HGST Ultrastar SN100 系列 2.5″ NVMe SSD 評測

by StorageReview 企業實驗室 on 2016 年 7 月 1 日

企業 ◇ SSD

去年底，我們評測了HGST SN150，發現它是一款性能穩定可靠的NVMe固態硬碟。 SN100是SN150的2.5吋版本，容量最高可達3.2TB，與SN150相同。 HGST的目標是簡化NVMe的部署，提供多種尺寸和容量以滿足大多數需求。 HGST Ultrastar SN100系列專為需要高效能應用和低整體擁有成本的資料中心專業人士而設計。雖然2.5吋NVMe固態硬碟在企業級應用程式方面不如SAS，但對於那些希望為延遲敏感型應用程式採用熟悉部署模式的用戶來說，伺服器前端維護的優勢至關重要。

HGST 引用 SN100 與 SN150 相比具有相同的性能數字，並強調他們的 NVMe 驅動器將在 SSD 的整個生命週期內為所有應用程序工作負載提供一致的性能。為此，SN100 提供了高達 310,000 的混合隨機 I/O 性能，而讀取和寫入順序速度應分別達到 3GB/s 和 1.6GB/s。

HGST SN150 還支持 UEFI 引導。這不僅有助於加快啟動時間和從休眠狀態恢復，還可以通過保護預啟動過程免受 bootkit 攻擊來提高安全性。此外，HGST NVMe 驅動器具有高級電源管理和企業級可靠性，後者包括閃存感知 RAID、端到端數據路徑保護、高級 ECC、安全擦除和電源故障保護。

SN5 提供 100 年保修，容量為 800GB、1.6TB 和 3.2TB。

HGST SN100 NVMe SSD 規格

型號
默認容量 (GB)： 3200 / 1600 / 800
容量範圍（最小-最大 GB）：2240-3820 / 1120-1910 / 560-955
接口：PCIe 3.0 x4 (8639)
外形：SFF 2.5 英寸驅動器
性能：
- 讀取吞吐量（最大 MB/s，順序 128k）：3000 / 3000 / 2600
- 寫入吞吐量（最大 MB/s，順序 128k）：1600 / 1600 / 1400
- 讀取 IOPS（最大 IOPS，隨機 4k）：743,000 / 743,000 / 634,000
- 寫入 IOPS（最大 IOPS，隨機 4k）：140,000 / 140,000 / 80,000
- 混合 IOPS（70/30 R/W，隨機 4k）：310,000 / 310,000 / 190,000
- 讀取 IOPS（最大 IOPS，隨機 8k）：385,000 / 385,000 / 330,000
- 寫入 IOPS（最大 IOPS，隨機 8k）：75,000 / 75,000 / 42,000
- 延遲 512B（微秒）：20 / 20 / 20
可靠性
- MTBF4（百萬小時）：2.0
- 年故障率 (AFR)：0.44% 0.44%
- 耐力：3 DW/D
保修：5年
物理
- 尺寸，不含支架 (mm)：100.45 x 69.85 x 15
- 重量，不含支架 (g)：177 / 174 / 166
環境建議
- 功耗（活動/空閒）：25 瓦 / 8 瓦
- 工作溫度：0° 至 70°C
- 非工作溫度：-40° 至 70°C
氣流 (LFM)：300
熱節流：支持
溫度監控：帶內和帶外使用 SMBus
PowerSafe® 技術斷電期間的數據保護
功率節流支持
電源軌：3.3V 輔助，12V 電源軌
JEDEC 合規性：在 3°C 和 EOL 時保留 40 個月
操作系統
- Linux RHEL 6/7、SLES 12、CentOS 6/7、Open SUSE 12
- Windows 微軟服務器 2008 R2、Windows 2012、Windows 2012 服務器
軟件：
- HGST 設備管理器 (HDM)：HDM 3.1 (CLI)
- NVMe 標準：1.1a
製造標準：馬來西亞檳城 ISO 9001:2008 認證，ISO 14001:2004 認證

設計和建造

與大多數企業級硬盤一樣，SN100 的設計非常簡單。 SN100 是一款 SFF 2.5 英寸外形尺寸的驅動器，帶有黑色金屬外殼。驅動器的正面有一個標籤，上面有型號和容量等信息，右側還有 HGST 商標。

驅動器的側面有用於安裝的螺絲孔，兩端都有用於被動冷卻的通風孔。

驅動器的底部也沒有多餘的裝飾，只有一個帶有序列號和製造商編號的小標籤。

測試背景和比較

StorageReview企業測試實驗室提供靈活的架構，用於在與管理員實際部署環境相近的環境中對企業儲存設備進行基準測試。該實驗室整合了各種伺服器、網路、電源調節和其他網路基礎設施，使我們的工作人員能夠模擬真實環境，從而在評測過程中準確評估設備效能。

