Kiedy pierwotnie testowaliśmy dysk HGST Ultrastar SSD800MM , mogliśmy jedynie zaprezentować wydajność SAS 6 Gb/s na naszych głównych platformach testowych dla przedsiębiorstw. Chociaż przeprowadziliśmy syntetyczne testy wydajności przy 12 Gb/s z użyciem niestandardowej wiązki kablowej, nie były one zgodne z naszym standardowym protokołem testowania na platformach i sprzęcie gotowym do użytku w przedsiębiorstwach. Wyniki stanowiły raczej zapowiedź technologii niż rzeczywistą ocenę wydajności. Teraz, dzięki certyfikowanej platformie Supermicro SuperStorage Server AR24NV SAS3, będziemy mogli uchwycić rzeczywiste wyniki tego i przyszłych dysków SAS3.
Podsumowując, dysk SSD HGST Ultrastar SSD800MM Enterprise był jednym z pierwszych dysków z interfejsem SAS o przepustowości 12 Gb/s wprowadzonych na rynek. Wyposażony jest we wspólnie opracowany kontroler Intel/HGST i 25-nm układ MLC NAND. Jak sama nazwa wskazuje, dysk SSD800MM oferuje pojemność do 800 GB. Cała linia dysków SAS3 została zaprojektowana z myślą o najbardziej wymagających aplikacjach: analizie dużych zbiorów danych, handlu HFT, bankowości internetowej i przetwarzaniu w chmurze. Co więcej, dysk SSD800MM charakteryzuje się elastycznością, oferując możliwość wyboru poboru mocy 9 W lub 11 W, co pozwala na optymalizację zużycia energii lub wydajności.
Trzy dyski z rodziny 12 Gb/s SAS różnią się najbardziej pod względem wytrzymałości i wydajności. Ultrastar SSD800MM, który testujemy, ma wytrzymałość do 10 pełnych zapisów dysku dziennie (DW/D) przez pięć lat, podczas gdy najbardziej wytrzymały model SSD800MH ma wytrzymałość 25 DW/D, a lżejszy SSD1000MR ma wytrzymałość 2 DW/D. Jeśli chodzi o całkowitą wytrzymałość dysku, SSD800MM ma wytrzymałość aż do 14.6 PB zapisu w porównaniu do 36.5 PB w SSD800MM. Nie tylko wytrzymałość odróżnia te najnowocześniejsze dyski SSD od siebie. Odczyt i zapis IOPS dla każdego z nich przedstawia się następująco: SSD800MH – 145 000/100 000; SSD800MM – 145 000 IOPS/70 000 zapisu; SSD1000MR – 145 000/20 000.
HGST oferuje również dysk Ultrastar 12 Gb/s SAS SSD800MM z różnymi rodzajami szyfrowania lub bez szyfrowania. Organizacje będą miały nie tylko możliwość wyboru, ale również szyfrowania Trusted Computing Group (TCG), TCG + FIPS 140 lub skorzystania z funkcji kryptograficznego czyszczenia dysku, aby bezpiecznie go wyczyścić.
Dysk HGST Ultrastar SSD800MM SAS3 jest już dostępny w sprzedaży i objęty jest pięcioletnią gwarancją.
Specyfikacja dysku SSD HGST Ultrastar SSD800MM SAS3 Enterprise:
- Możliwości
- 200GB (HUSMM8080ASS200, HUSMM8080ASS201, HUSMM8080ASS204, HUSMM8080ASS205)
- 400 GB (HUSMM8040ASS200, HUSMM8040ASS201, HUSMM8040ASS204, HUSMM8040ASS205)
- 800GB (HUSMM8020ASS200, HUSMM8020ASS201, HUSMM8020ASS204, HUSMM8020ASS205)
- Ostatnia liczba wskazuje, czy dysk obsługuje funkcję Cryptosanitize (0), szyfrowanie TCG (1), brak szyfrowania (4) lub szyfrowanie z certyfikatem TCG + FIPS (5).
