A inizio febbraio, Hitachi ha ampliato la sua linea di SSD enterprise con l'Ultrastar SSD400S.B. Sulla scia del modello SSD400S originale, la versione .B è la prima del settore a utilizzare la tecnologia NAND SLC a 25 nm. Strutturalmente, le due unità sono quasi identiche, la differenza risiede semplicemente nel die NAND, che passa da 34 nm SLC a 25 nm SLC. Entrambe le unità sfruttano un'interfaccia SAS a 6 Gb/s e memoria NAND Intel, con firmware e controller sviluppati congiuntamente da Hitachi e Intel. L'SSD400S.B si posiziona come SSD enterprise di punta di Hitachi e affianca l' Ultrastar SSD400M con tecnologia eMLC.
Come notato in dettaglio nella nostra recensione dell'SSD400M, la partnership Hitachi/Intel attorno a questi drive è un modello di successo. Hitachi è stata in grado di sfruttare le proprie conoscenze in materia di storage e IP, in particolare per quanto riguarda l'interfaccia SAS, mentre Intel ha portato sul tavolo una forte ingegneria del firmware e tecnologie di gestione flash. I risultati che abbiamo visto sono stati molto buoni. In questo caso SSD400S.B sfrutta la partnership per fornire storage a throughput elevato per ambienti aziendali con carichi di lavoro misti elevati (lettura/scrittura).
Dal punto di vista delle prestazioni, SSD400S.B è pronto a fornire letture sequenziali fino a 536 MB/s, scritture di 502 MB/s e IOPS di lettura 4K casuali di 57,500 e IOPS di scrittura di 25,500. Oltre alle prestazioni della singola unità, Hitachi offre anche una gestione proprietaria della perdita di potenza e una solida resistenza. L'SSD da 400 GB supporta fino a 35 PB di scritture casuali nell'arco dei cinque anni di vita dell'unità, il che equivale a 19.2 TB di scritture al giorno. Hitachi elenca anche un tasso di guasto annuale (AFR) incredibilmente basso, pari allo 0.44%.
Gli SSD Ultrastar SSD400S.B sono disponibili con capacità da 100 GB, 200 GB e 400 GB in un fattore di forma da 2.5" e sono coperti da una garanzia di cinque anni.
Specifiche Hitachi Ultrastar SSD400S.B
- Capacità
- 400GB
- HUSSL4040BSS600
- HUSSL4040BSS601 con crittografia TGC
- 200GB
- HUSSL4020BSS600
- HUSSL4020BSS601 con crittografia TGC
- 100GB
- HUSSL4010BSS600
- HUSSL4010BSS601 con crittografia TGC
- 400GB
- Interfaccia: doppia porta SAS 6Gb/s
- Controller Intel EW29AA31AA1
- Cella Intel a livello singolo (SLC) NAND x 25 da 40 nm (736 GB grezza, 400 GB utilizzabili)
- Cache SDRAM DDR2 Micron
- Fattore di forma: 2.5 pollici, altezza z 15 mm
- Prestazioni di trasferimento
- Velocità di lettura (sequenziale 64K): 536 MB/s
- Velocità effettiva di scrittura (64 KB sequenziale): 502 MB/s
- IOPS massimi in lettura (4K casuale) 57,500
- IOPS massimi in scrittura (4K casuale) 25,500
- Resistenza (scrittura casuale):
- Capacità 400 GB – 35 PB
- Capacità 200 GB – 18 PB
- Capacità 100 GB – 9 PB
- Tasso di errore (bit non recuperabili letti) 1 su 1016
- MTBF – 2.0 milioni
- Potenza
- In funzione (W, tipico) 5.5
- Inattivo (W) 1.7
- Efficienza del consumo energetico (IOPS/Watt) – 8,360
- Garanzia di cinque anni
- Dimensioni (larghezza x profondità, altezza mm) – 70.1 x 100.6 x 15
- Peso (massimo): 222 g (400 GB)
- Temperatura ambiente da 0 a 60ºC
- Shock (onda semisinusoidale) 1000G (0.5 ms), 500G (2 ms)
- Vibrazioni (G RMS casuale) - 2.16, tutti gli assi, da 5 a 700 Hz
Progettazione e smontaggio
Hitachi Ultrastar SSD400S.B ha un corpo liscio in acciaio inossidabile, stampato nella forma precisa di un'unità da 2.5 pollici con un'altezza di 15 mm. Sulla parte superiore l'unità è rifinita con un unico adesivo bianco che occupa l'intera superficie superiore, descrivendo l'unità fino alle certificazioni e alla revisione del firmware. La parte inferiore include adesivi aggiuntivi, che ribadiscono il numero di serie e il numero di parte dell'unità. Il corpo è piuttosto semplice e pulito dall'esterno, con un peso considerevole di 205 grammi, gran parte del quale è legato alla dissipazione termica interna. Tenendo presente i progetti di raffreddamento dei data center all'aperto (utilizzando l'aria esterna anziché l'aria raffreddata o condizionata) e una spinta generale per ridurre i costi energetici associati al raffreddamento, Hitachi offre all'Ultrastar SSD400S.B una temperatura operativa massima di 70°C / 158°F.
