希捷台式机 SSHD 评测

by 亚当·阿姆斯特朗 on 2013 年 10 月 16 日

Seagate Desktop SSHD hybrid 是首款台式机 3.5 英寸外形规格、6Gb/s SATA 接口硬盘。 SSHD hybrid 是希捷以实惠的价格将固态性能与硬盘驱动器容量相结合的产物。使用 NAND 闪存来提高系统性能，Seagate 声称 SSHD 混合将通过使用自适应内存技术将系统性能提高到比标准 4 RPM HDD 快 7,200 倍，该技术可以了解用户最常访问的数据并将其添加到固态内存即时访问。

虽然移动用户长期以来一直使用 Seagate 混合硬盘，但到目前为止，台式机用户不得不在 SSD 的卓越速度与相对便宜的 HDD 存储空间（或两者的某种组合）之间做出选择。 Seagate Desktop SSHD Hybrid 在理论上为用户提供了两全其美的体验。无论您是拥有数百款游戏的游戏玩家、使用多个大型程序的企业，还是拥有数以千计两者的音乐和电影爱好者，使用 SSHD Hybrid，您都不必为了存储速度或成本而牺牲存储空间该解决方案易于部署，无需额外的软件或配置。

希捷在桌面硬盘领域采取了双管齐下的策略。对于大容量硬盘，他们选择采用较低的主轴转速，并以近期发布的HDD.15为代表，其最高容量为4TB 。而混合硬盘则凭借NAND闪存缓存成为希捷的高性能产品线，但其最高容量仅为2TB。希捷未来可能会推出更大容量的桌面SSHD硬盘，但目前他们正努力将价格控制在OEM厂商和终端用户能够接受的范围内。然而，普及程度至关重要。虽然笔记本电脑的2.5英寸混合硬盘市场已获得不错的认可，但桌面市场面临着更大的挑战，这主要是由于桌面电脑拥有多个硬盘位以及固态硬盘（SSD）价格持续走低。因此，桌面用户可以经济高效地将SSD用于启动系统和核心应用程序，而传统硬盘则可用于存储媒体文件和其他对SSD性能要求不高的场景。此外，希捷还面临着来自软件解决方案的挑战，这些解决方案可以利用低容量SSD作为硬盘的缓存。

Seagate Desktop SSHD Hybrid 有两种容量，1TB 或 2TB。 1TB 的零售价为 100.00 美元，2TB 的零售价为 140.00 美元。两者均提供 3 年保修。

希捷台式机 SSHD 混合规格：

容量
- 1TB（ST1000DX001）
  - 1x1TB 盘片
- 2TB (ST2000DX001)
  - 2x1TB 盘片
接口：SATA 6Gb/s
主轴：7,200 RPM
缓存：64MB
NAND缓存：8GB MLC
NAND 的平均数据速率：190 MB/s
平均数据速率：158 MB/s
平均延迟：<12ms
电力
- 运行：1TB 5.9W，2TB 6.7W
- 闲置：1TB 3.3W，2TB 3.6W
环境
- 工作温度 0° 至 60°C
- 非工作温度 -40° 至 70°C
尺寸（长x宽x高）：
- 1TB 146.99 毫米 x 101.6 毫米 x 20.17 毫米
- 2TB 146.05 毫米 x 101.6 毫米 x 26.11 毫米
重量：
- 1TB 400 克（0.88 磅）
- 2TB 408 克（0.90 磅）
保修期：3年

设计与建造

希捷桌面混合硬盘 (SSHD) 的设计与其其他桌面硬盘（例如希捷酷鱼和希捷 1.5 英寸硬盘）相同。顶盖为银色，印有相关产品信息。硬盘主体为黑色金属材质。

希捷桌面混合硬盘 (SSHD Hybrid) 采用 3.5 英寸规格，安装简便。只需将混合硬盘插入空置的硬盘位，拧紧螺丝，然后连接电源线和 SATA 数据线即可。访问希捷官网下载免费软件 ( DiscWizard )，将原启动盘的所有数据复制到混合硬盘。数据复制完成后，关闭电脑，交换 SATA 数据线，然后重启电脑。自适应内存技术需要几次尝试才能识别您最常用的数据，随着硬盘使用时间的增加，速度也会逐渐提升。

希捷台式机 SSHD 的核心是一个 LSI 磁盘控制器，它与一个利用板载 8GB 东芝 MLC NAND 的 eASIC SSD 控制器配对。

性能

本次审查的可比产品包括希捷、日立和西部数据最近推出的 7,200RPM 台式机级 HDD。为了衡量标准硬盘驱动器与混合硬盘驱动器的性能，我们测量所有硬盘驱动器的完整 LBA 跨度，同时将混合模型上的 LBA 活动限制为仅 5GB 以显示缓存性能。

