HGST Ultrastar SSD800MM 엔터프라이즈 SSD 검토

by 스토리지 리뷰 on 2013년 6월 20일

기업 ◇ SSD

HGST Ultrastar SSD800MM 기업용 SSD는 시장에서 사용할 수 있는 두 번째 12Gb/s SAS 인터페이스 SSD이며 공동 개발된 Intel/HGST 컨트롤러와 25nm MLC NAND를 특징으로 합니다. 이름에서 알 수 있듯이 최대 800GB의 용량을 제공하는 SSD800MM은 HGST에서 제공하는 새로운 드라이브 제품군에 적합합니다. 이 시리즈의 다른 SSD는 SSD800MH 및 SSD1000MR이며 전체 라인은 빅 데이터 분석, 고주파 거래, 온라인 뱅킹 및 클라우드 컴퓨팅과 같이 가장 까다로운 애플리케이션을 염두에 두고 설계되었습니다. 또한 SSD800MM은 에너지 효율성 또는 성능을 활용하기 위해 9W 또는 11W의 전력 소비 중에서 선택할 수 있는 옵션으로 에너지 효율적으로 설계되었습니다.

새로운 12Gb/s SAS 제품군의 800개 드라이브는 내구성과 성능 면에서 가장 두드러지게 차이가 납니다. 우리가 검토하고 있는 Ultrastar SSD10MM은 800년 동안 최대 25회 전체 드라이브 쓰기(DW/D)의 내구성으로 평가되었으며, 최대 내구성 모델 SSD1000MH는 2 DW/D로 평가되었으며 예산에 민감한 SSD800MR은 14.6 DW/D. 이 외에도 SSD36.5MM은 SSD800MM의 800PB에 비해 최대 145,000PB까지 기록된 것으로 평가됩니다. 이러한 최첨단 SSD를 서로 구분하는 것은 내구성만이 아닙니다. 읽기 및 쓰기 각각의 IOPS는 다음과 같습니다. SSD100,000MH – 800/145,000; SSD70,000MM – 1000 IOPS/145,000 쓰기; SSD20,000MR – XNUMX/XNUMX.

저희가 도시바 PX02SM SSD 리뷰 에서 언급했듯이 , 해당 드라이브와 SSD800MM은 SAS 12Gb/s HBA가 아직 시장에 출시되지 않은 시점에 일찍부터 시장에 뛰어든 제품입니다. 즉, 현재로서는 일부 드라이브가 SAS 6Gb/s와의 하위 호환성을 활용하기 때문에 성능이 제한될 수 있지만, 해당 인터페이스를 통한 처리량은 여전히 강력할 것입니다. HGST는 6Gb/s 사용자도 스몰 블록 성능 향상을 경험할 수 있으며, 시장에 12Gb/s가 완전히 보급되면 라지 블록 전송 성능이 더욱 향상될 것이라고 밝혔습니다.

HGST는 다양한 암호화 기능을 제공하거나 전혀 제공하지 않는 Ultrastar 12Gb/s SAS SSD800MM도 제공하고 있습니다. 조직에는 옵션이 있을 뿐만 아니라 TCG(Trusted Computing Group) 암호화, TCG + FIPS 140 암호화를 선택하거나 암호화 삭제 기능을 선택하여 드라이브를 안전하게 지울 수 있습니다.

HGST Ultrastar SSD800MM은 현재 사용 가능하며 최대 36.5PB 기록으로 XNUMX년 보증이 제공됩니다.

HGST 울트라스타 SSD800MM 사양

용량
- 200GB(HUSMM8080ASS200)
- 400GB(HUSMM8040ASS200)
- 800GB(HUSMM8020ASS200)
- 마지막 숫자는 드라이브에 Crypto sanitize(0), TCG 암호화(1), 암호화 없음(4) 또는 TCG + FIPS 인증 암호화(5) 기능이 있는지 나타냅니다.
낸드: 25nm MLC
인터페이스: SAS 6Gb/s 및 12Gb/s
성능
- 순차 읽기(지속): 1150MB/s
- 순차적 쓰기(지속): 700MB/s
- 임의 읽기 4k(IOPS): 145,000
- 임의 쓰기 4k(IOPS): 70,000
환경
- 주변 온도: 0° ~ 60°C
- 충격(반사인파): 1000G(0.5ms), 500G(2ms)
- 진동, 무작위(G RMS): 2.16, 모든 축(5-700Hz)
내구성 TBW: 9.1PB(200GB), 18.3PB(400GB), 36.5PB(800GB)
MTBF: 2백만 시간
치수(WxDxH): 70.1mm x 100.6mm x 15.0mm
무게 : 70g
5 년 제한 보증

설계 및 구축

대부분의 고성능 엔터프라이즈 SSD와 마찬가지로 Ultrastar SSD800MM은 2.5mm 높이의 15인치 폼 팩터로 제공됩니다. 외부 디자인은 견고한 메탈 구조로 군더더기 없이 깔끔합니다.

