XNUMX月初，日立 添加到他们的企业 SSD 系列中 与 Ultrastar SSD400S.B. 继最初的 SSD400S 之后，.B 是业界第一个转向 25 纳米 SLC NAND 的产品。 从结构上讲，这两种驱动器几乎相同，只是 NAND 芯片从 34nm SLC 更改为 25nm SLC。 这两款驱动器均采用 6 Gb/s SAS 接口和 Intel NAND 以及 Hitachi/Intel 共同开发的固件和控制器。 SSD400S.B 取代了 Hitachi 的旗舰企业级 SSD 地位，并与他们的 eMLC 并驾齐驱 极星SSD400M 祭。
XNUMX月初，日立 添加到他们的企业 SSD 系列中 与 Ultrastar SSD400S.B. 继最初的 SSD400S 之后，.B 是业界第一个转向 25 纳米 SLC NAND 的产品。 在结构上，这两个驱动器几乎完全相同，只是将 NAND 芯片从 34 纳米 SLC 更改为 25 纳米 SLC。 这两款驱动器均采用 6 Gb/s SAS 接口和带有日立/英特尔共同开发的固件和控制器的英特尔 NAND。 SSD400S.B 取代了 Hitachi 的旗舰企业级 SSD 地位，并与他们的 eMLC 并驾齐驱 极星SSD400M 祭。
正如我们在 SSD400M 评论中的一些细节所述，日立/英特尔围绕这些驱动器的合作伙伴关系是成功的典范。 Hitachi 能够利用他们的存储知识和 IP，尤其是围绕 SAS 接口，而 Intel 则带来了稳定的固件工程和闪存管理技术。 我们看到的结果非常好。 在这种情况下，SSD400S.B 解决了利用合作伙伴关系为高混合工作负载（读/写）企业环境提供高吞吐量存储的问题。
从性能角度来看，SSD400S.B 有望提供高达 536MB/s 的顺序读取、502MB/s 的写入以及 4 的随机 57,500K 读取 IOPS 和 25,500 的写入 IOPS。 除了单驱动器性能外，日立还提供专有的功率损耗管理和强大的耐用性。 400GB SSD 在驱动器的五年使用寿命内支持高达 35PB 的随机写入，相当于每天 19.2TB 的写入。 日立还列出了令人难以置信的低年故障率 (AFR)，仅为 0.44%。
Ultrastar SSD400S.B 固态硬盘提供 100GB、200GB 和 400GB 容量，外形尺寸为 2.5"，并提供五年保修。
Hitachi Ultrastar SSD400S.B 规格
- 容量
- 400GB
- HUSSSL4040BSS600
- 采用 TGC 加密的 HUSSSL4040BSS601
- 200GB
- HUSSSL4020BSS600
- 采用 TGC 加密的 HUSSSL4020BSS601
- 100GB
- HUSSSL4010BSS600
- 采用 TGC 加密的 HUSSSL4010BSS601
- 400GB
- 接口 – 双端口 SAS 6Gb/s
- 英特尔 EW29AA31AA1 控制器
- Intel 单层单元 (SLC) 25nm NAND x 40（736GB 原始，400GB 可用）
- 美光 DDR2 SDRAM 高速缓存
- 外形——2.5 英寸，15 毫米 z 轴高度
- 传输性能
- 读取吞吐量（连续 64K）– 536MB/s
- 写入吞吐量（连续 64K）– 502MB/s
- 最大读取 IOPS（随机 4K）57,500
- 最大写入 IOPS（随机 4K）25,500
- 耐力（随机写入）：
- 400GB 容量 – 35PB
- 200GB 容量 – 18PB
- 100GB 容量 – 9PB
- 错误率（不可恢复的位读取）1 / 1016
- MTBF——2.0万
- 电力
- 工作（W，典型值）5.5
- 闲置（W）1.7
- 功耗效率 (IOPS/Watt) – 8,360
- 五年保修
- 尺寸（宽 x 深、高 mm）– 70.1 x 100.6 x 15
- 重量（最大）– 222 克 (400GB)
- 环境温度 0 至 60ºC
- 冲击（半正弦波）1000G（0.5ms）、500G（2ms）
- 振动（随机 G RMS）– 2.16，所有轴，5 至 700 Hz
