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希捷 Nytro 5550H 企业级 SSD 评测

by StorageReview 企业实验室

Seagate Nytro 5550H SSD 是 Nytro 5050 系列企业级 SSD 广泛系列的一部分,旨在满足数据中心的各种需求。 Nytro 5550 Gen4 SSD 使用 Phison 的 PS5020-E2 企业级 SSD 控制器与 TLC NAND 搭配。

Seagate Nytro 5550H SSD 是 Nytro 5050 系列企业级 SSD 广泛系列的一部分,旨在满足数据中心的各种需求。 Nytro 5550 Gen4 SSD 使用 Phison 的 PS5020-E2 企业级 SSD 控制器与 TLC NAND 搭配。

希捷 Nytro 5550H

Nytro 5050 系列包含大量 SKU。 从较高层面来看,Nytro 5350 是一款单驱动器每日写入驱动器,容量高达 15.36TB,并可针对读取密集型工作负载进行调整。 Nytro 5550 是一款适用于混合工作负载的三 DWPD 驱动器,容量高达 12.80 TB。 与其他企业级 SSD 一样,耐用性和容量是相反的权衡。 硬件本身实际上是相同的,区别在于固件和 NAND 配置。

希捷 Nytro 5550H 背面标签

更奇怪的是,希捷提供了这两个系列,即 5550 和 5350,它们以 H、M 和 S 的形式进行划分。H 驱动器具有“高性能”,并以最高的 3 DWPD 耐用等级在规格表中名列前茅。 M 驱动器是“主流”驱动器,提供低得多的性能配置和 1DWPD 耐用性,表面上价格也较低。 然后我们有 S 驱动器,它是读取密集型驱动器的另一个子集,也具有 1 DWPD 耐用等级,与主流产品相匹配。

最后,驱动器 Z 高度是可变的,M 驱动器为 7 毫米或 15 毫米,H 驱动器使用 15 毫米外壳。 Seagate 不支持这些硬盘的任何 EDSFF(E1.S、E3.S)。 即使没有 EDSFF,希捷在该系列中也有数十个 SKU,涉及耐用性、性能、z 高度和加密选项。 截至本次审查时,如果算上版本、容量、驱动器高度选项和加密的所有选项,Seagate 为 Nytro 150 系列提供了近 5050 个 SKU。

希捷 Nytro 5550H 侧面

进一步研究 Nytro 5550H,我们发现规格表的顺序读取速度为 7,400MB/s,顺序写入速度为 7,200MB/s。 翻到 IOPS,规格表列出了 1.7 万次读取和 445K 写入。 相比之下,5550M 的顺序写入速度为 3,400MB/s,但随机读取和随机写入 IOPS 却受到严重影响,分别降至 1.2 万和 250K。 应该注意的是,这些规格适用于 6.4 TB 驱动器。

Nytro 5050 SSD 为双端口,提供断电数据保护、SED TCG 安全性、支持 U.2 和 U.3 接口,并享有 5 年有限保修。

希捷 Nytro 5550H 规格 (6.4TB)

尼特罗 5550H 6.4TB
标准模型 XP6400LE70005
SED模型 XP6400LE70015
FIPS 140-3/通用标准模型 XP6400LE70025
接口 PCIe Gen4 ×4 NVMe
NAND闪存类型 3D薄层色谱
外形 2.5 英寸 × 15 毫米
连续读取 (MB/s),128KB 7400
连续写入 (MB/s),128KB 7200
持续随机读取 (IOPS),4KB QD64 1,700,000
持续随机写入 (IOPS),4KB QD64 445,000
平均读取延迟 (μs),4KB QD1 75
平均写入延迟 (μs),4KB QD1 12
终生耐用性(每天驱动器写入次数) 3
写入的总字节数 (TB) 35000
每读取一位不可恢复的读取错误 每个1E10个17
平均无故障时间(MTBF,小时) 2,500,000
有限保修(年) 5
12V整体平均功率(W) 21
平均闲置功率 (W) 6

希捷 Nytro 5550H 性能

测试背景和比较

 StorageReview 企业测试实验室 提供了一个灵活的架构,用于在与管理员在实际部署中遇到的环境相当的环境中对企业存储设备进行基准测试。 企业测试实验室结合了各种服务器、网络、电源调节和其他网络基础设施,使我们的员工能够建立真实世界的条件,以便在我们的审查期间准确地衡量性能。

我们将这些关于实验室环境和协议的详细信息纳入审查,以便 IT 专业人员和负责存储采购的人员能够了解我们取得以下成果的条件。 我们的评论都不是由我们正在测试的设备的制造商支付或监督的。 有关的其他详细信息 StorageReview 企业测试实验室 以及其网络功能的概述可在这些相应页面上找到。

可比物:

值得注意的是,本次测试中的所有同类驱动器都具有单一的 DWPD 耐久性评级。 该行业主要关注大多数企业工作负载的单个 DWPD 驱动器。 因此,我们没有稳定的 3 DWPD 可比数据。 也就是说,下面的性能图表会在一定程度上影响驱动器的性能,使其看起来比与类似的过度配置的 SSD 相比更有利。

