPD verfügbar, aber die schiere Menge an Konfigurationsoptionen sollte den überwiegenden Anforderungen gerecht werden.
Aufgrund der breiten Palette an Optionen kann der 1200.2/S600DC praktisch überall dort eingesetzt werden, wo das Unternehmen ihn benötigt. Die Plattform ist wirklich ein Alleskönner, angefangen bei schreibintensiven Transaktions-Workloads bis hin zu eher leseorientierten webbasierten Anwendungsanforderungen. Alle Laufwerke bieten 200,000 4K IOPS zufällige Lese- und bis zu 80,000 zufällige Schreib-IOPS (abhängig von der Kapazität) und eine durchschnittliche Latenz von 115 Mikrosekunden. Zu den weiteren Hauptmerkmalen gehören erweiterter Medienverschleißschutz, Schutz vor Stromausfall, vollständiger Datenschutz, mehrschichtige Fehlerwiederherstellungstechnologie mit fortschrittlicher Fehlererkennung/-korrekturkodierung, optimiert für NAND-Flash, und jeweils eine 5-Jahres-Garantie.
Unsere Testgeräte umfassen 1.6 TB Seagate 1200.2 SAS SSDs, obwohl die Daten in jeder Hinsicht mit denen des Micron S600DC-Produkts identisch wären.
Seagate 1200.2/Micron S600DC SAS SSD-Spezifikationen
- Kapazitäten:
- Hohe Ausdauer (Mikron S655DC):
- 400 GB (ST400FM0323)
- 200 GB (ST200FM0133)
- Mainstream-Ausdauer (Micron S650DC)
- 3.2 TB (ST3200FM0023/S650DC)
- 1.6 TB (ST1600FM0003/S650DC)
- 800 GB (ST800FM0173/S650DC)
- 400 GB (ST400FM0233/S650DC)
- Leichte Ausdauer (Micron S630DC)
- 3.84 TB (ST3840FM0003)
- 3200 GB (ST3200FM0063)
- 1920 GB (ST1920FM0003)
- 1600 GB (ST1600FM0073)
- 960 GB (ST960FM0003)
- 800 GB (ST800FM0233)
- 480 GB (ST480FM0003)
- 400 GB (ST400FM0303)
- Skalierbare Ausdauer (Micron S610DC)
- 3840 GB (ST3840FM0043)
- 1920 GB (ST1920FM0043)
- Hohe Ausdauer (Mikron S655DC):
- Schnittstelle Dual 12 Gbit/s SAS
- NAND-Flash-Typ eMLC
- Formfaktor 2.5 Zoll × 7 mm
- Leistung
- Sequentielles Lesen (MB/s) Spitzenwert, 128 KB: Bis zu 1900
- Sequentielles Schreiben (MB/s) Spitzenwert, 128 KB: Bis zu 850
- Random Read (IOPS) Peak, 4 KB QD32: Bis zu 200,000
- Random Write (IOPS) Spitzenwert, 4 KB QD32 Bis zu 80,000
- Durchschnittliche Latenz (μs): 115
- Ausdauer/Zuverlässigkeit
- Lebenslange Ausdauer (DWPD):
- Hohe Ausdauer: 25
- Mainstream-Ausdauer: 10
- Lichtausdauer: 3
- Skalierbare Ausdauer 1
- Nicht behebbare Lesefehler pro gelesenen Bits: 1 pro 10E17
- Annualisierte Ausfallrate (AFR): 0.35 %
- Lebenslange Ausdauer (DWPD):
- Power Management
- +5/+12 V Max. Startstrom (A): 0.44/0.41 bis 0.44/0.42
- Durchschnittliche Schlafleistung (W): 3.1
- Konfigurierbare Leistungsbegrenzungseinstellungen (W): 9 bis 12
- Durchschnittliche Leerlaufleistung (W): 3.6 bis 7.6
- Environmental
- Interne Betriebstemperatur (°C): 0 bis 70
- Temperatur, außer Betrieb (°C): –40 bis 75
- Temperaturänderungsrate/Stunde, max. (°C): 20
- Relative Luftfeuchtigkeit, nicht kondensierend (%): 5 bis 95
- Schock, 0.5 ms (Gs): 1000
- Vibration, 10 Hz bis 500 Hz (Grms): 1.98
- Begrenzte Garantie (Jahre): 5
Design und bauen
Die Seagate 1200.2/Micron S600DC ist eine SSD mit 2.5-Zoll-Formfaktor und einer Z-Höhe von 15 mm. Obwohl sie dicker als andere SSDs ist, passt sie dennoch in die meisten Arrays. Die Gesamtfarbe des Laufwerks ist gold-silber, mit einem großen Etikett oben mit Informationen wie dem spezifischen Modelltyp.
