A principios de febrero, Hitachi amplió su línea de SSD empresariales con el Ultrastar SSD400S.B. Tras el éxito del SSD400S original, el .B es el primero del sector en incorporar memoria NAND SLC de 25 nm. Estructuralmente, ambas unidades son prácticamente idénticas; la única diferencia radica en el cambio del chip NAND, que pasa de SLC de 34 nm a SLC de 25 nm. Ambas unidades utilizan una interfaz SAS de 6 Gb/s y memoria NAND de Intel, con un firmware y un controlador desarrollados conjuntamente por Hitachi e Intel. El SSD400S.B se posiciona como el SSD empresarial insignia de Hitachi y se une a su oferta Ultrastar SSD400M con memoria eMLC.
Como se señaló con cierto detalle en nuestra revisión SSD400M, la asociación Hitachi/Intel en torno a estas unidades es un modelo de éxito. Hitachi pudo aprovechar su conocimiento de almacenamiento e IP, especialmente en torno a la interfaz SAS, mientras que Intel puso sobre la mesa tecnologías sólidas de ingeniería de firmware y administración de flash. Los resultados como hemos visto han sido muy buenos. En este caso, el SSD400S.B aprovecha la asociación para ofrecer almacenamiento de alto rendimiento para entornos empresariales de alta carga de trabajo mixta (lectura/escritura).
Desde una perspectiva de rendimiento, el SSD400S.B está preparado para ofrecer lecturas secuenciales de hasta 536 MB/s, escrituras de 502 MB/s e IOPS de lectura 4K aleatorias de 57,500 25,500 y escritura de IOPS de 400 35. Más allá del rendimiento de una sola unidad, Hitachi también ofrece administración de pérdida de energía patentada y resistencia robusta. El SSD de 19.2 GB admite hasta 0.44 PB de escrituras aleatorias durante los cinco años de vida útil de la unidad, lo que equivale a XNUMX TB de escrituras por día. Hitachi también enumera una tasa anual de fallas (AFR) increíblemente baja de XNUMX%.
Los SSD Ultrastar SSD400S.B están disponibles en capacidades de 100 GB, 200 GB y 400 GB en un factor de forma de 2.5" y cuentan con una garantía de cinco años.
Hitachi Ultrastar SSD400S.B Especificaciones
- Capacidades
- 400GB
- HUSSL4040BSS600
- HUSSL4040BSS601 con cifrado TGC
- 200GB
- HUSSL4020BSS600
- HUSSL4020BSS601 con cifrado TGC
- 100GB
- HUSSL4010BSS600
- HUSSL4010BSS601 con cifrado TGC
- 400GB
- Interfaz: puerto doble SAS 6 Gb/s
- Controlador Intel EW29AA31AA1
- Celda Intel de un solo nivel (SLC) 25 nm NAND x 40 (736 GB sin procesar, 400 GB utilizables)
- Caché Micron DDR2 SDRAM
- Factor de forma: 2.5 pulgadas, altura z de 15 mm
- Rendimiento de transferencia
- Rendimiento de lectura (secuencial 64 K): 536 MB/s
- Rendimiento de escritura (secuencial 64K) – 502 MB/s
- Max Read IOPS (4K aleatorio) 57,500
- Max Write IOPS (4K aleatorio) 25,500
- Resistencia (escritura aleatoria):
- Capacidad de 400 GB - 35 PB
- Capacidad de 200 GB - 18 PB
- Capacidad de 100 GB - 9 PB
- Tasa de error (bits no recuperables leídos) 1 en 1016
- MTBF - 2.0 millones
- Potencia
- En funcionamiento (W, típico) 5.5
- Inactivo (W) 1.7
- Eficiencia de consumo de energía (IOPS/vatio) – 8,360
- Garantía de cinco años
- Dimensiones (ancho x profundidad, altura mm) – 70.1 x 100.6 x 15
- Peso (máx.): 222 g (400 GB)
- Temperatura ambiente 0 a 60ºC
- Choque (onda de media onda sinusoidal) 1000 G (0.5 ms), 500 G (2 ms)
- Vibración (Random G RMS) – 2.16, todos los ejes, 5 a 700 Hz
Diseño y Desmontaje
El Hitachi Ultrastar SSD400S.B tiene un cuerpo liso de acero inoxidable, estampado con la forma precisa de una unidad de 2.5 pulgadas con una altura de 15 mm. En la parte superior, la unidad tiene un solo adhesivo blanco que ocupa toda la superficie superior y describe la unidad hasta las certificaciones y la revisión del firmware. La parte inferior incluye pegatinas adicionales que reiteran el número de serie y el número de pieza de la unidad. El cuerpo es bastante básico y limpio desde el exterior, con un peso considerable de 205 gramos, gran parte del cual está relacionado con la disipación térmica interna. Teniendo en cuenta los diseños de refrigeración de centros de datos al aire libre (utilizando aire exterior en lugar de aire acondicionado o enfriado) y un impulso general para reducir los costos de energía asociados con la refrigeración, Hitachi le da al Ultrastar SSD400S.B una temperatura máxima de funcionamiento de 70C/158F.
