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Análise do SSD HGST Ultrastar SN100 Series 2.5″ NVMe

Empreendimento  ◇  SSD

No final do ano passado, analisamos o HGST SN150 e constatamos que se tratava de um SSD NVMe sólido e com bom desempenho. O SN100 é o equivalente de 2.5" e está disponível em capacidades de até 3.2 TB, assim como o SN150. O objetivo da HGST, portanto, é facilitar a adoção do NVMe, oferecendo uma ampla gama de formatos e capacidades para atender à maioria das necessidades. A série HGST Ultrastar SN100 foi projetada especificamente para profissionais de data center que precisam de alto desempenho em aplicações com baixo custo total de propriedade. Embora o suporte para SSDs NVMe de 2.5" não seja tão amplo quanto o do SAS em ambientes corporativos, os benefícios da facilidade de manutenção na interface com o servidor são prioridades para aqueles que desejam um modelo de implementação familiar para suas aplicações sensíveis à latência.

A HGST cita o SN100 com números de desempenho idênticos em comparação com o SN150 e enfatiza que sua unidade NVMe fornecerá desempenho consistente em todas as cargas de trabalho de aplicativos durante toda a vida útil do SSD. Para esse fim, o SN100 oferece desempenho de até 310,000 E/S aleatórias mistas, enquanto as velocidades sequenciais de leitura e gravação devem atingir 3 GB/s e 1.6 GB/s, respectivamente.

O HGST SN150 também possui suporte de inicialização UEFI. Isso não apenas ajuda a acelerar os tempos de inicialização e sair da hibernação, mas também melhora a segurança, protegendo o processo de pré-inicialização contra ataques de bootkit. Além disso, a unidade HGST NVMe apresenta gerenciamento de energia avançado e confiabilidade de nível empresarial, o último que consiste em RAID com reconhecimento de Flash, proteção de caminho de dados de ponta a ponta, ECC avançado, apagamento seguro e proteção contra falha de energia.

Com uma garantia de 5 anos, o SN100 vem em capacidades de 800 GB, 1.6 TB e 3.2 TB.

Especificações HGST SN100 NVMe SSD

  • Configuração
  • Capacidades padrão (GB): 3200 / 1600 / 800
  • Faixa de capacidade (min-max GB): 2240-3820 / 1120-1910 / 560-955
  • Interface: PCIe 3.0 x4 (8639)
  • Fatores de forma: unidade SFF de 2.5 polegadas
  • Desempenho:
    • Taxa de transferência de leitura (máx. MB/s, sequencial 128k): 3000/3000/2600
    • Taxa de transferência de gravação (máximo de MB/s, 128k sequencial): 1600/1600/1400
    • Ler IOPS (max IOPS, aleatório 4k): 743,000 / 743,000 / 634,000
    • Gravar IOPS (max IOPS, aleatório 4k): 140,000 / 140,000 / 80,000
    • IOPS misto (70/30 R/W, aleatório 4k): 310,000 / 310,000 / 190,000
    • Ler IOPS (max IOPS, aleatório 8k): 385,000 / 385,000 / 330,000
    • Gravar IOPS (max IOPS, aleatório 8k): 75,000 / 75,000 / 42,000
    • Latência 512B (μs): 20/20/20
  • Confiabilidade
    • MTBF4 (M horas):2.0
    • Taxa de falha anual (AFR): 0.44% 0.44%
    • Resistência: 3 DW/D
  • Garantia: 5 Anos
  • Físico
    • Dimensões, sem suporte (mm): 100.45 x 69.85 x 15
    • Peso, sem suporte (g): 177 / 174 / 166
  • Responsabilidade
    • Consumo de energia (ativo/inativo): 25 Watts / 8 Watts
    • Temperatura de operação: 0 ° a 70 ° C
    • Temperatura fora de operação: -40° a 70°C
  • Fluxo de ar (LFM): 300
  • Afogamento térmico: Suportado
  • Monitoramento de temperatura: dentro e fora da banda usando SMBus
  • Tecnologia PowerSafe® Proteção de dados durante perda de energia
  • Aceleração de energia suportada
  • Trilhos de alimentação: auxiliar de 3.3 V, trilho de alimentação de 12 V
  • Conformidade JEDEC: retenção de 3 meses a 40°C no EOL
  • Sistemas operacionais
    • Linux RHEL 6/7, SLES 12, CentOS 6/7, Open SUSE 12
    • WindowsMicrosoft Server 2008 R2, Windows 2012, Windows 2012 Servidor
  • Programas:
    • Gerenciador de dispositivos HGST (HDM): HDM 3.1 (CLI)
    • Padrão NVMe: 1.1a
  • Padrões de Fabricação: Penang, Malásia Certificado ISO 9001:2008, Certificado ISO 14001:2004

Concepção e construção

Assim como a maioria das unidades corporativas, o SN100 tem um design muito simples. O SN100 é uma unidade de fator de forma SFF de 2.5” com uma caixa de metal preta. A frente de uma unidade contém um adesivo com informações como número do modelo e capacidade, bem como a marca HGST no lado direito.

As laterais da unidade têm orifícios para montagem e em cada extremidade há orifícios de ventilação para resfriamento passivo. 

A parte inferior da unidade também não tem frescuras, apenas um pequeno adesivo com o número de série e o número do fabricante.

Histórico de testes e comparáveis

O Laboratório de Testes Empresariais da StorageReview oferece uma arquitetura flexível para a realização de benchmarks de dispositivos de armazenamento corporativos em um ambiente comparável ao que os administradores encontram em implantações reais. O Laboratório de Testes Empresariais incorpora uma variedade de servidores, redes, condicionamento de energia e outras infraestruturas de rede que permitem à nossa equipe estabelecer condições reais para avaliar com precisão o desempenho durante nossas análises.