SSD800MM의 전면에는 SAS 12Gb/s와 호환되고 SAS 12Gb/s와 역호환되는 전원 및 데이터용 업계 표준 SAS 연결이 있습니다.

내부에는 Intel 공동 브랜드 DB29AA11B0 SAS 12Gb/s 컨트롤러가 있습니다. 우리의 400GB 검토 모델에는 각각 18GB 용량의 인텔 MLC NAND 다이 패키지 32개가 있습니다. 따라서 드라이브의 원시 용량은 576GB이고 포맷되지 않은 용량은 400GB입니다.

테스트 배경 및 유사 항목

HGST Ultrastar SSD800MM은 SAS 29Gb/s를 지원하는 인터페이스와 함께 Intel 공동 브랜드 DB11AA0B25 컨트롤러와 12nm MLC NAND를 사용합니다. 이 리뷰에서는 LSI 6-630i HBA를 사용하는 안정화된 ThinkServer RD9207 플랫폼에서의 SAS 8Gb/s 성능과 맞춤형 케이블이 있는 새로운 12-9300e HBA의 베타 샘플을 사용하는 초기 SAS 8Gb/s 성능을 보여줍니다.

이 리뷰에 대한 비교:

도시바 PX02SM (400GB, Marvell 공동 브랜드 TC58NC9036GTC 컨트롤러, Toshiba 24nm eMLC NAND, 12Gb/s SAS)
도시바 MKx001GRZB eSSD (400GB, Marvell 88SS9032-BLN2, Toshiba 32nm SLC NAND, 6.0Gb/s SAS)
OCZ 탈로스 2C (480GB, SandForce SF-2282 컨트롤러, Intel 25nm MLC NAND, 6.0Gb/s SAS)
OCZ 탈로스 2 R (400GB, SandForce SF-2500 컨트롤러, Intel 25nm MLC NAND, 6.0Gb/s SAS)
히타치 SSD400M (400GB, Intel EW29AA31AA1 컨트롤러, Intel 25nm eMLC NAND, 6.0Gb/s SAS)
스마트 옵티머스 (400GB, 타사 컨트롤러, Toshiba 34nm MLC NAND, 6.0Gb/s SAS)
STEC s842(s840 시리즈) (800GB, STEC 24950-15555-XC1 컨트롤러, Toshiba MLC NAND, 6.0Gb/s SAS)

모든 SAS/SATA 엔터프라이즈 SSD는 Lenovo ThinkServer RD630 기반의 2세대 엔터프라이즈 테스트 플랫폼에서 벤치마킹됩니다 . 이 새로운 Linux 기반 테스트 플랫폼에는 LSI 9207-8i HBA와 같은 최신 인터커넥트 하드웨어는 물론, 최상의 플래시 성능을 위한 I/O 스케줄링 최적화 기능이 포함되어 있습니다. 합성 벤치마크에는 Linux용 FIO 버전 2.0.10과 Windows용 버전 2.0.12.2를 사용합니다.

2 x Intel Xeon E5-2620(2.0GHz, 15MB 캐시, 6코어)
인텔 C602 칩셋
메모리 – 16GB(2GB 8개) 1333Mhz DDR3 등록 RDIMM
Windows Server 2008 R2 SP1 64비트, Windows Server 2012 Standard, CentOS 6.3 64비트
- 100GB 마이크론 RealSSD P400e 부팅 SSD
LSI 9211-4i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA(부팅 SSD용)
LSI 9207-8i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA(SSD 또는 HDD 벤치마킹용)
LSI 9300-8e SAS/SATA 12.0Gb/s HBA(초기 SAS 12 SSD 또는 HDD 벤치마킹용)
Mellanox ConnectX-3 10GbE PCIe 3.0 어댑터
Mellanox ConnectX-3 InfiniBand PCIe 3.0 어댑터

