Mit der Seagate 1200 behauptet sich das Unternehmen im High-End-Unternehmens-SSD-Geschäft, da Seagate zu der ersten Welle von Speicheranbietern gehört, die 12-Gbit/s-SAS-Unternehmens-SSDs anbieten. Die Seagate 1200 ist in den Formfaktoren 1.8 Zoll und 2.5 Zoll, einer Z-Höhe von 7 mm und Kapazitäten von bis zu 800 GB erhältlich. Die 1200-Serie ist eine leistungsorientierte SSD, die der wachsenden Zahl von Host-Plattformen und Anwendungen die Vorteile ihrer 12-Gbit/s-Schnittstelle nutzen kann. Laut Seagate können die 800-GB- und 400-GB-Modelle einen Spitzendurchsatz von 128 MB/s bei Lesevorgängen und 750 MB/s bei Schreibvorgängen bei sequenziellen 500 KB erreichen.
Die 1200er-Serie wurde letzten Sommer angekündigt, als Seagate mit einem komplett überarbeiteten Sortiment an Flash-Speicherprodukten auf den Markt kam – von Client-Anwendungen bis hin zu High-End-Unternehmensspeichern. Knapp drei Jahre nach der Markteinführung der Pulsar.2 Enterprise-SSD und fünf Jahre nach der Gründung der hauseigenen NAND-Entwicklungsabteilung hat Seagate seine Position im Flash-Speichermarkt neu belebt. Die NAND-Entwicklungsressourcen von Seagate zeigen bereits erste Erfolge: Die Enterprise Turbo SSHD schnitt in unserem kürzlich durchgeführten Test hervorragend ab, und die Seagate 600 Pro überzeugte mit beeindruckender Schreibleistung und geringer Latenz in ihrer Kategorie. Mit der 1200er-Serie will Seagate nun auch die anspruchsvollsten Unternehmensanwendungen abdecken.
Der 1200 ist in den Modellen Self-Encrypting Drive (SED) und FIPS SED sowie in Hochleistungsmodellen (25 Laufwerksschreibvorgänge pro Tag statt 10) erhältlich. Bei Modellen, in denen sie integriert ist, kann die Lifetime Endurance Management-Technologie von Seagate die Schreibauslastung überwachen und auf hohe Abnutzungsgrade reagieren, indem sie Schreibbefehlen dynamisch Verzögerungen hinzufügt, wodurch die Leistung verringert wird, aber sichergestellt wird, dass das Laufwerk aufgrund von Schreibabnutzung nicht vor dem geplanten Ende ausgetauscht werden muss Service.
Unser Seagate 1200-Test umfasst vier 400-GB-Laufwerke.
Technische Daten der Seagate 1200
- Kapazitäten: 800 GB, 400 GB, 200 GB
- Schnittstellenoptionen: 12 Gbit/s SAS
- NAND-Flash-Typ: 21 nmMLC
- Leistung
- Dauerhafte Datenübertragungsrate, max. (MB/s): 750
- E/A-Datenübertragungsrate, max. (MB/s): 1200
- I/Os pro Sekunde pro Watt (IOPS/W): 27,160 (800 GB), 29,650 (400 GB), 27,990 (200 GB)
- Sequentielle Lese-/Schreibbefehlsrate (MB/s) Spitzenwert, 128 KB: 750/500 (800 GB und 400 GB), 750/400 (200 GB)
- Zufällige Lese-/Schreibbefehlsrate (IOPS) Spitzenwert, 4 KB: 110,000/40,000 (800 GB und 400 GB), 110,000/25,000 (200 GB)
- Konfiguration/Zuverlässigkeit
- Nicht behebbare Lesefehler pro gelesenen Bits, maximal: 1 pro 10E16
- Annualisierte Ausfallrate (AFR): 0.44 %
- Insgesamt über den Garantiezeitraum geschriebene Terabyte: 14,600 TBW (800 GB), 7300 TBW (400 GB), 3650 TBW (200 GB)
- Eingeschränkte Garantie bei Mediennutzung: 5 Jahre
- Power Management
- +5/+12V Max. Startstrom (A): 0.7/0.4
- Durchschnittliche Schlafleistung (W): 2.5
- Durchschnittliche Leerlaufleistung (W): 3.0 (800 GB), 2.72 (400 GB), 2.89 (200 GB)
- Durchschnittliche Betriebsleistung (W): 4.05 (800 GB), 3.71 (400 GB), 3.93 (200 GB)
- Environmental
- Interne Betriebstemperatur (°C): 0 bis 60
- Nichtbetriebstemperatur (°C): –40 bis 75
