Ultrastar Helium Platform (He 6 ) ハードドライブファミリーは、データ量の急増に直面している企業向けに、容量をさらに向上させるためのHGSTの最新の取り組みです。Heliumドライブは、容量6TBの単一ポイントで提供され、これは今日の主要な4TB容量製品よりも50%向上しており、SATAまたはSAS 6Gb/sインターフェースのいずれかを選択できます。ドライブは、スピンドル速度7,200RPM、ディスクバッファ64MB、ドライブ持続スループット177MB/sを提供します。しかし、このドライブの最も興味深い技術的部分は、摩擦を低減するために内部にヘリウムを封入した密閉型ドライブであるという点です。HGSTはこの技術をHelioSealと呼んでおり、基本的にディスクとヘッドによって引き起こされる空気の乱れを低減し、標準的な3.5インチハードドライブフォームファクタにより多くのプラッタを挟み込むことを可能にします。摩擦の低減は、HGSTの測定によるとアイドル時の消費電力が23%削減され、所有コストの削減にもつながるため、必要な電力も少なくて済む。HGSTは、現在ほとんどの4TBドライブで使用されている4枚または5枚のプラッタに対し、7枚のプラッタを使用してHeliumの6TB容量を実現している。興味深いことに、これは、より高密度のプラッタを使用することでプラットフォームの容量をさらに拡張できる可能性を示唆しており、Heliumは、密度とドライブ容量を向上させるためにHAMRテクノロジー（SMRは用途が限られている）を使用する次世代の主流ハードドライブへの非常に魅力的な橋渡しとなる可能性がある。
現在のシステムのアップグレードが遅れている企業にとって、6 TB の意味ははるかに意味があります。多くの場合、古いストレージ アレイは 2 TB または 3 TB ハード ドライブを利用しています。つまり、Helium ドライブを使用することで、これらの組織は同じラック U 数で 2 倍または 3 倍のストレージ密度の向上について話している可能性があります。もちろん、これは HGST だけの利点ではありません。他のベンダーも同様に大容量ドライブを市場に投入していますが、HGST は 6 TB ハードドライブを量産した最初の企業にすぎません。ただし、TB 単位で評価すると、密度が急上昇すると、かなりの金銭的利益がもたらされます。 TB あたりの消費電力が劇的に向上し、容量の増加により TB あたりのデータセンターの重量 (高床式にとって重要) も向上します。また、ヘリウム ドライブは 50 台のプラッター ドライブよりも XNUMXg 軽量です。
ただし、HGST の観点から見た大きな問題は、主流のストレージ ベンダーがどれだけ早く Helium ドライブを認定して採用するかということです。新しいテクノロジーであるため、特に他のすべての HDD ベンダーが 5TB および 6TB ハード ドライブへの従来のパス (非密閉ドライブ) を採用していることを考慮すると、ベンダーや企業ユーザーは密閉ドライブの採用に消極的になる可能性があるという考え方があります。 HDD ベンダーがヘリウムを含む新しいエキサイティングな方法でお互いに分離するにつれて、最近ではあまり意味がなくなってきているように見える「単一ソース」の議論もあります。これらの問題はすべて、ヘリウムが大きな役割を果たしていると見られる空間では多少緩和されます。独自に導入する場合、またはハイパースケール/ウェブスケール環境で運用する場合、ストレージ展開のルールは少し異なります。ヘリウムは現在ここにあり、すぐに使用できるようになっており、上に挙げた密度と電力の利点はすべて、主流のアレイ ベンダーが持つであろう穏やかな反対以上の意味を持っています。 HGST には、標準の 2,000,000 年間保証とドライブの XNUMX 時間 MTBF 仕様も含まれており、これは業界トップです。
6TB ヘリウム ハード ドライブは現在、SAS インターフェイスと SATA インターフェイスの両方で出荷されています。レビューサンプルには各モデルが XNUMX つずつ含まれています。
HGST ヘリウム HDD の仕様
- モデル
- SAS: HUS726060ALS640 / 0F18370、HUS726060ALS641 / 0F20577
- SATA: HUS726060ALA640 / 0F18335、HUS726060ALA641 / 0F20572