Il profilo laterale del drive mostra chiaramente le due sezioni che compongono il corpo dell'SSD400S.B. Hitachi utilizza posizioni delle viti standard del settore sul lato e sul fondo dell'SSD per il montaggio verticale o orizzontale.
La parte anteriore dell'Ultrastar SSD400S.B include solo il connettore SAS dual-link da 6.0 Gb/s, senza connessioni aggiuntive visibili dall'esterno dell'unità.
L'apertura dell'unità mostra alcune delle caratteristiche di dissipazione termica dell'Ultrastar SSD400S.B e spiega da dove proviene parte del peso dell'unità. Entrambi i coperchi superiore e inferiore sono dotati di spessi cuscinetti termici per dissipare il calore dai componenti chiave dell'SSD. Il coperchio superiore include un dissipatore di calore aggiuntivo per aumentare ulteriormente la quantità di energia che il corpo della custodia può assorbire dai circuiti interni che si riscaldano durante un utilizzo intenso. Il design dell'SSD è diviso in due parti, con il controller rivolto verso l'interno tra ciascun circuito. Il pad bianco nella sezione inferiore del case è progettato per allontanare il calore dalla parte inferiore del controller, con i pad termici rosa rivolti ai pezzi NAND. Il corpo è reso il più piatto possibile all'esterno, per consentire un maggiore contatto superficiale con gli alloggiamenti delle unità per disperdere l'energia termica nel case del server ed eventualmente fuoriuscire attraverso il raffreddamento ad aria forzata.
Il cuore di Hitachi Ultrastar SSD400S.B è un processore Intel EW29AA31AA1, che utilizza un firmware co-sviluppato da Hitachi e Intel. Per la cache l'SSD400S.B utilizza quattro pezzi di memoria Micron SDRAM.
Su entrambi i circuiti sono distribuiti 40 pezzi di Intel SLC NAND. Questo è diviso tra 34 pezzi di NAND da 16 GB e 6 pezzi di NAND da 32 GB. Questi danno un totale di 736 GB di NAND grezza, anche se sono utilizzabili solo 400 GB. Questo spazio riservato viene utilizzato per la garbage collection in background, il livellamento dell'usura e la gestione dei guasti dello stampo in modo da non rallentare o disabilitare l'unità durante la sua vita.
Le sezioni rivolte verso l'interno del circuito includono il controller Intel EW29AA31AA1, NAND aggiuntiva, nonché la lunga interfaccia che collega entrambe le metà dell'SSD.
Di seguito sono mostrate le due sezioni rivolte all'esterno dell'Hitachi Ultrastar SSD400S.B.
Si noti che questo design di SSD non utilizza ultracondensatori. Hitachi ha invece optato per dieci condensatori organici KEMET (KO-CAP) a base di tantalio. Questi condensatori hanno una durata maggiore e non si espandono o si degradano rapidamente come altre alternative. Una configurazione simile è stata riscontrata sia nell'SSD Intel 320 per il mercato consumer che nell'SSD Intel 710 per il mercato enterprise.
