Seagate Enterprise Turbo SSHD är en 2.5" 15K SAS-hårddisk tillsammans med 32 GB eMLC-blixt som fokuserar på exceptionell prestanda och kapacitet från dollar till IOPS. Med en uppskattad prestandaökning på 300 % över en hårddisk på 15,000 XNUMX rpm, specialiserar Enterprise Turbo SSHD sig i affärskritiska transaktionsmiljöer (OLTP, VDI, SAP HANA), samtidigt som de är betydligt mer kostnadseffektiva än en jämförbar SSD-lösning. Fördelarna med ett äktenskap mellan HDD och SSD framgår av Enterprise Turbo SSHD: prestanda och hastighetsökningar man kan förvänta sig av en SSD, med en prispunkt och kapacitet för en hårddisk.
Den verkliga motivationen bakom den ökade prestandan hos Seagate Enterprise Turbo SSHD är dess NAND-cache. Med 32 GB eMLC-läscache kan Enterprise Turbo hålla "heta" data i NAND för snabbare leverans som annars skulle vara möjlig från plattorna. Seagate innebär också att åtgärda prestandaflaskhalsar genom att utföra sin cachning på I/O-nivå, medan dess AMT-algoritm säkerställer att het data identifieras intelligent och korrekt för cachning. Ytterligare 8 MB NVC (non-volatile cache) backad skrivcache hjälper till att förbättra prestandan ytterligare och är skyddad mot oväntad strömförlust. I händelse av ett sådant effektbortfall använder frekvensomriktaren energi från spindelmotorn för att spola pågående skrivningar till NV-minnet. Seagate försäkrar att slitaget på NAND i detta fall kommer att vara försumbart, eftersom strömavbrott i en företagsmiljö är mycket ovanligt.
Att integrera Seagate Enterprise Turbos i befintlig infrastruktur är helt enkelt en fråga om att installera enheterna; inga ytterligare drivrutiner, programvara eller konfiguration krävs. Den enkla driftsättningen matchas också av ett imponerande utbud av säkerhetsfunktioner. Turbo-enheterna finns tillgängliga utan kryptering, med kryptering eller med FIPS. Diskarna är också parade med fem års garanti.
Seagate har helt klart ett grepp om tekniken för hybriddiskar, eller solid state-hybriddiskar som Seagate föredrar. Att förstå hur dessa passar in i företagslagringsmarknaden i stort är viktigt för att förstå Turbos övergripande värdeerbjudande. Seagate säljer redan standardhårddiskar på 10 000 och 15 000 dollar. Denna marknad är dock under hård attack av SSD-diskar, särskilt när det gäller 15 000 dollar-hårddiskar, där SSD-diskar kan erbjuda massiva förbättringar av prestanda, driftskostnader och kapacitet. Faktum är att stora array-leverantörer riktar sig specifikt mot höghastighetsspindelnivån, ersätter dessa diskar med flash-diskar och uppnår samma prestandanivåer för alla de fördelar som just listats. Dell Compellent är kanske en av de mest högljudda på detta område , men andra följer efter.
Detta betyder dock inte att 10k/15K-nivån av hårddiskar är omedelbart borta, eftersom det fortfarande finns många skäl att hålla dem i produktion. I de allra flesta företagsanvändningsfall ger dessa hårddiskar tillräcklig prestanda, med ett pris per GB som är fördelaktigt jämfört med flash, och det finns inga tvivel om hårddiskens hållbarhet. Värdefördelen för 10K är fortfarande lite starkare med tanke på innovationerna inom prestanda och densitet där, Savvio 10K.7 överträffade till exempel den föregående generationen med 33 % i kapacitet och ger en bra blandning av dataflöde och latens i en kapacitet på 1.2 TB. Argumenten för 15k blir dock lite svårare att framföra, med begränsad kapacitet, kostnadspremie och mindre investeringar i innovation på dessa plattformar i hela branschen.
