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Seagate Enterprise Performance 15K-Festplatte mit TurboBoost im Test

Unternehmen  ◇  HDD

Die Seagate Enterprise Performance 15k HDD ist die fünfte Generation der Enterprise Performance-Reihe von Seagate. Bei dem Laufwerk handelt es sich um ein 2.5-Zoll-Formfaktor, eine 15K-SAS-Festplatte mit 12 Gbit/s, gekoppelt mit dem „TurboBoost“ von 32 GB eMLC-Flash für schnellere Lese- und Schreibleistung sowie 128 MB multisegmentiertem Cache. Das Laufwerk verfügt über eine maximale Kapazität von 600 GB, doppelt so viel wie die vorherige Generation. Für Käufer, die Wert auf Datensicherheit legen, gibt es auch ein sicheres Modell mit sofortiger sicherer Löschung.

Wie der Name schon sagt, sind die Antriebe darauf ausgerichtet, in geschäftskritischen Situationen Leistung zu erbringen. Der 2.5-Zoll-Formfaktor ermöglicht eine höhere Dichte und Energieeinsparungen gegenüber herkömmlichen 3.5-Zoll-Laufwerken. Die TurboBoost-Funktionalität ermöglicht beschleunigte I/O-Vorgänge, optimierte Reaktionszeiten und Verbesserungen der Hot-Data-Leistung und liefert gleichzeitig eine vorhersehbare Leistung. Die Seagate Enterprise Performance 15k-Festplatte ist ideal für Tier-1-Unternehmensserver, Blade-, Rack- und Tower-Server, die transaktionsbasierte Anwendungen hosten, sowie für Rechenzentren, in denen Strom und Platz begrenzt sind und Compliance und Datensicherheit erforderlich sind.

Das Enterprise Performance wird mit Kapazitäten von 300 GB und 600 GB geliefert, verfügt über eine 5-Jahres-Garantie und hat einen Straßenstartpreis von 319.99 $ (für das 300-GB-Modell). Unser Testset besteht aus sechzehn nicht sicheren 600-GB-Laufwerken in einem Dot Hill AssuredSAN 4824-Array.

Technische Daten der Enterprise Performance 15K-Festplatte:

  • Kapazitäten (Standard | sicher | sicher FIPS 140-2)
  • 512e:
    • 600 GB (ST600MX0052 | ST600MX0062 | ST600MX0072)
    • 300 GB (ST300MX0012 | ST300MX0022 | n/a)
  • 4k nativ:
    • 600 GB (ST600MP008 | ST600MX0092 | ST600MX0102)
    • 300 GB (ST300MX0032 | ST300MX0042 | n/a)
  • Formfaktor: 2.5″
  • Schnittstelle: SAS 12 Gbit/s
  • Verschlüsselung: Keine, Standardverschlüsselung oder FIPS
  • NAND-Flash-Typ: eMLC
  • NAND-Flash-Größe: 32 GB
  • U/min: 15,000
  • MTBF/ARF: 2 Millionen/0.44 %
  • Stromversorgung:
    • Typischer Betrieb (A) +5V/+12V:
      • 600 GB: 0.44/0.54
      • 300 GB: 0.46/0.51
    • Durchschnittliche Leerlaufleistung (W):
      • 600 GB: 5.3
      • 300 GB: 4.8
    • Durchschnittliche Betriebsleistung (W)
      • 600 GB: 8.7
      • 300 GB: 8.4
  • Umgebung:
    • Umgebungstemperatur, Betrieb (C°): 5 bis 55
    • Umgebungstemperatur, außer Betrieb (C°): -40 bis 70
    • Temperaturänderungsrate/Stunde, max. (°C): 20
    • Relative Luftfeuchtigkeit, nicht kondensierend (maximaler Gradient 20 %/Stunde): 5 % bis 95 %
    • Schock, max. Betrieb: 11 ms (Gs): 40
    • Schock, max. Ruhezeit: 2 ms (Gs): 400
    • Vibration, Betrieb: <400 Hz (Gs): 0.5
    • Vibration, außer Betrieb: <500 Hz (Gs): 2.4
  • Garantie: 5 Jahr begrenzt

Designen und Bauen

Die Seagate Enterprise Performance 15k HDD ist eine 2.5-Zoll-Festplatte mit einer Höhe von 15 mm. Ihr Design orientiert sich an ihren Vorgängermodellen und ähnelt der Seagate SSHD nahezu . Auf der Oberseite befindet sich das Produktinformationsetikett mit den wichtigsten Spezifikationen wie Kapazität und Schnittstelle. An den Seiten sind vier Schraublöcher für eine einfache Montage angebracht. Die Unterseite ist größtenteils schwarz, die Platine ist sichtbar.