- NAND: 25 nm MLC
- Interfejs: 12 Gb/s
- Wydajność
- Odczyt sekwencyjny (ciągły): 1150 MB/s
- Zapis sekwencyjny (podtrzymywany): 700 MB/s
- Losowy odczyt 4k (IOPS): 120 000
- Losowy zapis 4k (IOPS): 30 000
- Środowiskowy
- Temperatura otoczenia: od 0° do 60°C
- Wstrząs (fala półsinusoidalna): 1000G (0.5 ms); 500G (2 ms)
- Wibracje losowe (G RMS): 2.16, wszystkie osie (5-700 Hz)
- Zasilanie
- Wymagania: +5 V DC (+/-5%) +12 V DC (+/-5%)
- Niski pobór mocy w stanie spoczynku (W, średnio): 2.2 / 2.1 / 2.1
- Praca (W, typowo): 9.0 /11.0/ 11.0
- Wytrzymałość TBW: 9.1 PB (200 GB), 18.3 PB (400 GB), 36.5 PB (800 GB)
- MTBF: 2 miliona godzin
- Wymiary (szer. x gł. x wys.): 70.1 mm x 100.6 mm x 15.0 mm
- Waga: 164g
- 5-letnia ograniczona gwarancja
Projektuj i buduj
Dysk Ultrastar SSD800MM ma 2.5-calowy format i 15 mm wysokości, podobnie jak większość wydajnych dysków SSD klasy korporacyjnej. Obudowa to solidna, metalowa konstrukcja, która wyróżnia się jedynie numerem katalogowym.
Na przedniej ściance dysku SSD800MM znajduje się standardowe złącze SAS do zasilania i przesyłania danych, kompatybilne ze standardem SAS 12 Gb/s i wstecznie kompatybilne ze standardem SAS 6 Gb/s.
Wewnątrz znajduje się kontroler SAS DB29AA11B0 12 Gb/s, współtworzony przez firmę Intel. Nasz testowy model o pojemności 400 GB posiada również 18 kości Intel MLC NAND, każda o pojemności 32 GB. Pojemność dysku wynosi zatem 576 GB, a po sformatowaniu 400 GB.
Testowanie tła i porównań
Dysk HGST Ultrastar SSD800MM wykorzystuje kontroler DB29AA11B0 (współmarkowy) firmy Intel oraz pamięć NAND MLC 25 nm z interfejsem obsługującym SAS 12 Gb/s. W tej recenzji prezentujemy wydajność zarówno SAS 6 Gb/s, jak i SAS 12 Gb/s na naszej platformie Supermicro SuperStorage Server AR24NV z wykorzystaniem SAS 12 Gb/s.
Porównywalne produkty do tej recenzji:
- Toshiba PX02SM (400 GB, kontroler TC58NC9036GTC (współmarkowy Marvell), Toshiba 24 nm eMLC NAND, SAS 12 Gb/s)
- OCZ Talos 2 R (400 GB, kontroler SandForce SF-2500, Intel 25 nm MLC NAND, 6.0 Gb/s SAS)
- Hitachi SSD400M (400 GB, kontroler Intel EW29AA31AA1, pamięć Intel 25 nm eMLC NAND, SAS 6.0 Gb/s)
- Inteligentny Optimus (400 GB, kontroler innej firmy, Toshiba 34 nm MLC NAND, 6.0 Gb/s SAS)
- STEC s842 (seria s840) (800 GB, kontroler STEC 24950-15555-XC1, Toshiba MLC NAND, 6.0 Gb/s SAS)
Wszystkie dyski SSD SAS/SATA klasy enterprise są testowane na naszej platformie testowej drugiej generacji dla przedsiębiorstw, bazującej na serwerze Supermicro SuperStorage AR24NV.
- 2 x Intel Xeon E5-2687 v2 (3.4 GHz, pamięć podręczna 25 MB, 8 rdzeni)
- Chipset Intel C602
- 128 GB pamięci RAM (8 GB x 16 Hynix DDR3, 64 GB na procesor)
- 3 x Supermicro SAS3 HBA (kontrolery LSI SAS 3008)
- 100GB Micron P400e Linux CentOS 6.3 rozruchowy
- 100 GB Micron P400e Linux CentOS 6.3 boot (Sysbench) z Micron M500 960 GB na bazę danych
Analiza wydajności aplikacji
Na rynku przedsiębiorstw istnieje ogromna różnica między tym, jak produkty obiecują wydajność na papierze, a tym, jak działają w rzeczywistym środowisku produkcyjnym. Rozumiemy wagę oceny pamięci masowej jako elementu większych systemów, a przede wszystkim jej responsywności w interakcji z kluczowymi aplikacjami korporacyjnymi. W tym celu przeprowadziliśmy testy aplikacji, w tym nasz autorski test porównawczy pamięci masowej NoSQL Database Storage Benchmark firmy MarkLogic oraz test wydajności MySQL za pomocą SysBench.
