HL15ホームラボサーバーシステムを初めてレビューした際、私たちはほとんどの時間を、過剰なCPU、GPUやOptaneストレージといった過剰なPCIe拡張オプション、そして静音性の高いNoctuaクーラーの搭載に費やしました。最初のレビューに時間をかけすぎたため、ストレージのパフォーマンスに関する検証はできませんでした。さらに、当時手元にあったのは15台のWD 22TB HDDだけで、しかもどれもバラバラでした。ご存じの通り、これは非常に残念な状況でした。しかし今、私たちは再びHL15サーバーを徹底的にテストしています。今回は、15台のWD Gold 24TB HDDのおかげで、ハードドライブの観点から検証を行うことができました。
WD は昨年 11 月にこのドライブの出荷を開始しており、今回 24 台のバッチをようやく入手できたことを大変嬉しく思っています。以前の Gold ラインで最大の HDD は22TB のバリアントで、2022 年にレビューしました。22TB から 24TB への全体的な密度の増加はそれほど大きくはありませんが、その差は積み重なります。HL15 サーバーの場合、これは 30TB の生の差であり、そのシステムで 330TB から 360TB になります。もちろん、このような段階的なプラッタの増加は、特に高密度 JBOD や 1 つのボックスに 100 台以上の HDD をサポートするディスク シャーシを検討する場合、ボリュームによく対応します。
言及する価値があるのは、これらのドライブは WD によって SATA バリアントでのみ提供されており、SAS では提供されていないことです。また、これらは WD が長年出荷してきたものと同じ 7200RPM ヘリウム充填 CMR SATA シャーシです。そして興味深いことに、スペックシートによると、24TB バージョンの消費電力は、Gold の 3TB バージョンよりも使用中に 2 ワット、アイドリング中に 22 ワット少なくなります。
22TB Gold HDD と同様に、Gold 24TB は CMR HDD であり、OptiNAND テクノロジーを利用しています。このドライブは 24 TB ですが、Gold HDD は 1 TB モデルまで提供されますが、OptiNAND は 20 TB 未満のモデルでは提供されません。 OptiNAND には、OptiNAND 対応の Armor キャッシュと呼ばれるものが付属しています。これにより、ライト キャッシュ有効モードのパフォーマンスと、ライト キャッシュ無効モードの同じデータ保護が、どちらかを選択することなく組み合わされます。
WD Gold HDD 24TB 仕様
| モデル番号 | WD241KRYZ |
| フォームファクター | 3.5インチ |
| インタフェース | SATA 6 Gb / s |
| ドライブごとの 512n / 512e ユーザー セクター4 | 512e |
| フォーマットされた容量 | 24TB |
| OptiNANDテクノロジー | はい |
| RoHS対応 | はい |
| パフォーマンス | |
| データ転送速度 (最大持続) | 298MB /秒 |
| RPM | 7200 |
| キャッシュ | 512MB |
| パワーマネジメント | |
| 平均電力要件 (W) | |
| 作業 | 6.8W |
| アイドル | 5.5W |
| 電力効率指数 (W/TB、アイドル時) | 0.2 |
| 信頼性の向上 | |
| MTBF (時間、予測) | 2,500,000 |
| 年間故障率 2 (AFR、%) | 0.35 |
| 限定保証 | 創業5周年 |
| 環境 | |
| 動作温度 | 5 ℃〜60 ℃ |
| 非動作温度 | -40 ℃～ 70 ℃ |
| ショック (読み取り/書き込み)
動作時（半正弦波、2ms） |
40G / 40G |
| 非動作時（半正弦波、2ms） | 200G |
| 音響（平均） | |
| 起動維持モード | 20 dBA |
| シークモード | 32 dBA |
| 外形寸法 | |
| 高さ（最大） | 26.1 mm |
| 長さ (最大) | 147.0 mm |
| 幅 (± .01 インチ) | 101.6 mm |
| 重量 | 1.47ポンド（.67 kg）
10％と± |
WD Gold 24TB HDD のパフォーマンス
これらのドライブのテストに使用するシステムは、45Homelab HL15です。HL15の構成は以下のとおりです。
- Xeon Gold 6230 CPU
- 32GBラム
- Windows Server 2022 標準デスクトップ
- SuperMicro X11SPH-nCTPF マザーボード
