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Análise do SSD Seagate 1200 Enterprise

Empreendimento  ◇  SSD

O Seagate 1200 representa uma reivindicação para o negócio de SSD corporativo de ponta, já que a Seagate faz parte da primeira onda de fornecedores de armazenamento a enviar SSDs corporativos SAS de 12 Gb/s. O Seagate 1200 vem em formatos de 1.8 e 2.5 polegadas, altura z de 7 mm e capacidades de até 800 GB. A série 1200 é um SSD orientado para o desempenho do crescente número de plataformas de host e aplicativos que podem tirar proveito de sua interface de 12 Gb/s. De acordo com a Seagate, os modelos de 800 GB e 400 GB podem atingir taxas de transferência sequenciais máximas de 128k de 750 MB/s para operações de leitura e 500 MB/s para operações de gravação.

A série 1200 foi anunciada no verão passado , quando a Seagate apresentou uma linha completamente renovada de produtos flash, abrangendo desde aplicações para clientes até armazenamento corporativo de alto desempenho. Quase três anos após o lançamento do SSD corporativo Pulsar.2 e cinco anos após a criação de sua divisão interna de engenharia de NAND, a Seagate iniciou um esforço para revitalizar sua atuação no mercado de armazenamento flash. Os recursos de engenharia de NAND da Seagate estão começando a apresentar resultados muito positivos: seu SSHD Enterprise Turbo obteve grande sucesso em nossa recente análise , e o Seagate 600 Pro apresentou desempenho de gravação e controle de latência impressionantes para sua categoria. A série 1200 busca, portanto, expandir a gama de produtos da Seagate para as cargas de trabalho corporativas mais exigentes.

O 1200 está disponível em modelos de unidade com criptografia automática (SED) e FIPS SED e em modelos de alta resistência (25 gravações de unidade por dia em vez de 10). Nos modelos em que está incorporada, a tecnologia Lifetime Endurance Management da Seagate pode monitorar cargas de trabalho de gravação e responder a altos níveis de desgaste adicionando dinamicamente atrasos aos comandos de gravação, reduzindo o desempenho, mas garantindo que a unidade não precise ser substituída devido ao desgaste de gravação antes do fim planejado de sua vida útil. serviço.

Nossa análise do Seagate 1200 é de quatro unidades de 400 GB.

Especificações do Seagate 1200

  • Capacidades: 800GB, 400GB, 200GB
  • Opções de interface: SAS de 12 Gb/s
  • Tipo de Flash NAND: 21nmMLC
  • Desempenho
    • Taxa de transferência de dados sustentada, máx. (MB/s): 750
    • Taxa de transferência de dados de E/S, máx. (MB/s): 1200
    • E/S por segundo por Watt (IOPS/W): 27,160 (800 GB), 29,650 (400 GB), 27,990 (200 GB)
    • Taxa de comando sequencial de leitura/gravação (MB/s) de pico, 128 KB: 750/500 (800 GB e 400 GB), 750/400 (200 GB)
    • Pico de taxa de comando de leitura/gravação aleatória (IOPS), 4 KB: 110,000/40,000 (800 GB e 400 GB), 110,000/25,000 (200 GB)
  • Configuração/Confiabilidade
    • Erros de leitura irrecuperáveis ​​por bits lidos, máximo: 1 por 10E16
    • Taxa de falha anualizada (AFR): 0.44%
    • Total de terabytes gravados durante o período de garantia: 14,600 TBW (800 GB), 7300 TBW (400 GB), 3650 TBW (200 GB)
    • Garantia limitada com uso de mídia: 5 anos
  • Gestão de Energia
    • +5/+12V Corrente inicial máxima (A): 0.7/0.4
    • Potência Média de Sono (W): 2.5
    • Potência ociosa média (W): 3.0 (800 GB), 2.72 (400 GB), 2.89 (200 GB)
    • Potência operacional média (W): 4.05 (800 GB), 3.71 (400 GB), 3.93 (200 GB)
  • Responsabilidade
    • Temperatura interna de operação (°C): 0 a 60
    • Temperatura fora de operação (°C): −40 a 75
    • Taxa de mudança de temperatura/hora, máx. (°C): 20
    • Umidade relativa, sem condensação (%): 5 a 95
    • Choque, 0.5ms (Gs): 1000
    • Vibração, 20 Hz a 2000 Hz (Grms): 11.08
    • Altura (mm/pol): 7.0/0.276
    • Largura (mm/pol): 70.10/2.76
    • Profundidade (mm/pol): 100.45/3.955
    • Peso (g/lb): 100/0.220
  • Recursos de autocriptografia
    • Criptografia/descriptografia automática de dados
    • Acesso controlado
    • Gerador de números aleatórios
    • Bloqueio da unidade
    • Até 16 bandas de dados independentes
    • Apagamento criptográfico
    • Download de firmware autenticado
    • Suporte ao comando SANITIZE