所有企业级和消费级硬盘均在我们基于联想ThinkServer RD240的企业级测试平台上进行基准测试。ThinkServer RD240的配置如下：

2 个英特尔至强 X5650（2.66GHz，12MB 缓存）
Windows Server 2008 Standard Edition R2 SP1 64 位和 CentOS 6.2 64 位
英特尔 5500+ ICH10R 芯片组
内存 – 8GB (2 x 4GB) 1333Mhz DDR3 Registered RDIMM
LSI 9211 SAS/SATA 6.0Gb/秒 HBA

企业综合工作负载分析

我们的企业硬盘驱动器基准测试流程以相同的工作负载将每个驱动器置于稳定状态，该设备将在 16 个线程的重负载下进行测试，每个线程有 16 个未完成队列，然后在多个线程/队列深度的设定间隔内进行测试配置文件以显示轻度和重度使用情况下的性能。由于硬盘驱动器很快就会达到其额定性能水平，因此我们只绘制出每个测试的主要部分。

预处理和初级稳态测试：

吞吐量（读+写 IOPS 聚合）
平均延迟（读+写延迟一起平均）
最大延迟（峰值读取或写入延迟）
延迟标准偏差（读+写标准偏差一起平均）

我们的企业综合工作负载分析包括四个基于实际任务的配置文件。开发这些配置文件是为了更容易与我们过去的基准测试以及广泛发布的值（例如最大 4K 读写速度和 8K 70/30，通常用于企业驱动器）进行比较。我们还包括两个传统的混合工作负载，传统的文件服务器和网络服务器，每个都提供广泛的传输大小组合。

4K
- 100% 读取或 100% 写入
- 100% 4K
8K 70/30
- 70% 读取，30% 写入
- 100% 8K
128K（连续）
- 100% 读取或 100% 写入
- 100% 128K
文件服务器
- 80% 读取，20% 写入
- 10% 512b、5% 1k、5% 2k、60% 4k、2% 8k、4% 16k、4% 32k、10% 64k
支持网络端
- 100% 阅读
- 22% 512b、15% 1k、8% 2k、23% 4k、15% 8k、2% 16k、6% 32k、7% 64k、1% 128k、1% 512k

在我们的第一个工作负载中，我们查看每个 4TB 硬盘驱动器在 100% 随机 4K 写入或 100% 4K 读取工作负载下的性能。在此测试中，Seagate SSHD 2 TB 以 7 IOPS 的写入传输速度落后于 Hitachi 4000K151 和 WD Black，但以 117 IOPS 的读取传输速度名列前茅。 SSHD 2TB 缓存的传输速度非常出色，写入速度为 285 IOPS，读取速度为 267 IOPS。

Seagate SSHD 256TB 的有效队列深度为 16 (16T/2Q)，读取延迟为 2,179ms，写入延迟为 1,681ms，写入延迟略低于 Hitachi Deskstar 7K4000，读取延迟略高于 Hitachi Deskstar 2KXNUMX。 SSHD XNUMXTB 缓存再次遥遥领先。

比较最大延迟，希捷 SSHD 2TB 处于中上水平，峰值写入延迟为 4,738 毫秒，峰值读取延迟为 5,360 毫秒。 SSHD 2TB 缓存以 2,546 毫秒的峰值写入延迟和 2,823 毫秒的峰值读取延迟位居第一。

比较 4K 读写延迟标准偏差，希捷 SSHD 2TB 在该组同类产品中排名中上。

切换到我们的 8K 70/30 混合工作负载，我们测量从 2T/2Q（QD4 有效）到 16T/16Q（QD256 有效）的低负载的性能。在此设置中，Seagate SSHD 2TB 接近顶部，几乎与 Hitachi Deskstar 7K4000 相当。 Deskstar 在更大的负载下领先，而 Seagate SSHD 2TB 则趋于平稳。希捷 SSHD 2TB 缓存再次超越其他缓存。

对于 Seagate SSHD 8TB，我们的 70K 30/37.48 配置文件的平均延迟在 2T/2Q 的 2,248ms 到 16T/16Q 的 2ms 之间变化，对于希捷 SSHD 16.26TB 缓存，在 2T/2Q 的 827ms 到 16T/16Q 的 2ms 之间变化。

比较每个硬盘驱动器之间的最大延迟，希捷 SSHD 2TB 的峰值响应时间低于测试期间的大多数，随着队列深度的增加而被放大。

它的峰值响应时间低于我们 8K 70/30 工作负载中的大多数，它的延迟一致性也略好，但仍低于 Hitachi Deskstar 7K4000。

比较每个硬盘在 128K 顺序工作负载中的顺序性能，希捷 SSHD 2TB 的顺序读取速度最高，达到 194.7MB/s。 SSHD 2TB也以199.4MB/s的写入速度位居第一（综合排名第一）。

