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Examen du SSD d'entreprise HGST Ultrastar SSD800MM

by examen du stockage

Le SSD d'entreprise HGST Ultrastar SSD800MM est le deuxième SSD à interface SAS 12 Gb/s disponible sur le marché et comprend des contrôleurs Intel/HGST co-développés et une NAND MLC 25 nm. Le SSD800MM, qui comme son nom l'indique offre jusqu'à 800 Go de capacité, s'intègre dans une nouvelle famille de disques présentée par HGST. Les autres SSD de la série sont les SSD800MH et SSD1000MR, et toute la gamme a été conçue pour les applications les plus exigeantes telles que l'analyse de données volumineuses, le trading haute fréquence, les services bancaires en ligne et le cloud computing. De plus, le SSD800MM est conçu pour être économe en énergie avec une option permettant de choisir entre 9 W ou 11 W de consommation d'énergie pour tirer parti de l'efficacité énergétique ou des performances.


Le SSD d'entreprise HGST Ultrastar SSD800MM est le deuxième SSD à interface SAS 12 Gb/s disponible sur le marché et comprend un contrôleur Intel/HGST co-développé et une NAND MLC 25 nm. Le SSD800MM, qui comme son nom l'indique offre jusqu'à 800 Go de capacité, s'intègre dans une nouvelle famille de disques présentée par HGST. Les autres SSD de la série sont les SSD800MH et SSD1000MR, et toute la gamme a été conçue pour les applications les plus exigeantes telles que l'analyse de données volumineuses, le trading haute fréquence, les services bancaires en ligne et le cloud computing. De plus, le SSD800MM est conçu pour être économe en énergie avec une option permettant de choisir entre 9 W ou 11 W de consommation d'énergie pour tirer parti de l'efficacité énergétique ou des performances.

Les trois disques de la nouvelle famille SAS 12 Gb/s divergent le plus en termes d'endurance et de performances. L'Ultrastar SSD800MM que nous examinons est évalué avec une endurance allant jusqu'à 10 écritures complètes sur disque par jour (DW/D) pendant cinq ans, tandis que le plus grand modèle d'endurance SSD800MH est évalué à 25 DW/D et le SSD1000MR soucieux de son budget est évalué à 2 jours/j. En dehors de cela, le SSD800MM est également évalué à 14.6 Po écrits contre 36.5 Po sur le SSD800MM. Ce n'est pas seulement l'endurance qui sépare ces SSD de pointe les uns des autres. Les IOPS respectives en lecture et en écriture sont les suivantes : SSD800MH - 145,000 100,000/800 145,000 ; SSD70,000MM – 1000 145,000 IOPS/20,000 XNUMX écritures ; SSDXNUMXMR – XNUMX XNUMX/XNUMX XNUMX.

Comme nous en avons discuté dans notre test du SSD Toshiba PX02SM, ce disque et le SSD800MM sortent des sentiers battus dès que les HBA SAS 12 Gb/s n'ont pas encore été commercialisés. Cela signifie que pour l'instant, certaines performances seront limitées par les disques utilisant la rétrocompatibilité via SAS 6Gb/s, bien que le débit via cette interface soit toujours élevé. HGST indique que les utilisateurs de 6 Gb/s bénéficieront toujours d'améliorations des performances de petits blocs, et lorsque la disponibilité du marché apportera une utilisation complète de 12 Gb/s, les transferts de gros blocs seront encore plus impressionnants.

HGST propose également son Ultrastar 12Gb/s SAS SSD800MM avec différentes versions de cryptage ou pas du tout. Les organisations auront non seulement la possibilité, mais elles peuvent également sélectionner le cryptage Trusted Computing Group (TCG), le cryptage TCG + FIPS 140, ou elles peuvent choisir d'avoir une fonctionnalité de nettoyage crypto pour effacer le disque en toute sécurité.

Le HGST Ultrastar SSD800MM est disponible dès maintenant et est livré avec une garantie de cinq ans avec jusqu'à 36.5 Po d'écriture.

