A série Ultrastar SN100 de SSDs empresariais é a primeira incursão da HGST em unidades NVMe, com seu trabalho anterior centrado na interface SAS. A família de unidades é dividida em duas categorias, o SN100 referindo-se ao fator de forma de 2.5″ e o SN150 significando o fator de forma de placa de suplemento (AIC) de meia altura e meio comprimento. Em qualquer forma, as unidades são projetadas para atender às cargas de trabalho mais exigentes, com ênfase em nuvem, hiperescala e aplicativos corporativos. A série SN100 vem em capacidades de até 3.2 TB e oferece taxa de transferência de leitura de até 3 GB/s (seq 128k) e IOPS de leitura e gravação aleatória de 743,000 e 140,000, respectivamente.
A série Ultrastar SN100 de SSDs empresariais é a primeira incursão da HGST em unidades NVMe, com seu trabalho anterior centrado na interface SAS. A família de unidades é dividida em duas categorias, o SN100 referindo-se ao fator de forma de 2.5″ e o SN150 significando o fator de forma de placa de suplemento (AIC) de meia altura e meio comprimento. Em qualquer forma, as unidades são projetadas para atender às cargas de trabalho mais exigentes, com ênfase em nuvem, hiperescala e aplicativos corporativos. A série SN100 vem em capacidades de até 3.2 TB e oferece taxa de transferência de leitura de até 3 GB/s (seq 128k) e IOPS de leitura e gravação aleatória de 743,000 e 140,000, respectivamente.
As unidades SN150 AIC estão disponíveis em capacidades de 1.6 TB e 3.2 TB, o fator de forma de 2.5 ″ adiciona uma capacidade de 800 GB também. Todas as unidades se baseiam na longa história da HGST de fornecer soluções flash corporativas de qualidade e incluem; Suporte de inicialização UEFI, gerenciamento avançado de energia e confiabilidade de nível empresarial graças a recursos como RAID com reconhecimento de flash, proteção de caminho de dados de ponta a ponta, ECC avançado e proteção contra falha de energia. As unidades possuem uma garantia de cinco anos e suportam uma resistência de três gravações de unidade por dia.
Nossa unidade de análise é a capacidade de 3.2 TB do SN150 AIC.
Especificações HGST Ultrastar SN100 Series NVMe SSD
- Interface: PCIe 3.0 x4:
- Fator de forma:
- Cartão adicional HH-HL
- Unidade SFF de 2.5 polegadas
- Capacidades (GB):
- 3200 / 1600 (AIC)
- 800 (2.5 polegadas)
- Desempenho
- Taxa de transferência de leitura (máximo de MB/s, sequencial de 128k): 3000
- Taxa de transferência de gravação (máx MB/s, sequencial 128k): 1600
- Leia IOPS (max IOPS, aleatório 4k): 743,000
- Gravar IOPS (max IOPS, aleatório 4k): 140,000
- IOPS misto (70/30 R/W, aleatório 4k): 310,000
- Leia IOPS (max IOPS, aleatório 8k): 385,000
- Gravar IOPS (max IOPS, aleatório 8k): 75,000
- Latência 512B (µs): 20
- Confiabilidade
- MTBF (M horas): 2
- Taxa Anual de Falha (AFR): 0.44%
- Resistência: 3 DW/D
- Consumo de energia (ativo/inativo): 25 Watts / 8 Watts
- Temperatura de operação: 0 ° a 55 ° C
- Temperatura fora de operação: -40° a 70°C
- Fluxo de ar (LFM): 300
- anos 5: Garantia
Concepção e construção
O HGST Ultrastar SN150 tem formato PCIe x4 de meia altura e meio comprimento. O cartão em si não usa nenhuma marca e não contém nenhuma informação de unidade na parte frontal.
Um dissipador de calor cobre a maior parte da unidade; com este design, qualquer calor gerado pelo cartão será dissipado por convecção forçada. HGST indica que o fluxo de ar deve sair em direção à extremidade do suporte da placa. Além disso, o SN150 possui vários sensores de temperatura integrados, que monitoram os componentes críticos do inversor. Se um problema for detectado, ele acionará o sistema de estrangulamento térmico para evitar danos devido ao superaquecimento.
A interface PCIe 3.0 x4 está localizada na parte inferior do SN150 AIC.
No lado oposto do dissipador de calor, podemos ver os quatro pacotes NAND, cada um dos quais aproveita a tecnologia A19nm eMLC NAND, abaixo do adesivo com as informações do dispositivo. Também podemos ver o Micron DRAM.