W środowisku bazy danych MarkLogic NoSQL testujemy pojedyncze akceleratory aplikacji PCIe o użytecznej pojemności co najmniej 700 GB. Nasza baza danych NoSQL wymaga około 650 GB wolnego miejsca, równo podzielonego między cztery węzły bazy danych. W naszym środowisku testowym używamy hosta SCST i konfigurujemy każdy dysk SSD w trybie JBOD (podczas gdy niektóre dyski SSD PCIe wykorzystują programowy RAID0), z jednym urządzeniem lub partycją przydzieloną do każdego węzła bazy danych. Test powtarza się w 24 interwałach, co wymaga łącznie od 30 do 36 godzin dla dysków SSD z tej kategorii. Mierząc opóźnienia wewnętrzne obserwowane przez oprogramowanie MarkLogic, rejestrujemy zarówno całkowite średnie opóźnienie, jak i opóźnienie interwałowe dla każdego dysku SSD.
Dysk HGST SSD800MM uzyskał najwyższe noty w naszym teście baz danych NoSQL MarkLogic, wyraźnie wyprzedzając urządzenie Smart/Sandisk Optimus, które wcześniej zdobyło pierwsze miejsce w grupie dysków SSD MLC SAS.
Analizując szczegółowe ogólne wyniki opóźnień dysku HGST SSD800MM w naszym teście NoSQL, widzimy, że dysk utrzymywał bardzo niskie opóźnienia przez cały czas trwania testu. Chociaż odnotowano kilka skoków opóźnienia nieco wyższych niż w przypadku Optimusa, większość opóźnień pozwoliła mu uzyskać wyższą ocenę.
Szczegółowe wykresy dotyczące opóźnień dysków SanDisk Optimus pokazują, że większość operacji przebiegała na poziomie 6 ms lub poniżej, z kilkoma niewielkimi skokami wynoszącymi od 7 ms do 11 ms.
Dysk Hitachi Ultrastar SSD400M charakteryzował się większym zróżnicowaniem opóźnień niż oba porównywalne dyski SanDisk, przy czym największe opóźnienia występowały podczas operacji zapisu dziennika NoSQL.
Dysk OCZ Talos 2 R charakteryzował się podobną ogólną wydajnością jak dysk SSD400M, przy szczytowych opóźnieniach wynoszących od 9 do 32 ms, jednak największe wartości szczytowe występowały podczas operacji zapisu scalanego.
Toshiba PX02SM uzyskała najniższą wydajność w teście NoSQL, przy opóźnieniach zapisu dziennika wynoszących od 10 do 30 ms
Nasz kolejny test aplikacji obejmuje test bazy danych MySQL Percona za pomocą SysBench , który mierzy wydajność aktywności OLTP. W tej konfiguracji testowej używamy grupy serwerów Lenovo ThinkServer RD630 i ładujemy środowisko bazy danych na pojedynczy dysk SATA, SAS lub PCIe. Test ten mierzy średnią liczbę transakcji na sekundę (TPS), średnie opóźnienie, a także średnie opóźnienie 99. percentyla w zakresie od 2 do 32 wątków. Percona i MariaDB korzystają z interfejsów API aplikacji obsługujących pamięć flash Fusion-io w najnowszych wersjach swoich baz danych, jednak na potrzeby tego porównania testujemy każde urządzenie w jego „starszym” trybie pamięci blokowej.
Dysk HGST SSD800MM wypadł wyjątkowo dobrze w naszym teście Sysbench MySQL, osiągając szczytową wartość 2,112 TPS, co dało mu przewagę 32 wątków. To plasuje go znacznie powyżej naszych porównywalnych modeli, chociaż były one również testowane na innej platformie, ustabilizowanej pod kątem benchmarków SAS2.
Średnie opóźnienie dysku HGST SSD800MM było wyjątkowe i wynosiło od 6.09 ms przy 2 wątkach do 15.15 ms przy 32 wątkach.
