Recenzja dysku twardego WD Xe SAS

WD Xe to dysk twardy SAS o przepustowości 6 Gb/s w obudowie 2.5" i grubości 15 mm. Dyski Xe obracają się z prędkością 10 000 obr./min, oferują 32 MB pamięci podręcznej i zapewniają przepustowość do 204 MB/s. Dyski są dostępne w pojemnościach do 900 GB, a opcja samoszyfrującego dysku (SED) jest dostępna dla całej linii. WD oferuje również opcjonalny uchwyt 3.5"/moduł Heat Synchron, który pozwala dyskom Xe na montaż w starszych środowiskach 3.5", gdzie mogą zastąpić dyski 3.5" 15K o mniejszej pojemności i droższej eksploatacji. 

Firma WD poświęciła wiele wysiłku inżynieryjnego na linię Xe. Dyski te wykorzystują szereg technologii zaprojektowanych z myślą o zapewnieniu długotrwałej pracy w przedsiębiorstwach. Wśród kluczowych elementów, takich jak technologia Rotary Acceleration Feed Forward (RAFF™), która optymalizuje pracę w środowiskach narażonych na wibracje, oraz technologia NoTouch Ramp Load, dzięki której głowica nigdy nie dotyka nośnika. Te i inne funkcje zapewniają dyskom Xe najwyższy w branży wskaźnik MTBF, wynoszący 2 000 000 godzin.

Xe to dysk twardy o wysokiej wydajności dla rynku korporacyjnych centrów danych. WD oferuje również dwa inne dyski dla tego rynku: Re, dysk SATA o pojemności 4 TB i prędkości 7,200 obr./min do popularnych pamięci masowych oraz Se, dysk SATA o pojemności 4 TB i prędkości 7,200 obr./min, zoptymalizowany pod kątem systemów NAS i skalowalnych architektur. Dyski WD Xe są dostępne w pojemnościach 300 GB, 450 GB, 600 GB i 900 GB i są kompatybilne z dyskiem 3.5" Heat Synchron, przeznaczonym do środowisk, które tego wymagają. Nasze egzemplarze testowe obejmują 16 dysków o pojemności 900 GB. 

Specyfikacje WD Xe

• Możliwości:
  • 900 GB (WD9001BKHG)
  • 600 GB (WD6001BKHG)
  • 450 GB (WD4501BKHG)
  • 300 GB (WD3001BKHG)
• Interfejs: SAS 6 Gb/s
• Współczynnik kształtu: 2.5 cala
• SED opcjonalny
• Prędkość przesyłu danych (maks.): 204 MB/s
• Pamięć podręczna: 32MB
• Prędkość obrotowa: 10,000 XNUMX obr./min.
• Średni czas gotowości dysku: 13 sekund
• Cykle załadunku/rozładunku: 600 000
• Nieodwracalne błędy odczytu na odczytane bity: <10 na 10¹⁷
• Średni czas międzyawaryjny (MTBF): 2 000 000 godzin
• Ograniczona gwarancja: 5 lat
• Średnie zapotrzebowanie na moc
  • Odczyt sekwencyjny: 7.0 W
  • Zapis sekwencyjny: 5.3 W
  • Losowy odczyt/zapis: 6.4 W
  • Bezczynność: 5.2 W
• Temperatura robocza: od 5 do 55 °C
• W stanie spoczynku: od -40 do 70 °C
• Wstrząs (Gs)
  • Czas pracy (2 ms, odczyt/zapis): 30
  • Czas pracy (2 ms, odczyt): 65
  • W stanie spoczynku (2 ms): 300
• Akustyka (dBA)
  • Bezczynność: 30
  • Szukaj (średnio): 37
• Wymiary fizyczne: 100 mm x 69.85 mm x 15 mm
• Waga: 23 kg ± 10%

Zaprojektuj i zbuduj

WD Xe to 2.5-calowy dysk twardy klasy enterprise SAS o wysokości 15 mm. Oferuje on standardowe w branży złącze SAS 6 Gb/s, a jego maksymalna sekwencyjna prędkość transferu wynosi 204 MB/s. Western Digital wykorzystuje bardzo prostą konstrukcję dysku zewnętrznego, z czarną obudową ze stopu metali i płytką drukowaną, która wykorzystuje całą dostępną przestrzeń, jaką zapewnia jego format.