Spécifications HGST Ultrastar SSD800MM

  • Capacités
    • 200 Go (HUSMM8080ASS200)
    • 400 GB (HUSMM8040ASS200)
    • 800 Go (HUSMM8020ASS200)
    • Le nombre final indique si le lecteur dispose d'une désinfection cryptographique (0), d'un cryptage TCG (1), d'aucun cryptage (4) ou d'un cryptage certifié TCG + FIPS (5)
  • NAND : MLC 25nm
  • Interface : SAS 6Gb/s et 12Gb/s
  • Performance
    • Lecture séquentielle (soutenue) : 1150 Mo/s
    • Écriture séquentielle (soutenue) : 700 Mo/s
    • Lecture aléatoire 4k (IOPS) : 145,000 XNUMX
    • Écriture aléatoire 4k (IOPS) : 70,000 XNUMX
  • Environnemental
    • Température ambiante : 0° à 60°C
    • Choc (demi-onde sinusoïdale) : 1000 0.5 G (500 ms) ; 2G (XNUMXms)
    • Vibration, aléatoire (G RMS) : 2.16, tous axes (5-700 Hz)
  • Endurance TBW : 9.1 Po (200 Go), 18.3 Po (400 Go), 36.5 Po (800 Go)
  • MTBF : 2 millions d'heures
  • Dimensions (LxPxH): 70.1 mm x 100.6 mm x 15.0 mm
  • Poids: 70g
  • Garantie limitée d'un an

Concevoir et construire

Comme pour la majorité des SSD d'entreprise hautes performances, l'Ultrastar SSD800MM est disponible dans un facteur de forme de 2.5 pouces à une hauteur de 15 mm. Le design extérieur est sans fioritures avec une construction en métal solide et durable.

À l'avant du SSD800MM se trouve la connexion SAS standard de l'industrie pour l'alimentation et les données, qui est compatible avec SAS 12 Gb/s et rétrocompatible avec SAS 12 Gb/s.

À l'intérieur, il y a un contrôleur Intel co-marqué DB29AA11B0 SAS 12Gb/s. Notre modèle d'examen de 400 Go comprend également 18 boîtiers de puces Intel MLC NAND, chacun d'une capacité de 32 Go. La capacité brute du disque est donc de 576 Go et sa capacité non formatée est de 400 Go.

Contexte des tests et comparables

Le HGST Ultrastar SSD800MM utilise un contrôleur Intel DB29AA11B0 comarqué et une NAND MLC 25 nm avec une interface prenant en charge SAS 12 Gb/s. Dans cette revue, nous montrons les performances SAS 6 Gb/s sur notre plate-forme ThinkServer RD630 stabilisée utilisant un HBA LSI 9207-8i ainsi que les premières performances SAS 12 Gb/s utilisant un échantillon bêta d'un nouveau HBA 9300-8e avec un câble personnalisé.

Comparables pour cet avis :

  • Toshiba PX02SM (400 Go, contrôleur Marvell comarqué TC58NC9036GTC, Toshiba 24nm eMLC NAND, 12Gb/s SAS)
  • Toshiba MKx001GRZB eSSD (400 Go, Marvell 88SS9032-BLN2, Toshiba 32nm SLC NAND, 6.0Gb/s SAS)
  • OCZ Talos 2C (480 Go, contrôleur SandForce SF-2282, Intel 25nm MLC NAND, 6.0Gb/s SAS)
  • OCZ Talos 2R (400 Go, contrôleur SandForce SF-2500, Intel 25nm MLC NAND, 6.0Gb/s SAS)
  • Hitachi SSD400M (400 Go, contrôleur Intel EW29AA31AA1, NAND eMLC Intel 25 nm, SAS 6.0 Gb/s)
  • Optimus intelligent (400 Go, contrôleur tiers, Toshiba 34nm MLC NAND, 6.0Gb/s SAS)
  • STEC s842 (série s840) (800 Go, contrôleur STEC 24950-15555-XC1, Toshiba MLC NAND, 6.0 Go/s SAS)