测试平台

我们的 PCIe Gen4 Enterprise SSD 评测利用了 联想 ThinkSystem SR635 用于应用程序测试和综合基准。 ThinkSystem SR635 是一个装备精良的单 CPU AMD 平台,提供的 CPU 能力远远超过强调高性能本地存储所需的能力。 综合测试不需要大量 CPU 资源,但仍利用相同的 Lenovo 平台。 在这两种情况下,目的都是以尽可能符合存储供应商最大驱动器规格的最佳方式展示本地存储。

PCIe Gen4综合及应用平台(联想 ThinkSystem SR635)

    • 1 个 AMD 7742(2.25GHz x 64 核)
    • 8 x 64GB DDR4-3200MHz ECC 内存
    • CentOS 7.7 1908
    • ESXi 6.7u3

系统性能

下一个应用程序基准包括 Percona MySQL OLTP 数据库 通过 SysBench 测量。 该测试测量平均 TPS(每秒事务数)、平均延迟和平均 99% 延迟。

每 系统平台 VM 配置了三个虚拟磁盘:一个用于引导 (~92GB),一个用于预建数据库 (~447GB),第三个用于测试中的数据库 (270GB)。 从系统资源的角度来看,我们为每个虚拟机配置了 8 个 vCPU、60GB DRAM 并利用了 LSI Logic SAS SCSI 控制器。

Sysbench 测试配置(每个虚拟机)

  • CentOS 6.3 64 位
  • Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
    • 数据库表:100
    • 数据库大小:10,000,000
    • 数据库线程:32
    • 内存缓冲区:24G
  • 测试时长:3 小时
      • 2 小时预处理 32 个线程
      • 1 小时 32 个线程

对于平均 TPS 测试,不幸的是,Nytro 5550H 在我们的 Sysbench 事务基准测试中仅达到 9152.89。 这使得驱动器排在倒数第二个位置。

在平均延迟方面,Nytro 5550H 再次排名倒数第二,为 13.98 毫秒。

我们最坏的情况(第 99 个百分位)Sysbench 测试发现 Nytro 为 27.16 毫秒。 这再次将驱动器置于倒数第二位。

VDBench 工作负载分析

在对存储设备进行基准测试时,应用程序测试是最好的,综合测试排在第二位。 虽然不能完美地代表实际工作负载,但综合测试确实有助于为具有可重复性因素的存储设备建立基线,从而可以轻松地在竞争解决方案之间进行同类比较。 这些工作负载提供了一系列不同的测试配置文件,从“四个角”测试、常见的数据库传输大小测试到来自不同 VDI 环境的跟踪捕获。

所有这些测试都利用通用的 vdBench 工作负载生成器,以及一个脚本引擎来自动化和捕获大型计算测试集群的结果。 这使我们能够在各种存储设备上重复相同的工作负载,包括闪存阵列和单个存储设备。 我们针对这些基准测试的测试过程使用数据填充整个驱动器表面,然后将驱动器部分分区为驱动器容量的 25%,以模拟驱动器如何响应应用程序工作负载。 这不同于使用 100% 的驱动器并使它们进入稳定状态的全熵测试。 因此,这些数字将反映更高的持续写入速度。

简介:

  • 4K 随机读取:100% 读取,128 个线程,0-120% 重复率
  • 4K 随机写入:100% 写入,128 线程,0-120% iorate
  • 16K 顺序读取:100% 读取,32 线程,0-120% 迭代
  • 16K 顺序写入:100% 写入,16 个线程,0-120% 迭代
  • 64K 顺序读取:100% 读取,32 线程,0-120% 迭代
  • 64K 顺序写入:100% 写入,16 个线程,0-120% 迭代
  • 4K、8K 和 16K 70R/30W 随机混合,64 线程,0-120% 迭代
  • 综合数据库:SQL 和 Oracle
  • VDI 完整克隆和链接克隆跟踪

我们的第一个 VDBench 测试是随机读取 4K。 Seagate Nytro 5550H 以 1.789μs 的速度完成了 284.7 万 IOPS。 这使其在性能方面仅落后于 Dapustor R5100。

在写入方面,Nytro 5550H 稍稍落后,最终为 618k IOPS 和 818.6μs。 该驱动器仍然稳居第二,但没有达到 Dapustor R5100 的性能水平。

接下来是我们的顺序测试,从读取开始。 在这里,Nytro 与最后的 Solidigm 驱动器并列第一,峰值速度为 7.15GB/s,速度为 554μs。

Nytro 5550H 的写入速度再次落后,达到 2.47GB/s,速度为 1,609μs。 这使其位居第二,但更接近中间位置,并且与 Dapustor R5100 相距甚远

让我们继续进行 16K 测试。 Nytro 5550H 在读取测试中表现平平,最终成绩为 242.5k IOPS 和 131.1μs。 这使其排在倒数第二位。

Nytro 5550H 在写入 (16K) 方面表现类似,在 155.2µs 下实现了 98.7k IOPS。

现在我们的混合读/写配置文件,从 70/30 4K 开始。 在这里,Nytro 5550H位居第二,在 670μs 时达到了 93.1k IOPS 的峰值,但在峰值之后性能下降了很多。 Nytro 5550 是四款硬盘中最不稳定的一款。