Sercem Xe, opartego na technologii SAS, jest kontroler Marvell i1248-C2, wykorzystujący 32 MB pamięci DRAM firmy Samsung jako bufor. Różni się on od swojego kuzyna HGST, C10K900, który wykorzystuje kontroler LSI z buforem DRAM o pojemności 64 MB.

 

Testowanie tła i porównań

Dyski twarde klasy Enterprise 10 000 obr./min. porównawcze w tej recenzji:

• HGST Ultrastar C10K900 900GB
• Seagate Savvio 10K.4 600 GB
• Seagate Savvio 10K.5 600 GB
• Seagate Savvio 10K.6 900 GB
• Toshiba MBF2600RC 600GB

Wszystkie dyski twarde klasy korporacyjnej są testowane na naszej platformie testowej opartej na serwerze Lenovo ThinkServer RD240 . Serwer ThinkServer RD240 jest skonfigurowany z następującymi elementami:

• 2 x Intel Xeon X5650 (2.66 GHz, pamięć podręczna 12 MB)
• Windows Server 2008 Standard Edition R2 SP1 64-bit i CentOS 6.2 64-bit
• Chipset Intel 5500+ ICH10R
• Pamięć – 8 GB (2 x 4 GB) 1333 MHz DDR3 Registered RDIMM
• Karta HBA LSI 9211 SAS/SATA 6.0 Gb/s

Analiza syntetycznego obciążenia przedsiębiorstwa

Nasz proces testowania dysków twardych klasy enterprise polega na wstępnym przygotowaniu każdego dysku do pracy w stanie ustalonym przy takim samym obciążeniu, z jakim urządzenie będzie testowane, przy dużym obciążeniu 16 wątków i kolejce oczekujących 16 wątków na wątek, a następnie testowaniu w określonych odstępach czasu z wykorzystaniem wielu profili głębokości wątków/kolejek, aby pokazać wydajność przy lekkim i intensywnym użytkowaniu. Ponieważ dyski twarde bardzo szybko osiągają swój nominalny poziom wydajności, przedstawiamy na wykresie tylko główne sekcje każdego testu.

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 syntetycznego obciążenia przedsiębiorstwa obejmuje cztery profile oparte na rzeczywistych zadaniach. Profile te zostały opracowane, aby ułatwić porównanie z naszymi poprzednimi testami porównawczymi, a także powszechnie publikowanymi wartościami, takimi jak maksymalna prędkość odczytu i zapisu 4k oraz 8k 70/30, powszechnie stosowana w przypadku dysków korporacyjnych. Uwzględniliśmy również dwa starsze, mieszane obciążenia: tradycyjny serwer plików i serwer WWW, z których każdy oferuje szeroki zakres rozmiarów transferu.

• 4k
  • 100% odczytu lub 100% zapisu
  • 100% 4k
• 8k 70/30
  • 70% czytania, 30% pisania
  • 100% 8k
• Serwer plików
  • 80% czytania, 20% pisania
  • 10% 512b, 5% 1 tys., 5% 2 tys., 60% 4 tys., 2% 8 tys., 4% 16 tys., 4% 32 tys., 10% 64 tys.
• Serwer internetowy
  • 100% przeczytane
  • 22% 512b, 15% 1 tys., 8% 2 tys., 23% 4 tys., 15% 8 tys., 2% 16 tys., 6% 32 tys., 7% 64 tys., 1% 128 tys., 1% 512 tys.

W pierwszym z naszych obciążeń korporacyjnych zmierzyliśmy długą próbkę losowej wydajności 4k przy 100% aktywności zapisu i 100% aktywności odczytu, aby uzyskać nasze szczytowe, ciągłe wyniki losowego wejścia/wyjścia. WD Xe plasuje się w środku stawki, plasując się tuż za Seagate Savvio 10K.7 pod względem wydajności odczytu i ustępując miejsca HGST 10K900 na czele stawki. Pod względem wydajności zapisu zajął drugie miejsce za HGST 10K900.

