De Seagate Enterprise Turbo SSHD is een 2.5-inch 15K SAS HDD in combinatie met 32 GB eMLC-flash die zich richt op uitzonderlijke dollar-to-IOPS-prestaties en -capaciteit. Met een geschatte prestatieverbetering van 300% ten opzichte van een 15,000 RPM HDD, is de Enterprise Turbo SSHD gespecialiseerd in bedrijfskritische transactieomgevingen (OLTP, VDI, SAP HANA), terwijl het ook aanzienlijk kosteneffectiever is dan een vergelijkbare SSD-oplossing.De voordelen van een huwelijk tussen HDD en SSD worden duidelijk gemaakt met de Enterprise Turbo SSHD: de prestaties en snelheidsverhogingen die je zou verwachten van een SSD, met een prijs en capaciteit van een HDD.
De echte drijfveer achter de verbeterde prestaties van de Seagate Enterprise Turbo SSHD is de NAND-caching. Met 32 GB aan eMLC-leescache kan de Enterprise Turbo "hot" gegevens in de NAND bewaren voor snellere levering die anders mogelijk zou zijn vanaf de platters. Seagate probeert ook prestatieknelpunten aan te pakken door caching op I/O-niveau uit te voeren, terwijl het AMT-algoritme ervoor zorgt dat hot data intelligent en correct worden geïdentificeerd voor caching. Een extra 8 MB NVC (non-volatile cache) ondersteunde schrijfcache helpt de prestaties verder te verbeteren en is beschermd tegen onverwacht stroomverlies. In het geval van een dergelijk stroomverlies gebruikt de aandrijving energie van de spilmotor om wachtende schrijfbewerkingen naar het NV-geheugen te spoelen. Seagate verzekert dat de slijtage van de NAND in dit geval verwaarloosbaar zal zijn, aangezien stroomuitval in een zakelijke omgeving hoogst ongebruikelijk is.
Het integreren van Seagate Enterprise Turbo's in bestaande infrastructuur is gewoon een kwestie van de schijven installeren; geen extra stuurprogramma's, software of configuratie vereist. Het gemak van implementatie wordt ook geëvenaard door een indrukwekkende reeks beveiligingsfuncties. De Turbo drives zijn verkrijgbaar zonder encryptie, met encryptie of met FIPS. De schijven worden ook gecombineerd met een garantie van vijf jaar.
Seagate heeft duidelijk de technologie voor hybride schijven, of solid-state hybride schijven zoals Seagate ze liever noemt, in handen. Inzicht in hoe deze schijven passen in de bredere markt voor bedrijfsopslag is belangrijk om de algehele waardepropositie van Turbo te begrijpen. Seagate verkoopt al standaard harde schijven van 10K en 15K. Deze markt wordt echter zwaar onder druk gezet door SSD's, met name in het segment van 15K harde schijven, waar SSD's enorme verbeteringen kunnen bieden op het gebied van prestaties, operationele kosten en capaciteit. Grote leveranciers van arrays richten zich zelfs specifiek op de snelle harde schijven met spindels, waarbij ze deze vervangen door flashgeheugen en dezelfde prestatieniveaus behalen met alle zojuist genoemde voordelen. Dell Compellent is wellicht een van de meest uitgesproken spelers op dit gebied , maar anderen volgen dit voorbeeld.
Dit betekent echter niet dat de 10k/15k harde schijven direct verdwijnen, want er zijn nog steeds veel redenen om ze in productie te houden. In de overgrote meerderheid van de zakelijke toepassingen bieden deze schijven voldoende prestaties, met een prijs per GB die gunstig is in vergelijking met flashgeheugen, en er zijn geen twijfels over de levensduur van de schijven. De waardepropositie voor 10k blijft iets sterker gezien de innovaties op het gebied van prestaties en dichtheid, de Savvio 10K.7 bijvoorbeeld overtrof de vorige generatie met 33% in capaciteit en biedt een uitstekende mix van doorvoer en latentie in een capaciteit van 1.2 TB. De argumenten voor 15k worden echter wat moeilijker te vinden, met beperkte capaciteit, een hogere prijs en minder investeringen in innovatie op deze platforms in de hele industrie.
Er is echter nog een andere overweging bij het nadenken over de plaats van flash en HDD's in het datacenter en dat zijn caching-oplossingen. Naast array-leveranciers die een geïntegreerde tiering- of caching-oplossing bieden, is er schijnbaar een eindeloos aanbod van in-host of gedistribueerde server-side caching-oplossingen die gebruikmaken van een of andere vorm van software en flash voor een traditionele, op een schotel gebaseerde array. De truc hier is echter dat bijna al deze oplossingen alleen-lezen cache zijn en degenen die caching schrijven, doen dit op manieren die op zijn zachtst gezegd onconventioneel kunnen zijn. Er is ook een vereiste om licenties, installatie van software/hardware en de infusie van flash tot op zekere hoogte in elk computerknooppunt/server uit te zoeken.