이 리뷰는 800-12e에 필요한 초기 LSI MPT3SAS 드라이버가 CentOS 9300 또는 CentOS의 엔터프라이즈 테스트 플랫폼(서로 다른 8개의 서버 공급업체)에서 작동하지 않기 때문에 SAS 6.2Gb/s 모드에서 SSD6.3MM 성능의 제한된 범위를 다룹니다. 2012. 우리는 드라이버가 Windows Server 12 환경에서 작동하도록 했으며 이 리뷰의 SAS 12Gb/s 세그먼트에 대한 합성 성능 데이터를 수집하는 데 사용했습니다. 따라서 결과는 완전히 동일하지 않으며 최종 성능 데이터가 아닌 기술 프리뷰로 보아야 합니다. LSI 카드는 분명히 최종 제품이 아니며 지금부터 LSI의 일반 가용성 사이에 많은 소프트웨어 검토가 있을 가능성이 높습니다. XNUMXGb/s SAS HBA.

엔터프라이즈 종합 워크로드 분석

플래시 성능은 각 스토리지 디바이스의 사전 조정 단계에 따라 다릅니다. 엔터프라이즈 스토리지 벤치마크 프로세스는 철저한 사전 조정 단계에서 드라이브가 수행하는 방식을 분석하는 것으로 시작됩니다. 비교 가능한 각 드라이브는 공급업체의 도구를 사용하여 안전하게 삭제되고 동일한 워크로드로 정상 상태로 사전 조정됩니다. 스레드당 16개의 대기 대기열이 있는 16개 스레드의 과도한 로드에서 장치를 테스트한 다음 정해진 간격으로 테스트합니다. 여러 스레드/대기열 깊이 프로필에서 사용량이 적거나 많을 때 성능을 보여줍니다.

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 기업용 드라이브에 일반적으로 사용되는 최대 8k 읽기 및 쓰기 속도 및 70k 30/XNUMX과 같이 널리 게시된 값뿐만 아니라 과거 벤치마크와 쉽게 비교할 수 있도록 개발되었습니다.

4k
- 100% 읽기 또는 100% 쓰기
- 100% 만
8k 70/30
- 70% 읽기, 30% 쓰기
- 100% 만

첫 번째 테스트는 100T/4Q 부하로 16% 16k 임의 쓰기 성능을 측정합니다. 이 설정에서 HGST Ultrastar SSD800MM 12Gb/s의 버스팅 특성은 최고 106,000 IOPS로 테스트한 다음 드라이브가 정상 상태에 가까워지면서 약 65,000 IOPS를 평준화했습니다. 두 수치 모두 경쟁에서 훨씬 앞서 있었습니다. 12Gb/s 인터페이스는 HGST 드라이브의 버스트 성능에서 상당한 차이(35,000 IOPS)를 만들었지만 Toshiba PX02SM은 그렇지 않았습니다.

16T/16Q 부하가 높을 때 HGST Ultrastar SSD800MM은 버스트에서 2.45ms를 측정했고 정상 상태에 가까워지면서 약 3.9ms까지 확장되었습니다. 이러한 점수는 다시 경쟁에서 뒤처졌고 12Gb/s SAS 인터페이스는 HGST의 버스트 모드에서 차이를 만드는 것으로 다시 한 번 입증되었습니다.

SSD 간의 최대 대기 시간을 비교하면 HGST Ultrastar SSD800MM은 정상 상태에서 최대 응답 시간이 16~24ms였습니다. 그 범위는 정상 상태 범위와 마찬가지로 경쟁 제품보다 우수했습니다. 800Gb/s SAS를 통한 SSD6MM은 약 10ms 더 긴 대기 시간을 생성했습니다. 또한 최대 대기 시간의 경우 Toshiba PX02SM은 12Gb/s 인터페이스와 비교하여 6Gb/s 인터페이스에서 약 절반의 대기 시간을 생성했습니다.

4k 랜덤 쓰기 워크로드의 대기 시간 일관성을 더 자세히 살펴보면 HGST Ultrastar SSD800MM 12Gb/s가 약 1.2ms에 불과한 반면 Toshiba PX02SM 12Gb/s는 3.5ms에 가까웠습니다. 두 드라이브 모두 6Gb/s에서와 같이 편차의 절반을 생성했습니다.