Nytro 5550H 在混合 8K 配置文件中保持第二名的性能,峰值为 444K IOPS,时间为 141.6μs。 性能在峰值之后再次下降,它再次成为列表中最不稳定的驱动器。

对于 70/30 16K 配置文件,新款 Seagate Nytro 硬盘的峰值为 297K IOPS 和 212.5μs,再次获得第二名。 然而,就像其他测试一样,Nytro 5550 不稳定。

接下来是数据库测试,从 SQL Workload 开始。 Nytro 5550 在此测试中排名倒数第二,峰值为 310.3K IOPS 和 102.1μs。

在 SQL 90-10 中,Nytro 5550H 以 309.5µs 的速度完成了 102.3K IOPS 的测试,这使其处于中间位置。

在 SQL 80-20 中,它在 305.4μs 时达到峰值 103.1K IOPS,然后出现性能峰值,最终达到 287.9k IOPS 和 109.5μs。 这再次使驱动器处于中间位置。

现在进行 Oracle 测试,从 Oracle Workload 开始。 在这里,我们看到 Nytro 的性能经常出现波动,但该驱动器仍然以 307.7K IOPS 和 113.4 µs 的成绩获得了测试第二名。

接下来是 Oracle 90-10,Nytro 5550H 以 225.1K IOPS 和 96.5μs 的延迟结束了测试,这使其接近垫底。

在 Oracle 80-20 中,Nytro 5550H 跌至倒数第二(由于最后出现的问题),在完成测试时以 229.8μs 的速度达到 94.1K IOPS。 值得注意的是,Dapustor R5100 在整个数据库测试中仍然是性能最佳的硬盘。

我们的最后一系列测试是 VDI 完整克隆 (FC) 和链接克隆 (LC)。 我们从完整的 VDI FC 启动开始,其中 Nytro 5550H 以 263.7μs 的 130.6K IOPS 轻松获得第二名。

根据下面的 VDI FC 初始登录图表,很难确定它在哪里确定; 然而,据我们所知,在性能出现小幅峰值之前,它的峰值为 123.8K IOPS (238.2μs)。

希捷硬盘在 VDI FC 周一登录测试中表现良好,峰值为 96.5K IOPS 和 162.6μs,位居中间。

接下来是 VDI 链接克隆 (LC) 测试。 首先是启动,希捷 Nytro 硬盘表现相当不错,在四款竞争对手中仅排名第二。 该驱动器在 10.54μs 时达到了 756.2K IOPS 的峰值。

不幸的是,VDI LC 初始登录发现 Nytro 5550H 几乎垫底,结果不佳,以 123.8μs 的时间完成了 238.2K IOPS 的测试。

在我们上次的 VDI LC 周一登录测试中,Nytro 5550H 垫底,性能甚至更差。 它的峰值为 18.96K IOPS 和 841.5μs 延迟,然后性能出现大幅飙升。

结论

希捷 Nytro 5050 系列的推出有点令人困惑,其产品组合超过了近 150 个部件。 对于希捷来说,更好地定义每个型号的泳道以减少混乱可能会更有帮助。 最终结果是高度分散的,提供了重叠的驱动器和配置。 除了铺天盖地的 SKU 列表之外,我们很难想象希捷计划如何在未来五年或更长时间内支持整个家族。 维护每个驱动器的库存、支持矩阵和其他背景信息的成本是巨大的。

抛开家庭营销决策不谈,希捷做出了一项关键的战略决策,利用群联的控制器提供企业级 NVMe SSD 来与三星、Solidigm、Kioxia、美光等公司竞争。 不幸的是,对于希捷来说,将如此多的鸡蛋放入这个特殊的群联篮子的决定并没有成功。 提醒一下,这是群联推出的第一款面向大众市场的企业级 SSD 控制器。

数据中心中的 Seagate Nytro 5550H

在本次评测中,所有的比较都是 1 DWPD NVMe SSD,因为这是构成绝大多数企业级 SSD 的产品。 Seagate 向我们发送了他们的 3 DWPD 型号,该型号应该比 1 DWPD 比较具有性能优势。 凭借这一优势,我们看到 Nytro 5550H 在覆盖 MySQL Sysbench 场景的应用程序工作负载中出现下滑。 在我们的综合测试中,读取性能相当强劲,几乎可以与顶级的 Dapustor R5100 相媲美。 但随着工作负载开始更多地偏向于写入活动或混合读/写活动,这一优势开始减弱。

也就是说,还有一线希望吗? 仅当驱动器非常便宜时。 在这种情况下,它们将适合许多主流企业应用程序,在这些应用程序中,成本和功耗可能胜过整体性能。 在拥有如此众多优秀选择的市场中,我们预计希捷能够通过最新的 Nytro 系列找到非常坚固的雪橇。

希捷产品页面

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