Wenn wir das Laufwerk öffnen, können wir den Grund für die zusätzliche Dicke erkennen. Es gibt zwei Platinen, die durch ein Flachbandkabel verbunden sind. Das Laufwerk verwendet einen LSI-Controller (der silberne Teil unten) und verfügt über 10-Mikron-16-nm-eMLC-NAND-Packs mit eASIC-Brücken zur Erweiterung der Anzahl der Chips pro Kanal. Auf der Außenseite der Platine sind 5 NAND-Packs zu sehen.
Und die anderen 5 NAND-Packs auf der Innenseite der Platine.
Hintergrund und Vergleiche testen
Das StorageReview Enterprise Test Lab bietet eine flexible Architektur für Benchmarks von Enterprise-Speichergeräten in einer Umgebung, die den Anforderungen realer Implementierungen entspricht. Das Enterprise Test Lab umfasst verschiedene Server, Netzwerkkomponenten, Stromversorgungssysteme und weitere Netzwerkinfrastruktur, die es unseren Mitarbeitern ermöglichen, praxisnahe Bedingungen zu schaffen und die Leistung während unserer Tests präzise zu messen.
Wir integrieren diese Details zur Laborumgebung und den Testprotokollen in unsere Bewertungen, damit IT-Experten und Verantwortliche für die Speicherbeschaffung die Bedingungen nachvollziehen können, unter denen wir die folgenden Ergebnisse erzielt haben. Unsere Bewertungen werden weder vom Hersteller der getesteten Geräte bezahlt noch von diesem überwacht. Weitere Informationen zum StorageReview Enterprise Test Lab und eine Übersicht seiner Netzwerkfunktionen finden Sie auf den entsprechenden Seiten.
Vergleichswerte für diesen Testbericht:
- Toshiba PX04S 1.6 TB SAS3
- HGST 1.6 TB SAS3
Analyse der Anwendungsauslastung
Um die Leistungsmerkmale von Enterprise-Speichergeräten zu verstehen, ist es unerlässlich, die Infrastruktur und die Anwendungsworkloads aus produktiven Umgebungen zu modellieren. Unsere ersten Benchmarks für die Seagate 1200.2/Micron SC600DC umfassen daher die MySQL-OLTP-Performance (mittels SysBench) und die Microsoft-SQL-Server-OLTP-Performance mit einer simulierten TCP/C-Workload. Auf jedem Laufwerk laufen zwei bis vier identisch konfigurierte virtuelle Maschinen.
StorageReview verwendet für sein Microsoft SQL Server OLTP-Testprotokoll den aktuellen Entwurf des TPC-C-Benchmarks (Transaction Processing Performance Council). Dieser Benchmark simuliert die Aktivitäten komplexer Anwendungsumgebungen und ermöglicht eine präzisere Bewertung der Stärken und Schwächen der Speicherinfrastruktur in Datenbankumgebungen als synthetische Leistungsbenchmarks. Jede Instanz unserer SQL Server-VM für diesen Test nutzt eine 333 GB große SQL Server-Datenbank (Skalierung 1,500) und misst die Transaktionsleistung und Latenz unter einer Last von 15,000 virtuellen Benutzern.
Bei der Betrachtung der SQL Server-Ausgabe hatte Seagate mit 3,152.7 TPS den höchsten Durchsatz. Tatsächlich lagen beide VMs mit einem Gesamtwert von 0.1 TPS innerhalb von 3,152.6 TPS voneinander. Das Toshiba-Laufwerk saß dem Seagate im Nacken und das HGST lag mit seiner besten Leistung von 3,139.2 TPS noch weiter zurück.
Die durchschnittlichen Latenzergebnisse während des 15-Benutzer-SQL-Server-Benchmarks platzierten die Seagate-Festplatte genau im Mittelfeld, wobei einzelne VMs die gleiche Latenz von 15 ms aufwiesen, sodass auch die Gesamtsumme bei 15 ms gleich war. Die gleiche Leistung einzelner VMs und Aggregate wurde auch bei den anderen Laufwerken erzielt, wobei das Toshiba mit 8 ms die niedrigste Latenz aufwies und das HGST-Laufwerk mit 27 ms.