Det finns dock ytterligare ett övervägande när man tänker på var flash och hårddiskar finns i datacentret och det är cachningslösningar. Utöver array-leverantörer som erbjuder en integrerad nivå- eller cachningslösning, finns det till synes ett oändligt utbud av in-host eller distribuerade server-side caching-lösningar som utnyttjar någon form av programvara och flash framför en traditionell platter-baserad array. Tricket här är dock att nästan alla dessa lösningar endast är läscache och de som skriver cache gör det på sätt som kan vara minst sagt okonventionella. Det finns också ett krav att ta reda på licensiering, installation av mjukvara/hårdvara och infusion av flash i någon eller annan grad inuti varje datornod/server.
Denna översikt över överväganden för högpresterande lagring hjälper till att beskriva var Enterprise Turbo passar in på lagringsmarknaden. Turbo tar en känd plattform, Seagates 15K 600GB-hårddisk, och ansluter uthållighetsoptimerad eMLC NAND för att leverera en integrerad lösning för läscache. Den integrerade delen är nyckeln, bara placera hårddiskarna i valfritt system som stöder dem och det systemet levererar nu mycket bättre prestanda. För alla som följer oss på Twitter vet ni från våra tidiga tittar att detta innebär mer än dubbelt så höga vinster i vissa fall. Det är ganska imponerande med tanke på en så liten NAND-allokering. Det är förstås bara en förhandstitt, detaljerade resultat och jämförelser med Seagates vanliga 10K-hårddiskar följer nedan.
Turbo levereras med 300 GB, 450 GB och 600 GB kapacitet. Våra granskningsenheter omfattar sexton av kapaciteten på 600 GB. OEM-prover av Enterprise Turbo skickas nu och volymproduktion kommer att börja mitten av 2014.
Enterprise Turbo SSHD-specifikationer
- Kapacitet
- 600 GB (ST600MX0004)
- 450 GB (ST450MX0004)
- 300 GB (ST300MX0004)
- Formfaktor: 2.5", 15 mm
- Gränssnitt: SAS 6Gb/s
- Kryptering: Ingen, Standardkryptering eller FIPS
- SSD-cache: 32 GB eMLC-läscache, 8 MB NVC-stödd skrivcache
- Buffert: 128MB DRAM
- RPM: 15,000 XNUMXK
- IOPS: Upp till 900
- MTBF/AFR: 2 miljoner, ,44 %
- Garanti: 5 År
Design och bygga
På ytan ser Seagate Turbo SSHD ut som vilken annan standard företagshårddisk som helst. Naturligtvis har den mycket mer att erbjuda, med 32 GB NAND-cache undangömt på PCB:n. Turbo följer den traditionella 2.5" 15 mm z-höjd formfaktorn, vilket gör den kompatibel med alla system som är designade för att använda företagshårddiskar.
Inuti Seagate Turbo SSHD är den primära kontrollern ett Marvell-chipset med det stora 32GB Samsung eMLC NAND-paketet synligt.
Testbakgrund och jämförelser
SAS Enterprise HDD jämförbara för denna recension:
- HGST Ultrastar C10K900 900GB
- Seagate Savvio 10K.6 900GB
- Seagate Savvio 10K.7 1.2TB
- Toshiba MBF2600RC 600GB
- Toshiba MK01GRRB 147GB
Alla företags hårddiskar är benchmarkade på samma testplattform för varje test.
För våra syntetiska FIO-tester använder vi vår ThinkServer RD240 konfigurerad med:
- 2 x Intel Xeon X5650 (2.66 GHz, 12 MB cache)
- Windows Server 2008 Standard Edition R2 SP1 64-bitars och CentOS 6.2 64-bitars
- Intel 5500+ ICH10R Chipset
- Minne – 8GB (2 x 4GB) 1333Mhz DDR3-registrerade RDIMM
- LSI 9211 SAS/SATA 6.0 Gb/s HBA
Applikationstester har vart och ett en unik miljö som beskrivs på varje benchmarksida . För fall där 16 hårddiskar testas lades en iXsystems Titan 316J JBOD till i miljön och anslöts till relevant kluster via extern SAS-kabel.
Applikationsprestandaanalys
På företagsmarknaden är det en enorm skillnad mellan hur produkter påstår sig prestera på papper och hur de presterar i en liveproduktionsmiljö. Vi förstår vikten av att utvärdera lagring som en komponent i större system, framför allt hur responsiv lagring är vid interaktion med viktiga företagsapplikationer. För detta ändamål har vi lanserat applikationstester, inklusive vår egenutvecklade MarkLogic NoSQL Database Storage Benchmark , MySQL-prestanda via SysBench , SQL Server-prestanda via Benchmark Factory samt VMmark-virtualiseringsprestanda från VMware.