- Temperaturänderungsrate/Stunde, max. (°C): 20
- Relative Luftfeuchtigkeit, nicht kondensierend (%): 5 bis 95
- Schock, 0.5 ms (Gs): 1000
- Vibration, 20 Hz bis 2000 Hz (Grms): 11.08
- Höhe (mm/Zoll): 7.0/0.276
- Breite (mm/Zoll): 70.10/2.76
- Tiefe (mm/Zoll): 100.45/3.955
- Gewicht (g/lb): 100/0.220
- Selbstverschlüsselnde Funktionen
- Automatische Datenverschlüsselung/-entschlüsselung
- Kontrollierter Zugriff
- Zufallszahlengenerator
- Antriebssperre
- Bis zu 16 unabhängige Datenbänder
- Kryptografisches Löschen
- Authentifizierter Firmware-Download
- Unterstützung des SANITIZE-Befehls
Designen und Bauen
Die Seagate 1200 verfügt zusätzlich zu ihrer 12-Gbit/s-SAS-Schnittstelle über ein Metallgehäuse mit einem Service-Port und einer LED, die den Status und die Aktivität des Laufwerks anzeigt. Die 1200 passt auch zu einem ständig wachsenden Teil des Enterprise-SSD-Marktes, der auf die schlanke Z-Höhe von 7 mm für maximale Kompatibilität in verschiedenen Umgebungen ausgelegt ist. Dies erleichtert den Einbau in ältere Plattformen, die für die Verwendung von 15-mm-Festplatten ausgelegt sind, sowie in neue Blade-Server mit begrenztem Platzangebot.
Nachdem wir die Seagate 1200 Enterprise SSD geöffnet haben, finden wir einen Marvell-Controller gepaart mit 21-nm-Samsung-eMLC-NAND. Das NAND-Layout in unserem 400-GB-Beispiel umfasst vier NAND-Pakete oben auf der Leiterplatte und vier unten.
Auf der Unterseite der Platine sind die restlichen vier NAND-Pakete sowie zusätzliche Kondensatoren zum Schutz der Flugdaten im Falle eines Stromausfalls sichtbar.
Hintergrund und Vergleiche testen
Die Seagate 1200 SSD verwendet einen Marvell-Controller und 21-nm-eMLC-NAND von Samsung mit einer Schnittstelle, die SAS 12 Gbit/s unterstützt. Das StorageReview Enterprise Test Lab verwendet einen Supermicro SuperStorage Server 2027R-AR24NV als SAS3-Testumgebung mit:
- 2 x Intel Xeon E5-2687 v2 (3.4 GHz, 25 MB Cache, 8 Kerne)
- Intel C602 Chipsatz
- Speicher – 256 GB (16 x 16 GB) 1333 MHz Micron DDR3 registrierte RDIMMs
- Windows Server 2012 Standard – 100 GB Micron RealSSD P400e SSD booten
- 3 x Supermicro SAS3 HBAs (LSI SAS 3008 Controller)
- 100 GB Micron P400e Linux CentOS 6.3 Boot
- 200 GB Micron P400m Windows Server 2012-Boot
- 100 GB Micron P400e Linux CentOS 6.3 Boot (Sysbench) mit Micron M500 960 GB für Datenbankspeicher
- Mellanox ConnectX-3 Dual-Port VPI PCIe 3.0 Adapter
Wir vergleichen die Seagate 1200 mit anderen derzeit verfügbaren eMLC-SSDs mit einer 12-Gbit/s-SAS-Schnittstelle:
- Hitachi SSD800MM (400 GB, DB29AA11B0-Controller mit Intel-Co-Branding, Intel 25-nm-MLC-NAND, 12.0 Gbit/s SAS)
- Toshiba PX02SM (400 GB, Marvell-Co-Branding-Controller TC58NC9036GTC, Toshiba 24 nm eMLC NAND, 12 Gbit/s SAS)
- Toshiba PX02SM (800 GB, Marvell-Co-Branding-Controller TC58NC9036GTC, Toshiba 24 nm eMLC NAND, 12 Gbit/s SAS)
- Toshiba PX02SS (400 GB, Marvell-Co-Branding-Controller TC58NC9036GTC, Toshiba 24 nm eMLC NAND, 12 Gbit/s SAS)
Analyse der Anwendungsleistung
Um die Leistungsmerkmale von Enterprise-Speichergeräten zu verstehen, ist es unerlässlich, die Infrastruktur und die Anwendungsworkloads aus produktiven Umgebungen zu modellieren. Unsere ersten drei Benchmarks der Seagate 1200 SSD sind daher der MarkLogic NoSQL Database Storage Benchmark , die MySQL OLTP-Performance via SysBench und die Microsoft SQL Server OLTP-Performance mit einer simulierten TCP/C-Workload.