Tous les SSD d'entreprise SAS/SATA sont évalués sur notre plate-forme de test d'entreprise de deuxième génération basée sur un Lenovo Think Server RD630. Cette nouvelle plate-forme de test basée sur Linux comprend le dernier matériel d'interconnexion tel que le LSI 9207-8i HBA ainsi que des optimisations de planification des E/S orientées vers les meilleures performances flash. Pour les benchmarks synthétiques, nous utilisons la version 2.0.10 de FIO pour Linux et la version 2.0.12.2 pour Windows.

  • 2 x Intel Xeon E5-2620 (2.0 GHz, 15 Mo de cache, 6 cœurs)
  • Jeu de puces Intel C602
  • Mémoire – 16 Go (2 x 8 Go) 1333 Mhz DDR3 enregistrés RDIMM
  • Windows Server 2008 R2 SP1 64 bits, Windows Server 2012 Standard, CentOS 6.3 64 bits
  • LSI 9211-4i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA (pour les SSD de démarrage)
  • LSI 9207-8i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA (pour l'analyse comparative des SSD ou HDD)
  • LSI 9300-8e SAS/SATA 12.0Gb/s HBA (pour l'analyse comparative des premiers SAS 12 SSD ou HDD)
  • Adaptateur Mellanox ConnectX-3 10GbE PCIe 3.0
  • Adaptateur Mellanox ConnectX-3 InfiniBand PCIe 3.0

Cet examen couvre une portée limitée des performances du SSD800MM en mode SAS 12 Gb/s, car les premiers pilotes LSI MPT3SAS nécessaires pour le 9300-8e ne fonctionneraient sur aucune de nos plates-formes de test d'entreprise (quatre fournisseurs de serveurs différents) sous CentOS 6.2 ou CentOS. 6.3. Nous avons fait fonctionner les pilotes dans un environnement Windows Server 2012, que nous avons utilisé pour collecter des données de performances synthétiques pour le segment SAS 12 Gb/s de cette revue. En tant que tels, les résultats ne sont pas complètement des pommes avec des pommes et doivent être considérés comme un aperçu de la technologie, et non comme des données de performances finales, car la carte LSI n'est évidemment pas un produit final et il y aura probablement de nombreuses revues de logiciels d'ici la disponibilité générale du LSI. HBA SAS 12 Gb/s.

Analyse synthétique de la charge de travail d'entreprise

Les performances Flash varient tout au long de la phase de préconditionnement de chaque périphérique de stockage. Notre processus de référence de stockage d'entreprise commence par une analyse des performances du disque au cours d'une phase de préconditionnement approfondie. Chacun des disques comparables est effacé de manière sécurisée à l'aide des outils du fournisseur, préconditionné en état stable avec la même charge de travail avec laquelle l'appareil sera testé sous une charge lourde de 16 threads avec une file d'attente exceptionnelle de 16 par thread, puis testé à des intervalles définis. dans plusieurs profils de profondeur de thread/file d'attente pour afficher les performances en cas d'utilisation légère et intensive.

Tests de préconditionnement et d'état stable primaire :

  • Débit (agrégat IOPS lecture + écriture)
  • Latence moyenne (latence de lecture + écriture moyennée ensemble)
  • Latence maximale (latence maximale de lecture ou d'écriture)
  • Écart-type de latence (écart-type de lecture + écriture moyenné ensemble)

Notre analyse de charge de travail synthétique d'entreprise comprend quatre profils basés sur des tâches réelles. Ces profils ont été développés pour faciliter la comparaison avec nos références passées ainsi qu'avec des valeurs largement publiées telles que la vitesse de lecture et d'écriture maximale de 4k et 8k 70/30, qui est couramment utilisée pour les disques d'entreprise.