Dit overzicht van overwegingen met betrekking tot hoogwaardige opslag helpt om de positie van de Enterprise Turbo in de opslagmarkt te bepalen. Turbo neemt een bekend platform, de 15K 600GB-schijf van Seagate, en voegt daar duurzaamheidsgeoptimaliseerde eMLC NAND aan toe om een geïntegreerde oplossing voor leescache te bieden. De integratie is cruciaal: plaats de schijven eenvoudig in elk systeem dat ze ondersteunt en dat systeem levert direct aanzienlijk betere prestaties. Wie ons volgt op Twitter , weet van onze eerste indrukken dat dit in sommige gevallen een prestatiewinst van meer dan 2x betekent. Dat is behoorlijk indrukwekkend gezien de kleine hoeveelheid NAND-geheugen. Dit is natuurlijk slechts een voorproefje; gedetailleerde resultaten en vergelijkingen met de gangbare 10K-harde schijven van Seagate volgen hieronder.
De Turbo wordt geleverd met een capaciteit van 300 GB, 450 GB en 600 GB. Onze review-eenheden bevatten zestien van de capaciteit van 600 GB. OEM-monsters van Enterprise Turbo worden nu verzonden en de volumeproductie zal medio 2014 beginnen.
Enterprise Turbo SSHD-specificaties
- Capaciteiten
- 600GB (ST600MX0004)
- 450 GB (ST450MX0004)
- 300 GB (ST300MX0004)
- Vormfactor: 2.5", 15 mm
- Interface: SAS 6Gb/s
- Encryptie: Geen, Standaard Encryptie of FIPS
- SSD-cache: 32 GB eMLC-leescache, 8 MB NVC-ondersteunde schrijfcache
- Buffer: 128 MB DRAM
- RPM: 15,000K
- IOPS: tot 900
- MTBF/AFR: 2 miljoen, 44%
- Garantie: 5 jaar
Ontwerp en bouw
Op het eerste gezicht lijkt de Seagate Turbo SSHD op elke andere standaard zakelijke harde schijf. Natuurlijk heeft hij nog veel meer te bieden, met de 32 GB NAND-cache weggestopt op de printplaat. De Turbo volgt de traditionele 2.5-inch 15-mm z-hoogte vormfactor, waardoor hij compatibel is met alle systemen die zijn ontworpen om zakelijke HDD's te gebruiken.
Binnenin de Seagate Turbo SSHD is de primaire controller een Marvell-chipset met het grote 32GB Samsung eMLC NAND-pakket zichtbaar.
Achtergrond en vergelijkingen testen
SAS Enterprise HDD-vergelijkingen voor deze beoordeling:
- HGST Ultrastar C10K900 900 GB
- Seagate Savvio 10K.6 900 GB
- Seagate Savvio 10K.7 1.2 TB
- Toshiba MBF2600RC 600 GB
- Toshiba MK01GRRB 147 GB
Alle zakelijke HDD's worden voor elke test gebenchmarkt op hetzelfde testplatform.
Voor onze Synthetic FIO-tests gebruiken we onze ThinkServer RD240 geconfigureerd met:
- 2 x Intel Xeon X5650 (2.66 GHz, 12 MB cachegeheugen)
- Windows Server 2008 Standard Edition R2 SP1 64-bits en CentOS 6.2 64-bits
- Intel 5500+ ICH10R-chipset
- Geheugen – 8 GB (2 x 4 GB) 1333 MHz DDR3 geregistreerde RDIMM's
- LSI 9211 SAS/SATA 6.0 Gb/s HBA
Elke applicatietest heeft een unieke testomgeving die gedetailleerd wordt beschreven op de betreffende benchmarkpagina . In gevallen waarin 16 schijven worden getest, werd een iXsystems Titan 316J JBOD aan de testomgeving toegevoegd en via een externe SAS-kabel op het betreffende cluster aangesloten.
Analyse van applicatieprestaties
In de zakelijke markt is er een enorm verschil tussen de specificaties van producten op papier en de daadwerkelijke prestaties in een productieomgeving. We begrijpen het belang van het evalueren van opslag als onderdeel van grotere systemen, en met name hoe responsief de opslag is bij interactie met belangrijke bedrijfsapplicaties. Daarom hebben we applicatietests ontwikkeld, waaronder onze eigen MarkLogic NoSQL Database Storage Benchmark , MySQL-prestaties via SysBench , SQL Server-prestaties via Benchmark Factory en VMmark-virtualisatieprestaties van VMware.