设计与拆卸
Hitachi Ultrastar SSD400S.B 拥有光滑的不锈钢机身，冲压成高度为 2.5 毫米的 15 英寸驱动器的精确形状。 驱动器顶部有一个白色贴纸，占据了整个顶部表面，描述了驱动器的认证和固件版本。 底部包括额外的贴纸，重申驱动器的序列号和部件号。 机身外观比较简洁干净，重量高达 205 克，其中很大一部分重量与内部散热有关。 考虑到露天数据中心的冷却设计（使用外部空气而不是冷却或空调空气）以及降低与冷却相关的能源成本的普遍推动，Hitachi 为 Ultrastar SSD400S.B 提供了 70C / 158F 的最高工作温度。
驱动器的侧面轮廓清楚地显示了构成 SSD400S.B 主体的两个部分。 日立在 SSD 的侧面和底部使用行业标准螺丝位置进行垂直或水平安装。
Ultrastar SSD400S.B 的正面仅包括双链路 6.0Gb/s SAS 连接器，从驱动器外部看不到其他连接。
打开驱动器可以看到 Ultrastar SSD400S.B 的一些散热特性，并解释了一些驱动器重量的来源。 顶盖和底盖均采用厚导热垫，可将 SSD 关键组件的热量排出。 顶盖包括一个额外的散热器，以进一步增加外壳主体可以吸收大量使用期间升温的内部电路板的能量。 SSD 的设计分为两部分，控制器在每个电路板之间面向内。 外壳底部的白色垫片旨在将热量从控制器底部带走，粉红色的导热垫片对准 NAND 部件。 主体在外部尽可能平坦，以允许与驱动器托架有更大的表面接触，以将热能散发到服务器机箱中，并最终通过强制空气冷却散发出去。
Hitachi Ultrastar SSD400S.B 的核心是 Intel EW29AA31AA1 处理器，使用由 Hitachi 和 Intel 共同开发的固件。 对于缓存，SSD400S.B 使用四个美光 SDRAM 内存块。
分布在两块电路板上的是 40 片 Intel SLC NAND。 这分为 34 个 16GB NAND 和 6 个 32GB NAND。 这些为它提供了总共 736GB 的原始 NAND，尽管只有 400GB 可用。 此保留空间用于后台垃圾收集、磨损均衡和处理模具故障，不会在其生命周期内减慢或禁用驱动器。
电路板向内的部分包括英特尔 EW29AA31AA1 控制器、额外的 NAND，以及连接 SSD 两半的长接口。
下面显示的是 Hitachi Ultrastar SSD400S.B 的两个朝外的部分。
请注意，此 SSD 设计不使用超级电容器。相反，日立采用了十个钽基 KEMET 有机电容器 (KO-CAP)。这些电容器的使用寿命更长，并且不会像其他替代品那样迅速膨胀或退化。在消费级 英特尔SSD 320 和企业级 英特尔SSD 710.
这些电容器为驱动器提供了足够的时间将 SDRAM 刷新为 NAND，但未指定实际的保持时间量。
企业基准
日立 Ultrastar SSD400S.B 采用英特尔 25nm SLC NAND、英特尔 EW29AA31AA1 控制器和 6.0Gb/s SAS 接口；我们的评测单元为 400GB。本次评测使用的比较对象包括以下最近测试过的企业级 SSD： 美光P300 (100GB, Marvell 9174, Micron 34nm SLC NAND, SATA), 东芝 MKx001GRZB （400GB、Marvell 9032、东芝 32nm SLC NAND、SAS）和 日立Ultrastar SSD400M （400GB，英特尔 EW29AA31AA1 控制器，英特尔 25nm eMLC NAND，SAS）。所有企业级 SSD 均在我们的企业测试平台上进行基准测试，基于 联想ThinkServer RD240. 所有 IOMeter 数字都表示为 MB/s 速度的二进制数字。
我们的第一个测试着眼于具有大块传输的顺序写入环境中的速度。 此特定测试使用 IOMeter 的 2MB 传输大小，4k 扇区对齐并测量队列深度为 4 的性能。在这种情况下，Hitachi 声称其 536GB Ultrastar 的最大读取速度为 502MB/s，写入速度为 400MB/s SSD400S.B.