6시간의 사전 조정 후 HGST Ultrastar SSD800MM 12Gb/s는 쓰기 활동이 4인 동급 최고의 149,697 IOPS에서 65,272k 임의 읽기 성능을 제공했습니다. 이번에도 SSD800MM이 최고의 수치를 기록했습니다. 이번에는 12Gb/s 테스트에서 읽기 IOPS가 훨씬 더 높았지만 쓰기 IOPS는 비슷했습니다.

16T/16Q의 워크로드에서 HGST Ultrastar SSD800MM 12Gb/s는 4ms의 쓰기 대기 시간과 함께 1.71ms의 평균 3.92k 임의 읽기 대기 시간을 제공했습니다. 12Gb/s는 읽기 활동 평균 지연 시간이 0.5ms, 쓰기 활동이 5ms 적었습니다. Toshiba PX02SM은 12Gb/s 및 6Gb/s에서 거의 동일한 성능을 보였습니다.

최대 대기 시간의 경우 HGST Ultrastar SSD800MM 12Gb/s는 그룹 읽기 활동 표시의 뒤와 그룹 쓰기의 중간으로 왕좌에서 물러났습니다. 6Gb/s가 실제로 더 나은 성능을 보였습니다. 이번에는 Toshiba PX02SM 12Gb/s가 6Gb/s 테스트 대기 시간의 절반 미만을 생성했습니다.

대기 시간 일관성을 비교하면 HGST Ultrastar SSD800MM이 Toshiba PX4SM과 함께 02k 임의 읽기 및 쓰기 일관성에서 가장 강력한 수치를 기록했습니다. 두 드라이브 모두 12Gb/s 인터페이스에서 큰 이점을 얻었습니다. 읽기 활동에 대해 거의 0 표준 편차 대기 시간을 생성했습니다.

다음 워크로드에서는 읽기/쓰기 혼합 비율이 8/70인 30k 프로필을 살펴봅니다. 이 설정에서 HGST Ultrastar SSD800MM 12Gb/s는 약 95,000 IOPS 버스트에서 시작하여 정상 상태에 가까운 약 64,000 IOPS 속도로 느려지는 최대 처리량을 생성했습니다. 버스트 성능은 40,000Gb/s보다 약 6 더 많은 IOPS를 제공했지만, 4k 테스트와 마찬가지로 정상 상태에서 격차가 상당히 좁혀졌습니다. 거기에서 6Gb/s는 10,000 IOPS 뒤쳐졌습니다. Toshiba PX02SM 12Gb/s의 이점은 약 4,000 IOPS에서 더 완만했습니다.

HGST Ultrastar SSD800MM 12Gb/s의 평균 대기 시간은 2.67K 8/70 사전 조건 테스트 시작 시 30ms로 측정되었으며 정상 상태에 가까워지면서 약 4.02ms로 증가했습니다. 동급 최고의 수치와 6Gb/s 사이의 델타는 눈에 띄었지만 Toshiba PX02SM 등급은 서로 비슷했습니다.

8k 70/30 테스트 기간 동안 HGST Ultrastar SSD800MM 12Gb/s와 Toshiba PX02SM은 서로 교차하여 최고의 응답 시간을 제공했습니다. 대부분의 테스트에서 최대 대기 시간은 20ms 미만으로 측정되었습니다. 그들의 12Gb/s SAS 인터페이스는 대기 시간이 약 40% 감소한 것으로 입증되었습니다.

HGST Ultrastar SSD800MM 12Gb/s 대기 시간 일관성은 6Gb/s의 절반도 되지 않는 최상의 성능을 제공했으며 Toshiba PX02SM 12Gb/s도 막을 수 있었습니다.

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 HGST Ultrastar SSD800MM 12Gb/s는 약 63,000 IOPS 낮은 6Gb/s와 함께 상당한 차이로 그룹의 최상위에 있는 10,000+ IOPS로 피크를 기록했습니다. Toshiba PX02SM 12Gb/s는 6Gb/s 테스트에 비해 이점이 거의 없었습니다.

HGST Ultrastar SSD800MM 12Gb/s의 평균 대기 시간은 동급 최고였습니다. 6Gb/s에 비해 큰 이점은 없었지만 그럼에도 불구하고 작은 델타를 제공했습니다. Toshiba PX02SM은 눈에 띄는 델타를 제공하지 않았습니다.