我们的下一个混合工作负载测量传统文件服务器配置文件中每个硬盘驱动器的性能，传输大小从 512b 到 64K 不等。在线程/队列负载的大部分范围内，Seagate SSHD 2TB 与 Hitachi Deskstar 7K4000 并驾齐驱，表现优于其他硬盘。 Seagate SSHD 2TB 的性能从 86T/2Q 的 2 IOPS 扩展到 106T/16Q 的 16 IOPS，而 Seagate SSHD 2TB 缓存从 160 IOPS 扩展到 179 IOPS。

在我们文件服务器工作负载的线程/队列级别上，Seagate SSHD 2TB 的平均延迟从 46.15T/2Q 的 2 毫秒到 2,398T/16Q 的 16 毫秒不等，与 Hitachi Deskstar 7K4000 相当。

在应用负载范围内，Seagate SSHD 2TB 能够比 WD Black 更好地抑制其峰值响应时间，WD Black 在该组中具有最高的峰值延迟。与 Seagate Desktop 4TB 相比，它可以更好地管理此特定工作负载。

将我们的观点切换到文件服务器工作负载中的延迟一致性，希捷 SSHD 2TB 排在硬盘驱动器包的顶部附近，在更大的负载附近稳定下来。

我们最后的混合工作负载在我们的 Web 服务器配置文件中测量性能，其中包括完全只读模式下 512b 到 512K 的传输大小。凭借这种 100% 的读取活动，Seagate SSHD 2TB 名列前茅，传输速度从 93T/2Q 的 2 IOPS 到 115T/16Q 的 16 IOPS，而 Hitachi Deskstar 7K4000 从 88 IOPS 扩展到 112 IOPS IOPS。

我们的 Web 服务器配置文件中的平均延迟范围从 42.96T/2Q 的 2 毫秒到 2,210T/16Q 的 16 毫秒。

查看我们 Web 服务器配置文件中的最大延迟，Seagate SSHD 2TB 排在 Hitachi 7K4000 之后。然而，希捷 SSHD 2TB 的性能优于其他硬盘。

在我们的标准偏差测试中，希捷 SSHD 2TB 在延迟方面保持了良好的性能，延迟一致性在我们的 Web 服务器配置文件中名列前茅，与 Hitachi Deskstar 7K4000 并驾齐驱。

结语

Seagate Desktop SSHD 是首款桌面 3.5 英寸混合 HDD，之前的产品以 2.5 英寸外形出售给移动用户。 SSHD 为用户提供“SSD 速度”，以提高系统性能，并结合 HDD 存储空间加快启动速度。自适应内存技术学习您最常用的程序并将它们写入 SSD 以随着时间的推移加快系统性能。在撰写本文时，最大大小为 2 TB。并且在 HDD 侧具有机械部件将使 SSHD Hybrid 容易受到与普通 HDD 相同的磨损。但是，如果 SSHD 主要从 SSD 读取并写入 HDD，则可能会延长驱动器的使用寿命。

在性能方面，我们发现 SSHD 在具有 5GB 热数据区的“缓存”设置中提供所有工作负载类型的性能提升。将当前的桌面 SSHD 限制为仅 8GB 的 NAND 闪存确实限制了缓存中可以容纳多少应用程序，尽管增加 NAND 的数量无疑会增加成本并促使用户考虑使用完整的 SSD。比较原始性能，缓存与未缓存提供 2-3 倍的增益，为用户提供 10K HDD 的缓存项目性能。这与完整的 SSD 性能相差甚远，后者高出几个数量级，但仍然可以衡量收益。

桌面混合概念的真正问题在于，笔记本用户面临的空间限制在桌面空间中并不存在，而且许多妥协也不存在。以想要更快机器的典型桌面用户为例。购买低于 100 美元的引导 SSD 并将当前的 HDD 移动到大容量存储将比插入混合硬盘驱动器更能加速系统。较新的系统还利用 mSATA 插槽与操作系统配合以加速硬盘驱动器。如果我们暂时接受某些人可能想要单个驱动器来降低复杂性和管理，那么即使在这种情况下缓存非常小（在 0.4TB 模型中为 2%），用户可能会发现总体性能更接近于此基本硬盘驱动器，在某些任务（如启动和其他高度重复的活动）之外。最后，混合驱动器可以提供什么的想法是令人兴奋的，但这种性质的产品实际上应该只与其他类似尺寸的 HDD 进行比较，它们可以在类别中扩展性能。只是不要期望经常销售的“SSD 性能”声称非常准确，因为在这种情况下也不是。

优点