Design e Construção

O Seagate 1200 possui um chassi de metal com uma porta de serviço e um LED que indica o status e a atividade da unidade, além de sua interface SAS de 12 Gb/s. O 1200 também se encaixa em uma parte cada vez maior do mercado de SSD corporativo, projetado em torno da altura z de 7 mm para máxima compatibilidade em diferentes ambientes. Isso facilita a adaptação a plataformas legadas projetadas para usar HDDs de 15 mm, bem como novos servidores blade com espaço limitado.

Depois de abrir o Seagate 1200 Enterprise SSD, encontramos um controlador Marvell emparelhado com Samsung eMLC NAND de 21 nm. O layout NAND em nosso exemplo de 400 GB inclui quatro pacotes NAND na parte superior da placa de circuito e quatro na parte inferior.

Na parte inferior da placa de circuito, os quatro pacotes NAND restantes são visíveis, bem como capacitores adicionais para proteger os dados durante o voo em caso de falha de energia.

Histórico de testes e comparáveis

O Seagate 1200 SSD usa um controlador Marvell e Samsung 21nm eMLC NAND com uma interface que suporta SAS 12Gb/s. O StorageReview Enterprise Test Lab usa um Supermicro SuperStorage Server 2027R-AR24NV como nosso testbed SAS3, apresentando:

  • 2 x Intel Xeon E5-2687 v2 (3.4 GHz, 25 MB de cache, 8 núcleos)
  • Chipset Intel C602
  • Memória – 256 GB (16 x 16 GB) 1333 Mhz Micron DDR3 RDIMMs registrados
  • Windows Server 2012 Standard – 100 GB Micron RealSSD P400e SSD de inicialização
  • 3 x Supermicro SAS3 HBAs (controladores LSI SAS 3008)
    • Inicialização Micron P100e Linux CentOS 400 de 6.3 GB
    • Inicialização do Windows Server 200 Micron P400m de 2012 GB
    • 100 GB Micron P400e Linux CentOS 6.3 boot (Sysbench) com Micron M500 960 GB para armazenamento de banco de dados
  • Adaptador Mellanox ConnectX-3 Dual-Port VPI PCIe 3.0

Vamos comparar o Seagate 1200 com outros SSDs eMLC atualmente disponíveis com uma interface SAS de 12 Gb/s:

  • Hitachi SSD800MM (400 GB, controlador DB29AA11B0 da marca Intel, Intel 25nm MLC NAND, SAS de 12.0 Gb/s)
  • Toshiba PX02SM (400 GB, controlador TC58NC9036GTC de marca conjunta Marvell, Toshiba 24nm eMLC NAND, SAS de 12 Gb/s)
  • Toshiba PX02SM (800 GB, controlador TC58NC9036GTC de marca conjunta Marvell, Toshiba 24nm eMLC NAND, SAS de 12 Gb/s)
  • Toshiba PX02SS (400 GB, controlador TC58NC9036GTC de marca conjunta Marvell, Toshiba 24nm eMLC NAND, SAS de 12 Gb/s)

Análise de desempenho de aplicativos

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 três primeiros benchmarks do SSD Seagate 1200 são, portanto, o MarkLogic NoSQL Database Storage Benchmark , o desempenho do MySQL OLTP via SysBench e o desempenho do Microsoft SQL Server OLTP com uma carga de trabalho TCP-C simulada.

Nosso ambiente de banco de dados MarkLogic NoSQL requer grupos de quatro SSDs com capacidade utilizável de pelo menos 200 GB, pois o banco de dados NoSQL requer aproximadamente 650 GB de espaço para seus quatro nós de banco de dados. Nosso protocolo usa um host SCST e apresenta cada SSD em JBOD, com um alocado por nó de banco de dados. O teste se repete em 24 intervalos, exigindo um total de 30 a 36 horas para os SSDs desta classe. O MarkLogic registra a latência média total, bem como a latência de intervalo para cada SSD.

O HGST SSD800MM manteve uma liderança decisiva sobre os comparáveis, com apenas picos ocasionais durante as operações de leitura e gravação de mesclagem.

O PX02SS melhorou substancialmente em relação ao que gravamos anteriormente no SSD PX02SM SAS3. Grande parte de sua latência permaneceu abaixo de 10 ms durante o teste.