Questi condensatori danno all'unità tempo sufficiente per trasferire la SDRAM nella NAND, sebbene la quantità effettiva di tempo di mantenimento non sia specificata.
Benchmark aziendali
L'unità Hitachi Ultrastar SSD400S.B utilizza memoria NAND SLC Intel a 25 nm, un controller Intel EW29AA31AA1 e un'interfaccia SAS a 6.0 Gb/s; l'unità in prova è da 400 GB. I dispositivi di confronto utilizzati per questa recensione includono i seguenti SSD enterprise testati di recente: Micron P300 (100 GB, Marvell 9174, NAND SLC Micron a 34 nm, SATA), Toshiba MKx001GRZB (400 GB, Marvell 9032, NAND SLC Toshiba a 32 nm, SAS) e Hitachi Ultrastar SSD400M (400 GB, controller Intel EW29AA31AA1, NAND eMLC Intel a 25 nm, SAS). Tutti gli SSD enterprise sono stati testati sulla nostra piattaforma di test enterprise basata su un Lenovo ThinkServer RD240 . Tutti i valori di IOMeter sono rappresentati come valori binari per velocità in MB/s.
Il nostro primo test esamina la velocità in un ambiente di scrittura sequenziale con trasferimenti a blocchi di grandi dimensioni. Questo particolare test utilizza una dimensione di trasferimento di 2 MB con IOMeter, con allineamento del settore 4k e misura le prestazioni con una profondità di coda di 4. In questo scenario Hitachi dichiara una velocità di lettura massima di 536 MB/s e una velocità di scrittura di 502 MB/s per il suo Ultrastar da 400 GB. SSD400S.B.
Nel nostro test di trasferimento sequenziale a blocchi di grandi dimensioni, l'Ultrastar SSD400S.B ha registrato velocità di lettura di 532 MB/s e velocità di scrittura in stato stazionario di 510 MB/s. La velocità di lettura è risultata leggermente inferiore alle stime di Hitachi, ma la velocità di scrittura è risultata superiore alle velocità elencate. Questi benchmark lineari pongono l'SSD400S.B in cima alla nostra classifica.
Passando a un profilo ad accesso casuale, ma mantenendo comunque una dimensione di trasferimento a blocchi di 2 MB, iniziamo a vedere come variano le prestazioni in un ambiente multiutente. Questo test mantiene lo stesso livello di profondità della coda pari a 4 utilizzato nel precedente benchmark di trasferimento sequenziale.
Con il passaggio ai trasferimenti casuali di grandi blocchi, l'Hitachi Ultrastar SSD400S.B ha mantenuto il suo vantaggio nella velocità di lettura, misurando 533 MB/s. La sua velocità di scrittura in stato stazionario è scesa a 215 MB/s, rimanendo ancora in testa alla classifica.
Passando a una dimensione di trasferimento ad accesso casuale ancora più piccola di 4K, ci avviciniamo alla dimensione del pacchetto che potrebbe essere trovata in un ambiente ad accesso casuale pesante come un'impostazione server con più VM che accedono allo stesso array. Nel primo test esaminiamo le prestazioni di lettura espanse 4K e come scala da una profondità di coda di 1 a un massimo di 64.
Osservando il nostro grafico casuale a scalare 4K, abbiamo notato ottime prestazioni dell'Ultrastar SSD400S.B, classificandosi sotto l'eSSD Toshiba con una velocità di lettura massima 4K di 57,217 IOPS con una profondità di coda di 64. Si noti che SSD400S.B e SSD400M condividono sostanzialmente lo stesso profilo di prestazioni di lettura 4K.
Il nostro prossimo test esamina le prestazioni di scrittura casuale 4K con una profondità di coda statica di 32 e i risultati vengono registrati e calcolata una media una volta che le unità hanno raggiunto lo stato stazionario. Sebbene le prestazioni IOPS siano un buon parametro per misurare le prestazioni in stato stazionario, un'altra area di interesse chiave riguarda la latenza media e di picco. Valori di latenza di picco più elevati possono significare che è possibile eseguire il backup di alcune richieste in caso di accesso continuo e intenso.