Der nächste Anwendungs-Benchmark besteht aus einer Percona MySQL OLTP-Datenbank, die mit SysBench gemessen wird. Dieser Test erfasst die durchschnittliche Transaktionsrate (TPS), die durchschnittliche Latenz sowie die durchschnittliche Latenz im 99. Perzentil. Percona und MariaDB nutzen in den neuesten Versionen ihrer Datenbanken die Fusion-io-Flash-fähigen Anwendungs-APIs. Für diesen Vergleich testen wir jedoch beide Systeme im herkömmlichen Block-Storage-Modus.
Beim Benchmark „Durchschnittliche Transaktionen pro Sekunde“ landete Seagate im Mittelfeld, wobei jede der VMs innerhalb von 0.4 TPS voneinander lag (906.6 bis 907) und einen Gesamtwert von 3,627.1 TPS erreichte. Das Toshiba schnitt mit einzelnen VMs zwischen 1,074.1 und 1,077.8 TPS und einem Gesamtwert von 4,302.2 TPS an der Spitze ab. Der HGST lag hinter den beiden anderen Laufwerken zurück, wobei einzelne VMs zwischen 863.8 und 864.5 TPS liefen, mit einem Gesamtwert von 3,456.8 TPS.
Die durchschnittliche Latenz gibt uns die gleiche Platzierung der Laufwerke mit Seagate in der Mitte mit einer durchschnittlichen Gesamtlatenz von 35.3 ms, Toshiba an der Spitze mit 29.8 ms und HGST am hinteren Ende mit einer Gesamtlatenz von 37 ms.
In Bezug auf unser Worst-Case-MySQL-Latenzszenario (99. Perzentillatenz) lag Seagate mit einem Gesamtwert von 67.9 ms erneut im Mittelfeld, Toshiba übernahm mit einem Gesamtwert von 55.4 ms die Führung und HGST lag erneut am Schlusslicht mit einer Gesamtpunktzahl von 73.3 ms der Spitzenreiter.
Synthetische Workload-Analyse für Unternehmen
Die Leistung von Flash-Speichern variiert mit der Anpassung an die jeweilige Arbeitslast. Daher muss der Flash-Speicher vor jedem der synthetischen fio-Benchmarks vorkonditioniert werden , um genaue Ergebnisse zu gewährleisten. Alle vergleichbaren Laufwerke werden mithilfe der Herstellertools sicher gelöscht und unter hoher Last mit 16 Threads und einer Warteschlange von 16 Anfragen pro Thread in einen stabilen Zustand versetzt.
- 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)
Sobald die Vorkonditionierung abgeschlossen ist, wird jedes Gerät in Intervallen über mehrere Thread-/Warteschlangentiefenprofile hinweg getestet, um die Leistung bei leichter und starker Nutzung zu zeigen. Unsere synthetische Workload-Analyse für die Seagate 1200.2 verwendet zwei Profile, die häufig in Herstellerspezifikationen und Benchmarks verwendet werden. Es ist wichtig zu berücksichtigen, dass synthetische Workloads niemals zu 100 % die in Produktions-Workloads beobachtete Aktivität widerspiegeln und in gewisser Weise ein Laufwerk in Szenarien ungenau darstellen, die in der realen Welt nicht auftreten würden.
- 4k
- 100 % Lesen und 100 % Schreiben
- 8k
- 70 % Lesen/30 % Schreiben
In unserem Vorkonditionierungstest für 4K-Schreibvorgänge lag das Seagate mit rund 140,000 IOPS erneut im Mittelfeld, bevor es einen stabilen Wert von knapp 90,000 IOPS erreichte. Der Toshiba erreichte einen stabilen Wert knapp nördlich von 92,000 IOPS und der HGST kam auf rund 70,000 IOPS.
Als nächstes schauen wir uns die durchschnittliche Latenz an. Sowohl das Toshiba als auch das Seagate liefen mit weniger als 2 ms an. Das Toshiba-Laufwerk beschleunigte kurz vor Ablauf der ersten Stunde und behielt von diesem Zeitpunkt an eine sehr konstante Latenz von etwa 2.769 ms bei. Die Leistung der Seagate-Festplatte stieg nach der ersten Stunde sprunghaft an und stieg dann mit etwa 2.8 ms etwas höher an.
Bei maximaler Latenz sehen wir einige enorme Latenzspitzen beim Seagate, während die anderen beiden Laufwerke im Vergleich relativ konstant blieben. Während die Seagate uns Spitzenwerte von bis zu 98.74 ms bescherte, lag sie am Ende 7.485 ms niedriger als die anderen beiden Laufwerke.