A arquitetura PX02SM não é otimizada para os padrões de acesso de nossa carga de trabalho NoSQL, acionando latências que atingiram ou ultrapassaram o valor máximo normalizado de 9ms em todo o protocolo.

O primeiro teste de desempenho consiste em um banco de dados Percona MySQL OLTP, medido pelo SysBench . Nesta configuração, utilizamos um grupo de servidores Lenovo ThinkServer RD630 como clientes de banco de dados, com o ambiente de banco de dados armazenado em uma única unidade. Este teste mede a média de TPS (Transações por Segundo), a latência média e a latência média do 99º percentil em uma faixa de 2 a 32 threads. A Percona e o MariaDB utilizam as APIs de aplicativos com suporte a flash do 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 "legado".

Em termos de desempenho geral do MySQL, o Seagate 1200 fica na parte inferior das unidades comparáveis, embora seu desempenho na extremidade superior de nossa carga de trabalho não seja diferente do Toshiba PX02SM comparáveis.

Os resultados de latência média para o Seagate 1200 espelham os resultados dos resultados de taxa de transferência; o Seagate 1200 tem as latências médias mais altas, embora tanto o Seagate 1200 quanto o Toshiba PX02SM 400GB tenham experimentado latências próximas a 20 ms na extremidade superior da carga de trabalho do MySQL.

O Seagate 1200 superou todos os comparáveis ​​da Toshiba em nossas medições de latência de pior caso durante o benchmark MySQL.

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. Nosso protocolo para SQL Server utiliza um banco de dados SQL Server de 685 GB (escala de 3,000) e mede o desempenho transacional e a latência sob uma carga de 30,000 usuários virtuais.

Para esta revisão, compararemos as unidades com cada uma configurada como um espaço de armazenamento espelhado pelo Windows Server. O Seagate 1200 alcança um desempenho de segundo lugar para o HGST SSD800MM, com 6,303.3 TPS.

O Seagate 1200 também obteve resultados de latência média em segundo lugar entre todos os SSDs SAS eMLC de 12 Gb/s que comparamos até o momento.

Análise de Carga de Trabalho Sintética Corporativa

O desempenho do armazenamento flash varia conforme a unidade se adapta à sua carga de trabalho, o que significa que o armazenamento flash deve ser pré-condicionado antes de cada um dos benchmarks sintéticos do fio para garantir a precisão dos resultados. Cada uma das unidades comparáveis ​​é apagada com segurança usando as ferramentas do fornecedor e pré-condicionada para um estado estável com uma carga pesada de 16 threads e uma fila de 16 operações pendentes 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 Toshiba PX02SS usa dois perfis que são amplamente usados ​​nas especificações e benchmarks do fabricante.

  • 4k
    • 100% de leitura e 100% de gravação
  • 8k
    • 70% de leitura/30% de gravação

Durante o pré-condicionamento para o benchmark sintético de 4k, o desempenho de throughput do Seagate 1200 começou com uma rajada maior do que qualquer outro comparável antes de entrar em uma curva muito semelhante ao Toshiba PX02SS, cabeça a cabeça para o segundo lugar, atrás do HGST SSD800MM.

Após uma explosão das melhores latências médias da categoria com duração de quase 20 minutos, o Seagate 1200 mantém uma latência média logo acima do PX02SS, a terceira menor entre os comparáveis.

Em termos de latência máxima, o Seagate 1200 superou os comparáveis ​​da Toshiba durante o processo de pré-condicionamento de 4K, mas não foi capaz de atingir a consistência do HGST SSD800MM.

Os cálculos de desvio padrão durante o pré-condicionamento de 4k não revelam nenhuma surpresa para o Seagate 1200, continuando seu desempenho de segundo lugar após o burst.

Os resultados finais para o benchmark de 4k colocam o Seagate 1200 na parte inferior do pacote para desempenho de leitura com 105,329 IOPS e um resultado próximo do terceiro lugar de 41,284 IOPS em desempenho de gravação.

Embora o Seagate 1200 tenha uma latência média relativamente baixa de 2.43ms para operações de leitura de 4k, ele ficou novamente em terceiro lugar com sua latência de gravação de 6.20ms.

A latência máxima medida durante nosso benchmark sintético de 4k do Seagate 1200 foi a segunda maior, atrás de um pico de 18.5ms medido durante nosso teste do HGST SSD800MM. Nas operações de gravação, os resultados foram invertidos, com o Seagate 1200 com o segundo menor atrás do HGST comparável.

Ao calcular o desvio padrão das latências medidas durante nosso benchmark de 4k, confirmamos que o Seagate 1200 sofreu a maior variação nas latências de leitura entre sua classe em 1.26 ms, mas se saiu muito melhor durante as operações de gravação, com um desvio padrão de 3.47 ms perdendo apenas para o HGST SSD800MM.