Histórico de testes e comparáveis
A Laboratório de teste StorageReview Enterprise fornece uma arquitetura flexível para realizar benchmarks de dispositivos de armazenamento corporativo em um ambiente comparável ao que os administradores encontram em implantações reais. O Enterprise Test Lab incorpora uma variedade de servidores, redes, condicionamento de energia e outras infraestruturas de rede que permitem que nossa equipe estabeleça condições do mundo real para avaliar com precisão o desempenho durante nossas análises.
Incorporamos esses detalhes sobre o ambiente de laboratório e protocolos em revisões para que os profissionais de TI e os responsáveis pela aquisição de armazenamento possam entender as condições em que alcançamos os resultados a seguir. Nenhuma de nossas análises é paga ou supervisionada pelo fabricante do equipamento que estamos testando. Detalhes adicionais sobre o Laboratório de teste StorageReview Enterprise e uma visão geral de seus recursos de rede estão disponíveis nas respectivas páginas.
Testamos o HGST SN100 comparando-o com os seguintes outros SSDs AIC NVMe:
- Membraze PBlaze4 3.2 TB
- DC Intel P3608 1.6TB
- Huawei ES3000v2 3.2 TB
- Huawei ES3000v1 1.6 TB
Análise de carga de trabalho do aplicativo
Para entender as características de desempenho dos dispositivos de armazenamento corporativo, é essencial modelar a infraestrutura e as cargas de trabalho de aplicativos encontradas em ambientes de produção ao vivo. Nossos primeiros benchmarks para o HGST Ultrastar SN100 são, portanto, os Desempenho OLTP do MySQL via SysBench e Desempenho OLTP do Microsoft SQL Server com uma carga de trabalho TCP-C simulada. Para nossas cargas de trabalho de aplicativo, cada unidade executará de 2 a 4 VMs configuradas de forma idêntica.
StorageReview's Protocolo de teste OLTP do Microsoft SQL Server emprega o rascunho atual do Benchmark C (TPC-C) do Conselho de Desempenho de Processamento de Transações, um benchmark de processamento de transações on-line que simula as atividades encontradas em ambientes de aplicativos complexos. O benchmark TPC-C chega mais perto do que os benchmarks sintéticos de desempenho para medir os pontos fortes de desempenho e os gargalos da infraestrutura de armazenamento em ambientes de banco de dados. Cada instância de nossa VM SQL Server para esta revisão usa 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 na parte inferior da tabela de classificação com um TPS superior de 3,152.13 com um agregado de 3,149.97 TPS.
Olhando para os resultados de latência média durante o benchmark SQL Server de 15 usuários, mostrou a unidade HGST no topo da tabela de classificação com os SSDs SanDisk, Memblaze e Huawei (todos com 7.0 ms).
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 Fusion-io com reconhecimento de flash 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 médio de transações por segundo, o HGST ficou próximo ao topo da tabela de classificação e logo atrás dos drives Memblaze e Intel com 5,853.6 TPS no total. As VMs individuais variaram de 1,477.3 TPS a 1,448.0 TPS.
Ao observar os resultados de latência média, o HGST apresentou resultados razoavelmente bons, com VMs individuais rodando entre 21.66ms e 22.10ms e latência agregada de 21.87ms.
Em termos de nosso pior cenário de latência do MySQL (latência do percentil 99), o HGST mostrou VMs rodando entre 49.62 ms e 50.07 ms (com um agregado de 49.81 ms), enquanto a unidade SanDisk de melhor desempenho apresentou um agregado impressionante de apenas 41.92 ms.
Análise de Carga de Trabalho Sintética Corporativa
O desempenho do flash varia à medida que a unidade se torna condicionada à sua carga de trabalho, o que significa que o armazenamento flash deve ser pré-condicionado antes de cada um dos benchmarks sintéticos fio para garantir que os benchmarks sejam precisos. Cada uma das unidades comparáveis é apagada com segurança usando as ferramentas do fornecedor e pré-condicionadas em estado estável com uma carga pesada de 16 threads e uma fila pendente de 16 por thread.