Hitachi ha affermato una velocità di picco del carico di lavoro di scrittura casuale 4K di 25,500 IOPS, che abbiamo riscontrato essere 24.312 IOPS in stato stazionario durante i nostri test. Questa velocità si è classificata al primo posto nel nostro gruppo, al di sopra del Micron P300 basato su SLC. In queste condizioni l'Ultrastar ha misurato una media di 95MB/s con un tempo di risposta medio di 1.32ms. Il tempo di risposta massimo è stato probabilmente il più impressionante, arrivando a soli 25.01 ms.
La nostra ultima serie di benchmark sintetici confronta entrambe le unità aziendali in una serie di carichi di lavoro misti di server con una profondità di coda statica di 32. Come i benchmark sintetici all'inizio di questa recensione, anche questi test sono misurati in stato stazionario. Ciascuno dei nostri test sul profilo del server ha una forte preferenza verso l'attività di lettura, che va dal 67% letto con il nostro profilo database al 100% letto nel nostro profilo server web.
Il primo è il nostro profilo database, con un mix di carico di lavoro del 67% in lettura e del 33% in scrittura incentrato principalmente sulle dimensioni di trasferimento di 8K.
Nei test con il nostro profilo IOMeter del database, l'Hitachi SSD400S.B ha guidato il gruppo, superando gli altri SSD aziendali basati su SLC che abbiamo testato. Rispetto all'eMLC SSD400M che offriva 15,441 IOPS, l'SSD400S.B basato su SLC è arrivato con una velocità di 21,849 IOPS.
Il profilo successivo esamina un file server, con un carico di lavoro dell'80% in lettura e del 20% in scrittura distribuito su più dimensioni di trasferimento che vanno da 512 byte a 64 KB.
Passando all'impostazione File Server con un mix molto più ampio di dimensioni di trasferimento, l'Hitachi Ultrastar SSD400S.B ha comunque mantenuto la leadership, con prestazioni che misurano 20,193 IOPS, rispetto ai 14,488 IOPS dell'SSD400M basato su eMLC.
Il nostro profilo del server web è di sola lettura con una gamma di dimensioni di trasferimento da 512 byte a 512 KB.
In modalità di sola lettura, il Toshiba MKx001GRZB è stato in grado di offrire velocità di trasferimento più elevate, misurando 24,193 IOPS rispetto ai 19,373 IOPS dell'Ultrastar SSD400S.B o 18,593 IOPS dell'eMLC SSD400M.
L'ultimo profilo riguarda una workstation, con una miscela del 20% di scrittura e dell'80% di lettura utilizzando trasferimenti da 8K.
In un ambiente workstation, l'Hitachi Ultrastar SSD400S.B è arrivato leggermente sotto il Toshiba MKx001GRZB, misurando 25,291 IOPS contro i 26,337 IOPS del Toshiba.
Consumo energetico aziendale
Quando si tratta di scegliere le unità per il data center o altri ambienti di archiviazione densamente popolati, le prestazioni non sono l'unico parametro a cui le aziende sono interessate quando esaminano SSD o dischi rigidi. Il consumo energetico può essere un grosso problema in alcuni casi, quindi è logico che tu voglia sapere come si comporterebbe un'unità con un carico di lavoro costante.
Nella sezione Enterprise Power di questa recensione, esaminiamo ciascuna unità nelle stesse condizioni utilizzate per testare le velocità di lettura e scrittura in precedenza. Ciò include trasferimenti sequenziali e casuali da 2 MB con una profondità della coda di 4 e piccoli trasferimenti casuali in lettura e scrittura da 4K con una profondità della coda di 32. Come per i nostri test precedenti, stiamo misurando tutte le cifre in uno stato stazionario per mettere l'unità nella sua massima funzionalità. condizioni assetate di potere.