El perfil lateral del disco muestra claramente las dos secciones que componen el cuerpo del SSD400S.B. Hitachi utiliza ubicaciones de tornillos estándar de la industria en el lateral y la parte inferior de la SSD para el montaje vertical u horizontal.
La parte frontal de Ultrastar SSD400S.B incluye solo el conector SAS de 6.0 Gb/s de doble enlace, sin conexiones adicionales visibles desde el exterior de la unidad.
Al abrir la unidad, se muestran algunas de las características de disipación térmica del Ultrastar SSD400S.B y se explica de dónde proviene parte del peso de la unidad. Las cubiertas superior e inferior cuentan con almohadillas térmicas gruesas para extraer el calor de los componentes clave de la SSD. La cubierta superior incluye un disipador térmico adicional para aumentar aún más la cantidad de energía que el cuerpo de la carcasa puede absorber de las placas de circuito internas que se calientan durante el uso intensivo. El diseño de la SSD consta de dos partes, con el controlador mirando hacia adentro entre cada placa de circuito. La almohadilla blanca en la sección inferior de la caja está diseñada para alejar el calor de la parte inferior del controlador, con las almohadillas térmicas rosadas dirigidas a las piezas NAND. El cuerpo está hecho lo más plano posible en el exterior, para permitir un mayor contacto de la superficie con las bahías de unidades para arrojar energía térmica a la carcasa del servidor y, finalmente, a través de la refrigeración por aire forzado.
En el corazón de Hitachi Ultrastar SSD400S.B se encuentra un procesador Intel EW29AA31AA1, que utiliza firmware desarrollado conjuntamente por Hitachi e Intel. Para el caché, el SSD400S.B utiliza cuatro piezas de memoria Micron SDRAM.
Distribuidas en ambas placas de circuito hay 40 piezas de Intel SLC NAND. Esto se divide entre 34 piezas de 16 GB NAND y 6 piezas de 32 GB NAND. Estos le dan un total de 736 GB de NAND sin procesar, aunque solo se pueden usar 400 GB. Este espacio reservado se utiliza para la recolección de elementos no utilizados en segundo plano, la nivelación de desgaste y el manejo de fallas en el troquel de una manera que no ralentice ni deshabilite la unidad durante su vida útil.
Las secciones internas de la placa de circuito incluyen el controlador Intel EW29AA31AA1, NAND adicional, así como la interfaz larga que conecta ambas mitades de la SSD.
A continuación se muestran las dos secciones exteriores de la Hitachi Ultrastar SSD400S.B.
Cabe destacar que este diseño de SSD no utiliza ultracondensadores. En su lugar, Hitachi optó por diez condensadores orgánicos KEMET (KO-CAP) basados en tantalio. Estos condensadores tienen una vida útil más larga y no se expanden ni se degradan tan rápidamente como otras alternativas. Una configuración similar se encontró tanto en el Intel SSD 320 para consumidores como en el Intel SSD 710 para empresas.