- 622 SATA10 (3 Gbps) ポート用の Intel C6 コントローラー。 RAID 0,1,5,10、XNUMX、XNUMX、XNUMX SATA コントローラー
- 3008 SAS8 (3 Gbps) ポート用の Broadcom 12 SW コントローラー。 RAID 0,1,10、XNUMX、XNUMX SAS コントローラー
テストの準備として、15 台の 24TB WD Gold HDD を HL15 に取り付け、両方をミラーリングとダブル パリティで構成してテストしました。これらのセットアップでは両方とも、14 台のドライブがアレイ内にあり、15 台目はホット スペアとして使用されます。ここでの合計プール サイズは 306 TB になりますが、これをミラーとレイドのデュアル パリティに分割すると、総ストレージのかなりの量が失われます。
ミラーでは 153 TB の使用可能なストレージが得られ、RAID デュアル パリティでは 222 TB の使用可能なストレージが得られます。容量について説明するとき、これらは使用可能な数値であることに注意することが重要です。 24TB ドライブは 21.8TB として表示されるため、生の 360TB は 327TB になります。ホット スペア用のドライブを取り外すと、約 306 TB になります。
ドライブ接続インターフェイスについては、一部の SAS 接続タイプと一部の SATA 接続タイプに分かれています。これは、HL15 の Supermicro マザーボードを利用してハードドライブを接続する方法の機能です。バックプレーンには SAS スイッチがないため、一部のドライブはオンボード Broadcom SAS3 コントローラーを経由し、残りはオンボード Intel SATA コントローラーを経由します。
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 の未解決のキューを備えた 16 スレッドの高負荷の下でデバイスがテストされるのと同じワークロードで、各ドライブ セットを定常状態に前提条件付けします。次に、デバイスは複数のスレッド/キュー深さプロファイルで設定された間隔でテストされ、軽い使用状況と重い使用状況でのパフォーマンスが示されます。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
8K（シーケンシャル）
- 100% 読み取りまたは 100% 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
4K 100% 読み取り/書き込み
最初のテストでは、4K ランダム パフォーマンスを測定します。このテストでは、WD Gold はミラーで 4,972 IOPS の読み取りと 1,224 IOPS の書き込みを実現し、ダブル パリティでは 7,888 の読み取り IOPS と 267 IOPS の書き込みを実現しました。
平均レイテンシーについては、WD Gold は読み取りで 51.48 ミリ秒のレイテンシー、ミラーで 208.98 ミリ秒のレイテンシーをもたらしました。ダブルパリティでは、読み取り時の遅延が 32.45 ミリ秒、遅延が 954.37 ミリ秒でした。
最大レイテンシーでは、かなりの差が見られました。 WD Golds は、ミラーリング中に読み取りで 248.4 ミリ秒、書き込みで 699.6 ミリ秒を実現しました。ダブルパリティでは、最大で読み取り 1,340.3 ミリ秒、書き込み 1,747 ミリ秒となり、これはミラーリングのほぼ 3 倍です。
標準偏差では、ミラー時の WD Gold の読み取りレイテンシは 39.7 ミリ秒、書き込みレイテンシは 117.45 ミリ秒でした。ダブルパリティの場合、WD Golds は読み取りで 55.01 ミリ秒、書き込みで 195.55 ミリ秒に達しました。
8K 100% 読み取り/書き込み
次のテストは 8K 読み取り/書き込みテストです。ここでは、4k 読み取り/書き込みテストを大幅に上回るパフォーマンスが見られます。これを鏡にすると、WD Gold は読み取り 54,739 IOPS、書き込み 61,451 IOPS を生成しました。これは、10K で確認された値の 4 倍以上です。ダブル パリティの場合、WD Gold は読み取り時に 1,669,700 IOPS という驚異的な値をもたらし、書き込み時にわずか 5,369 IOPS を実現しました。
8K 70% 読み取り 30% 書き込み
私たちが行うもう 2 つのタイプのワークロードは、純粋なシーケンシャル読み取り/書き込みシナリオから混合ワークロードに移行し、パフォーマンスが 2T/16Q から 16T/2Q までどのようにスケールするかを示しています。ここでは、パフォーマンスはダブル パリティで 8T/519Q 以降も安定しており、最小 899 IOPS、最大 268 IOPS です。ミラーリングを使用すると、パフォーマンスは最初は低くなりますが、さまざまな段階で徐々に上昇し、最低は 3,642 IOPS、最高は XNUMX IOPS でした。