Unsere MarkLogic NoSQL-Datenbankumgebung erfordert Gruppen von vier SSDs mit einer nutzbaren Kapazität von mindestens 200 GB, da die NoSQL-Datenbank etwa 650 GB Speicherplatz für ihre vier Datenbankknoten benötigt. Unser Protokoll verwendet einen SCST-Host und präsentiert jede SSD in JBOD, wobei pro Datenbankknoten eine zugewiesen wird. Der Test wiederholt sich über 24 Intervalle, sodass für die SSDs dieser Klasse insgesamt zwischen 30 und 36 Stunden erforderlich sind. MarkLogic zeichnet die durchschnittliche Gesamtlatenz sowie die Intervalllatenz für jede SSD auf.
Die HGST SSD800MM behielt einen entscheidenden Vorsprung gegenüber den Vergleichsgeräten, wobei es bei Merge-Lese- und Merge-Schreibvorgängen nur gelegentliche Spitzen gab.
Das PX02SS hat sich gegenüber dem, was wir zuvor auf dem PX02SM SAS3 SSD aufgezeichnet haben, erheblich verbessert. Ein Großteil der Latenz blieb während der gesamten Testdauer unter 10 ms.
Die PX02SM-Architektur ist nicht für die Zugriffsmuster unserer NoSQL-Arbeitslast optimiert, was zu Latenzen führt, die im gesamten Protokoll auf oder über den normalisierten Maximalwert von 9 ms ansteigen.
Der erste Anwendungs-Benchmark besteht aus einer Percona MySQL OLTP-Datenbank, gemessen mit SysBench . In dieser Konfiguration verwenden wir mehrere Lenovo ThinkServer RD630 als Datenbankclients, wobei die Datenbankumgebung auf einem einzigen Laufwerk gespeichert ist. 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 im herkömmlichen Block-Storage-Modus.
Was die MySQL-Gesamtleistung betrifft, liegt die Seagate 1200 am Ende der vergleichbaren Laufwerke, obwohl ihre Leistung am oberen Ende unserer Arbeitslast der der vergleichbaren Toshiba PX02SM nicht unähnlich war.
Die durchschnittlichen Latenzergebnisse für die Seagate 1200 spiegeln die Ergebnisse der Durchsatzergebnisse wider; Die Seagate 1200 weist die höchsten durchschnittlichen Latenzen auf, obwohl sowohl die Seagate 1200 als auch die Toshiba PX02SM 400 GB am oberen Ende der MySQL-Arbeitslast Latenzen von nahezu 20 ms aufwiesen.
Bei unseren Messungen der Worst-Case-Latenz während des MySQL-Benchmarks übertraf die Seagate 1200 alle Vergleichsgeräte von Toshiba.
Das Microsoft SQL Server OLTP-Testprotokoll von StorageReview verwendet den aktuellen Entwurf des Benchmark C (TPC-C) des Transaction Processing Performance Council. Dieser Benchmark simuliert die Aktivitäten komplexer Anwendungsumgebungen und ermöglicht so eine präzisere Bewertung der Stärken und Schwächen der Speicherinfrastruktur in Datenbankumgebungen als synthetische Leistungsbenchmarks. Unser SQL Server-Protokoll nutzt eine 685 GB große SQL Server-Datenbank (Skalierung 3,000) und misst die Transaktionsleistung und Latenz unter einer Last von 30,000 virtuellen Benutzern.