In de MarkLogic NoSQL Database omgeving testen we snelle storage oplossingen met een bruikbare capaciteit groter dan of gelijk aan 700GB. Onze NoSQL-database vereist ongeveer 650 GB vrije ruimte om mee te werken, gelijkmatig verdeeld over vier databaseknooppunten. In onze testomgeving gebruiken we een SCST-host en presenteren we elk apparaat in JBOD, met één apparaat of partitie toegewezen per databaseknooppunt. De test herhaalt zich over 24 intervallen, waarbij in totaal tussen de 36 en 48 uur nodig is voor de schijven in deze categorie. Door de interne latenties te meten die door de MarkLogic-software worden waargenomen, registreren we zowel de totale gemiddelde latentie als de intervallatentie voor elke schijf.
Bij een vergelijking van de gemiddelde latentie tussen de Seagate Turbo SSHD in RAID10 en twee traditionele 10K en 15K SAS-harde schijven, bleek de Turbo een enorme prestatieverbetering te bieden. Als een gebruiker in dit specifieke scenario een traditionele 15K SAS-schijf zou gebruiken, zou de latentie met 64% toenemen; bij een 10K SAS-schijf zou de latentie zelfs 148% hoger liggen. Kijkend naar onze algemene ranglijst van alle geteste apparaten in onze MarkLogic NoSQL-benchmark , presteert de Seagate Turbo SSHD ook beter dan sommige vergelijkbare SSD's.
Kijkend naar het gedetailleerde latentiebeeld van de Seagate Turbo SSHD in onze NoSQL-benchmark, konden de hybride schijven een strakke en consistente spreiding behouden, zelfs toen de test meer dan twee dagen duurde.
Toen we teruggingen naar een traditionele 15K SAS-schijf in RAID10, verbeterde de latentieweergave aanzienlijk tijdens elk interval van de test.
Met traditionele 10K SAS-schijven in RAID10 wordt het algehele latentiebeeld nog slechter naarmate de tijden meer dan verdubbelen.
Onze volgende applicatietest bestaat uit een Percona MySQL-databasetest via SysBench , waarmee de prestaties van OLTP-activiteit worden gemeten. In deze testconfiguratie gebruiken we een groep Lenovo ThinkServer RD630's en laden we een databaseomgeving op een enkele SATA-, SAS- of PCIe-schijf of een groep harde schijven met behulp van een LSI 9286-8e RAID-kaart. Deze test meet de gemiddelde TPS (transacties per seconde), de gemiddelde latentie en de gemiddelde 99e percentiellatentie over een bereik van 2 tot 32 threads. Percona en MariaDB gebruiken de Fusion-io flash-aware applicatie-API's in de meest recente versies van hun databases, hoewel we voor deze vergelijking elk apparaat testen in hun "legacy" block-storage-modus.
Met een werkende databasevoetafdruk van ongeveer 260 GB hebben we gekeken naar de prestaties in zowel RAID10 als RAID00 met behulp van de Seagate Turbo SSHD. Hoewel we RAID00 nooit zouden aanbevelen voor een productieomgeving, werd het gebruik ervan gekozen om te laten zien wat de prestaties van RAID10 zouden kunnen zijn met een grotere schijfgroep van 32 schijven. Met 32 GB eMLC per schijf kwam het neer op ongeveer 256 GB bruikbaar in onze RAID10-configuratie en 512 GB bruikbaar in onze RAID00-configuratie. Vergeleken met de Seagate Savvio 10K.7 1.2 TB 10K SAS HDD, kon de Seagate Turbo SSHD een aanzienlijk hogere doorvoer bieden, met een piek van 1,267 TPS in RAID00 of 959 TPS in RAID10, vergeleken met de 10K SAS die piekte op 401 TPS.
Bij het meten van de gemiddelde latentie in onze Sysbench MySQL-test schaalde de Seagate Turbo SSHD van 17.36 ms bij 2-threads naar 33.35 ms in RAID10, terwijl RAID00 schaalde van 13.19 ms naar 25.25 ms.
Als we de latentie van het 99e percentiel vergeleken tijdens de TPC-C Sysbench-test, kon de Seagate Turbo SSHD de zaken veel rustiger houden dan de traditionele 10K SAS-array.