Średnie opóźnienie w 99. percentylu było również bardzo wysokie, wahając się od 16.94 ms przy 2 wątkach do 34.46 ms przy 32 wątkach.
Analiza syntetycznego obciążenia przedsiębiorstwa
Wydajność pamięci flash zmienia się w fazie wstępnego kondycjonowania każdego urządzenia pamięci masowej. Nasz proces testowania pamięci masowej dla przedsiębiorstw rozpoczyna się od analizy działania dysku podczas dokładnego etapu wstępnego kondycjonowania. Każdy z porównywalnych dysków jest bezpiecznie kasowany za pomocą narzędzi producenta, wstępnie kondycjonowany do stanu ustalonego z tym samym obciążeniem, z jakim urządzenie będzie testowane, przy dużym obciążeniu 16 wątków i kolejce oczekujących 16 wątków na wątek, a następnie testowany w ustalonych odstępach czasu w wielu profilach głębokości wątków/kolejek, aby pokazać wydajność przy lekkim i intensywnym użytkowaniu.
Wstępne kondycjonowanie i podstawowe testy stanu stacjonarnego:
- Przepustowość (łączna liczba operacji wejścia/wyjścia na sekundę odczytu i zapisu)
- Średnie opóźnienie (średnie opóźnienie odczytu i zapisu)
- Maksymalne opóźnienie (maksymalne opóźnienie odczytu lub zapisu)
- Odchylenie standardowe opóźnienia (uśrednione odchylenie standardowe odczytu i zapisu)
Nasza analiza obciążenia syntetycznego w przedsiębiorstwie obejmuje cztery profile oparte na rzeczywistych zadaniach. Profile te zostały opracowane, aby ułatwić porównywanie z naszymi poprzednimi testami porównawczymi, a także powszechnie publikowanymi wartościami, takimi jak maks. prędkość odczytu i zapisu 4k oraz 8k 70/30, powszechnie stosowana w dyskach korporacyjnych.
- 4k
- 100% odczytu lub 100% zapisu
- 100% 4k
- 8k 70/30
- 70% czytania, 30% pisania
- 100% 8k
Nasz pierwszy test mierzy 100% wydajność losowego zapisu 4k przy obciążeniu 16T/16Q. W tym ustawieniu, dynamiczna charakterystyka dysku HGST Ultrastar SSD800MM 12 Gb/s osiągnęła 98 024 IOPS, a następnie ustabilizowała się na poziomie około 66 000 IOPS, gdy dysk zbliżył się do stanu ustalonego. Obie wartości znacznie przewyższały konkurencję. Interfejs SSD800MM 6 Gb/s, choć nie tak wysoki jak 12 Gb/s na początku, nadal znacznie przewyższał konkurencję.
Następnie przyjrzeliśmy się średniemu opóźnieniu. Przy dużym obciążeniu 16 wątków/16 kwadracików, dysk HGST Ultrastar SSD800MM zmierzył 2.62 ms z interfejsem SAS 12 Gb/s i 3.58 ms z interfejsem SAS 6 Gb/s w trybie burst, a oba parametry wzrosły do około 3.9 ms w miarę zbliżania się do stanu ustalonego. Te wyniki ponownie pozostawiły konkurencję w tyle.
Porównując maksymalne opóźnienia między dyskami SSD, dysk HGST Ultrastar SSD800MM charakteryzował się maksymalnym czasem reakcji w zakresie 18–35 ms w stanie ustalonym z obydwoma interfejsami. Ten zakres był lepszy od wyników konkurencji, podobnie jak w stanie ustalonym. Dysk SSD800MM charakteryzował się około dwukrotnie krótszym opóźnieniem niż kolejny dysk o zbliżonym czasie reakcji.
Przyglądając się bliżej spójności opóźnień w naszym losowym obciążeniu zapisu 4k, dysk HGST Ultrastar SSD800MM 12 Gb/s zajął pierwsze miejsce z czasem około 2.1 ms dla interfejsu 12 Gb/s i 2.2 ms dla interfejsu 6 Gb/s. Ponownie, uzyskano wyniki dwukrotnie wyższe niż w przypadku kolejnego dysku.