Nossa próxima carga de trabalho usa transferências de 8k com uma proporção de 70% de operações de leitura e 30% de operações de gravação. Depois de começar com o pior desempenho entre os comparáveis, o Seagate 1200 atinge uma explosão durante a primeira hora da curva de pré-condicionamento. No final do pré-condicionamento, o Seagate 1200 atinge o estado estável com pouco menos de 37,500 IOPS.

O Seagate 1200 também funciona com as latências mais altas após o período de rajada.

Junto com o Toshiba PX02SM 800GB, o Seagate 1200 experimenta as latências máximas mais dramáticas durante o pré-condicionamento de 8k 70/30.

A consistência dos resultados de latência medidos pelo desvio padrão durante o pré-condicionamento de 8k 70/30 coloca o Seagate 1200 em último lugar entre as unidades SAS de 12 Gb/s que comparamos até o momento.

Depois que as unidades são pré-condicionadas, o benchmark de throughput 8k 70/30 varia a intensidade da carga de trabalho de 2 threads e 2 filas até 16 threads e 16 filas. O Seagate 1200 mantém os resultados de taxa de transferência de 8k mais baixos em todas as variações na carga de trabalho.

Em termos de latência média, o Seagate 1200 novamente permanece consistentemente em último lugar, embora seus resultados não tenham sido significativamente diferentes do Toshiba PX02SM.

O Seagate 1200 experimentou picos incomuns de latência com várias combinações diferentes de contagem de threads e profundidade de fila.

Medido em termos de desvio padrão, o Seagate 1200 experimentou as latências menos consistentes durante o protocolo 8k 70/30.

Conclusão

Neste ponto inicial da adoção de 12 Gb/s, o Seagate 1200 afirma que a empresa está em uma séria disputa por participação de mercado para os casos de uso de SSD corporativo mais exigentes. A Seagate acumulou muitos anos de experiência em SSD com as novas unidades das séries 600 e 1200; mas o pedigree da Seagate em flash é algo que costuma ser esquecido. A Seagate foi um dos primeiros jogadores no espaço de SSD corporativo, mas nos últimos anos eles não prestaram tanta atenção lá, aguardando seu tempo para obter uma mensagem clara sobre o que o mercado queria ver da Seagate. Com a participação de mercado de unidades de 15K e 10K de alta velocidade começando a ser corroída pelo flash, o momento é certo para a Seagate ser mais agressiva, o que é destacado por suas novas ofertas de flash para clientes e mercados corporativos.

O Seagate 1200 demonstrou recursos promissores em nosso benchmark SQL Server TPC-C, ficando logo abaixo do HGST SSD800MM, mas experimentou fraqueza em outras áreas. Em nosso benchmark MySQL TPC-C, bem como em nosso teste MarkLogic NoSQL, o Seagate 1200 caiu em comparação com o HGST SSD800MM e o Toshiba PX02SS contra o qual ele compete. Em nossos testes sintéticos, o Seagate 1200 ficou no meio ou na parte inferior do pacote, dependendo do estágio do teste. Ele ofereceu a maior velocidade de gravação 4K, superando o SSD800MM, mas ficou logo abaixo do PX02SS em estado estacionário. Em nossa carga de trabalho 8k 70/30, ele ficou na parte inferior do pacote SAS3 com uma velocidade estável de cerca de 37,500 IOPS.

Dependendo de seu preço de volume, a Seagate encontrará setores no crescente mercado de flash corporativo em que o 1200 se encaixa em um propósito. A Seagate é uma marca confiável e claramente a infraestrutura está pronta para dar suporte ao produto. Do ponto de vista de engenharia e desempenho, o SSD 1200 é mais notável por significar que a divisão de SSD da Seagate está ativa e capaz de projetar uma unidade que se aproxima do desempenho dos SSDs corporativos, mesmo que ainda não tenha alcançado a paridade com outros no topo do desempenho. escala.

Prós

  • Fortes resultados em nosso benchmark de aplicativos Microsoft SQL Server
  • Excelentes velocidades de rajada de gravação aleatória de 4K

Contras

  • Desempenho fraco em benchmarks sintéticos, particularmente o protocolo 8k 70/30
  • Desempenho de aplicativo mais fraco em testes MySQL e NoSQL

ponto de partida

O SSD corporativo Seagate 1200 teve um bom desempenho em benchmarks de aplicativos de banco de dados e demonstra a capacidade da Seagate de fabricar e distribuir um SSD corporativo competente.

Página do produto Seagate 1200

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