Onze volgende databasetest omvat de prestaties in de SQL Server-omgeving van Microsoft die gebruikmaakt van een SQL Server-database van 685 GB (schaal 3,000) en de transactieprestaties en latentie meet met een belasting van 30,000 VU. We nemen ook resultaten op van een kleinere SQL Server-database van 333 GB (schaal 1,500) om de cache beter af te stemmen op de werklast.
Kijkend naar de transactieprestaties van elke schijfconfiguratie, is de progressie in prestaties tussen de Savvio 10k.7 en de Turbo SSHD slechts 14% hoger, hoewel, zoals we hieronder zullen zien als we naar latentie kijken, dat verschil veel groter is.
Door de gemiddelde latentie tussen elke opslagconfiguratie te vergelijken, bood de Seagate Turbo SSHD in RAID10 een bescheiden boost in TPS, zoals hierboven te zien was, hoewel de latentiedaling veel dramatischer was. De gemiddelde latentie daalde met 37% in vergelijking met de 10K SAS-schijf, en als je je concentreerde op de RAID00-configuratie, daalde de latentie met maar liefst 88%.
Als we overgaan op een kleinere databasegrootte die beter past bij de hoeveelheid NAND-cache in onze RAID10-configuratie van de Turbo SSHD, zien we het TPS-verschil tussen de Turbo RAID00 en RAID10, en Savvio 10K.7 RAID10 is niet zo groot, hoewel opnieuw de meeste het verschil achter de schermen zit in het latentie-aspect.
Als we de gemiddelde latentie in onze SQL Server TPC-C-benchmark vergelijken met een belasting van 15,000 VU, bood de Seagate Turbo SSHD een verbetering van 17% in vergelijking met de 10K.7 RAID10-opslagpool of 80% bij configuratie in RAID00.
Ons VMmark-protocol maakt gebruik van een reeks subtests op basis van algemene virtualisatieworkloads en administratieve taken, waarbij de resultaten worden gemeten met behulp van een op tegels gebaseerde eenheid die overeenkomt met het vermogen van het systeem om een verscheidenheid aan virtuele workloads uit te voeren, zoals het klonen en implementeren van VM's, automatische VM-loadbalancing in een datacenter, VM-livemigratie (vMotion) en dynamische datastore-verplaatsing (storage vMotion).
Voor beide VMmark-benchmarks vergelijken we de prestaties van de Seagate Turbo SSHD met de Seagate Savvio 10K.7 1.2TB HDD, beide geconfigureerd in een RAID10-opslagpool en gepresenteerd als netwerkopslag via een Windows Server 2012 R2-opslaghost. Voor de RAID-kaart hebben we Adaptec's nieuwe Series 8 8160ZQ gebruikt, geïnstalleerd in onze Lenovo ThinkServer RD630.
Als we de genormaliseerde VMmark 2.5.1-prestaties vergelijken, konden de Seagate Turbo SSHD's zich uitstrekken tot een lading van 4 tegels, terwijl de Seagate Savvio 10K.7's uitkwamen op 2 tegels. Voor de belastingen die ze allebei draaiden, hadden de Turbo's een voorsprong in prestaties door een strakkere QoS-latentie tijdens runs.
Enterprise synthetische werklastanalyse
Flash- en cacheprestaties variëren tijdens de voorbereidingsfase van elk opslagapparaat. Ons benchmarkproces voor bedrijfsopslag begint met een analyse van de manier waarop de schijf presteert tijdens een grondige voorbereidingsfase. Elk van de vergelijkbare schijven is vooraf geconditioneerd tot een stabiele toestand met dezelfde werkbelasting waarmee het apparaat zal worden getest onder een zware belasting van 16 threads met een uitstekende wachtrij van 16 per thread, en vervolgens getest met vaste intervallen in profielen met meerdere threads/wachtrijen om prestaties te tonen bij licht en zwaar gebruik.
Voorconditionering en primaire steady-state tests:
- Doorvoer (lezen+schrijven IOPS aggregaat)
- Gemiddelde latentie (lees- en schrijflatentie samen gemiddeld)
- Maximale latentie (piek lees- of schrijflatentie)
- Latentie Standaarddeviatie (Lezen + Schrijven Standaarddeviatie samen gemiddeld)
Onze gecondenseerde Enterprise Synthetic Workload Analysis bevat één profiel dat is ontworpen om willekeurige I/O pieken van elk apparaat weer te geven. Dit profiel is ontworpen om te worden gebruikt als een basislijn vergelijkbaar met kruisverwijzingen van fabrikantclaims van willekeurige overdrachtssnelheden.