Mithilfe von Standardabweichungsberechnungen lässt sich die Konsistenz der Latenzleistungsergebnisse der Seagate 1200.2 einfacher visualisieren. Wieder landete das Laufwerk in der Mitte des Feldes, mit einigen stärkeren Spitzen am Anfang und erneutem Auftreten gegen Ende des Tests. Das Toshiba-Laufwerk bot durchgehend die geringste Latenz und die größte Konsistenz.
Während des primären synthetischen 4K-Benchmarks landete die Seagate 1200.2 in unserem Durchsatztest im Mittelfeld, obwohl sie nicht weit vom Spitzenreiter, der Toshiba-Festplatte, entfernt war. Das Seagate hatte eine Leseleistung von 182 IOPS und eine Schreibleistung von 546 IOPS.
Bei der durchschnittlichen Latenz erreichten wir eine ähnliche Platzierung, wobei das Seagate im Mittelfeld lag, knapp hinter dem Spitzenreiter, wiederum dem Toshiba-Laufwerk. Das Seagate hatte eine Leselatenz von 1.4 ms und eine Schreiblatenz von 2.88 ms.
Während die maximale Latenz uns eine ähnliche Platzierung verschaffte, hatte das Toshiba in diesem Test mit 5.1 ms eine weitaus bessere Leselatenz. Das Seagate hatte eine Leselatenz von 21.5 ms und eine Schreiblatenz von 16 ms.
Durch die Standardabweichung lag das Seagate-Laufwerk erneut im Mittelfeld (mit 0.12 ms Lesen und 0.352 ms Schreiben), während es dem Toshiba nicht so nahe kam (0.023 ms Lesen und 0.238 ms Schreiben), aber den HGST (0.224 ms) weit übertraf ms Lesen und 0.867 ms Schreiben).
Unser nächster Workload verwendet 8 Übertragungen mit einem Verhältnis von 70 % Lesevorgängen und 30 % Schreibvorgängen. Wir beginnen noch einmal mit den Vorkonditionierungsergebnissen, bevor wir zu den Haupttests übergehen. Dieses Mal startete das Seagate ganz unten mit 23,636 IOPS und steigerte die Geschwindigkeit während der Vorkonditionierungsphase allmählich. Dabei handelte es sich jedoch nicht um ein Laufwerksproblem, sondern lediglich um die Art und Weise, wie die Leistung in einem unrealistischen Szenario verzerrt war. Da die SSD von Seagate aus einem sicher gelöschten Zustand stammt, „liest“ sie nicht so schnell aus leeren Bereichen der Laufwerke, wie es der Fall wäre, wenn Daten vorab in diese Zonen geschrieben würden. Als das Laufwerk vollständig mit Daten gefüllt war, stieg die Leistung. Wir haben diesen Antrieb tatsächlich herausgenommen, um die Vorkonditionierungszeit zu verdoppeln, um sicherzustellen, dass er seine optimale Leistung vollständig erreicht hat. Die anderen beiden Fahrten starteten höher und blieben durchgehend deutlich höher.
Die durchschnittliche Latenz ergab ein ähnliches Bild. Die Seagate-Festplatte startete viel höher und erreichte innerhalb der ersten paar Minuten einen Spitzenwert von 15.88 ms, bevor sie im Laufe der Vorkonditionierungsphase abfiel. Die anderen beiden Laufwerke starteten bei etwa 2 ms und blieben am Ende beide unter 4 ms, wobei das Toshiba mit 2.41 ms die niedrigste Latenz aufwies, eine volle 1 ms unter den 3.52 ms des HGST.
Die maximale Latenz verursachte erneut Spitzen, nur die Seagate-Festplatte schien den Durchsatz im Test auf bis zu 182.08 ms zu steigern. Das Seagate erreichte eine Zeit von 15.69 ms unter den 17.93 ms des HGST, allerdings litt das HGST-Laufwerk nicht unter so vielen Spitzen oder ganz so hohen Spitzen wie das Seagate-Laufwerk.
Bei der Standardabweichung stieg der Wert des Seagate zu Beginn auf bis zu 5.6 ms, bevor er nach 1.5 Stunden unter 6 ms schwankte. Nach einem weiteren kleineren Anstieg erreichte das Seagate etwa 1.2 ms mit der höchsten Latenz.
Nach der vollständigen Vorkonditionierung landete das Seagate bei unserem 8K-70/30-Haupttest im Mittelfeld. Die Seagate-Festplatte erreichte einen Spitzenwert von 83,840 IOPS.