Przy efektywnej głębokości kolejki wynoszącej 256 w naszym losowym teście odczytu i zapisu 4K zmierzyliśmy średnie opóźnienie odczytu wynoszące 585 ms i opóźnienie zapisu wynoszące 672 ms z procesora Xe pod obciążeniem.

Porównując szczytowe czasy reakcji każdego dysku klasy enterprise o pojemności 10K, Xe uplasował się w środku stawki pod względem opóźnienia tylnego, choć charakteryzował się największym opóźnieniem zapisu.

Analizując spójność opóźnień z naszymi pomiarami odchylenia standardowego, dysk WD Xe znalazł się na końcu stawki, uzyskując najwyższą wartość pomiaru zarówno pod względem aktywności odczytu, jak i zapisu.

W porównaniu ze stałym obciążeniem 16 wątków i 16 kolejek, jakie zastosowaliśmy w teście zapisu 100% 4k, nasze profile obciążenia mieszanego 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 WD Xe uplasował się w środku stawki, skalując szybkość transferu ze 194 IOPS przy 2T/2Q do 398 IOPS przy 16T/16Q.

Mierząc średnie opóźnienie dysku WD Xe przy zwiększaniu obciążenia w naszym obciążeniu 8k 70/30, zaobserwowaliśmy, że czasy reakcji zaczynają się od 20.46 ms przy 2T/2Q i wzrastają do 642 ms przy 16T/16Q.

W porównaniu z resztą grupy w naszym obciążeniu 8k 70/30, WD Xe miał jedne z dłuższych czasów reakcji szczytowej przy większej efektywnej głębokości kolejki, zamieniając się w niektórych obszarach miejscami z HGST 10K900.

Po ustawieniu na spójność opóźnień, WD Xe pozostawał w tyle za grupą w miarę wzrostu obciążenia, osiągając najwyższe wartości odchylenia standardowego.

Kolejnym obciążeniem, którego użyliśmy, był nasz profil serwera plików, który poddaje dyski zmiennemu obciążeniu. Skalowaliśmy liczbę wątków i kolejek z 2T/2Q do 16T/16Q. W tym zakresie obciążenia dysk WD Xe nadal plasował się w środku stawki, osiągając wydajność od 195 IOPS przy 2T/2Q do 402 IOPS przy 16T/16Q.

Czas reakcji naszego serwera plików przy obciążeniu wynosił od 20.46 ms przy 2T/2Q i wzrastał do szczytowej wartości 635 ms przy 16T/16Q.

Czasy szczytowej reakcji naszego serwera plików nadal zbliżały się do czołówki, zamieniając się miejscami ze swoim kuzynem, HGST 10K900.

Porównując spójność opóźnień, zauważyliśmy słabsze odchylenie standardowe w porównaniu do WD Xe, chociaż wynik był bardzo zbliżony do HGST 10K900.

Nasz ostatni test obejmuje symulowany profil serwera WWW, który zawiera 100% aktywności odczytu. W tym końcowym obciążeniu, dysk WD Xe nieznacznie zmniejszył różnicę i uplasował się w górnej połowie stawki. Zmierzona przepustowość wyniosła 198 IOPS przy 2T/2Q, a następnie wzrosła do 427 IOPS przy 16T/16Q.

Średnie opóźnienie WD Xe w naszym profilu serwera WWW wynosiło początkowo 20.18 ms przy 2T/2Q i wzrastało do 597 ms przy 16T/16Q.

Dzięki 100% aktywności odczytu dysk WD Xe zdołał przesunąć się w górę stawki pod względem maksymalnego czasu reakcji, wyprzedzając porównywalne dyski Toshiba i HGST.

Choć czasy szczytowej reakcji uległy poprawie w porównaniu z poprzednimi obciążeniami o mieszanej aktywności odczytu i zapisu, spójność opóźnień mierzona w naszym teście odchylenia standardowego nadal plasowała się w dolnej części stawki, choć tylko nieznacznie wyższa niż w przypadku HGST 10K900.