Następnie zmierzyliśmy losową przepustowość 4K. Dysk HGST Ultrastar SSD800MM 12 Gb/s oferował losową wydajność odczytu 4K na poziomie wiodącym w swojej klasie – 149 697 IOPS – i 66 367 IOPS w zapisie. Interfejs 6 Gb/s oferował wydajność odczytu na poziomie 110 697 IOPS (nieco niższą niż wydajność odczytu dysku Toshiba PX02SM, który osiągnął 112 479 IOPS) oraz wydajność zapisu na poziomie 64 356 IOPS. Ponownie, dysk SSD800MM uzyskał najlepsze wyniki. Tym razem wydajność zapisu była znacznie bardziej imponująca niż odczytu.
Przy obciążeniu 16 wątków/16 kwantów, dysk HGST Ultrastar SSD800MM 12 Gb/s oferował średnie opóźnienie losowego odczytu 4k na poziomie 1.72 ms i opóźnienia zapisu 3.85 ms. Podczas gdy interfejs 6 Gb/s charakteryzował się szybkością zapisu na poziomie 3.97 ms, jego wydajność odczytu była ponownie wyższa niż w przypadku dysku Toshiba PX02SM, z prędkościami odpowiednio 2.31 ms i 2.27 ms.
Pod względem maksymalnego opóźnienia, dysk HGST Ultrastar SSD800MM 12 Gb/s spadł z miejsca i znalazł się w środku stawki z prędkością odczytu 18.5 ms, a interfejs 6 Gb/s spadł jeszcze niżej z prędkością odczytu 21.55 ms. Jednak oba interfejsy z łatwością wyprzedziły konkurencję w zapisie z 39 ms dla 12 Gb/s i 40 ms dla 6 Gb/s.
Porównując spójność opóźnień, interfejs HGST Ultrastar SSD800MM 12 Gb/s uzyskał najlepsze wyniki w zakresie spójności losowego odczytu i zapisu danych 4k. Interfejs 6 Gb/s zajął drugie miejsce pod względem wydajności zapisu, ale nieznacznie ustąpił Toshibie PX02SM pod względem wydajności odczytu.
W naszym kolejnym obciążeniu analizujemy profil 8k z mieszanym stosunkiem odczytu do zapisu 70/30. W tym ustawieniu dysk HGST Ultrastar SSD800MM 12 Gb/s osiągnął największą przepustowość, zaczynając od około 90 000 IOPS w trybie burst, która spadła do około 64 000 IOPS w stanie zbliżonym do stabilnego. Wydajność w trybie burst zapewniła około 20 000 IOPS więcej niż w przypadku dysku Toshiba PX02SM, a różnica ta była praktycznie zachowana przez cały czas.
Średnie opóźnienie dysku HGST Ultrastar SSD800MM 12 Gb/s wyniosło 2.82 ms na początku naszego testu wstępnego kondycjonowania 8K 70/30, a następnie wzrosło do około 4 ms w miarę zbliżania się do stanu ustalonego. Podczas gdy Toshiba PX02SM miała na początku niższe opóźnienie niż SSD800MM 6 Gb/s (3.48 ms do 4.61 ms), opóźnienie dysku SSD800MM 6 Gb/s spadło jeszcze bardziej w miarę zbliżania się do stanu ustalonego.
W trakcie naszego testu 8k 70/30, dysk HGST Ultrastar SSD800MM 12 Gb/s ponownie znalazł się na szczycie stawki, ale dopiero w fazie bliskiej stanu stabilnego. Na początku interfejs SSD800MM 12 Gb/s ustępował pierwszeństwa interfejsowi 6 Gb/s, dyskowi Toshiba PX02SM, a przez długi czas także dyskowi STEC s842 800 GB.
Dysk HGST Ultrastar SSD800MM 12 Gb/s uzyskał najlepszą ogólną spójność opóźnień. Dysk SSD800MM 6 Gb/s początkowo ustępował dyskowi Toshiba PX02SM, ale jego opóźnienie spadło do niższego, zbliżając się do stanu stabilnego.