Die Vorderseite des Laufwerks verfügt über eine traditionelle SAS-Schnittstelle.

Im Inneren des Seagate 15k mit TurboBoost ist der primäre Controller ein Marvell-Chipsatz mit dem großen 32-GB-Samsung-eMLC-NAND-Paket.

Hintergrund und Vergleiche testen

SAS-Enterprise-HDD-Vergleichswerte für diesen Test:

Wir testen die Laufwerke auf dem Dot Hill AssuredSAN 4824.

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 Speicherlösungen als Komponente größerer Systeme ist, insbesondere deren Reaktionsfähigkeit bei der Interaktion mit wichtigen Unternehmensanwendungen. Daher haben wir Anwendungstests eingeführt, darunter unsere proprietären MySQL-Performance-Tests mit SysBench , SQL-Server-Performance-Tests mit Benchmark Factory sowie VMmark-Virtualisierungs-Performance-Tests von VMware.

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 die Seagate Enterprise Performance 15k HDD zunächst an der Spitze und konnte ihren Vorsprung mit 890.01 TPS durchgehend behaupten. Im gesamten Test schlug es seinen SSHD-Cousin knapp.

Die Messung der durchschnittlichen Latenz in unserem Sysbench-MySQL-Test ergab ein ähnliches Bild: Die 15k mit TurboBoost schlug die SSHD bei jedem Schritt knapp und setzte sich erneut als Siegerin durch.

In Bezug auf unser Worst-Case-MySQL-Latenzszenario (99. Perzentillatenz) wiederholte der 15k mit TurboBoost seine Leistung, indem er die SSHD bei jedem Schritt um Haaresbreite schlug.

Unser nächster Datenbanktest befasst sich mit der Leistung in der SQL Server-Umgebung von Microsoft, die eine SQL Server-Datenbank mit 685 GB (Maßstab 3,000) nutzt und die Transaktionsleistung und Latenz mit einer VU-Last von 30,000 misst. Wir beziehen auch Ergebnisse aus einer kleineren SQL Server-Datenbank mit 333 GB (Maßstab 1,500) ein, um den Cache besser an die Arbeitslast anzupassen.

Wie beim Sysbench-Test waren die Ergebnisse hinsichtlich der Leistungseinstufung sehr ähnlich. Die 15k mit TurboBoost belegte mit einem Wert von 5364.9 TPS den Spitzenplatz bei den Transaktionen pro Sekunde und war damit etwa 300 TPS besser als die SSHD.

Was die Latenz betrifft, hatte das 15k mit TurboBoost mit 850 ms die insgesamt niedrigste Latenz.

Beim Übergang zu einer kleineren Datenbankgröße liegen die Ergebnisse insgesamt viel näher beieinander. Obwohl die Ergebnisse alle innerhalb von 20 TPS voneinander lagen, schnitt der 15k mit TurboBoost mit 3,102.4 TPS erneut an der Spitze ab und lag damit knapp 7 TPS über dem SSHD.

Die Latenz lag ebenfalls nahe bei 30 ms, aber hier ist es etwas klarer, dass der 15k mit TurboBoost mit 93 ms der Spitzenreiter war.

Unser VMmark-Protokoll verwendet eine Reihe von Untertests, die auf allgemeinen Virtualisierungs-Workloads und Verwaltungsaufgaben basieren. Die Ergebnisse werden mithilfe einer kachelbasierten Einheit gemessen, die der Fähigkeit des Systems entspricht, eine Vielzahl virtueller Workloads wie das Klonen und Bereitstellen von VMs durchzuführen. Automatischer VM-Lastausgleich über ein Rechenzentrum, VM-Live-Migration (vMotion) und dynamische Datenspeicherverschiebung (Storage vMotion).