Bei der durchschnittlichen Latenz scheinen wir ähnliche Ergebnisse zu erzielen wie bei unseren Tests, wobei das Seagate im Mittelfeld liegt, direkt hinter dem Toshiba-Laufwerk, aber vor dem HGST-Laufwerk liegt.
Bei maximaler Latenz führten alle drei Laufwerke einen weitgehend konsistenten Test mit jeweils einem Spitzenwert durch. Hier stieg der HGST jedoch auf über 100 ms an. Auch hier lief das Toshiba durchweg besser, mit dem Seagate im Mittelfeld.
Die Standardabweichung zeigte, dass alle drei Laufwerke nahe beieinander laufen und unter 1 ms bleiben, wobei das Seagate im Mittelfeld liegt, das Toshiba den Spitzenplatz einnimmt und das HGST den letzten Platz einnimmt.
Fazit
Die Seagate 1200.2/Micron S600DC-Laufwerksfamilien bieten eine SAS-Schnittstelle, Kapazitäten von bis zu fast 4 TB und vier verschiedene Lebensdauerbewertungen, die für die meisten Unternehmensanforderungen ausgelegt sind. Die Laufwerke sind bis auf die Firmware identisch (der funktionale Teil der Firmware, die Laufwerksidentifikation innerhalb der Firmware ist für jede Marke einzigartig), was eine einzigartige Entwicklungs- und Marketingstrategie für die beiden Unternehmen darstellt. Von Anfang an ist die 1200.2/S600DC eindeutig die beste SAS-SSD, die beide Unternehmen je hergestellt haben, sodass sich die ersten Dividenden der Partnerschaft offenbar auszahlen. Langfristig wird es jedoch interessant sein, da sich diese gemeinsame Strategie hervorragend für die Markteinführung eignet, sich aber mit der Zeit wahrscheinlich als unhaltbar erweisen wird, wenn sich sowohl Seagate als auch Micron in Zukunft als SSD-Anbieter etablieren wollen. Das Fehlen einer Differenzierung oder einer einheitlichen Markteinführungsstrategie funktioniert nur, wenn OEMs dies als zwei separate Produkte aus einer Anbieter-Multi-Sourcing-Perspektive betrachten, was sie möglicherweise tun, das ist Neuland.
Was die Leistung anbelangt, belegte die Seagate 1200.2/Micron S600DC in unserem SQL Server-Test den Spitzenplatz und schlug die Toshiba-Festplatte mit einem Gesamtwert von 3,152.6 TPS um einige TPS. In unserem anderen Anwendungstest sahen wir, dass die Seagate 1200.2/Micron S600DC-Festplatte im Mittelfeld landete, wo sie auch während der meisten anderen Tests blieb. In unserer durchschnittlichen SQL Server-Latenz haben wir eine Gesamtlatenz von 15 ms festgestellt. In unseren Sysbench-Tests sahen wir einen Gesamt-TPS von 3,627.1, eine durchschnittliche Latenz von 35.3 ms und ein Worst-Case-Gesamtergebnis (99. Perzentil) von 67.9 ms.
Bei unseren synthetischen Benchmarks lag die Seagate 1200.2/Micron S600DC genau im Mittelfeld. Jeder Test lieferte uns einen 4K-Durchsatz von 182,546 IOPS beim Lesen und 88,945 IOPS beim Schreiben, eine durchschnittliche Latenz von 1.4 ms beim Lesen und 2.88 ms beim Schreiben sowie eine Standardabweichung von 0.12 ms Lesen und 0.352 ms Schreiben. Bei unserem 8K-70/30-Workload lag die SSD von Seagate im Mittelfeld, trotz ihrer einzigartigen Vorkonditionierungsleistung, die anfangs langsamer war als andere in der Gruppe. In jedem der Haupttests landete die Seagate 1200.2/Micron S600DC genau im Mittelfeld, hinter der Toshiba und vor der HGST SSD.
Vorteile
- Kapazität bis zu 3.84 TB
- Mehrere Antriebe für unterschiedliche Ausdauer verfügbar
- Ausgewogene Leistung bei allen getesteten Workloads
Nachteile
- Liegt im Vergleich zu den Top-SAS3-SSDs im Mittelfeld
Fazit
Die Seagate 1200.2/Micron S600DC bietet mehrere Konfigurationen für Kapazität, Verschlüsselung und Ausdauer, die allen Unternehmensanforderungen gerecht werden.
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