다양한 로드 8k 70/30 테스트 기간 동안 최대 대기 시간은 HGST Ultrastar SSD800MM 12Gb/s에서 매우 낮게 유지되었으며 피크는 터미널 대기열 깊이까지 대량 테스트 동안 20ms 미만으로 유지되었습니다. 가장 높은 21.73T/16Q 로드에서 16ms로 매우 약간 증가했으며, 이는 여전히 SSD 중에서 가장 낮은 피크였으며 Toshiba PX02SM 12Gb/s를 앞질렀습니다. 12Gb/s 테스트는 6Gb/s 대기 시간의 약 절반을 산출했습니다.

표준 편차는 테스트 환경에서 HGST Ultrastar SSD800MM 12Gb/s가 다시 12위를 차지한 이전 최대 대기 시간 테스트와 유사한 결과를 제공했습니다. 6Gb/s 수치는 XNUMXGb/s의 지연 시간의 약 절반을 나타냅니다.

맺음말

HGST Ultrastar SSD800MM은 최대 용량이 800GB이고 전력 소비량이 11W/9W(맞춤형)에 불과하며 가장 중요한 점은 새로운 12Gb/s SAS 인터페이스를 특징으로 하는 시장에서 두 번째 드라이브입니다. SSD800MM은 공동 개발된 Intel/HGST 컨트롤러와 25nm MLC NAND도 갖추고 있습니다. 주류 및 더 많은 보급형 형제와 함께 SSD800MM은 빅 데이터 분석, 고주파 거래, 온라인 뱅킹 및 클라우드 컴퓨팅과 같이 성능이 가장 많이 요구되는 워크로드를 처리하도록 설계되었습니다. HGST는 또한 이러한 드라이브를 다양한 종류의 암호화로 배송하여 데이터 보안을 훨씬 더 효과적으로 사용자 지정할 수 있습니다.

800k 및 4k 합성 벤치마크 테스트를 사용하여 HGST Ultrastar SSD8MM을 테스트할 때가 되었을 때 SSD800MM은 뛰어난 성능을 제공했습니다. 단 한 가지 예외를 제외하면 비교 대상 드라이브 중 가장 큰 처리량과 가장 짧은 대기 시간을 제공했습니다. 한 단계 더 나아가 처리량은 경쟁사보다 수만 IOPS 앞서 있었고 대기 시간은 거의 일치하지 않았지만 Toshiba는 최대 대기 시간과 표준 편차에서 보조를 맞추었습니다. SSD800MM이 4위 이하의 성능을 보인 유일한 영역은 XNUMXk 최대 대기 시간으로, 읽기 활동에서는 그룹 뒤, 쓰기 활동에서는 중간으로 떨어졌습니다.

HGST 드라이브의 놀라운 성능으로 인해 드라이브 수 측면에서 샘플 크기가 제한되어 있고 전체 드라이버를 지원하는 생산 준비가 된 HBA가 없다는 것은 다소 실망스럽습니다. 이것이 SAS 12Gb/s 성숙 단계의 초기 단계라는 점을 더욱 강조하는 것은 올바른 생각을 가진 기업이 통합 SAS 백플레인 대신 모든 서버 섀시를 선택하여 배포하거나 배포할 수 없는 케이블링 하네스입니다. 또는 LSI는 외부 Mini SAS HD x4(SFF-8644)-Mini SAS x4(SFF-8088) 케이블을 사용하여 서버 플랫폼에 더 많은 표준 액세스를 제공할 수 있었지만 이 기술을 평가하는 다른 업체에서는 서버 대신 워크스테이션 플랫폼을 사용합니다. 어떤 경우든 어떻게 도달하든 간에 현재 Linux 지원은 심각하게 부족하며 입증된 HBA 옵션의 부족과 함께 지원 제품이 완전한 생산 상태에 도달할 때까지 HGST 드라이브를 채택할 가능성이 없습니다.

그러나 에코시스템이 더 발전하면 HGST 드라이브는 황금 시간대에 준비가 된 것으로 나타나야 합니다. 불행하게도 Toshiba에서 제공하는 다른 SAS 12Gb/s 제품은 그렇게 대담할 수 없습니다. 이 리뷰에서 LSI SAS 12 HBA에서 작업할 때 Toshiba PX02SM은 약간의 향상을 보였지만 전반적인 성능은 레거시 SAS 6 환경에서 제품이 수행한 것과 거의 동일하게 유지되었습니다. 이 중 대부분은 엔지니어링으로 귀결됩니다. HGST와 인텔은 다른 사람들이 빠르게 뒤쳐지는 곳에서 계속 성장하는 환상적인 컨트롤러를 공동 개발했습니다.

장점