Incorporamos esses detalhes sobre o ambiente e os protocolos do laboratório em nossas análises para que os profissionais de TI e os responsáveis ​​pela aquisição de armazenamento possam entender as condições sob as quais obtivemos os resultados apresentados. Nenhuma de nossas análises é paga ou supervisionada pelo fabricante do equipamento que testamos. Mais detalhes sobre o Laboratório de Testes Empresariais da StorageReview e uma visão geral de seus recursos de rede estão disponíveis nas respectivas páginas.

Vamos comparar o HGST SN100 com os SSDs NVMe Intel P3700 , Memblaze PBlaze4 e Samsung XS1715 de 2.5”.

Análise de carga de trabalho do aplicativo

Para entender as características de desempenho de dispositivos de armazenamento corporativos, é essencial modelar a infraestrutura e as cargas de trabalho de aplicativos encontradas em ambientes de produção reais. Nossos primeiros benchmarks para o HGST Ultrastar SN100 de 2.5” são, portanto, o desempenho do MySQL OLTP via SysBench e o desempenho do Microsoft SQL Server OLTP com uma carga de trabalho TCP-C simulada. Para nossas cargas de trabalho de aplicativos, cada unidade executará de 2 a 4 VMs configuradas de forma idêntica.

O protocolo de teste OLTP do Microsoft SQL Server da StorageReview utiliza a versão atual do benchmark TPC-C (Transaction Processing Performance Council), um benchmark de processamento de transações online que simula as atividades encontradas em ambientes de aplicativos complexos. O benchmark TPC-C se aproxima mais do que benchmarks de desempenho sintéticos na avaliação dos pontos fortes e gargalos de desempenho da infraestrutura de armazenamento em ambientes de banco de dados. Cada instância de nossa máquina virtual SQL Server para esta análise utiliza um banco de dados SQL Server de 333 GB (escala 1,500) e mede o desempenho transacional e a latência sob uma carga de 15,000 usuários virtuais.

Ao observar a saída do SQL Server, a unidade HGST mostrou resultados no topo da tabela de classificação com um TPS líder de 3,157.79 e um agregado de 3,157.47 TPS.

Os resultados de latência média durante o benchmark do SQL Server de 15 mil usuários contaram uma história semelhante. Aqui, o HGST novamente no topo da tabela de classificação (junto com os drives Samsung e Intel), postando uma latência de 7.0ms em todas as colunas.

O próximo benchmark de aplicativo consiste em um banco de dados Percona MySQL OLTP medido via SysBench. Este teste mede o TPS (transações por segundo) médio, a latência média e a latência média do 99º percentil. A Percona e a MariaDB estão usando as APIs de aplicativos com reconhecimento de flash Fusion-io nas versões mais recentes de seus bancos de dados, embora, para fins desta comparação, testemos cada dispositivo em seus modos de armazenamento em bloco "legados".

No benchmark de média de transações por segundo, o HGST SN100 2.5” ficou no meio do pelotão com uma pontuação média de 5,650.83 TPS. As VMs individuais variaram de 1,408.4 TPS a 1,416.8 TPS.

Ao observar os resultados de latência média, a unidade HGST se encontrou novamente no meio do pacote (embora a 1.5 ms do líder), com VMs individuais rodando entre 22.58 ms e 22.72 ms e latência agregada de 22.65 ms. A unidade Intel apresentou os melhores resultados com 22.15ms agregados.

Em termos de nosso pior cenário de latência do MySQL (latência do percentil 99), o HGST SN100 voltou ao topo da tabela de classificação com VMs rodando entre 45.38ms e 58.00ms com um agregado de apenas 45.38ms.

Conclusão

No geral, a série HGST Ultrastar SN100 é uma unidade NVMe de alto desempenho que funciona muito bem com aplicativos que podem se beneficiar do armazenamento local de baixa latência. Um dos recursos mais atraentes dessa unidade são seus recursos de fácil implantação; O suporte a drivers NVMe padrão permite que os usuários comecem a trabalhar sem instalar software adicional. 

Em nosso benchmark SQL Server TPC-C, que analisa a saída do SQL Server para 15,000 usuários virtuais, a unidade HGST mostrou resultados no topo da tabela de classificação com um TPS líder de 3,157.79 e um agregado de 3,157.47 TPS. Em latência média, o SN100 voltou a liderar o pelotão (além dos drives Samsung e Intel), registrando uma latência de 7.0ms para todas as VMs.

Em nossos testes Sysbench, vimos um forte desempenho do drive SN100 de 2.5”. No benchmark de média de transações por segundo, o HGST SN100 2.5” ficou no meio da tabela de classificação com uma média de 5,650.83 TPS. Passando para a latência média do mesmo teste, o HGST funcionou no meio do pacote novamente com VMs individuais rodando entre 22.58ms a 22.72ms e latência agregada de 22.65ms. Os resultados de nosso teste de latência MySQL de pior caso (latência percentil 99) mostraram o HGST SN100 de volta ao topo da tabela de classificação, com VMs rodando entre 45.38 ms e 58.00 ms, bem como um agregado de apenas 45.38 ms.

Prós

  • Forte desempenho em cargas de trabalho de aplicativos
  • Capacidade máxima de 3.2 TB em um fator de forma de 2.5"

Contras

  • Ligeiro impacto no desempenho em comparação com a versão de cartão adicional

ponto de partida

O HGST SN100 é uma unidade NVMe que oferece forte desempenho em um fator de forma flexível e fácil de adotar de 2.5”. 

Página do produto da série HGST Ultrastar SN100

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