Testbericht zur WD Xe SAS-Festplatte

Bei der WD und eine selbstverschlüsselnde Laufwerksoption (SED) ist für die gesamte Produktreihe verfügbar. WD bietet außerdem eine optionale 6-Zoll-Halterung/Wärmesynchronisation an, mit der die Xe in ältere 2.5-Zoll-Umgebungen passen, wo sie als Ersatz für teurere Geräte mit geringerer Kapazität verwendet werden können zum Betrieb von 15" 10,000K-Laufwerken. 

Bei der WD und eine selbstverschlüsselnde Laufwerksoption (SED) ist für die gesamte Produktreihe verfügbar. WD bietet außerdem eine optionale 6-Zoll-Halterung/Wärmesynchronisation an, mit der die Xe in ältere 2.5-Zoll-Umgebungen passen, wo sie als Ersatz für teurere Geräte mit geringerer Kapazität verwendet werden können zum Betrieb von 15" 10,000K-Laufwerken. 

WD hat erhebliche technische Anstrengungen in die Xe-Reihe gesteckt. Die Antriebe sind mit einer Vielzahl an Technologien ausgestattet, die den langfristigen Betrieb im Unternehmen gewährleisten sollen. Dieser Funktionsumfang wird durch Schlüsselelemente wie Rotary Acceleration Feed Forward (RAFFTM) hervorgehoben, das den Betrieb in vibrationsanfälligen Umgebungen optimiert, und NoTouch Ramp Load-Technologie, was bedeutet, dass der Kopf niemals das Festplattenmedium berührt. Diese und andere Funktionen führen dazu, dass der Xe eine branchenweit höchste MTBF von 2,000,000 Stunden erreicht.

Die Xe gilt als gängige Hochleistungsfestplatte für den Markt für Unternehmensrechenzentren. WD bietet für diesen Markt auch zwei weitere Laufwerke an; das Re, ein 4-TB-SATA-Laufwerk mit 7,200 U/min für Mainstream-Speicher und das Se, ein 4-TB-SATA-Laufwerk mit 7,200 U/min, das für NAS- und Scale-Out-Architekturen optimiert ist. Die WD 

WD Xe-Spezifikationen

• Kapazitäten:
  • 900 GB (WD9001BKHG)
  • 600 GB (WD6001BKHG)
  • 450 GB (WD4501BKHG)
  • 300 GB (WD3001BKHG)
• Schnittstelle: SAS 6 Gbit/s
• Formfaktor: 2.5 Zoll
• SED optional
• Datenübertragungsrate (maximal): 204 MB/s
• Cache: 32MB
• Drehzahl: 10,000 U / min
• Durchschnittliche Bereitschaftszeit des Laufwerks: 13 Sekunden
• Lade-/Entladezyklen: 600,000
• Nicht behebbare Lesefehler pro gelesenen Bits: <10 von 10¹⁷
• MTBF: 2,000,000 Stunden
• Begrenzte Garantie: 5 Jahre
• Durchschnittlicher Leistungsbedarf
  • Sequentielles Lesen: 7.0 W
  • Sequentielles Schreiben: 5.3 W
  • Zufälliges Lesen/Schreiben: 6.4 W
  • Leerlauf: 5.2W
• Temperatur Betrieb: 5 bis 55 °C
• Außer Betrieb: -40 bis 70 °C
• Schock (Gs)
  • Betrieb (2 ms, Lesen/Schreiben): 30
  • Betrieb (2 ms, gelesen): 65
  • Nicht in Betrieb (2 ms): 300
• Akustik (dBA)
  • Leerlauf: 30
  • Suche (Durchschnitt): 37
• Physikalische Abmessungen: 100 mm x 69.85 mm x 15 mm
• Gewicht: 23 kg ± 10 %

Designen und Bauen

Die WD Design mit einem Gehäuse aus schwarzer Legierung und einer Leiterplatte, die den gesamten verfügbaren Platz nutzt, der durch den Formfaktor möglich ist.

Das Herzstück des Western Digital SAS-basierten Xe ist ein Marvell i1248-C2-Controller, der 32 MB Samsung DRAM als Puffer nutzt. Dies unterscheidet sich von seinem HGST-Cousin C10K900, der einen LSI-Controller mit einem 64-MB-DRAM-Puffer nutzt.

 

Hintergrund und Vergleiche testen

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

• HGST Ultrastar C10K900 900 GB
• Seagate Savvio 10K.4 600 GB
• Seagate Savvio 10K.5 600 GB
• Seagate Savvio 10K.6 900 GB
• Toshiba MBF2600RC 600 GB

Alle Enterprise-HDDs werden auf unserer Enterprise-Testplattform basierend auf einem Benchmarking unterzogen Lenovo ThinkServer RD240. Der ThinkServer RD240 ist konfiguriert mit:

• 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
• 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 Unternehmens-Workloads haben wir eine lange Stichprobe zufälliger 4K-Leistung mit 100 % Schreib- und 100 % Leseaktivität gemessen, um unsere Spitzenergebnisse für nachhaltige zufällige E/A zu erhalten. Die WD Bei der Schreibleistung landete es hinter dem HGST 10K7 auf dem zweiten Platz.

Bei einer hohen effektiven Warteschlangentiefe von 256 in unserem zufälligen 4K-Lese- und Schreibtest haben wir eine durchschnittliche Leselatenz von 585 ms und eine Schreiblatenz von 672 ms vom Xe unter Last gemessen.

Beim Vergleich der Spitzenreaktionszeiten von jedem 10-KByte-Unternehmenslaufwerk lag der Xe in Bezug auf die hintere Latenz im Mittelfeld, obwohl er die höchste Schreiblatenz aufwies.