I MarkLogic NoSQL Database-miljön testar vi snabba lagringslösningar med en användbar kapacitet större än eller lika med 700GB. Vår NoSQL-databas kräver ungefär 650 GB ledigt utrymme att arbeta med, jämnt fördelat mellan fyra databasnoder. I vår testmiljö använder vi en SCST-värd och presenterar varje enhet i JBOD, med en enhet eller partition tilldelad per databasnod. Testet upprepas över 24 intervaller, vilket kräver mellan 36-48 timmar totalt för enheterna i denna kategori. Genom att mäta de interna latenserna som ses av MarkLogic-mjukvaran registrerar vi både total genomsnittlig latens, såväl som intervalllatens för varje enhet.
Om man jämför den genomsnittliga latensen mellan Seagate Turbo SSHD i RAID10 mot två traditionella 10K och 15K SAS-hårddiskar, kunde Turbo erbjuda en enorm prestandaökning. Om en köpare valde att använda en traditionell 15K SAS-disk i just detta scenario skulle latensen öka med 64 %; om de fortsatte med 10K SAS skulle latensen vara 148 % högre. Om man tittar på våra övergripande ranking för alla enheter som testats i vårt MarkLogic NoSQL-benchmark , slår Seagate Turbo SSHD också vissa jämförbara enheter med endast SSD.
När man tittar på den detaljerade latensvyn av Seagate Turbo SSHD i vårt NoSQL-riktmärke, kunde hybriddiskarna hålla en snäv och konsekvent spridning även när testet fortsatte under två dagar.
När vi flyttade ner till en traditionell 15K SAS-enhet i RAID10, tog latensvyn upp avsevärt under varje testintervall.
Med traditionella 10K SAS-enheter i RAID10 blir den övergripande latensbilden ännu sämre när tiderna blir mer än det dubbla.
Vårt nästa applikationstest består av Percona MySQL-databastest via SysBench , vilket mäter prestandan för OLTP-aktivitet. I den här testkonfigurationen använder vi en grupp Lenovo ThinkServer RD630 och laddar en databasmiljö på en enda SATA-, SAS- eller PCIe-enhet eller en grupp hårddiskar med ett LSI 9286-8e RAID-kort. Detta test mäter genomsnittlig TPS (transaktioner per sekund), genomsnittlig latens samt genomsnittlig 99:e percentillatens över ett intervall på 2 till 32 trådar. Percona och MariaDB använder Fusion-io flash-medvetna applikations-API:er i de senaste versionerna av sina databaser, även om vi för denna jämförelse testar varje enhet i deras "äldre" blocklagringslägen.
Med ett arbetsdatabasfotavtryck på cirka 260 GB tittade vi på prestandan i både RAID10 och RAID00 med Seagate Turbo SSHD. Även om vi aldrig skulle rekommendera RAID00 för en produktionsmiljö, valdes dess användning för att visa vad RAID10-prestanda kan vara med en större diskgrupp med 32 enheter. Med 32 GB eMLC per disk blev det ungefär 256 GB användbar i vår RAID10-konfiguration och 512 GB användbar i vår RAID00-konfiguration. Jämfört med Seagate Savvio 10K.7 1.2TB 10K SAS HDD kunde Seagate Turbo SSHD erbjuda betydligt högre genomströmning och nådde en topp på 1,267 00TPS i RAID959 eller 10TPS i RAID10, jämfört med 401K SAS som toppade på XNUMXTPS.
Genom att mäta genomsnittlig latens i vårt Sysbench MySQL-test, skalades Seagate Turbo SSHD från 17.36 ms vid 2-trådar till 33.35 ms i RAID10, medan RAID00 skalade från 13.19 ms till 25.25 ms.
Genom att jämföra 99:e percentilens latens under TPC-C Sysbench-testet kunde Seagate Turbo SSHD hålla saker mycket lugnare än den traditionella 10K SAS-arrayen.
