HGST의 최신 하드 드라이브 제품군인 Ultrastar Helium Platform(He 6 )은 급증하는 데이터 볼륨에 직면한 기업에 차세대 용량 솔루션을 제공하기 위한 노력의 일환입니다. Helium 드라이브는 6TB 단일 용량으로 제공되며, 이는 현재 시판되는 4TB 제품 대비 50% 향상된 용량입니다. SATA 또는 SAS 6Gb/s 인터페이스를 선택할 수 있으며, 스핀들 속도는 7,200RPM, 디스크 버퍼는 64MB, 지속 처리량은 177MB/s입니다. 이 드라이브의 가장 큰 특징은 내부에 헬륨을 채워 마찰을 줄였다는 점입니다. HGST는 이 기술을 HelioSeal이라고 부르는데, 디스크와 헤드 사이의 공기 흐름을 최소화하여 표준 3.5인치 하드 드라이브 폼팩터에 더 많은 플래터를 탑재할 수 있도록 합니다. 마찰 감소는 전력 소비량 감소로도 이어지는데, HGST 측정 결과에 따르면 유휴 상태에서 23%의 전력 소비 감소 효과를 가져와 총 소유 비용 절감에도 기여합니다. HGST는 오늘날 대부분의 4TB 드라이브에 사용되는 4~5개의 플래터와 달리 7개의 플래터를 사용하여 헬륨 드라이브의 6TB 용량을 구현합니다. 흥미롭게도 이는 플래터 밀도를 높일 경우 플랫폼의 용량 증대 가능성이 더욱 커질 수 있음을 시사하며, 헬륨 드라이브는 HAMR 기술(SMR은 사용 사례가 제한적임)을 활용하여 밀도와 드라이브 용량을 향상시킬 차세대 주류 하드 드라이브로 가는 매우 유력한 가교 역할을 할 수 있을 것으로 기대됩니다.
현재 시스템 업그레이드 속도가 느린 기업의 경우 6TB가 의미하는 바가 훨씬 더 큽니다. 오래된 스토리지 어레이는 종종 2TB 또는 3TB 하드 드라이브를 활용합니다. 즉, Helium 드라이브를 사용하면 이러한 조직에서 동일한 랙 U 수에서 2배 또는 3배의 스토리지 밀도 향상에 대해 이야기할 수 있습니다. 물론 이것은 HGST만의 이점이 아닙니다. 다른 공급업체도 더 큰 용량의 드라이브를 시장에 출시하고 있습니다. HGST는 6TB 하드 드라이브를 대량으로 출하한 최초의 업체일 뿐입니다. 그러나 밀도의 증가는 TB 기준으로 평가할 때 상당한 재정적 이익을 가져옵니다. TB당 전력 소비가 극적으로 개선되고 용량 증가로 인해 TB당 데이터 센터(이중 바닥의 경우 중요) 무게도 개선되지만 Helium 드라이브는 50개의 플래터 드라이브보다 XNUMXg 가볍습니다.
그러나 HGST의 관점에서 볼 때 가장 큰 문제는 메인스트림 스토리지 공급업체가 Helium 드라이브를 얼마나 빨리 인증하고 채택할 것인지입니다. 특히 다른 모든 HDD 공급업체가 5TB 및 6TB 하드 드라이브에 대한 기존 경로(밀봉되지 않은 드라이브)를 취하고 있다는 점을 고려할 때 신기술이기 때문에 공급업체 및 기업 사용자가 밀봉된 드라이브를 채택하는 것을 꺼릴 수 있다는 생각이 있습니다. 또한 HDD 공급업체가 헬륨을 포함하여 새롭고 흥미로운 방식으로 서로 분리됨에 따라 최근 물을 덜 보유하고 있는 것으로 보이는 "단일 소스" 주장도 있습니다. 이러한 문제는 헬륨이 중요한 역할을 하는 것으로 보이는 공간에서 모두 어느 정도 완화됩니다. 자체 롤링하거나 하이퍼스케일/웹스케일 환경에서 운영하는 사람들의 경우 스토리지 배포 규칙은 약간 다릅니다. Helium은 현재 여기에 있으며 사용할 준비가 되어 있으며 위에 나열된 모든 밀도 및 전력 이점은 주류 어레이 공급업체가 갖게 될 더 부드러운 반대 이상을 의미합니다. HGST는 또한 업계 최고 수준인 표준 2,000,000년 보증 및 XNUMX시간 MTBF 사양을 포함합니다.
6TB Helium 하드 드라이브는 현재 SAS 및 SATA 인터페이스 모두에서 제공됩니다. 검토 샘플에는 각 모델이 두 개씩 포함됩니다.