Estos condensadores dan a la unidad tiempo suficiente para descargar SDRAM a NAND, aunque no se especifica la cantidad real de tiempo de espera.
Puntos de referencia empresariales
El Hitachi Ultrastar SSD400S.B utiliza memoria NAND SLC de Intel de 25 nm, un controlador Intel EW29AA31AA1 y una interfaz SAS de 6.0 Gb/s; nuestra unidad de prueba es de 400 GB. Los comparables utilizados para esta prueba incluyen los siguientes SSD empresariales probados recientemente: Micron P300 (100 GB, Marvell 9174, Micron NAND SLC de 34 nm, SATA), Toshiba MKx001GRZB (400 GB, Marvell 9032, Toshiba NAND SLC de 32 nm, SAS) y el Hitachi Ultrastar SSD400M (400 GB, controlador Intel EW29AA31AA1, Intel NAND eMLC de 25 nm, SAS). Todos los SSD empresariales se prueban en nuestra plataforma de pruebas empresariales basada en un Lenovo ThinkServer RD240 . Todas las cifras de IOMeter se representan como valores binarios para velocidades en MB/s.
Nuestra primera prueba analiza la velocidad en un entorno de escritura secuencial con grandes transferencias de bloques. Esta prueba en particular utiliza un tamaño de transferencia de 2 MB con IOMeter, con alineación de sector de 4k y mide el rendimiento con una profundidad de cola de 4. En este escenario, Hitachi afirma una velocidad de lectura máxima de 536 MB/s y una velocidad de escritura de 502 MB/s para su Ultrastar de 400 GB. SSD400S.B.
En nuestra prueba de transferencia secuencial de bloques grandes, el Ultrastar SSD400S.B tuvo velocidades de lectura de 532 MB/s y velocidades de escritura de estado estable de 510 MB/s. La velocidad de lectura estuvo ligeramente por debajo de las estimaciones de Hitachi, pero la velocidad de escritura estuvo por encima de las velocidades enumeradas. Estos puntos de referencia en línea recta colocan al SSD400S.B en la parte superior de nuestro gráfico.
Pasando a un perfil de acceso aleatorio, pero aún manteniendo un tamaño de transferencia de bloque grande de 2 MB, comenzamos a ver cómo varía el rendimiento en un entorno multiusuario. Esta prueba mantiene el mismo nivel de profundidad de cola de 4 que usamos en el punto de referencia de transferencia secuencial anterior.
Con el cambio a transferencias aleatorias de bloques grandes, Hitachi Ultrastar SSD400S.B mantuvo su liderazgo en velocidad de lectura, midiendo 533 MB/s. Sus velocidades de escritura en estado estable se redujeron a 215 MB/s, y siguen liderando el grupo.
Pasando a un tamaño de transferencia de acceso aleatorio aún más pequeño de 4K, nos acercamos al tamaño de paquete que se podría encontrar en un entorno de acceso aleatorio intenso, como una configuración de servidor con varias máquinas virtuales que acceden al mismo arreglo. En la primera prueba, observamos el rendimiento de lectura 4K ampliado y cómo escala desde una profundidad de cola de 1 hasta un máximo de 64.
Al observar nuestro gráfico de aumento de 4K aleatorio, notamos un sólido desempeño de la Ultrastar SSD400S.B, clasificándose por debajo de la eSSD de Toshiba con una velocidad máxima de lectura de 4K de 57,217 IOPS a una profundidad de cola de 64. Tenga en cuenta que la SSD400S.B y la SSD400M comparten básicamente el mismo perfil de rendimiento de lectura 4K.
Nuestra próxima prueba analiza el rendimiento de escritura aleatoria de 4K en una profundidad de cola estática de 32 y los resultados se registran y promedian una vez que las unidades alcanzan el estado estable. Si bien el rendimiento de IOPS es una buena métrica para medir el rendimiento de estado estable, otra área clave de interés es la latencia media y máxima. Cifras de latencia pico más altas pueden significar que ciertas solicitudes pueden respaldarse bajo un acceso continuo intenso.