  • 4k
    • 100 % de lecture ou 100 % d'écriture
    • 100% 4K
  • 8k 70/30
    • 70 % de lecture, 30 % d'écriture
    • 100% 8K

Notre premier test mesure 100 % des performances d'écriture aléatoire 4k avec une charge de 16T/16Q. Dans ce contexte, la nature en rafale du HGST Ultrastar SSD800MM 12 Gb/s a atteint 106,000 65,000 IOPS, qui se sont ensuite stabilisées autour de 12 35,000 IOPS lorsque le disque s'est approché de l'état stable. Les deux chiffres étaient loin devant la concurrence. L'interface 02 Gb/s a fait une différence substantielle (XNUMX XNUMX IOPS) dans les performances en rafale pour le disque HGST, mais pas pour le Toshiba PXXNUMXSM.

Avec une charge lourde de 16T/16Q, le HGST Ultrastar SSD800MM a mesuré 2.45 ms en rafale et a augmenté jusqu'à environ 3.9 ms à l'approche de l'état stable. Ces marques ont encore une fois laissé la concurrence derrière, et encore une fois l'interface SAS 12Gb/s s'est avérée faire la différence en mode rafale pour le HGST.

En comparant la latence maximale entre les SSD, le HGST Ultrastar SSD800MM avait des temps de réponse maximaux allant de 16 à 24 ms en régime permanent. Cette plage était supérieure à la concurrence, tout comme la plage de régime permanent. Le SSD800MM sur 6 Gb/s SAS a produit une latence supérieure d'environ 10 ms. De plus, pour une latence maximale, le Toshiba PX02SM a produit environ la moitié de la latence avec une interface de 12 Gb/s par rapport à lui-même en 6 Gb/s.

En regardant encore plus près la cohérence de la latence dans notre charge de travail d'écriture aléatoire 4k, le HGST Ultrastar SSD800MM 12Gb/s s'est classé premier autour de seulement 1.2 ms, tandis que le Toshiba PX02SM 12Gb/s était plus proche de 3.5 ms. Les deux disques ont produit la moitié de l'écart comme avec 6 Gb/s.

Après 6 heures de préconditionnement, le HGST Ultrastar SSD800MM 12Gb/s offrait des performances de lecture aléatoire de 4k à 149,697 65,272 IOPS, la meilleure de sa catégorie, avec une activité d'écriture à 800 12. Encore une fois, le SSDXNUMXMM a produit les meilleurs chiffres. Cette fois, les tests à XNUMX Go/s ont donné des IOPS en lecture beaucoup plus importantes, mais des IOPS en écriture similaires.

Avec une charge de travail de 16T/16Q, le HGST Ultrastar SSD800MM 12Gb/s offrait une latence de lecture aléatoire moyenne de 4k de 1.71 ms, avec une latence d'écriture de 3.92 ms. Le 12 Gb/s a fourni 0.5 ms de latence moyenne d'activité de lecture en moins et 5 ms de moins pour l'activité d'écriture. Le Toshiba PX02SM a fonctionné à peu près aux mêmes notes sur 12 Gb/s et 6 Gb/s.

Pour une latence maximale, le HGST Ultrastar SSD800MM 12Gb/s a été détrôné avec des marques d'activité de lecture à l'arrière du groupe et des écritures au milieu du groupe. Le 6Gb/s a en fait mieux performé. Cette fois, le Toshiba PX02SM 12Gb/s a produit environ la moitié de la latence du test 6Gb/s.

En comparant la cohérence de la latence, le HGST Ultrastar SSD800MM a affiché les chiffres les plus forts en termes de cohérence de lecture et d'écriture aléatoire 4k avec le Toshiba PX02SM. Les deux disques ont largement bénéficié ici de l'interface 12 Gb/s ; ils ont produit une latence d'écart type proche de 0 pour l'activité de lecture.