HGST 헬륨 HDD 사양
- 모델
- SAS: HUS726060ALS640/0F18370, HUS726060ALS641/0F20577
- SATA: HUS726060ALA640/0F18335, HUS726060ALA641/0F20572
- 인터페이스: SAS 6Gb/s, SATA 6Gb/s
- 용량(GB): 6TB
- 섹터 크기(변수, 바이트/섹터): 512 / 520 / 528 (SAS), 512n (사타)
- 최대 면적 밀도(Gbits/sq. in.): 544
- 폼 팩터: 3.5인치 HDD
- 성능 :
- 데이터 버퍼(MB): 64
- 회전 속도(RPM):7200
- 인터페이스 전송 속도(MB/초, 최대): 600
- 지속 전송 속도(MB/초, 일반): 177
- 탐색 시간(읽기, ms, 일반): 8.5
- 신뢰성 :
- 오류율(복구 불가, 비트 읽기): 1/10^15
- MTBF(M시간): 2.0
- 로드/언로드 주기: 600,000
- 가용성(시간/일 x 일/주): 24×7
- 신뢰성 – 보증 기간(년): 5
- 유휴(Bels): 2.0
- 출력
- 요구 사항: +5VDC(+/-5%), +12VDC(+/-5%)
- 시동 전류(A, 최대): 1.2(+5V), 2.0(+12V)
- 읽기/쓰기(W, 평균): 8.8 (SAS), 7.3 (사타)
- 활성 유휴(W, 평균): 5.7 (SAS), 5.3 (사타)
- 언로드 유휴(W): 4.1 (SAS), 3.7 (사타)
- 물리적 크기
- Z 높이(mm): 26.1
- 치수(폭 x 깊이, mm): 101.6(+/-0.25)x147
- 무게(g, 최대): 640
- 환경(작동)
- 주변 온도: 5º ~ 60ºC
- 충격(반사인파): 70
- 진동(5~500Hz): 0.67(XYZ)
- 환경(비작동)
- 주변 온도: -40º ~ 70ºC
- 충격(반사인파): 300
- 진동(5~500Hz): 1.04(XYZ)
설계 및 구축
위에서 언급했듯이 HGST는 고유한 HelioSeal 프로세스를 사용하여 Ultrastar He6를 비용 효율적으로 대량 생산할 수 있는 업계 최초의 밀폐형 헬륨 충전 HDD로 만들었습니다. 또한 헬륨 빌드를 통해 HGST의 새로운 7Stac 디스크 설계가 6TB 용량에 도달할 수 있어 클라우드 스토리지를 위한 동급 최고의 TCO와 대규모 확장 환경, 디스크 간 백업 및 복제 또는 RAID 환경. 드라이브 전면에는 제품명, 용량, HGST 로고 등 드라이브에 대한 기본 정보가 적힌 스티커가 부착되어 있습니다.
Helium은 밀봉된 드라이브 기술이기 때문에 드라이브의 패키징이 다릅니다. 대부분의 하드 드라이브는 함께 나사로 조여진 셸 내부에 조립된 구성 요소이지만 헬륨 드라이브는 헬륨을 밀봉하기 위해 함께 융합되어야 합니다.
He6는 He7의 4000bels에 비해 유휴 상태일 때 2.9bels를 자랑하는 Ultrastar 6K2을 포함하여 공기가 채워진 형제보다 훨씬 조용합니다. 더 조용한 것 외에도 드라이브는 이전 5플래터 7K4000보다 훨씬 적은 전력을 사용합니다. 테스트에서 He5.56 HDD에서 6W의 유휴 유효 전력 비율을 측정한 반면 구형 드라이브는 7.68W를 소비했습니다.
애플리케이션 성능 분석
HGST는 애플리케이션 성능 테스트 에 필요한 하드 드라이브를 충분히 제공하지 못했습니다 . 향후 상황이 개선될 경우, 해당 결과를 여기에 추가하겠습니다.
테스트 배경 및 유사 항목
이 검토에 대한 SAS Enterprise HDD 비교:
본 리뷰에서 비교 대상으로 삼은 SATA 엔터프라이즈 HDD는 다음과 같습니다.