Hitachi reclamó una velocidad máxima de carga de trabajo de escritura aleatoria de 4K de 25,500 24.312 IOPS, que encontramos en 300 95 IOPS en estado estable en nuestras pruebas. Esta velocidad fue la más alta de nuestro grupo, por encima de la Micron P1.32 basada en SLC. En estas condiciones, el Ultrastar midió 25.01 MB/s de media con un tiempo de respuesta medio de XNUMX ms. Sin embargo, el tiempo de respuesta máximo fue probablemente el más impresionante, con solo XNUMX ms.
Nuestra última serie de puntos de referencia sintéticos compara ambas unidades empresariales en una serie de cargas de trabajo mixtas de servidor con una profundidad de cola estática de 32. Al igual que los puntos de referencia sintéticos al comienzo de esta revisión, estas pruebas también se miden en estado estable. Cada una de nuestras pruebas de perfil de servidor tiene una fuerte preferencia por la actividad de lectura, que va desde un 67 % de lectura con nuestro perfil de base de datos hasta un 100 % de lectura en nuestro perfil de servidor web.
El primero es nuestro perfil de base de datos, con una mezcla de carga de trabajo de 67 % de lectura y 33 % de escritura centrada principalmente en tamaños de transferencia de 8K.
Probando con nuestro perfil de base de datos IOMeter, Hitachi SSD400S.B lideró el grupo, superando a los otros SSD empresariales basados en SLC que hemos probado. En comparación con el eMLC SSD400M que ofrecía 15,441 400 IOPS, el SSD21,849S.B basado en SLC llegó con una velocidad de XNUMX XNUMX IOPS.
El siguiente perfil analiza un servidor de archivos, con un 80 % de carga de trabajo de lectura y un 20 % de escritura distribuidos en múltiples tamaños de transferencia que van desde 512 bytes hasta 64 KB.
Al cambiar a una configuración de servidor de archivos con una combinación mucho más amplia de tamaños de transferencia, Hitachi Ultrastar SSD400S.B aún mantuvo su liderazgo, con un rendimiento de 20,193 14,488 IOPS, en comparación con 400 XNUMX IOPS del SSDXNUMXM basado en eMLC.
Nuestro perfil de servidor web es de solo lectura con una variedad de tamaños de transferencia de 512 bytes a 512 KB.
En una configuración de solo lectura, Toshiba MKx001GRZB pudo ofrecer velocidades de transferencia más altas, midiendo 24,193 19,373 IOPS en comparación con 400 18,593 IOPS de Ultrastar SSD400S.B o XNUMX XNUMX IOPS de eMLC SSDXNUMXM.
El último perfil analiza una estación de trabajo, con una mezcla del 20 % de escritura y del 80 % de lectura mediante transferencias de 8K.
En una configuración de estación de trabajo, la Hitachi Ultrastar SSD400S.B quedó ligeramente por debajo de la Toshiba MKx001GRZB, midiendo 25,291 26,337 IOPS frente a las XNUMX XNUMX IOPS de Toshiba.
Consumo de energía empresarial
Cuando se trata de elegir unidades para el centro de datos u otro entorno de almacenamiento densamente empaquetado, el rendimiento no es la única métrica en la que las empresas están interesadas cuando buscan SSD o discos duros. El consumo de energía puede ser un gran problema en ciertos casos, por lo que tiene sentido que desee saber cómo funcionaría una unidad bajo una carga de trabajo constante.
En la sección Enterprise Power de esta revisión, observamos cada unidad en las mismas condiciones que usamos para probar las velocidades de lectura y escritura anteriormente. Esto incluye transferencias secuenciales y aleatorias de 2 MB con una profundidad de cola de 4 y pequeñas transferencias aleatorias de lectura y escritura de 4K con una profundidad de cola de 32. Al igual que con nuestras pruebas anteriores, estamos midiendo todas las cifras en un estado estable para que la unidad funcione al máximo condiciones hambrientas de energía.