在我们的大块顺序传输测试中，Ultrastar SSD400S.B 的读取速度为 532MB/s，稳态写入速度为 510MB/s。 读取速度略低于日立的估计，但写入速度高于列出的速度。 这些直线基准测试将 SSD400S.B 置于我们图表的顶部。
转向随机访问配置文件，但仍保持 2MB 的大块传输大小，我们开始看到性能在多用户环境中的变化。 该测试保持我们在之前的顺序传输基准测试中使用的相同队列深度级别 4。
随着转向随机大块传输，Hitachi Ultrastar SSD400S.B 保持了读取速度的领先地位，达到 533MB/s。 其稳态写入速度降至 215MB/s，仍处于领先地位。
转向更小的 4K 随机访问传输大小，我们更接近在重度随机访问环境中可能发现的数据包大小，例如具有多个 VM 访问同一阵列的服务器设置。 在第一个测试中，我们查看扩展的 4K 读取性能以及它如何从 1 的队列深度扩展到最大 64。
查看我们的随机 4K 斜坡图表，我们注意到 Ultrastar SSD400S.B 的强劲性能，排名低于东芝 eSSD，队列深度为 4 时的最大 57,217K 读取速度为 64 IOPS。请注意，SSD400S.B 和 SSD400M 基本相同相同的 4K 读取性能配置文件。
我们的下一个测试着眼于静态队列深度为 4 时的 32K 随机写入性能，一旦驱动器达到稳态，就会记录结果并取平均值。 虽然 IOPS 性能是衡量稳态性能的一个很好的指标，但另一个重要的关注领域是平均和峰值延迟。 更高的峰值延迟数字可能意味着某些请求可以在大量连续访问下备份。
日立声称峰值 4K 随机写入工作负载速度为 25,500 IOPS，我们在测试中发现在稳定状态下为 24.312 IOPS。 这个速度在我们小组中排名最高，高于基于 SLC 的美光 P300。 在这些条件下，Ultrastar 测得的平均速度为 95MB/s，平均响应时间为 1.32ms。 最大响应时间可能是最令人印象深刻的，仅为 25.01 毫秒。
我们最后一系列的综合基准测试比较了一系列服务器混合工作负载中的两种企业驱动器，静态队列深度为 32。与本次审查开始时的综合基准测试一样，这些测试也是在稳定状态下进行测量的。 我们的每个服务器配置文件测试都对读取活动有强烈的偏好，范围从 67% 读取我们的数据库配置文件到 100% 读取我们的 Web 服务器配置文件。
第一个是我们的数据库配置文件，67% 的读取和 33% 的写入工作负载组合主要集中在 8K 传输大小上。
使用我们的数据库 IOMeter 配置文件进行测试时，Hitachi SSD400S.B 处于领先地位，优于我们测试过的其他基于 SLC 的企业级 SSD。 与提供 400 IOPS 的 eMLC SSD15,441M 相比，基于 SLC 的 SSD400S.B 的速度为 21,849 IOPS。
下一个配置文件着眼于一个文件服务器，80% 的读取和 20% 的写入工作负载分布在从 512 字节到 64KB 的多种传输大小上。
切换到具有更广泛的传输大小组合的文件服务器设置后，Hitachi Ultrastar SSD400S.B 仍然保持领先，性能测量为 20,193 IOPS，而基于 eMLC 的 SSD14,488M 为 400 IOPS。
我们的 Web 服务器配置文件是只读的，传输大小从 512 字节到 512KB 不等。
在只读设置中，东芝 MKx001GRZB 能够提供更高的传输速度，测量到 24,193 IOPS，而 Ultrastar SSD19,373S.B 为 400 IOPS，eMLC SSD18,593M 为 400 IOPS。
最后一个配置文件查看工作站，使用 20K 传输混合使用 80% 的写入和 8% 的读取。