平均レイテンシーについては、8T/16Q に達するまでは全体的にかなり低いレイテンシーが見られ、16T/16Q で急上昇し始め、7.67T/8Q で最高のレイテンシーになります。ダブルパリティでは、最低 16 ミリ秒、145.17T/284.75Q で 16 ミリ秒と急上昇し、16T/14.82Q で最大 8 ミリ秒でした。ミラーリングの場合、16T/43.3Q では 70.24 ミリ秒で最小 16 ミリ秒のスパイクが発生し、16T/XNUMXQ では最大 XNUMX ミリ秒のスパイクが発生しました。
8K 70/30 テストにおける WD Golds の最大遅延については、ダブル パリティとミラーリングの間で大きなギャップが見られました。ダブルパリティを使用すると、384.85T/1,231.41Q でレイテンシーが 16 ミリ秒から始まり、ピークで 16 ミリ秒になることがわかりました。ミラーリングを使用すると、遅延が 158.63 ミリ秒から始まり、ピークではわずか 295.34 ミリ秒まで低くなり、より一貫した遅延が見られました。
8k 70/30 テストの最後の部分には、標準偏差があります。他の部分よりもかなり不安定に見えますが、ダブル パリティとミラーリングの両方で同様の動作が見られます。どちらの場合も、全体的に 16Q 部分でレイテンシのスパイクが見られます。ダブル パリティのレイテンシーは、12.99Q の各設定で 27.63 ミリ秒で始まり、34 ミリ秒、42.49 ミリ秒、64.47 ミリ秒で急増し、16 ミリ秒で終了しました。ミラーリングでは同様のパターンが見られましたが、それよりも高く、6.81 ミリ秒で始まり、10.74 ミリ秒、15.19 ミリ秒、22.5 ミリ秒、37.66 ミリ秒でスパイクしました。
128K 100% 読み取り/書き込み
最後のテストは、128K 100% 読み取り/書き込みテストです。このテストは大きなブロックであり、ドライブが生成できる最高のシーケンシャル転送速度を示しています。ミラーリングされたパフォーマンスでは、WD Golds は読み取りで 3.03GB/s、書き込みで 1.26GB/s を実現しました。ダブルパリティの場合、WD Golds は読み取り速度 2.73GB/s を実現しましたが、書き込み速度は大幅に低く、わずか 05GB/s または 50MB/s でした。
結論
WD Gold HDD ラインナップのこの新しいドライブは、実際のパフォーマンスに影響を与えることなく、以前の最大ドライブに 2 TB を追加します。 WD Gold HDD は、WD Red NAS ドライブの MTBF が 2.5 倍以上の 1 万時間で、Red の 24 万時間と比較して優れています。この増加は、エンタープライズまたはデータセンターのドライブにとって、一般的な NAS ドライブよりも意味があります。 3TB Gold の興味深い点は、2TB バージョンと比べて、使用時の消費電力が 22 ワット、アイドリング時の消費電力が 2 ワット少なく、同時に最良の場合のスループットが数 MB/秒増加していることです。追加の 80 TB は、22 TB バージョンよりも XNUMX ドルの価格上昇をもたらしますが、大量購入者にはおそらく大きな違いは感じられないでしょう。
最終的には、WD Gold 24TB は、HDD プラットフォームの密度をもう少し高めることを目的としています。 Hl15 を使用したテストでは、生の容量が 30 TB 追加されることを意味します。この特定のプラットフォームにおける 360 TB と 330 TB は大きな違いではないかもしれませんが、多くのハイパースケーラーやエンタープライズ データ センターではラック効率が重要であるため、大規模な JBOD などに拡張する際には、容量の小さな改善でも大きな違いが生じます。これらの 24 台が、古くなって小型の HDD と置き換わる可能性が高いことを考えると、さらに真実です。
全体として、WD Gold 24TB はテストで良好な結果を出しましたが、公平を期すために言うと、15 台のドライブについては適切な比較ができませんでした。ミラーリング時の大きなブロック読み取りでは 3 GB/s、ダブル パリティでは 2.7 GB/s を確認しました。これは私たちにとってかなり説得力があるように思えます。これらのドライブを NAS として共有すると、この構成では数個の 10GbE が簡単に飽和してしまうため、より多くの/より高速なネットワーク ポートの追加を検討する必要があるかもしれません。
Amazon