Wniosek

Dyski twarde WD Xe SAS to skromna odświeżona wersja pierwszego 2.5-calowego dysku SAS firmy WD, który zadebiutował w zeszłym roku – modelu S25. Dysk osiąga maksymalną pojemność 900 GB i jest skierowany do producentów OEM i producentów starszych dysków twardych. Xe to najwydajniejszy dysk twardy klasy korporacyjnej firmy WD, plasujący się wyżej od dysków 3.5-calowych o dużej pojemności. W firmie Western Digital Xe ma również bliskiego krewnego – HGST Ultrastar 10K900. Dyski te różnią się pod kilkoma względami: HGST korzysta z kontrolera LSI, WD z kontrolera Marvell, a HGST z pamięci podręcznej 64 MB, podczas gdy WD ma tylko 32 MB. Oczywiście istnieją subtelne różnice technologiczne zarówno wewnątrz, jak i w oprogramowaniu układowym, ale z punktu widzenia pozycjonowania rynkowego, Ultrastar można uznać za produkt z wyższej półki. Nie umniejsza to jednak w żaden sposób atutów modelu Xe, takich jak najwyższy wśród urządzeń WD wskaźnik MTBF wynoszący 2 miliony godzin oraz pięcioletnia gwarancja. 

Analiza danych dotyczących wydajności dysków twardych o wysokiej wydajności wydaje się być coraz trudniejsza z każdą wersją, ponieważ marginesy różnic często wynoszą pojedyncze punkty procentowe, a nawet „szerokie” marginesy są praktycznie niemożliwe do wykrycia w przypadku dużej liczby działających dysków. Jest to oczywiście korzystne dla producentów OEM, którzy lubią korzystać z wielu źródeł praktycznie wszystkiego, w tym pamięci masowej. Sztuką jest zatem zapewnić wystarczającą wydajność dysku twardego, jednocześnie spełniając inne kryteria, takie jak wytrzymałość, niezawodność i stosunek ceny do pojemności (GB). Jak wspomniano powyżej, firma WD poczyniła postęp technologiczny, który trafia w sedno argumentów dotyczących wytrzymałości i niezawodności, uzyskując najwyższy w historii wskaźnik MTBF, równy HGST, który historycznie jest liderem branży pod tym względem. 

Patrząc jednak na dane, widzimy, że Xe plasuje się poniżej HGST 10K900, chociaż podąża za podobnym profilem wydajności w zakresie liczby wątków i kolejek. W porównaniu z innymi dyskami SAS 10K obecnej generacji, WD Xe miał tendencję do lekkiego pozostawania w tyle. Patrząc na inne atrybuty, takie jak szczytowe opóźnienie i odchylenie standardowe, WD Xe wyróżniał się na szczycie grupy nieco mniej spójnym wyjściem i nieco wyższymi szczytowymi czasami reakcji. Należy zauważyć, że są to bardzo niewielkie różnice w całym schemacie rzeczy, a w niektórych obszarach zamienił się miejscami ze swoim kuzynem HGST 10K900. Ogólnie rzecz biorąc, WD Xe oferował niezawodną wydajność we wszystkich naszych obciążeniach, wykazując korzyści w porównaniu z porównywalnymi dyskami poprzedniej generacji. Dla producentów OEM, którzy chcą osiągnąć wymagany poziom wydajności, WD Xe podąża za grupą pod względem wydajności, a także dodaje wiele funkcji niezawodności, aby zapewnić płynną pracę przez lata użytkowania.

ZALETY

• Stała wydajność przy wszystkich obciążeniach
• Rotary Acceleration Feed Forward i NoTouch zwiększają niezawodność aplikacji korporacyjnych
• Wiodący w branży wskaźnik MTBF wynoszący 2 000 000 

Wady

• Konkurencyjne oferty osiągnęły pojemność 1.2 TB
• Przewyższony przez inne obecnie konkurencyjne modele

Podsumowanie

WD Xe to kolejna alternatywa dla przedsiębiorstw i centrów danych, które poszukują wydajnej i pojemnej pamięci masowej o atrakcyjnym stosunku ceny do wydajności, z wiodącymi w branży parametrami niezawodności. 

Strona produktu WD Xe

Omów tę historię