Beim Vergleich der normalisierten VMmark 2.5.1-Leistung konnte die Seagate 15k mit TurboBoost eine Auslastung von bis zu 10 Kacheln erreichen, während die Seagate Savvio 10K.7 eine Höchstleistung von 2 Kacheln und die Seagate SSHD eine Höchstleistung von 4 Kacheln erreichte . Bei den gelaufenen Lasten hatte der 15k mit TurboBoost einen Leistungsvorteil.

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 (sequentiell)
    • 100 % Lesen oder 100 % Schreiben
    • 100 % 8k
  • 8K 70/30
    • 70 % lesen, 30 % schreiben
    • 100 % 8K
  • 128K (sequentiell)
    • 100 % Lesen oder 100 % Schreiben
    • 100 % 128K

In unserem 100 % zufälligen 4K-Lese- und Schreibtest, bei dem die Leistung über das gesamte LBA-Spektrum hinweg gemessen wurde, blieb die Seagate 15k mit TurboBoost bei der Leseleistung leicht hinter der SSHD zurück. Der 15k mit TurboBoost hatte eine Leseleistung von 55,026 IOPS, während die SSHD eine Leseleistung von 59,024 IOPS hatte. Allerdings belegte die 15k mit TurboBoost mit 8,793 IOPS den Spitzenplatz bei der Schreibleistung und ließ die SSHD knapp hinter sich.

Betrachtet man die durchschnittliche Latenz, sehen wir ähnliche Ergebnisse wie oben: Die SSHD hatte erneut die beste Lesegeschwindigkeit mit 4.33 ms gegenüber 15 ms beim 4.65k und die 15k mit TurboBoost hatte die beste Schreibgeschwindigkeit mit 29.11 ms gegenüber 30 ms beim SSHD.

Bei maximaler Latenz ist dies das erste Mal, dass das 15k mit TurboBoost mit einer Lesegeschwindigkeit von 954.9 ms das Schlusslicht bildet und bei den Schreibgeschwindigkeiten mit einer Latenz von 399.9 ms hinter der SSHD liegt.

Die Standardabweichung zeigte eine bessere Leistung für die 15k mit TurboBoost, wo sie mit einer Lesegeschwindigkeit von 14.9 ms und einer Schreibgeschwindigkeit von 28.9 ms im Mittelfeld der Seagate-Laufwerke landete. Die SSHD setzte sich erneut durch.

Beim nächsten Test werden die Laufwerke erneut auf 100 % Lese-/Schreibaktivität getestet, dieses Mal mit einem sequentiellen Durchsatz von 8 KB. Der 15k mit TurboBoost belegte erneut den Spitzenplatz mit einer Leseleistung von 145,868 IOPS und einer Schreibleistung von 56,367 IOPS, wobei die Schreibleistung durchweg ziemlich nahe beieinander lag.

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 liegen die 15 mit TurboBoost und die SSHD ziemlich nah beieinander, aber die 15 mit TurboBoost konnten sich über einen Großteil des Tests an die Spitze setzen und erreichten einen Spitzenwert von 10,948 IOPS.

In unserem durchschnittlichen Latenz-Benchmark sehen wir erneut, dass die SSHD und die 15k mit Urbo um den Spitzenplatz kämpfen, nur dass sie dieses Mal während des gesamten Tests viel näher beieinander liegen. Allerdings behielt der 15k mit TurboBoost die meiste Zeit des Tests einen sehr leichten Vorsprung.

Betrachtet man die maximale Latenz, liegt das 15k mit TurboBoost erneut am Schlusslicht. Beide Hybridantriebe zeigten eine recht inkonsistente Leistung. Das 10k7-Laufwerk lief mit der niedrigsten Latenz, bevor es in der Terminalwarteschlange zu einem Anstieg kam.

Die Standardabweichung zeigte erneut, dass der 15k mit TurboBoost die schwächste Leistung aufwies, diese war jedoch nicht so inkonsistent wie die maximale Latenz.