In tutte le condizioni tranne l'avvio, l'Hitachi Ultrastar SSD400S.B ha utilizzato 4.35 watt o meno. Questo è inferiore a quello dell'SSD400M basato su eMLC di Hitachi. L'attività più energivora per l'SSD400S.B è stata la scrittura sequenziale QD4 da 2 MB, utilizzando una media di 4.35 watt per tutta la durata del test. La seconda è stata la scrittura casuale 4K QD32 utilizzando 3.34 watt, la terza è stata la lettura sequenziale QD4 utilizzando 2.91 watt seguita dalla lettura costante 4K QD32 che è arrivata al quarto posto con bisogno di 2.39 watt.
Sebbene una grande spinta per un SSD eMLC in un ambiente data center riguardi il costo per GB e IOPS/Watt, esiste ancora la necessità di modelli basati su SLC ad alta resistenza e prestazioni elevate. Abbiamo calcolato una cifra di 20,180 IOPS/watt in lettura 4K casuale pura con una profondità di coda di 32, scendendo a 7,279 IOPS/watt se si guarda invece alla scrittura casuale 4K stabile. Questo rispetto a 38,481 IOPS/watt in lettura o 10,119 IOPS/watt in scrittura sull'SLC Micron P300 o 16,385 IOPS/watt in lettura, 3,082 IOPS/watt in scrittura sull'SLC Toshiba MKx001GRZB. Dipende davvero dalle esigenze dell'azienda, trovare la migliore combinazione di potenza e prestazioni (o semplicemente prestazioni semplici) da tenere in considerazione quando si acquista l'SSD o il disco rigido.
Conclusione
Avevamo aspettative piuttosto alte durante la recensione dell'Hitachi Ultrastar SSD400S.B, viste le prestazioni dell'eMLC SSD400M. Ci aspettavamo che la nuova collaborazione Intel/Hitachi basata su SLC fosse ancora migliore e l'SSD400S.B non ha deluso. L'SSD aziendale ha conquistato i primi posti in molti dei nostri benchmark con un carico di lavoro misto di lettura/scrittura. Ha funzionato molto bene anche nei nostri test di lettura/scrittura casuale e sequenziale su grandi blocchi e nel nostro test in stato stazionario di scrittura casuale 4K.
Osservando le sue prestazioni in tutte le aree, è leggermente diminuito nell'impostazione del server Web di sola lettura e nel nostro test di lettura 4K incrementato, dove il Toshiba MKx001GRZB ha preso la prima posizione. Tuttavia, l'Hitachi ha offerto prestazioni più bilanciate. Considerata la NAND SLC ad alta resistenza, ci aspetteremmo di vedere questa unità utilizzata in scenari con attività di scrittura intensa per tutta la vita dell'unità. Hitachi valuta che l'Ultrastar SSD400S.B duri tra 9 PBW e 35 PBW a seconda della capacità.
Proprio come l’iterazione eMLC, vediamo chiari vantaggi dalla collaborazione tra Intel e Hitachi. Intel offre un controller SSD collaudato nel tempo e un vasto know-how NAND, mentre Hitachi fornisce la sua profonda conoscenza dello storage, inclusa l'interfaccia SAS. Lo sforzo combinato è speciale e rende SSD400S.B una delle principali offerte SSD aziendali fino ad oggi per ambienti ad uso intensivo che devono supportare prestazioni di lettura e scrittura pesanti.
Pro
- Ottime prestazioni con carichi di lavoro misti
- Migliore consumo energetico rispetto all'Ultrastar SSD400M basato su eMLC
- Ottima velocità 4K in stato stazionario
- Progettato per funzionare in un ampio involucro termico
Contro
- Più debole del Toshiba MKx001GRZB nel nostro test 4K e nel test del server Web di sola lettura
Conclusione
Hitachi Ultrastar SSD400S.B offre eccezionali prestazioni con carichi di lavoro misti, ottenendo un punteggio pari o vicino al massimo rispetto ad altri SSD aziendali SLC. Aggiungi l'insieme di funzionalità SSD aziendali, patrimonio di unità e basso consumo energetico e Hitachi pubblica un'offerta a tutto tondo pronta per un uso aziendale intenso.
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