Für diesen Test vergleichen wir die Laufwerke, wobei jedes Laufwerk von Windows Server als gespiegelter Speicherplatz konfiguriert wurde. Die Seagate 1200 erreicht mit 800 TPS den zweiten Platz hinter der HGST SSD6,303.3MM.
Die Seagate 1200 erreichte außerdem den zweiten Platz bei der durchschnittlichen Latenz unter allen 12-Gbit/s-SAS-eMLC-SSDs, die wir bisher getestet haben.
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 den Toshiba PX02SS nutzt zwei Profile, die häufig in Herstellerspezifikationen und Benchmarks verwendet werden.
- 4k
- 100 % Lesen und 100 % Schreiben
- 8k
- 70 % Lesen/30 % Schreiben
Während der Vorkonditionierung für den 4K-Synthetik-Benchmark begann die Durchsatzleistung der Seagate 1200 mit einem Anstieg, der höher war als bei allen vergleichbaren Modellen, bevor sie eine Kurve einnahm, die der der Toshiba PX02SS sehr ähnlich war, und zwar Kopf an Kopf um den zweiten Platz hinter der HGST SSD800MM.
Nach einer Reihe erstklassiger durchschnittlicher Latenzen von fast 20 Minuten behält die Seagate 1200 eine durchschnittliche Latenz bei, die knapp über der PX02SS liegt und damit die drittniedrigste unter den Vergleichsgeräten ist.
In Bezug auf maximale Latenzen übertraf die Seagate 1200 während des 4K-Vorkonditionierungsprozesses die Vergleichsgeräte von Toshiba, konnte jedoch nicht die Konsistenz der HGST SSD800MM erreichen.
Standardabweichungsberechnungen während der 4K-Vorkonditionierung zeigen keine Überraschungen für die Seagate 1200 und setzen ihre zweitplatzierte Leistung nach dem Burst fort.
Die endgültigen Ergebnisse für den 4K-Benchmark belegen, dass die Seagate 1200 mit 105,329 IOPS das Schlusslicht bei der Leseleistung ist und bei der Schreibleistung mit 41,284 IOPS knapp auf dem dritten Platz liegt.
Während die Seagate 1200 bei 2.43K-Lesevorgängen eine relativ schlechte durchschnittliche Latenz von 4 ms aufwies, lag sie mit einer Schreiblatenz von 6.20 ms erneut knapp auf dem dritten Platz.
Die maximale Latenz, die während unseres synthetischen 4K-Benchmarks der Seagate 1200 gemessen wurde, war die zweithöchste, hinter einem Spitzenwert von 18.5 ms, der während unseres Tests der HGST SSD800MM gemessen wurde. Bei Schreibvorgängen waren die Ergebnisse umgekehrt, wobei die Seagate 1200 hinter der vergleichbaren HGST die zweitschlechteste war.
Durch die Berechnung der Standardabweichung der während unseres 4K-Benchmarks gemessenen Latenzen bestätigen wir, dass die Seagate 1200 mit 1.26 ms unter den größten Schwankungen bei den Leselatenzen ihrer Klasse litt, bei Schreibvorgängen jedoch mit einer Standardabweichung von 3.47 ms deutlich besser abgeschnitten hat die HGST SSD800MM.
Unser nächster Workload verwendet 8 Übertragungen mit einem Verhältnis von 70 % Lesevorgängen und 30 % Schreibvorgängen. Nachdem die Seagate 1200 mit der schlechtesten Leistung unter den Vergleichsgeräten begonnen hatte, steigert sie sich in der ersten Stunde der Vorkonditionierungskurve auf Hochtouren. Am Ende der Vorkonditionierung erreicht die Seagate 1200 den stabilen Zustand mit knapp 37,500 IOPS.
Auch nach der Burst-Periode schneidet die Seagate 1200 mit den höchsten Latenzen ab.
Zusammen mit der Toshiba PX02SM 800 GB erlebt die Seagate 1200 die dramatischsten maximalen Latenzen während der 8k 70/30-Vorkonditionierung.
Aufgrund der Konsistenz der Latenzergebnisse, gemessen anhand der Standardabweichung während der 8K-70/30-Vorkonditionierung, belegt die Seagate 1200 den letzten Platz unter den 12-Gbit/s-SAS-Laufwerken, die wir bisher getestet haben.