我們在評測中融入了實驗室環境和測試流程的詳細內容，以便IT專業人員和儲存採購負責人能夠了解我們取得以下結果的條件。我們所有的評測均未接受被測設備製造商的付費或監督。有關StorageReview企業測試實驗室及其網路功能的更多詳情，請參閱相關頁面。

我們將把 HGST SN100 與Intel P3700、Memblaze PBlaze4和Samsung XS1715 2.5 吋 NVMe SSD 進行比較。

應用程序工作負載分析

為了解企業級儲存設備的效能特徵，必須對實際生產環境中的基礎架構和應用工作負載進行建模。因此，我們首先對 HGST Ultrastar SN100 2.5 吋硬碟進行基準測試，測試內容包括使用 SysBench 測試 MySQL OLTP 效能，以及使用模擬 TCP-C 工作負載測試Microsoft SQL Server OLTP 效能。在我們的應用工作負載測試中，每個硬碟將執行 2-4 個配置相同的虛擬機器。

StorageReview 的Microsoft SQL Server OLTP 測試協定採用交易處理效能委員會 (TPC) 基準測試 C (TPC-C) 的最新草案。 TPC-C 是一款線上事務處理基準測試，能夠模擬複雜應用環境中的各種活動。與合成效能基準測試相比，TPC-C 基準測試更能準確評估資料庫環境中儲存基礎架構的效能優勢和瓶頸。在本次評測中，我們使用的每個 SQL Server 虛擬機器執行個體都包含一個 333GB（1,500 規模）的 SQL Server 資料庫，並在 15,000 個虛擬使用者的負載下測量其交易效能和延遲。

在查看 SQL Server 輸出時，HGST 驅動器在排行榜的頂部顯示結果，領先的 TPS 為 3,157.79，總計為 3,157.47 TPS。

15k 用戶 SQL Server 基準測試期間的平均延遲結果講述了類似的故事。在這裡，HGST 再次位居排行榜首位（與三星和英特爾硬盤一起），所有列的延遲均為 7.0 毫秒。

下一個應用程序基準測試包括通過 SysBench 測量的 Percona MySQL OLTP 數據庫。此測試測量平均 TPS（每秒事務數）、平均延遲以及平均 99% 延遲。 Percona 和 MariaDB 在其最新版本的數據庫中使用 Fusion-io 閃存感知應用程序 API，儘管為了進行比較，我們在其“傳統”塊存儲模式下測試了每個設備。

在平均每秒事務處理基準中，HGST SN100 2.5” 以 5,650.83 TPS 的平均得分位居中游。單個虛擬機的範圍從 1,408.4 TPS 到 1,416.8 TPS。

在查看平均延遲結果時，HGST 驅動器再次處於中間位置（儘管與領先者的差距在 1.5 毫秒以內），單個虛擬機的運行時間在 22.58 毫秒到 22.72 毫秒之間，總延遲為 22.65 毫秒。 Intel 驅動器以 22.15 毫秒的總計顯示出最佳結果。

就我們最糟糕的 MySQL 延遲情況（第 99 個百分位延遲）而言，HGST SN100 重新回到了排行榜的首位，VM 運行時間在 45.38 毫秒和 58.00 毫秒之間，總計僅為 45.38 毫秒。

結語

總體而言，HGST Ultrastar SN100 系列是一款高性能 NVMe 驅動器，在可受益於本地低延遲存儲的應用程序中表現相當出色。該驅動器最吸引人的特性之一是其易於部署的功能；支持庫存 NVMe 驅動程序使用戶無需安裝額外軟件即可開始運行。

在我們查看 15,000 個虛擬用戶的 SQL Server 輸出的 SQL Server TPC-C 基準測試中，HGST 驅動器以 3,157.79 的領先 TPS 和 3,157.47 TPS 的總和在排行榜的頂部顯示結果。在平均延遲方面，SN100 再次領先（除了三星和英特爾驅動器），所有 VM 的延遲均為 7.0 毫秒。

在我們的 Sysbench 測試中，我們看到了 SN100 2.5 英寸驅動器的強大性能。在平均每秒事務處理基準中，HGST SN100 2.5”以平均 5,650.83 TPS 位居排行榜中間。轉到同一測試的平均延遲，HGST 再次在包的中間執行，單個 VM 的運行時間在 22.58 毫秒到 22.72 毫秒之間，總延遲為 22.65 毫秒。我們最壞情況下的 MySQL 延遲測試（第 99 個百分位延遲）的結果顯示 HGST SN100 重回排行榜首位，VM 運行時間在 45.38 毫秒到 58.00 毫秒之間，總計僅為 45.38 毫秒。

優點