Vårt nästa databastest täcker prestanda i Microsofts SQL Server-miljö som utnyttjar en 685 GB (3,000 30,000 skala) SQL Server-databas och mäter transaktionsprestanda och latens med en belastning på 333 1,500 VU. Vi inkluderar även resultat från en mindre XNUMX GB (XNUMX XNUMX skala) SQL Server-databas för att bättre anpassa cachen till arbetsbelastningen.
Om man tittar på transaktionsprestanda för varje enhetskonfiguration är prestandautvecklingen mellan Savvio 10k.7 och Turbo SSHD bara 14 % högre, även om som vi ser nedan när vi tittar på latens är skillnaden mycket större.
Genom att jämföra genomsnittlig latens mellan varje lagringskonfiguration erbjöd Seagate Turbo SSHD i RAID10 en blygsam ökning av TPS som sett ovan, även om latensfallet var mycket mer dramatiskt. Den genomsnittliga latensen sjönk med 37 % jämfört med 10K SAS-disken, och om du fokuserade på RAID00-konfigurationen sjönk latensen med svindlande 88 %.
När vi flyttar till en mindre databasstorlek som bättre passar NAND-cache-mängden i vår RAID10-konfiguration av Turbo SSHD, ser vi TPS-skillnaden mellan Turbo RAID00 och RAID10, och Savvio 10K.7 RAID10 är inte så enorm, även om återigen de flesta av skillnaden bakom kulisserna ligger på latensaspekten.
Genom att jämföra genomsnittlig latens i vårt SQL Server TPC-C-riktmärke med en belastning på 15,000 17 VU, erbjöd Seagate Turbo SSHD en förbättring på 10 % jämfört med 7K.10 RAID80-lagringspoolen eller 00 % när den konfigurerades i RAIDXNUMX.
Vårt VMmark-protokoll använder en rad deltester baserade på vanliga virtualiseringsarbetsbelastningar och administrativa uppgifter med resultat som mäts med hjälp av en brickbaserad enhet som motsvarar systemets förmåga att utföra en mängd olika virtuella arbetsbelastningar såsom kloning och distribution av virtuella datorer, automatisk VM-belastningsbalansering över ett datacenter, VM live-migrering (vMotion) och dynamisk datalagringsflyttning (lagring vMotion).
För både VMmark-riktmärket kommer vi att jämföra prestandan för Seagate Turbo SSHD med Seagate Savvio 10K.7 1.2TB HDD, båda konfigurerade i en RAID10-lagringspool och presenterade som nätverkslagring genom en Windows Server 2012 R2-lagringsvärd. För RAID-kortet utnyttjade vi Adaptecs nya Series 8 8160ZQ, installerad i vår Lenovo ThinkServer RD630.
Genom att jämföra den normaliserade VMmark 2.5.1-prestandan kunde Seagate Turbo SSHD:erna sträcka sig upp till en belastning på 4-plattor, medan Seagate Savvio 10K.7:s toppade med 2-plattor. För de belastningar de båda körde hade Turbos en fördel i prestanda från snävare QoS-latens under körningar.
Syntetisk arbetsbelastningsanalys för företag
Flash och cachad prestanda varierar under förkonditioneringsfasen för varje lagringsenhet. Vår benchmarkprocess för företagslagring börjar med en analys av hur enheten presterar under en grundlig förkonditioneringsfas. Var och en av de jämförbara enheterna är förkonditionerade till steady-state med samma arbetsbelastning som enheten kommer att testas med under en tung belastning på 16 trådar med en enastående kö på 16 per tråd, och sedan testas i fastställda intervall i flera tråd-/ködjupsprofiler för att visa prestanda under lätt och tung användning.
Förkonditionering och primära stationära tester:
- Genomströmning (Read+Write IOPS Aggregate)
- Genomsnittlig fördröjning (läs+skrivfördröjning i medeltal)
- Max fördröjning (maximal läs- eller skrivfördröjning)
- Latens standardavvikelse (läs+skriv standardavvikelse i genomsnitt)
Vår kondenserade Enterprise Synthetic Workload Analysis inkluderar en profil utformad för att visa topp slumpmässig I/O från varje enhet. Denna profil är utformad för att användas som en baslinje jämförbar med korsreferenstillverkares påståenden om slumpmässiga överföringshastigheter.