Bei der Untersuchung der Latenzkonsistenz anhand unserer Standardabweichungsmessung kam heraus, dass der WD

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 der WD

Bei der Messung der durchschnittlichen Latenz des WD

Im Vergleich zum Rest der Gruppe in unserem 8K-70/30-Workload hatte der WD

Was die Latenzkonsistenz anbelangt, liegt der WD

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. Unter diesem Workload-Bereich lief der WD

Bei unserem Dateiserver-Workload lag die Reaktionszeit zwischen 20.46 ms bei 2T/2Q und stieg auf einen Spitzenwert von 635 ms bei 16T/16Q.

Die Spitzenreaktionszeiten in unserem Dateiserver-Workload rücken weiterhin an die Spitze und tauschen Plätze mit seinem Cousin, dem HGST 10K900.

Beim Vergleich der Latenzkonsistenz stellten wir eine schwächere Standardabweichung im Vergleich zum WD Xe fest, obwohl sie dem HGST 10K900 sehr nahe kam.

Unser letzter Test umfasst ein simuliertes Webserverprofil, das 100 % Leseaktivität enthält. Bei dieser letzten Arbeitsbelastung konnte der WD Xe den Abstand leicht verkleinern und rangierte im oberen Mittelfeld. Wir haben einen Durchsatz von 198 IOPS bei 2T/2Q gemessen, der auf 427 IOPS bei 16T/16Q anstieg.

Die durchschnittliche Latenz des WD Xe in unserem Webserverprofil begann bei 20.18 ms bei 2T/2Q und stieg auf 597 ms bei 16T/16Q.

Bei 100 % Leseaktivität konnte sich der WD

Während die Spitzenreaktionszeiten im Vergleich zu früheren Workloads mit gemischter Lese- und Schreibaktivität verbessert wurden, lag die in unserem Standardabweichungstest gemessene Latenzkonsistenz immer noch im unteren Bereich, wenn auch nur geringfügig höher als beim HGST 10K900.

Fazit

Die WD leistungsstarke Enterprise-Festplatte, die sich oberhalb ihrer 2.5-Zoll-Optionen mit hoher Kapazität einfügt. Auch innerhalb des Western Digital-Konzerns hat der Xe mit dem HGST Ultrastar 25K900 einen nahen Verwandten. Diese Laufwerke unterscheiden sich in einigen Punkten. Der HGST verwendet einen LSI-Controller, der WD einen Marvell und der HGST verwendet einen 3.5-MB-Cache, während der WD nur 10 MB groß ist. Natürlich gibt es subtile Technologieunterschiede innerhalb und über die Firmware, aber vom Standpunkt der Marktpositionierung aus ist es vernünftig, sich den Ultrastar als das High-End-Angebot zwischen beiden vorzustellen. Das tut der Leistung des Xe allerdings keinen Abbruch, einschließlich der höchsten MTBF-Bewertung von WD von 900 Millionen Stunden und einer fünfjährigen Garantie. 

Es scheint mit jeder Überarbeitung schwieriger zu werden, die Leistungsdaten für Hochleistungsfestplatten zu ermitteln, da die Differenzspanne häufig einzelne Prozentpunkte beträgt und selbst „große“ Spannweiten bei einer großen Anzahl in Betrieb befindlicher Laufwerke nahezu unmöglich zu erkennen sind. Das ist natürlich gut für OEMs, die nahezu alles aus mehreren Quellen beziehen möchten, einschließlich Speicher. Der Trick besteht dann darin, genügend Leistung aus einer Festplatte herauszuholen und gleichzeitig andere Faktoren wie Ausdauer, Zuverlässigkeit und Kosten/GB zu erfüllen. Wie oben erwähnt, hat WD technologische Fortschritte erzielt, die das Argument Ausdauer und Zuverlässigkeit auf den Punkt bringen, und die höchste MTBF-Bewertung aller Zeiten veröffentlicht, die mit HGST gleichzieht, das in dieser Kennzahl historisch gesehen der Branchenführer ist. 

Wenn wir uns jedoch die Daten ansehen, sehen wir, dass die Xe-Slots unter dem HGST 10K900 liegen, obwohl sie hinsichtlich der Thread- und Warteschlangenanzahl einem ähnlichen Leistungsprofil folgen. Im Vergleich zu anderen 10K-SAS-Laufwerken der aktuellen Generation lag der WD Xe tendenziell etwas zurück. Betrachtet man andere Merkmale wie Spitzenlatenz und Standardabweichung, stach der WD Xe mit einer etwas weniger konsistenten Ausgabe und etwas höheren Reaktionszeitspitzen an der Spitze der Gruppe hervor. Beachten Sie, dass es sich hierbei um sehr kleine Unterschiede im Gesamtsystem handelt und dass in einigen Bereichen mit seinem Cousin, dem HGST 10K900, Plätze getauscht wurden. Insgesamt bot der WD Für OEMs, die eine erforderliche Leistungsstufe erreichen möchten, ist der WD

Vorteile

• Konsistente Leistung über alle Workloads hinweg
• Rotary Acceleration Feed Forward und NoTouch zur Verbesserung der Zuverlässigkeit in Unternehmensanwendungen
• Branchenführende 2,000,000 MTBF 

Nachteile

• Konkurrenzangebote haben Kapazitätspunkte von 1.2 TB erreicht
• Übertroffen von anderen aktuellen Konkurrenzmodellen

Fazit

Der WD 

WD Xe-Produktseite

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