- インターフェース: SAS 6Gb/秒、SATA 6Gb/秒
- 容量（GB）：6TB
- セクタ サイズ (可変、バイト/セクタ): 512 / 520 / 528 (SAS)、512n （SATA）
- 最大面密度 (Gbits/平方インチ): 544
- フォームファクター: 3.5 インチ HDD
- パフォーマンス：
- データバッファ (MB): 64
- 回転速度 (RPM): 7200
- インターフェイス転送速度 (MB/秒、最大): 600
- 持続転送速度 (MB/秒、標準): 177
- シーク時間 (読み取り、ミリ秒、標準): 8.5
- 信頼性：
- エラー率 (回復不可能、ビット読み取り): 1/10^15
- MTBF (M 時間): 2.0
- ロード/アンロード サイクル: 600,000
- 可用性 (時間/日 x 日/週): 24 時間 7 日
- 信頼性 – 保証 (年): 5
- アイドル (ベル): 2.0
- 出力
- 要件: +5 VDC (+/-5%)、+12VDC (+/-5%)
- 起動電流 (A、最大): 1.2 (+5V)、2.0 (+12V)
- 読み取り/書き込み (W、平均): 8.8 (SAS)、7.3 （SATA）
- アクティブアイドル (W、平均): 5.7 (SAS)、5.3 （SATA）
- アンロードアイドル(W): 4.1 (SAS)、3.7 （SATA）
- 物理的なサイズ
- Z高さ(mm): 26.1
- 寸法（幅×奥行き、mm）：101.6（±0.25）×147
- 重量 (g、最大): 640
- 環境（動作時）
- 周囲温度：5℃～60℃
- 衝撃（半正弦波）：70
- 振動(5～500Hz)：0.67(XYZ)
- 環境（非動作時）
- 周囲温度：-40℃～70℃
- 衝撃（半正弦波）：300
- 振動(5～500Hz)：1.04(XYZ)
設計と構築
上で述べたように、HGST は独自の HelioSeal プロセスを使用しており、Ultrastar He6 をコスト効率よく大量生産できる業界初の密閉型ヘリウム充填 HDD にすることができます。さらに、ヘリウム ビルドにより、HGST の新しい 7Stac ディスク設計は容量が 6 TB に達し、クラウド ストレージだけでなく、大規模なスケールアウト環境、ディスク間バックアップ、および複製された環境または RAID 環境。ドライブの前面には、製品名、容量、HGST ロゴなどのドライブの基本情報が記載されたステッカーが貼られています。
Helium は密閉型ドライブ技術であるため、ドライブのパッケージングは異なります。ほとんどのハードドライブは、シェル内でねじ止めされたコンポーネントで組み立てられていますが、ヘリウムドライブは、ヘリウムを封入するために互いに融着する必要があります。
He6 は、He7 の 4000 ベルと比較してアイドリング時に 2.9 ベルを誇るウルトラスター 6K2 など、空気を充填した同種の製品よりもはるかに静かです。このドライブは、より静かであることに加えて、古い 5 プラッター 7K4000 よりも消費電力が大幅に少なくなります。テストでは、He5.56 HDD のアイドル時有効電力率が 6 W であるのに対し、古いドライブは 7.68 W を消費しました。
アプリケーションのパフォーマンス分析
HGSTは、アプリケーション性能テストに必要な数のハードドライブを提供できませんでした。今後状況が変わった場合は、その結果をここに追記します。
テストの背景と比較対象
このレビューで比較可能な SAS Enterprise HDD:
今回のレビューにおけるSATAエンタープライズHDDの比較対象製品：
- ウエスタンデジタル RE4 4TB
- Seagate コンステレーション ES.2 3TB
- Seagate コンステレーション CS 3TB
- ウェスタンデジタル Se 4TB
エンタープライズ総合ワークロード分析
当社のエンタープライズ ハード ドライブ ベンチマーク プロセスでは、スレッドごとに 16 の未処理のキューを備えた 16 スレッドの高負荷でデバイスをテストするのと同じワークロードで各ドライブを定常状態に事前条件付けし、その後複数のスレッド/キューで設定された間隔でテストします。深度プロファイルを使用して、軽い使用状況と重い使用状況でのパフォーマンスを示します。ハード ドライブは定格パフォーマンス レベルに非常に早く達するため、各テストの主要なセクションのみをグラフ化します。