- Testes de pré-condicionamento e estado estacionário primário:
- Rendimento (Agregado de IOPS de Leitura+Gravação)
- Latência média (latência de leitura+gravação calculada em conjunto)
- Latência máxima (latência máxima de leitura ou gravação)
- Desvio padrão de latência (desvio padrão de leitura + gravação calculado em conjunto)
Após a conclusão do pré-condicionamento, cada dispositivo é testado em intervalos em vários perfis de profundidade de encadeamento/fila para mostrar o desempenho sob uso leve e pesado. Nossa análise de carga de trabalho sintética para o Memblaze PBlaze4 usa dois perfis, que são amplamente usados em especificações e benchmarks de fabricantes. É importante levar em consideração que as cargas de trabalho sintéticas nunca representarão 100% da atividade vista nas cargas de trabalho de produção e, de certa forma, retratarão imprecisamente uma unidade em cenários que não ocorreriam no mundo real.
- 4k
- 100% de leitura e 100% de gravação
- 8k
- 70% de leitura/30% de gravação
Em nosso teste de pré-condicionamento de gravação de 4k de taxa de transferência, o HGST começou em aproximadamente 440,000 IOPS, atingindo um estado estável em torno da marca de 160,000 IOPS. A unidade com melhor desempenho geral aqui foi a unidade Huawei de 3.2 TB.
Em seguida, examinamos a latência média em que a unidade menos consistente foi principalmente o HGST, pois teve os maiores picos de latência durante a maior parte do teste. A unidade principal aqui foi o Huawei 3.2 TB mais uma vez, com um estado estável que mediu pouco mais de 1.0 ms.
Ao medir a latência máxima, o HGST foi uma das unidades mais inconsistentes devido a alguns picos graves em vários pontos durante o teste (embora tenha terminado com a segunda latência mais baixa no final). No geral, o drive Intel apresentou o melhor desempenho.
Os cálculos de desvio padrão foram projetados para facilitar a visualização da consistência dos resultados de desempenho de latência do SSD. Nesse cenário, as leituras foram bastante inconsistentes em todos os aspectos. Embora tivesse alguns picos perceptíveis ao longo do caminho, o HGST realmente teve a melhor latência no final do teste. A Intel teve os resultados mais estáveis no geral, pairando abaixo de 1.6 ms em seu estado estável.
Agora que as unidades foram pré-condicionadas, veremos o benchmark sintético primário de 4k. Na taxa de transferência, o HGST mostrou resultados intermediários com 706,394 IOPS lidos e 144,933 IOPS gravados. A unidade Intel teve o melhor desempenho na coluna de leitura com impressionantes 851,693 IOPS (atingindo 157,940 IOPS de gravação), enquanto a unidade Huawei de 3.2 TB mostrou o melhor desempenho de gravação com 229,914 IOPS.
Observar a latência média mostrou a unidade HGST com leitura de 0.36ms e gravação de 1.76ms. A Intel postou a melhor latência média em leituras com 0.30 ms, enquanto a unidade Huawei 3.2 TB postou a melhor latência de gravação com 1.11 ms.
Na latência máxima, a unidade HGST apresentou resultados impressionantes com 4.9 ms de leitura e 33.4 ms de gravação. O melhor desempenho em leituras foi o drive Memblaze com 4.6ms; no entanto, tinha latência de gravação significativamente maior.
Observar o desvio padrão mostra o HGST com resultados impressionantes mais uma vez, com 0.146ms de leitura e 1.584ms de gravação, esta última que foi a maior latência de gravação entre as unidades testadas. O melhor desempenho em leituras foi o drive Memblaze, que apresentou 0.107ms em leituras.
Nossa próxima carga de trabalho usa transferências de 8k com uma proporção de 70% de operações de leitura e 30% de operações de gravação. Mais uma vez, começaremos com os resultados do pré-condicionamento antes de passar para os testes principais. Na taxa de transferência, a unidade HGST mostrou desempenho inconsistente até a marca de 80 minutos, com velocidades de pico atingindo aproximadamente 460,000 IOPS. Ele acabou com um estado estável em torno de 187,000 IOPS, onde a maioria das unidades também acabou. A unidade mais estável de longe foi o Memblaze.
Em seguida, examinamos a latência média em que a unidade menos consistente foi o HGST, embora tenha tido a segunda melhor latência média no final do teste. A principal unidade aqui foi o Huawei 3.2 TB mais uma vez, com uma latência média de terminal de pouco menos de 1.0 ms.
Ao medir a latência máxima, o HGST foi uma das unidades mais inconsistentes, sofrendo de grandes picos durante todo o nosso teste. No geral, no entanto, a unidade Memblaze teve os resultados menos consistentes, enquanto as unidades Huawei e Intel mostraram o melhor desempenho.