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, zeigte das 15k mit TurboBoost erneut die insgesamt beste Leistung mit Lesegeschwindigkeiten von 3.15 GB/s und Schreibgeschwindigkeiten von 1.83 GB/s.

Fazit

Die Seagate Enterprise Performance 15k HDD ist eine 2.5-Zoll-15K-Festplatte mit einer 12-Gbit/s-SAS-Schnittstelle. Das Laufwerk ist mit TurboBoost von Seagate ausgestattet, das 32 GB eMLC NAND sowie einen 128 MB Cache zur Leistungssteigerung hinzufügt. Die Laufwerke richten sich an Hochleistungsanwendungen wie Server, die heiße Daten hosten, und an Blade-, Rack- und Tower-Server zum Hosten transaktionsbasierter Anwendungen. Die Laufwerke sind mit Kapazitäten von 300 GB und 600 GB erhältlich und haben eine 5-Jahres-Garantie.

Was die Leistung angeht, schnitt die Seagate Enterprise Performance 15k HDD im Vergleich zu ihren Seagate-Brüdern recht gut ab und übertraf auch ihr älteres Hybrid-Pendant, die Turbo-SSHD. Das 15k mit TurboBoost schnitt in den Anwendungstests hervorragend ab und konnte sich in allen Tests durchsetzen, obwohl die SSHD dicht auf den Fersen war. Auch in unserem VMmark-Test war es im Begriff, bis zu 10 Kacheln zu laden, wobei die anderen Laufwerke bei 4 Kacheln und 2 Kacheln die Höchstleistung erreichten.

Bei unseren synthetischen Arbeitslasten schnitt die Seagate Enterprise Performance 15k-Festplatte wirklich gut ab und belegte in vielen Tests den ersten Platz. In unseren 4K-Benchmarks belegte der 15k mit TurboBoost mit 8,793 IOPS und der höchsten durchschnittlichen Schreiblatenz mit 29.11 ms den Spitzenplatz bei der Schreibleistung beim Durchsatz. Beim 8K-Lese-/Schreibdurchsatz von 100 % belegte das Laufwerk sowohl beim Lesen als auch beim Schreiben den Spitzenplatz mit Durchsatzleistungen von 145,868 IOPS beim Lesen und 56,367 IOPS beim Schreiben. Und es zeigte uns Geschwindigkeiten von 3.15 GB/s beim Lesen und 1.83 GB/s beim Schreiben in unserem sequentiellen Test mit großen Blöcken.

Seagate hat mit diesen neuesten Flash-Cache-fähigen Laufwerken gute Arbeit geleistet, um diese Lücke zu schließen. TurboBoost ist zwar sicherlich nicht so schnell wie SSDs insgesamt, bietet aber einen deutlich spürbaren Leistungsschub gegenüber Standard-HDDs und ist dank der SAS-Schnittstelle leistungsfähiger als die kostengünstigen SATA-SSDs, die im Preis pro GB konkurrieren. Zugegeben, es ist eine Frage der Zeit, bis Flash das Hochleistungssegment übernimmt, das diese Laufwerke ansprechen, aber in der Zwischenzeit hat Seagate ein weiteres Produkt mit guter Leistung für Märkte, die immer noch die Kosten oder Vorteile einer Festplatte wünschen oder sich darauf verlassen müssen Festplatten aus anderen Gründen.

Vorteile

  • Verdoppeln Sie die Kapazität gegenüber früheren Generationen
  • Top-Performer in den meisten Tests
  • Kleiner 2.5-Zoll-Formfaktor mit SAS-Schnittstelle

Nachteile

  • Verfügt über die doppelte Kapazität im Vergleich zu früheren Generationen, ist aber immer noch nur 600 GB groß

Fazit

Die Enterprise Performance 15k-Festplatte von Seagate bietet eine höhere Leistung als die bisherigen Hybridlaufwerke von Seagate. Aufgrund dieser Leistung eignet es sich gut für Tier-1-Einsätze, die von den Fähigkeiten und der Wirtschaftlichkeit des Laufwerks profitieren.

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Adam Armstrong

Adam ist der Chefredakteur für Nachrichten bei StorageReview.com und leitet unsere internen und freiberuflichen Content-Teams.