- 웨스턴 디지털 RE4 4TB
- 씨게이트 컨스텔레이션 ES.2 3TB
- 씨게이트 컨스텔레이션 CS 3TB
- 웨스턴 디지털 Se 4TB
엔터프라이즈 종합 워크로드 분석
당사의 기업용 하드 드라이브 벤치마크 프로세스는 스레드당 16개의 대기 대기열이 있는 16개의 스레드의 과도한 로드에서 장치를 테스트한 다음 여러 스레드/대기열에서 설정된 간격으로 테스트할 동일한 작업 부하로 각 드라이브를 정상 상태로 설정합니다. 라이트 및 헤비 사용에서 성능을 보여주는 깊이 프로필. 하드 드라이브는 정격 성능 수준에 매우 빠르게 도달하므로 각 테스트의 주요 섹션만 그래프로 표시합니다.
사전 조건화 및 기본 정상 상태 테스트:
- 처리량(읽기+쓰기 IOPS 집계)
- 평균 대기 시간(읽기+쓰기 대기 시간을 함께 평균화)
- 최대 대기 시간(최대 읽기 또는 쓰기 대기 시간)
- 대기 시간 표준 편차(함께 평균화된 읽기+쓰기 표준 편차)
Enterprise Synthetic Workload Analysis에는 실제 작업을 기반으로 하는 4가지 프로필이 포함되어 있습니다. 이러한 프로필은 최대 8K 읽기 및 쓰기 속도와 엔터프라이즈 드라이브에 일반적으로 사용되는 70K 30/XNUMX과 같이 널리 게시된 값뿐만 아니라 과거 벤치마크와 쉽게 비교할 수 있도록 개발되었습니다.
- 4K
- 100% 읽기 또는 100% 쓰기
- 100% 4K
- 8K 70/30
- 70% 읽기, 30% 쓰기
- 100% 8K
- 128K(순차)
- 100% 읽기 또는 100% 쓰기
- 100% 128K
첫 번째 엔터프라이즈 워크로드에서 최대 지속 임의 I/O 결과를 얻기 위해 4% 쓰기 및 100% 읽기 활동으로 임의 100k 성능의 긴 샘플을 측정했습니다. Ultrastar He6 SAS는 Seagate Constellation(4TB)보다 약간 앞선 읽기 열에서 팩 중간에 위치했습니다. 쓰기 성능 측면에서 마지막에 나왔습니다.
SATA 인터페이스의 경우 Ultrastar He6는 읽기 성능에서 3위를 차지했지만 쓰기 성능에서는 거의 최하위권에 머물렀고 꼴찌인 Seagate Constellation XNUMXTB를 아슬아슬하게 따돌렸습니다.
무작위 256K 읽기 및 쓰기 테스트에서 4이라는 매우 큰 유효 대기열 깊이로 Ultrastar He6 SAS는 평균 읽기 및 쓰기 대기 시간이 각각 1,107.73ms 및 1,442.20ms인 것으로 측정했습니다.
Ultrastar He6 SATA 인터페이스는 읽기 1,850.92ms, 쓰기 1,443.61ms로 최고 수준의 성능을 보여주었습니다. WD RE4 4TB는 읽기 및 쓰기 성능 모두에서 1위를 차지했습니다.
각 SAS 드라이브의 최대 응답 시간을 비교하면 He6 SAS는 읽기 대기 시간 측면에서 중간에 순위를 매겼지만 가장 높은 쓰기 대기 시간으로 최하위를 차지했습니다.
SATA 라인에서 최대 읽기 대기 시간에 대해 팩 상단 근처에서 He6를 측정했지만 쓰기 열에서는 성능이 좋지 않았습니다.
표준 편차 측정으로 대기 시간 일관성을 살펴보면 He6 SAS가 읽기 및 쓰기 활동 모두에서 가장 높은 측정값으로 꼴찌를 차지했습니다.
쓰기 표준 편차는 여전히 높았지만 He6 SATA 인터페이스는 읽기 열에서 훨씬 더 나은 성능을 보였습니다.
16% 16k 쓰기 테스트에서 수행한 고정된 100개 스레드, 4개 대기열 최대 워크로드와 비교할 때 혼합 워크로드 프로필은 광범위한 스레드/대기열 조합에서 성능을 확장합니다. 이 테스트에서는 2개의 스레드와 2개의 대기열에서 최대 16개의 스레드와 16개의 대기열까지 워크로드 강도를 확장합니다. 확장된 8k 70/30 테스트에서 He6는 처음부터 기본적으로 평평했던 Seagate Constellation 3TB보다 훨씬 높았지만 팩에서 최하위를 기록했습니다.
He6 SATA 인터페이스는 168T/16Q에서 16IOPS로 XNUMX위를 차지하면서 훨씬 더 나은 성능을 보였습니다.
He6 SAS에서 평균 대기 시간을 측정할 때 응답 시간이 33.65T/2Q에서 2ms에서 시작하여 1266.53T/16Q에서 16ms에 도달하는 것을 확인했습니다.