プレコンディショニングおよび一次定常状態テスト:
- スループット (読み取り+書き込み IOPS 合計)
- 平均レイテンシ (読み取りと書き込みのレイテンシを合わせて平均)
- 最大遅延 (ピーク読み取りまたは書き込み遅延)
- レイテンシの標準偏差 (読み取りと書き込みの標準偏差を合わせて平均)
当社のエンタープライズ合成ワークロード分析には、実際のタスクに基づいた 4 つのプロファイルが含まれています。これらのプロファイルは、過去のベンチマークや、最大 8K 読み取りおよび書き込み速度、エンタープライズ ドライブで一般的に使用される 70K 30/XNUMX などの広く公開されている値との比較を容易にするために開発されました。
- 4K
- 100% 読み取りまたは 100% 書き込み
- 100% 4
- 8K 70/30
- 70% 読み取り、30% 書き込み
- 100% 8
- 128K（シーケンシャル）
- 100% 読み取りまたは 100% 書き込み
- 100% 128
最初のエンタープライズ ワークロードでは、4% の書き込みアクティビティと 100% の読み取りアクティビティでランダム 100K パフォーマンスの長いサンプルを測定し、ピーク持続ランダム I/O 結果を取得しました。 Ultrastar He6 SAS は、Read 列でパックの中央にランクされ、Seagate Constellation (4TB) をわずかに上回りました。書き込みパフォーマンスの点では最下位でした。
SATA インターフェイスでは、Ultrastar He6 が読み取りパフォーマンスで 3 位になりましたが、書き込みパフォーマンスでは最下位近くに終わり、最下位の Seagate Constellation XNUMXTB を僅差で上回りました。
ランダム 256K 読み取りおよび書き込みテストで有効キュー深度 4 を設定した Ultrastar He6 SAS では、読み取りおよび書き込みの平均レイテンシーがそれぞれ 1,107.73 ミリ秒と 1,442.20 ミリ秒と測定されました。
Ultrastar He6 SATAインターフェースは、読み込み速度1,850.92ms、書き込み速度1,443.61msで、トップクラスの性能を発揮しました。一方、WD RE4 4TBは、読み込みと書き込みの両方で最下位となりました。
各 SAS ドライブのピーク応答時間を比較すると、He6 SAS は読み取りアテンシの点では中位にランクされましたが、書き込みレイテンシが最も高く、大幅な差をつけて最下位となりました。
当社の SATA ラインでは、パックの上部付近の He6 のピーク読み取りレイテンシを測定しましたが、書き込みカラムのパフォーマンスは不十分でした。
標準偏差測定値とレイテンシの一貫性を確認すると、He6 SAS は読み取りおよび書き込みアクティビティの両方で最高の測定値を示し、最下位になりました。
He6 SATA インターフェイスは、書き込み標準偏差が依然として高かったものの、読み取りカラムでははるかに優れた成績を収めました。
16% 16K 書き込みテストで実行した固定の 100 スレッド、4 キューの最大ワークロードと比較して、混合ワークロード プロファイルは、幅広いスレッド/キューの組み合わせにわたってパフォーマンスを拡張します。これらのテストでは、ワークロード強度を 2 スレッドと 2 キューから最大 16 スレッドと 16 キューまで広げます。拡張された 8k 70/30 テストでは、He6 は最下位にランクされましたが、最初から基本的に横ばいの Seagate Constellation 3TB よりははるかに高かったです。
He6 SATA インターフェイスのパフォーマンスは大幅に向上し、168T/16Q で 16IOPS でトップの座を獲得しました。
He6 SAS からの平均レイテンシを測定したところ、応答時間は 33.65T/2Q で 2ms から始まり、1266.53T/16Q で 16ms に達し、まさにトップに位置することがわかりました。
SATA インターフェイスは最後まで接戦を見せ、He6 SATA が 1516.51T/16Q で 16ms という最低の平均遅延を記録しました。