Dans notre prochaine charge de travail, nous examinons un profil 8k avec un rapport mixte lecture/écriture de 70/30. Dans ce cadre, le HGST Ultrastar SSD800MM 12 Gb/s a produit le débit le plus élevé à partir d'environ 95,000 64,000 IOPS en rafale qui a ralenti à une vitesse d'environ 40,000 6 IOPS proche de l'état stable. Les performances en rafale ont fourni environ 4 6 IOPS de plus que 10,000 Gb/s, bien que, comme pour nos tests 02k, l'écart se soit considérablement réduit en régime permanent. Là, 12 Gb/s avaient 4,000 XNUMX IOPS de retard. L'avantage du Toshiba PXXNUMXSM XNUMXGb/s était plus modeste à environ XNUMX XNUMX IOPS.

La latence moyenne du HGST Ultrastar SSD800MM 12Gb/s mesurait 2.67 ms au début de notre test de préconditionnement 8K 70/30, qui a augmenté à environ 4.02 ms à l'approche de l'état stable. Le delta entre ces meilleurs chiffres et les 6 Gb/s était perceptible, bien que les notes du Toshiba PX02SM soient similaires les unes aux autres.

Sur la durée de notre test 8k 70/30, le HGST Ultrastar SSD800MM 12Gb/s et le Toshiba PX02SM se sont entrecroisés et ont délivré les meilleurs temps de réponse de pointe. Leur latence maximale mesurée en dessous de 20 ms pour la majeure partie du test. Leurs interfaces SAS 12 Gb/s se sont avérées produire environ 40 % de latence en moins.

La cohérence de latence HGST Ultrastar SSD800MM 12 Gb/s a obtenu les meilleurs résultats en offrant moins de la moitié de celle du 6 Gb/s, et elle a également été capable de repousser le Toshiba PX02SM 12 Gb/s.

Par rapport à la charge de travail fixe à 16 threads et 16 files d'attente maximales que nous avons effectuée dans le test d'écriture 100 % 4k, nos profils de charge de travail mixtes adaptent les performances à une large gamme de combinaisons thread/file d'attente. Dans ces tests, nous couvrons l'intensité de la charge de travail de 2 threads et 2 files d'attente jusqu'à 16 threads et 16 files d'attente. Dans le test étendu 8k 70/30, le HGST Ultrastar SSD800MM 12Gb/s a culminé à plus de 63,000 6 IOPS, ce qui était au sommet du groupe avec une marge significative avec le 10,000Gb/s qui était inférieur d'environ 02 12 IOPS. Le Toshiba PX6SM XNUMXGb/s avait très peu d'avantages sur ses tests XNUMXGb/s.

La latence moyenne du HGST Ultrastar SSD800MM 12Gb/s était la meilleure de sa catégorie. Il n'avait pas un grand avantage sur le 6Gb/s, mais offrait néanmoins un petit delta. Le Toshiba PX02SM n'a fourni aucun delta notable.

Pendant la durée de notre test de charge variable 8k 70/30, la latence maximale est restée très faible depuis le HGST Ultrastar SSD800MM 12Gb/s, le pic restant inférieur à 20 ms pendant la majeure partie du test jusqu'à la profondeur de la file d'attente du terminal. Il a très légèrement bondi à 21.73 ms avec la charge la plus élevée de 16T/16Q, qui était toujours le pic le plus bas parmi les SSD, devançant le Toshiba PX02SM 12Gb/s. Le test 12Gb/s a produit environ la moitié de la latence du 6Gb/s.

L'écart type a fourni des résultats similaires au précédent test de latence maximale avec le HGST Ultrastar SSD800MM 12Gb/s qui s'est encore une fois imposé dans notre environnement de test. Les chiffres du 12 Gb/s affichent environ la moitié de la latence de celui du 6 Gb/s.