- 4k
- 100% Läs eller 100% Skriv
- 100 % 4k
I vårt 100 % 4K slumpmässiga läs- och skrivtest, där vi mätte prestandan över hela LBA-spektrumet för Seagate Turbo SSHD (visar dess baslinjehastigheter på 15K) mätte vi 593 IOPS-läser och 457 IOPS-skrivningar. Det jämfört med 442 IOPS-läsningar och 363 IOPS-skrivningar från sin bror med högre kapacitet och långsammare spindel, Savvio 10K.7.
Med sin snabbaste spindelhastighet i gruppen erbjöd Seagate Turbo SSHD den lägsta genomsnittliga latensen i vår tunga 16T/16Q-arbetsbelastning, som mätte 431 ms läsning och 590 ms skrivning.
Medan Seagate Turbo SSHD erbjöd den högre genomströmningen och lägsta genomsnittliga latensen, var dess maximala latens mot den övre mitten av paketet vid läsning och längst ner i paketet vid skrivning.
I likhet med dess maximala latenssiffror i det slumpmässiga 4K-testet, rankades standardavvikelsen från Seagate Turbo SSHD längst fram i paketet i läsaktivitet, men släpade efter skrivaktiviteten.
Slutsats
Seagate gör ett djärvt påstående med Enterprise Turbo SSHD, "Världens snabbaste hårddisk." Normalt gillar lagringsföretag att använda lite bravader som en del av sina marknadsföringsanspråk, men att säga "Världens snabbaste" är ganska starkt. Men här är grejen, de har rätt. Turbon ryker absolut och resultaten avbröt Seagates egna 10K SAS-enheter, som gav över 200 % vinster i vissa fall. För företag som vill uppdatera en array men inte har budget eller IOPS/latensbehov för en all flash-lösning, är Turbo det överlägsna valet.
När vi gick djupare in i prestanda såg vi enorma vinster i alla våra arbetsbelastningar för företagsapplikationer. I vår MarkLogic NoSQL-databas benchmark erbjöd Seagate Turbo SSHD enorma vinster jämfört med 10K och 15K SAS hårddiskar och överträffade till och med några av de SSD:er vi har testat hittills. Vi såg också starka förbättringar under TPC-C-arbetsbelastningar i både våra CentOS MySQL- och Windows Server 2012 SQL Server-miljöer. Sist men inte minst såg vårt VMware VMmark 2.5.1-riktmärke dubbla prestanda jämfört med traditionella 10K SAS-hårddiskar. Överlag stötte vi inte på en applikationsmiljö som inte gynnades av Seagate Turbo SSHD.
Det är ganska svårt att hitta något att klaga på med Turbo. Hårddisken erbjuder plug-and-play-kompatibilitet, olika krypteringsmodeller och levereras med fem års garanti och 2 miljoner timmars MTBF. Den maximala kapaciteten på 600 GB är ungefär det enda problemet, men det beror på att den är på en 15 000 RPM-plattform, vilket är bra när datan slutligen måste hamna på disk. Det är dock inte orimligt att anta att Seagate snart kommer att lansera tekniken på 10 000 företagshårddiskar, kanske genom att öka cachestorleken för att kompensera för den fördubblade kapaciteten som Seagate 10 000-hårddiskar erbjuder. Naturligtvis finns 10 000-hybrider redan idag, Seagate tillverkar IBM 600 GB 10 000 rpm 6 Gbps SAS 2.5-tums hybrid . Medan en 10 000-hybrid kannibaliserar 15 000-versionerna, är 10 000-plattformen på lång sikt bäst ur ett kostnads-/kapacitetsperspektiv per dollar.
Fördelar
- Ledande applikationsprestanda över hela linjen
- Plug and play prestandahöjning, ingen programvara behövs
- Dataskydd för oväntat strömavbrott
Nackdelar
- Kapacitet begränsad till 600 GB i nuvarande iteration
- SSD-priserna fortsätter att falla vilket sätter press på Turbo-prissättningen
Bottom Line
Seagate beskriver exakt Enterprise Turbo SSHD som världens snabbaste hårddisk. Turbo är över 2 gånger snabbare än 10K hårddiskar i viktiga arbetsbelastningar, som virtualisering och OLTP. För alla företag som vill ha den bästa disken kan erbjuda är Enterprise Turbo svaret.
Amazon