SATA 인터페이스는 He6 SATA가 1516.51T/16Q에 의해 16ms의 가장 낮은 평균 대기 시간을 기록하면서 끝까지 막상막하의 경쟁을 보여주었습니다.
최대 대기 시간 8k 70/30 워크로드에서 He6 SAS는 테스트가 끝날 때까지 3898.8ms에 도달하는 더 높은 응답 시간 중 하나를 가졌습니다.
SATA 인터페이스는 4236.21의 최저 피크 ms로 훨씬 더 나은 성능을 보여 Seagate Constellation 3TB를 아슬아슬하게 능가했습니다.
대기 시간 일관성 테스트를 살펴보면 He6 SAS가 629.87T16Q에서 16ms로 가장 높은 표준 편차 수치를 보였습니다.
다시 한 번, He6의 SATA 인터페이스 버전이 훨씬 더 나은 성능을 발휘하여 16ms로 16T/441.4Q에서 팩의 맨 위에 올랐습니다.
당사의 엔터프라이즈 합성 워크로드 128K 테스트는 플래터 드라이브의 최고 순차 전송 속도를 보여주는 대용량 블록 순차 테스트입니다. 100% 쓰기 및 100% 읽기 활동으로 진행된 128K 성능 테스트에서 He6 SAS는 184,015KB/s의 읽기 속도와 183,766KB/s의 쓰기 속도를 기록하며 두 부문 모두에서 1위를 차지했습니다.
He6 SATA 인터페이스는 인상적인 182,131KB/s 읽기 및 182,203KB/s 쓰기로 거의 동일합니다.
맺음말
SATA 또는 SAS 6Gb/s 인터페이스 모두에서 사용할 수 있는 HGST의 Ultrastar Helium 플랫폼 하드 드라이브 제품군은 HDD의 용량을 크게 향상시켰으며 단일 6TB 용량으로 제공되므로 기하급수적인 데이터 증가에 직면한 기업에 이상적입니다. . 이것은 오늘날의 선도적인 50TB 용량 제품에 비해 4%나 큰 증가이며, 용량이 더 적은 드라이브를 사용하는 경우 동일한 랙 U에서 스토리지 밀도가 XNUMX~XNUMX배 이상 높아져 기업과 기업이 훨씬 더 높은 밀도의 데이터를 생성할 수 있습니다. 센터.
Ultrastar Helium Platform 하드 드라이브의 성능을 살펴보면 모든 엔터프라이즈 합성 워크로드에서 중간 수준의 성능을 볼 수 있습니다. 순차 128K 벤치마크에서 SAS Ultrastar Helium은 184MB/s 읽기 및 183MB/s 쓰기를 자랑하여 SAS 그룹의 최상위로 이동했습니다. SATA 버전에서 우리는 182MB/s 읽기 및 쓰기를 측정했으며 Seagate Constellation CS에 이어 7위를 차지했습니다. 전반적으로 XNUMXK 모델로서 랜덤 액세스는 다른 SATA 및 SAS HDD와 잘 경쟁했지만 대부분의 경우 팩의 최상위는 아니지만 드라이브의 강점은 아닙니다.
추가 용량이 필요한 사용자에게 Ultrastar Helium Platform 하드 드라이브를 권장하지 않을 수 없지만, 여전히 비교할 선례가 없는 새로운 기술이며 아직 입증된 실적이 없습니다. 일부 기업 사용자와 어레이 공급업체는 결과적으로 이것이 약간 위험하다고 생각할 수 있습니다. 그러나 벤치마크의 성능 수치는 다소 안심할 수 있으며 HGST는 업계에서 가장 높은 보증 및 MTBF 콤보를 제공합니다. 유일한 다른 노크는 가격입니다. 이 리뷰 당시 단일 단위 가격으로 약 850달러로 6TB 드라이브에는 프리미엄이 붙지만 >4TB 모델이 시장에 출시되면 가격이 내려갈 것입니다.
장점
- 업계 최고의 용량
- 강력한 순차 성능
- 기존 7k 4TB HDD보다 낮은 전력 소비
단점
- 아직 실적이 없는 신기술
- 높은 초기 가격표
히프 라인
HGST Helium 하드 드라이브는 누적되는 엄청난 양의 데이터를 처리할 때 새로운 옵션을 제공합니다. Helium 드라이브는 사용 사례가 광범위하며 성능 면에서 현재 4TB 드라이브에서 떨어지지 않습니다. 강력한 TCO 인수와 결합하면 6TB Helium이 많은 데이터 센터에서 사용할 수 있습니다.
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