W porównaniu ze stałym obciążeniem 16 wątków i 16 kolejek, które wykonaliśmy w teście zapisu 100% 4k, nasze profile mieszanego obciążenia skalują wydajność w szerokim zakresie kombinacji wątków/kolejek. W tych testach intensywność obciążenia rozciąga się od 2 wątków i 2 kolejek do 16 wątków i 16 kolejek. W rozszerzonym teście 8k 70/30, dysk HGST Ultrastar SSD800MM 12 Gb/s osiągnął szczytową wydajność 63 000+ IOPS, plasując się na szczycie grupy ze znaczną przewagą, podobnie jak dysk 6 Gb/s, który był o około 10 000 IOPS niższy.
Średnie opóźnienie dla dysku HGST Ultrastar SSD800MM 12 Gb/s było najlepsze w swojej klasie. Za nim uplasował się interfejs 6 Gb/s, a na drugim miejscu znalazł się dysk Toshiba PX02SM.
W trakcie naszego testu zmiennego obciążenia 8k 70/30, maksymalne opóźnienie utrzymywało się na bardzo niskim poziomie w przypadku dysku HGST Ultrastar SSD800MM 12 Gb/s, a jego wartość szczytowa utrzymywała się poniżej 20 ms przez większość testu, aż do osiągnięcia maksymalnej głębokości kolejki terminala. Przy najwyższym obciążeniu 16T/16Q, opóźnienie wzrosło do 33.54 ms. Dysk Toshiba PX02SM był w stanie wyprzedzić dysk HGST Ultrastar SSD800MM 12 Gb/s aż do osiągnięcia maksymalnej głębokości kolejki.
Odchylenie standardowe dało wyniki zbliżone do poprzedniego testu średnich opóźnień, w którym dysk HGST Ultrastar SSD800MM 12 Gb/s ponownie okazał się najlepszy w naszym środowisku testowym.
Wniosek
Dysk HGST Ultrastar SSD800MM oferuje interfejs SAS3, niskie zużycie energii na poziomie 11 W/9 W, kontroler opracowany wspólnie przez Intel i HGST oraz pamięć NAND MLC 25 nm, ale jego maksymalna pojemność wynosi zaledwie 800 GB. Dysk SSD800MM może obsługiwać obciążenia o najwyższych wymaganiach wydajnościowych: analitykę dużych zbiorów danych, transakcje HFT, bankowość internetową i przetwarzanie w chmurze. HGST oferuje również te dyski z różnymi wariantami szyfrowania, co pozwala na jeszcze lepsze dostosowanie zabezpieczeń danych.
Podczas testów syntetycznych dysków SSD800MM HGST Ultrastar w rozdzielczości 4K i 8K, dysk SSD800MM zademonstrował znakomitą wydajność. Z nielicznymi wyjątkami, zapewnił najwyższą przepustowość i najmniejsze opóźnienia spośród wszystkich porównywalnych dysków. Co więcej, jego przepustowość przewyższała konkurencję o dziesiątki tysięcy operacji wejścia/wyjścia na sekundę, a opóźnienia rzadko kiedy dorównywały konkurencji. Dysk HGST Ultrastar SSD800MM całkowicie zdominował konkurencję, wykorzystując interfejs SAS3 do zwiększania prędkości transferu nawet przy losowych obciążeniach powyżej bariery ~550 MB/s.
W naszych testach aplikacyjnych dysk SSD800MM nie ustępował ani na cal konkurencyjnym modelom, ustanawiając nowy rekord zarówno w naszym teście baz danych MarkLogic NoSQL, z ogromnym spadkiem ogólnego średniego opóźnienia, jak i ogromnym wzrostem wydajności transakcyjnej w naszym teście Sysbench MySQL. Podsumowując, obecnie nie ma sobie równych w przestrzeni dysków SSD SAS, jaką widzieliśmy do tej pory.
ZALETY
- Wyprzedza całą konkurencję we wszystkich testach syntetycznych i aplikacyjnych
- Wysoka wytrzymałość wykorzystująca pamięć flash MLC 25 nm
- Bazuje na sprawdzonej linii dysków SSD HGST Enterprise
Wady
- Maksymalna pojemność ograniczona do 800 GB
Bottom Line
Dysk HGST Ultrastar SSD800MM wyróżnia się wydajnością, zarówno pod względem ogromnej przepustowości, jak i niskich opóźnień, wyznaczając nowy standard dla wszystkich wydajnych dysków SSD klasy korporacyjnej.
Amazon