En todas las condiciones excepto en el arranque, Hitachi Ultrastar SSD400S.B utilizó 4.35 vatios o menos. Esto es menos que el propio SSD400M basado en eMLC de Hitachi. La actividad con mayor consumo de energía para el SSD400S.B fue la escritura secuencial QD4 de 2 MB, con un promedio de 4.35 vatios durante la duración de la prueba. El segundo fue la escritura aleatoria 4K QD32 con 3.34 vatios, el tercero fue la lectura secuencial QD4 con 2.91 vatios, seguido de la lectura constante 4K QD32 que llegó en cuarto lugar con 2.39 vatios.
Si bien un gran impulso para un eMLC SSD en un entorno de centro de datos está relacionado con el costo por GB e IOPS/vatio, todavía existe la necesidad de modelos basados en SLC de alta resistencia y alto rendimiento. Calculamos una cifra de 20,180 4 IOPS/vatio en lectura aleatoria pura de 32K a una profundidad de cola de 7,279, cayendo a 4 IOPS/vatio si, en cambio, observa una escritura aleatoria constante de 38,481K. Esto se compara con 10,119 300 IOPS/vatio de lectura o 16,385 3,082 IOPS/vatio de escritura en el SLC Micron P001 o XNUMX XNUMX IOPS/vatio de lectura, XNUMX IOPS/vatio de escritura en el SLC Toshiba MKxXNUMXGRZB. Realmente se reduce a las necesidades del negocio, encontrar la mejor combinación de potencia y rendimiento (o simplemente rendimiento directo) que se tenga en cuenta al comprar el SSD o el disco duro.
Conclusión
Teníamos expectativas bastante altas cuando analizamos la Hitachi Ultrastar SSD400S.B, dado el buen desempeño de la eMLC SSD400M. Esperábamos que la nueva colaboración Intel/Hitachi basada en SLC fuera aún mejor y el SSD400S.B no nos decepcionó. El SSD empresarial ocupó los primeros lugares en muchos de nuestros puntos de referencia con una carga de trabajo mixta de lectura/escritura. También se desempeñó muy bien en nuestras pruebas de lectura/escritura secuencial y aleatoria de bloques grandes y en nuestra prueba de estado estable de escritura aleatoria de 4K.
Al observar su rendimiento en todas las áreas, retrocedió ligeramente en la configuración del servidor web de solo lectura y en nuestra prueba de lectura 4K mejorada, donde el Toshiba MKx001GRZB ocupó la primera posición. Sin embargo, Hitachi ofreció un rendimiento más equilibrado en todo momento. Dada la SLC NAND de alta resistencia, esperaríamos ver esta unidad utilizada en escenarios con una gran actividad de escritura durante la vida útil de la unidad. Hitachi califica al Ultrastar SSD400S.B para que dure entre 9 PBW y 35 PBW, según la capacidad.
Al igual que la iteración eMLC, vemos claros beneficios de la colaboración entre Intel e Hitachi. Intel ofrece un controlador SSD de eficacia probada y muchos conocimientos sobre NAND, y Hitachi proporciona su profundo conocimiento del almacenamiento, incluida la interfaz SAS. El esfuerzo combinado es especial, lo que convierte al SSD400S.B en una de las principales ofertas de SSD empresariales hasta la fecha para entornos de uso intensivo que necesitan soportar un alto rendimiento de lectura y escritura.
Ventajas
- Sólido rendimiento de cargas de trabajo mixtas
- Mejor consumo de energía que Ultrastar SSD400M basado en eMLC
- Gran velocidad de estado estable 4K
- Diseñado para trabajar en una amplia envolvente térmica
Desventajas
- Más débil que Toshiba MKx001GRZB en nuestra prueba 4K mejorada y prueba de servidor web de solo lectura
Resumen Final
El Hitachi Ultrastar SSD400S.B ofrece un excelente rendimiento de cargas de trabajo mixtas, con una puntuación en la cima o cerca de ella en comparación con otras SSD empresariales SLC. Agregue el conjunto de características SSD empresariales, la herencia de la unidad y el bajo consumo de energía, y Hitachi publica una oferta integral lista para un uso empresarial intenso.
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