Conclusion

Le HGST Ultrastar SSD800MM atteint un maximum de 800 Go, offre une faible consommation d'énergie à seulement 11 W/9 W (personnalisable) et, surtout, n'est que le deuxième disque sur le marché à proposer la nouvelle interface SAS 12 Gb/s. Le SSD800MM comprend également des contrôleurs Intel/HGST co-développés et une NAND MLC 25 nm. Avec ses frères et sœurs grand public et plus d'entrée de gamme, le SSD800MM est conçu pour gérer les charges de travail avec les exigences les plus élevées en termes de performances telles que l'analyse de données volumineuses, le trading à haute fréquence, les services bancaires en ligne et le cloud computing. HGST expédie également ces disques dans différentes variantes de cryptage pour une personnalisation encore plus grande de la sécurité des données.

Quand est venu le temps de tester le HGST Ultrastar SSD800MM à l'aide de nos tests de référence synthétiques 4k et 8k, le SSD800MM a fourni des performances exceptionnelles. À une seule exception près, il offrait le débit le plus élevé et la latence la plus faible de tous les disques comparables. Pour aller plus loin, son débit était de plusieurs dizaines de milliers d'IOPS en avance sur la concurrence, et sa latence était rarement égalée, bien que le Toshiba ait suivi le rythme en termes de latence maximale et d'écart type. Le seul domaine dans lequel le SSD800MM s'est comporté en dessous de la première place était la latence maximale de 4k dans laquelle il est tombé à l'arrière du groupe en activité de lecture et au milieu pour l'activité d'écriture.

Avec des performances aussi incroyables sur le lecteur HGST, il est quelque peu frustrant d'avoir une taille d'échantillon aussi limitée en termes de nombre de lecteurs et aucun HBA prêt pour la production avec une prise en charge complète des pilotes. Le harnais de câblage, qu'aucune entreprise sensée ne déploierait, ou ne serait éventuellement en mesure de déployer avec tous les châssis de serveur optant à la place pour des fonds de panier SAS intégrés, est encore plus important dans la phase de maturité SAS 12 Gb/s. Alternativement, LSI aurait pu utiliser un câble externe Mini SAS HD x4 (SFF-8644) vers Mini SAS x4 (SFF-8088) pour fournir un accès plus standard aux plates-formes de serveur, bien que d'autres évaluant cette technologie utilisent des plates-formes de poste de travail au lieu de serveurs. Quel que soit le cas et quelle que soit la manière dont vous y parvenez, le support Linux fait cruellement défaut à ce stade, ce qui, en plus du manque d'options HBA éprouvées, rend l'adoption du lecteur HGST improbable jusqu'à ce que les produits pris en charge atteignent le statut de production complet.

Lorsque l'écosystème sera plus développé cependant, le lecteur HGST devrait se montrer prêt pour le prime time. Malheureusement, l'autre offre SAS 12 Gb/s dans l'espace de Toshiba ne peut pas être aussi audacieuse. Dans cette revue, lorsque nous l'avons mis au travail sur le LSI SAS 12 HBA, le Toshiba PX02SM a montré de petits gains, mais les performances globales sont restées à peu près les mêmes que celles du produit dans un environnement SAS 6 hérité. Une grande partie de cela se résume à l'ingénierie, HGST et Intel ont co-développé un contrôleur fantastique qui continue de croître là où d'autres sont rapidement laissés pour compte.

Avantages

  • Les marques de test de référence synthétiques 4k et 8k sont bien supérieures aux comparables
  • Performances acquises à partir de 12 Gb/s presque à tous les niveaux lors des tests synthétiques

Inconvénients

  • Capacité maximale limitée à 800 Go
  • Performances limitées par les solutions HBA disponibles

Conclusion

Le HGST Ultrastar SSD800MM est peut-être le deuxième SSD SAS 12 Gb/s à arriver sur le marché, mais ses performances font vraiment sensation. En fait, le HGST SSD800MM établit une nouvelle norme de performance pour les SSD SAS, offrant des débits énormes sous Windows.

Page produit HGST Ultrastar SSD800MM

MISE À JOUR 2/13/2014 – Examen HGST SSD80MM mis à jour avec Plate-forme SAS3