Os cálculos de desvio padrão foram projetados para facilitar a visualização da consistência dos resultados de desempenho de latência do SSD. Nesse cenário, o HGST teve uma série importante de picos no início do teste até aproximadamente a marca de 70 minutos. O Huawei 3.2 TB teve os resultados mais estáveis, pairando abaixo de 1.0 ms em seu estado estável.
Depois de pré-condicionarmos totalmente a unidade HGST, passamos por nosso teste principal de 8k 70/30. Na taxa de transferência, a maior parte da unidade apresentou desempenho quase idêntico, com exceção do Huawei 3.2 TB, que se afastou. O HGST acabou com quase 170,000 IOPS no terminal.
A latência média mostrou resultados muito semelhantes, com as unidades Intel, Memblaze, HGST e Huawei de 1.6 TB executando pescoço a pescoço até a última profundidade da fila. A unidade de melhor desempenho aqui foi a unidade Huawei de 3.2 TB novamente, que terminou pouco menos de 0.9 ms em 16T/16Q.
Observar a latência máxima mostrou a unidade HGST com resultados bastante consistentes, embora tenha começado a aumentar perto do final do teste. As unidades Intel e Huawei mostraram o melhor desempenho geral.
O desvio padrão demonstrou uma tendência muito semelhante no desempenho (latência máxima/média) entre todas as unidades. Aqui, a unidade de 3.2 TB da Huawei se afastou da marca 8T8Q, postando os melhores resultados gerais com pouco mais de 0.9 ms.
Conclusão
A HGST tem um longo histórico de criação de excelentes soluções de armazenamento flash corporativo e a nova série SN100 de SSDs NVMe não é exceção, pois possui suporte de inicialização UEFI, gerenciamento avançado de energia e confiabilidade de nível empresarial graças a recursos como RAID com reconhecimento de flash, proteção completa do caminho de dados, ECC avançado e proteção contra falha de energia. A família HGST está disponível nos formatos AIC (SN150) e 2.5” (SN100), sendo o primeiro mais fácil de implantar, pois praticamente qualquer servidor moderno pode lidar com esse tipo de placa com implantação perfeita.
Ao observar o desempenho, a série HGST Ultrastar SN100 mostrou bom desempenho em todos os nossos benchmarks testados, liderando até mesmo em algumas categorias. Em nossa primeira análise de carga de trabalho de aplicativo, a unidade HGST mostrou resultados na parte inferior da tabela de classificação com um TPS superior de 3,152.13 e um agregado de 3,149.97 TPS no teste SQL Server Output, atingindo 7.0 ms em latência média. Em nossos testes Sysbench, vimos um desempenho geral decente da unidade HGST. No benchmark médio de transações por segundo, o HGST Ultrastar SN100 Series mediu um agregado de 5,853.6 TPS, um pouco menos do que as unidades Intel e Memblaze. Ao observar os resultados de latência média, o HGST tinha VMs individuais rodando entre 21.66ms e 22.10ms e latência agregada de 21.87ms. Em termos de nosso pior cenário de latência do MySQL, o HGST mostrou VMs rodando entre 49.62ms e 50.07ms com um agregado de 49.81ms, o que o colocou no meio da classificação entre nossos SSDs AIC testados.
Durante nossos benchmarks sintéticos, o HGST Ultrastar postou números bastante bons com uma taxa de transferência de 4k de 706,933 IOPS de leitura e 229,914 IOPS de gravação. Em comparação, a unidade Intel apresentou os melhores resultados com 851,693 IOPS de leitura, enquanto as gravações atingiram 197,940 IOPS. A latência média apresentou ótimos resultados, com 0.36ms de leitura e 1.76ms de gravação (logo atrás do drive Intel). Em nossas transferências de 8k (que consiste em uma proporção de 70% de operações de leitura e 30% de operações de gravação), o HGST alcançou 173,022 IOPS, superando o modelo Intel, mas ficando logo abaixo do Memblaze PBlaze4, que mediu 173,275 IOPS.
Vantagens
- Múltiplos fatores de forma para determinadas necessidades
- Forte desempenho do banco de dados
Desvantagens
- Alguns picos de latência máxima sob cargas de trabalho pesadas
ponto de partida
A série HGST SN100 é o primeiro SSD NVMe da HGST que oferece bom desempenho com um histórico de excelente qualidade em uma variedade de formatos e capacidades.
Página do produto da série HGST Ultrastar SN100
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