Sobald die Laufwerke vorkonditioniert sind, variiert der 8K-70/30-Durchsatz-Benchmark die Arbeitslastintensität von 2 Threads und 2 Warteschlangen bis zu 16 Threads und 16 Warteschlangen. Die Seagate 1200 erzielt bei allen Schwankungen der Arbeitslast die niedrigsten 8K-Durchsatzergebnisse.
Bei der durchschnittlichen Latenz bleibt die Seagate 1200 erneut konstant auf dem letzten Platz, obwohl sich ihre Ergebnisse nicht wesentlich von der Toshiba PX02SM unterscheiden.
Beim Seagate 1200 kam es zu ungewöhnlichen Latenzspitzen bei verschiedenen Kombinationen aus Thread-Anzahl und Warteschlangentiefe.
Gemessen an der Standardabweichung verzeichnete die Seagate 1200 während des 8K-70/30-Protokolls die geringsten konsistenten Latenzen.
Fazit
Zu diesem frühen Zeitpunkt der Einführung von 12 Gbit/s macht die Seagate 1200 deutlich, dass das Unternehmen ernsthaft um Marktanteile für die anspruchsvollsten SSD-Anwendungsfälle für Unternehmen kämpft. Seagate hat mit den neuen Laufwerken der Serien 600 und 1200 auf langjährige SSD-Erfahrung aufgebaut; Aber der Flash-Stammbaum von Seagate wird oft vergessen. Seagate war einer der ersten Player im Enterprise-SSD-Bereich, aber in den letzten Jahren haben sie diesem nicht mehr so viel Aufmerksamkeit geschenkt und darauf gewartet, eine klare Botschaft darüber zu bekommen, was der Markt von Seagate sehen wollte. Da der Marktanteil von 15K- und 10K-Hochgeschwindigkeitslaufwerken durch Flash jedoch allmählich schrumpft, ist der richtige Zeitpunkt für Seagate, aggressiver vorzugehen, was durch die neuen Flash-Angebote für Kunden- und Unternehmensmärkte unterstrichen wird.
Die Seagate 1200 zeigte in unserem SQL Server TPC-C-Benchmark vielversprechende Fähigkeiten und schnitt knapp unter der HGST SSD800MM ab, zeigte aber in anderen Bereichen Schwächen. In unserem MySQL TPC-C-Benchmark sowie unserem MarkLogic NoSQL-Test brach die Seagate 1200 im Vergleich zur HGST SSD800MM und Toshiba PX02SS ein, mit denen sie konkurriert. In unseren synthetischen Tests landete die Seagate 1200 je nach Testphase im mittleren oder unteren Teil der Tabelle. Es bot die höchste 4K-Burst-Schreibgeschwindigkeit und lag damit über der SSD800MM, lag im eingeschwungenen Zustand jedoch knapp unter der PX02SS. Bei unserem 8K-70/30-Workload lag es mit einer Dauergeschwindigkeit von etwa 3 IOPS am Ende des SAS37,500-Pakets.
Je nach Volumenpreis wird die Seagate im wachsenden Enterprise-Flash-Markt Sektoren finden, in denen die 1200 ihren Zweck erfüllt. Seagate ist eine vertrauenswürdige Marke und offensichtlich ist die Infrastruktur vorhanden, um das Produkt zu unterstützen. Aus technischer und leistungstechnischer Sicht ist die 1200 SSD vor allem deshalb bemerkenswert, weil sie zeigt, dass die SSD-Abteilung von Seagate aktiv und in der Lage ist, ein Laufwerk zu entwickeln, das der Leistung etablierter Enterprise-SSDs nahekommt, auch wenn es im oberen Leistungsbereich noch nicht mit anderen SSDs mithalten kann Skala.
Vorteile
- Starke Ergebnisse in unserem Microsoft SQL Server-Anwendungs-Benchmark
- Hervorragende 4K-Burst-Geschwindigkeit beim zufälligen Schreiben
Nachteile
- Schwache Leistung bei synthetischen Benchmarks, insbesondere beim 8k 70/30-Protokoll
- Schwächere Anwendungsleistung in MySQL- und NoSQL-Tests
Fazit
Die Enterprise-SSD 1200 von Seagate schnitt bei Datenbankanwendungs-Benchmarks gut ab und demonstriert die Fähigkeit von Seagate, eine kompetente Enterprise-SSD herzustellen und zu vertreiben.
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