在工作站设置中，日立 Ultrastar SSD400S.B 略低于东芝 MKx001GRZB，测得 25,291 IOPS，东芝为 26,337 IOPS。
企业用电量
在为数据中心或其他密集存储环境选择驱动器时，性能并不是公司在考虑 SSD 或硬盘驱动器时唯一感兴趣的指标。 在某些情况下，功耗可能是一个巨大的问题，因此您想知道驱动器在恒定工作负载下的性能如何是有道理的。
在本次评测的 Enterprise Power 部分，我们在之前用于测试读写速度的相同条件下查看每个驱动器。 这包括队列深度为 2 的顺序和随机 4MB 传输以及队列深度为 4 的小型随机 32K 读取和写入传输。与我们之前的测试一样，我们正在测量稳态下的所有数据，以使驱动器处于最佳状态耗电条件。
在除启动之外的所有条件下，Hitachi Ultrastar SSD400S.B 的功耗为 4.35 瓦或更低。 这比日立自家基于eMLC的SSD400M还要少。 SSD400S.B 最耗电的活动是顺序 QD4 2MB 写入，在测试期间平均耗电 4.35 瓦。 其次是使用 4 瓦的随机 32K QD3.34 写入，第三个是使用 4 瓦的顺序 QD2.91 读取，其次是第四个需要 4 瓦的 32K QD2.39 稳定读取。
虽然数据中心环境中对 eMLC SSD 的大力推动是围绕每 GB 成本和 IOPS/瓦特，但仍然需要高耐用性和高性能的基于 SLC 的模型。 我们在队列深度为 20,180 的纯随机 4K 读取中计算出 32 IOPS/瓦的数字，如果您改为查看稳定的 7,279K 随机写入，则下降到 4 IOPS/瓦。 相比之下，SLC Micron P38,481 的读取速度为 10,119 IOPS/瓦，写入速度为 300 IOPS/瓦，SLC Toshiba MKx16,385GRZB 的读取速度为 3,082 IOPS/瓦，写入速度为 001 IOPS/瓦。 这实际上归结为业务需求，找到购买 SSD 或硬盘驱动器时考虑的功率与性能（或直接性能）的最佳结合。
总结
考虑到 eMLC SSD400M 的出色表现，我们在评测 Hitachi Ultrastar SSD400S.B 时抱有很高的期望。 我们期待新的基于 SLC 的 Intel/Hitachi 协作会更好，而 SSD400S.B 没有让人失望。 企业级 SSD 在我们的许多基准测试中以混合读/写工作负载位居榜首。 它在我们的大块随机和顺序读/写测试以及我们的 4K 随机写稳态测试中也表现非常出色。
当查看其在所有领域的性能时，它在只读网络服务器设置和我们的斜坡 4K 读取测试中略有下降，其中东芝 MKx001GRZB 位居榜首。 尽管如此，日立确实提供了更平衡的性能。 鉴于高耐久性 SLC NAND，我们希望看到该驱动器在驱动器的整个生命周期内用于具有大量写入活动的场景。 日立将 Ultrastar SSD400S.B 评为 9PBW 至 35PBW，具体取决于容量。
就像 eMLC 迭代一样，我们看到了英特尔和日立合作的明显好处。 英特尔提供经过时间考验的 SSD 控制器和丰富的 NAND 专业知识，日立提供他们对包括 SAS 接口在内的存储的深刻理解。 双方的共同努力是特殊的，使 SSD400S.B 成为迄今为止最适合需要支持大量读写性能的高强度使用环境的企业级 SSD 产品之一。
优点
- 强大的混合工作负载性能
- 功耗优于基于 eMLC 的 Ultrastar SSD400M
- 出色的 4K 稳态速度
- 专为在宽热环境中工作而设计
缺点
- 在我们的斜坡 001K 测试和只读网络服务器测试中弱于东芝 MKx4GRZB
底线
Hitachi Ultrastar SSD400S.B 提供出色的混合工作负载性能，与其他 SLC 企业级 SSD 相比，得分达到或接近最高水平。 考虑到企业级 SSD 功能集、驱动器传统和低功耗，Hitachi 推出了一款适合大型企业使用的全面产品。