ピーク レイテンシ 8k 70/30 ワークロードでは、He6 SAS の応答時間が最も速いものの 3898.8 つで、テスト終了までに XNUMX ミリ秒に達しました。
SATA インターフェイスは、最小ピーク ms が 4236.21 ではるかに優れており、Seagate Constellation 3TB を僅差で上回りました。
レイテンシの一貫性テストを詳しく調べると、He6 SAS は 629.87T16Q で 16 ミリ秒と最も高い標準偏差値を示しました。
ここでも、He6 の SATA インターフェイス バージョンのパフォーマンスが大幅に向上し、16T/16Q、441.4 ミリ秒でトップにランクされました。
当社のエンタープライズ合成ワークロード128Kテストは、プラッタドライブの最高シーケンシャル転送速度を示す大規模ブロックシーケンシャルテストです。100%書き込みと100%読み取りアクティビティの128Kパフォーマンスを見ると、He6 SASは読み取り184,015KB/s、書き込み183,766KB/sという驚異的な数値を誇り、両方のカテゴリでトップの座を獲得しました。
He6 SATA インターフェイスは、182,131KB/s の読み取りと 182,203KB/s の書き込みという驚異的な速度でほぼ同等の性能を発揮します。
結論
HGST の Ultrastar Helium Platform ハード ドライブ ファミリは、SATA または SAS 6Gb/s インターフェイスの両方で利用可能で、HDD の容量が大幅に向上しており、単一の 6TB の巨大な容量ポイントで提供されるため、急激なデータ増加に直面している企業に最適です。 。これは、今日の主要な 50 TB 容量製品と比べて 4% の大幅な向上であり、低容量ドライブを搭載した場合の同じラック U 内のストレージ密度の XNUMX ～ XNUMX 倍以上となり、企業や企業はより高密度のデータを作成できるようになります。センター。
Ultrastar Helium Platform ハード ドライブのパフォーマンスを調べたところ、すべてのエンタープライズ合成ワークロードで中程度のパフォーマンスが得られました。シーケンシャル 128K ベンチマークでは、SAS Ultrastar Helium は読み取り 184MB/s、書き込み 183MB/s を誇り、SAS グループのトップに躍り出ました。 SATA バージョンでは 182MB/s の読み取りおよび書き込みを測定し、Seagate Constellation CS に次ぐ 7 位になりました。 XNUMXK モデルとして全体的に見て、ランダム アクセスはこのドライブの強みではありませんが、他の SATA および SAS HDD と十分に競合できましたが、ほとんどの場合、トップにはなりませんでした。
Ultrastar Helium Platform ハードドライブは、追加の容量が必要なドライブに推奨しないわけにはいきませんが、比較対象となる前例のない新しいテクノロジーであり、確立された実績もまだありません。一部の企業ユーザーやアレイ ベンダーは、結果としてこれが少し危険であると感じるかもしれません。ただし、ベンチマークのパフォーマンス数値はある程度安心できるものであり、HGST は業界最高の保証と MTBF の組み合わせを提供しています。もう 850 つの問題は価格です。このレビューの時点での単体価格はおよそ 6 ドルで、4 TB ドライブにはプレミアムが付いていますが、XNUMX TB を超えるモデルが市場に投入されるにつれて、価格は下がるはずです。
メリット
- 業界をリードする容量
- 強力なシーケンシャルパフォーマンス
- 従来の 7k 4TB HDD よりも消費電力が低い
デメリット
- まだ実績のない新技術
- 初期価格が高い
ボトムライン
HGST ヘリウム ハード ドライブは、蓄積される膨大な量のデータを処理する際の新しいオプションを提供します。 Helium ドライブには幅広いユースケースがあり、パフォーマンスの点では現在の 4 TB ドライブと比べても劣りません。これを TCO に関する強力な議論と組み合わせると、6TB ヘリウムが多くのデータセンターに導入されることになります。
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