- 4k
- 100% lezen of 100% schrijven
- 100% 4K
In onze 100% 4K willekeurige lees- en schrijftest, waarbij we de prestaties over het volledige LBA-spectrum van de Seagate Turbo SSHD meten (waarbij de basissnelheid van 15K wordt weergegeven), hebben we 593 IOPS gelezen en 457 IOPS geschreven. Dat vergeleken met 442 IOPS lezen en 363 IOPS schrijven van zijn broer met hogere capaciteit en langzamere spindel, de Savvio 10K.7.
Met zijn hoogste spilsnelheid in de groep bood de Seagate Turbo SSHD de laagste gemiddelde latentie in onze zware 16T/16Q-workload, met een leessnelheid van 431 ms en een schrijfsnelheid van 590 ms.
Terwijl de Seagate Turbo SSHD de hogere doorvoer en de laagste gemiddelde latentie bood, lag de pieklatentie bij het lezen in het midden van het pakket en bij het schrijven aan de onderkant van het pakket.
Vergelijkbaar met de pieklatentiecijfers in de willekeurige 4K-test, scoorde de standaarddeviatie van de Seagate Turbo SSHD naar de voorkant van het peloton wat betreft leesactiviteit, maar bleef achter bij schrijfactiviteit.
Conclusie
Seagate maakt een gedurfde claim met de Enterprise Turbo SSHD, "The World's Fastest Hard Drive." Normaal gesproken gebruiken opslagbedrijven graag een beetje bravoure als onderdeel van hun marketingclaims, maar "World's Fastest" zeggen is behoorlijk sterk. Hier is het punt echter, ze hebben gelijk. De Turbo rookt absoluut en de resultaten overtroffen de eigen 10K SAS-schijven van Seagate, die in sommige gevallen meer dan 200% winst boekten. Voor ondernemingen die een array willen vernieuwen, maar niet het budget of de IOPS/latency-behoefte hebben voor een all-flash-oplossing, is de Turbo de superieure keuze.
Door dieper in de prestaties te duiken, zagen we enorme winsten in al onze werklasten van bedrijfsapplicaties. In onze MarkLogic NoSQL-databasebenchmark bood de Seagate Turbo SSHD enorme winsten in vergelijking met 10K en 15K SAS HDD's en overtrof zelfs enkele van de SSD's die we tot nu toe hebben getest. We zagen ook sterke verbeteringen onder TPC-C-workloads in zowel onze CentOS MySQL- als Windows Server 2012 SQL Server-omgevingen. Last but not least zag onze VMware VMmark 2.5.1-benchmark een dubbele prestatie ten opzichte van traditionele 10K SAS HDD's. Over de hele linie zijn we geen enkele applicatie-omgeving tegengekomen die niet profiteerde van de Seagate Turbo SSHD.
Het is vrij moeilijk om iets aan te merken op de Turbo. De schijf biedt plug-and-play-compatibiliteit, diverse encryptiemodellen en wordt geleverd met vijf jaar garantie en een MTBF van 2 miljoen uur. De maximale capaciteit van 600 GB is zo'n beetje het enige minpunt, maar dat komt doordat de schijf op een 15 RPM-platform draait, wat prettig is wanneer de data uiteindelijk naar de schijf moet. Het is echter niet onredelijk om aan te nemen dat Seagate de technologie binnenkort zal toepassen op 10K enterprise-schijven, mogelijk met een grotere cache om de verdubbelde capaciteit van de Seagate 10K-schijven te compenseren. Natuurlijk bestaan er al 10K hybride schijven; Seagate produceert bijvoorbeeld de IBM 600 GB 10,000 rpm 6Gbps SAS 2.5-inch Hybrid . Hoewel een 10K hybride de 15K-versies overbodig maakt, is het 10K-platform op de lange termijn de beste keuze qua kosten/capaciteit per euro.
VOORDELEN
- Toonaangevende applicatieprestaties over de hele linie
- Plug-and-play prestatieverbetering, geen software nodig
- Onverwachte stroomuitval gegevensbescherming
NADELEN
- Capaciteit beperkt tot 600 GB in de huidige iteratie
- SSD-prijzen blijven dalen, waardoor de Turbo-prijzen onder druk komen te staan
Tot slot
Seagate beschrijft de Enterprise Turbo SSHD nauwkeurig als 's werelds snelste harde schijf. Turbo is meer dan 2x sneller dan 10 HDD's in workloads die ertoe doen, zoals virtualisatie en OLTP. Voor elke onderneming die het beste van het beste wil bieden, is de Enterprise Turbo het antwoord.
Amazon