希捷企業性能 10K 硬盤評論

by 萊爾·史密斯 on 2015 年 5 月 19 日

企業 ◇ 硬盤

第八代希捷企業級高效能 10K 2.5 吋硬碟輔助資料中心應對資料快速成長的挑戰，同時保持低功耗。 10K.8 硬碟針對寫入密集型應用程式進行了最佳化，例如關鍵任務伺服器、外部儲存陣列以及電力和空間受限的資料中心，同時也適用於有合規性或資料安全要求的企業，以及希望從 3.5 吋硬碟系統遷移到 2.5 吋新一代技術的企業。此外，希捷還提供 TurboBoost 型號，有助於加速 I/O 操作並優化回應時間，從而更快地完成更多交易。希捷高效能 10K.8 的容量最高可達 1.8TB，雖然比之前的 10K.7 版本容量更大，是 15K 版本的三倍，但仍然遠低於市面上大多數其他企業級硬碟。即便如此，希捷企業級高效能係列硬碟的效能也確實高於該公司先前發表的混合硬碟。

在引擎蓋下，Seagate Enterprise Performance 10K.8 配備了 128MB 多段緩存以提高讀寫性能。該硬盤還具有大量能效和可靠性功能，包括希捷的 PowerChoice 技術和符合 T10 標準的電源管理，使 IT 組織能夠以優化的功耗設計他們的公司。借助 PowerChoice，用戶可以通過模式頁面 (SAS/FC) 或設置功能命令 (SATA) 配置驅動器的性能和功耗節能設置。此外，該驅動器的高級介質管理功能有助於防止意外數據更改或丟失，從而提高驅動器可靠性和數據完整性。 Enterprise Performance 10K 還採用希捷 RAID 重建技術，使 RAID 恢復更快、更安全。它通過從故障驅動器中提取盡可能多的數據然後啟動 RAID 恢復來實現這一點，這比嘗試從現有驅動器重建數據要快得多。

Seagate Enterprise Performance 10K 現已上市，並提供 5 年保修。

Seagate Enterprise Performance 10K 規格

型號：ST1800MM0018
主軸轉速（RPM）：10K
平均延遲（毫秒）：2.9
持續傳輸速率（外徑到內徑，MB/s）：241 到 117
多段緩存 (MB)：128
配置/可靠性
- 磁盤：4
- 頭：8
- 外部傳輸速率 (MB/s)：1,200
- 每位讀取的不可恢復讀取錯誤：每 1E10 16 次
- 年化故障率 (AFR)：0.44%
電力管理
- 典型運算 (A) +5V/+12V：0.44/0.47
- 典型工作 (W)：7.8
- 閒置功率 (W)：4.55
- 性能效率指數（空閒 W/GB）：0.0025
工作溫度 (°C)：5 至 55
非工作溫度 (°C)：–40 至 70
衝擊，操作：11 毫秒 (Gs)：40
震動，非操作：2 毫秒 (Gs)：400
聲學空閒（bels-聲功率）：3.1
振動，運行：<500Hz (Gs)：0.5
振動，非工作：<500Hz (Gs)：3
物理
- 高度（英寸/毫米，最大值）：0.591/15.00
- 寬度（英寸/毫米，最大）：2.760/70.10
- 重量（磅/千克）：0.439/0.199
- 紙箱單位數量：30
- 每托盤紙箱：50
- 每層紙箱：10
有限保修：5 年

設計和建造

希捷 Enterprise Performance 10k HDD 的外形尺寸為 2.5"，高度為 15mm。硬盤本身的外觀幾乎與 Enterprise Performance 系列的其他產品完全相同，只是使用了一個簡單的黑白標籤。正面10K驅動器顯示產品信息標籤，相關規格包括容量和接口。

與大多數硬盤一樣，Enterprise Performance 10K8 的兩側和底部都有四個螺絲孔，便於安裝。該驅動器具有傳統的 SAS 接口。

驅動器的電路板由六個平頭梅花螺釘固定。卸下後，您將看到 Avago 芯片組，它是 Enterprise Performance 10K 的主控制器。此外，還可以看到海力士的DRAM封裝。

測試背景和比較

我們將在本次評測中將 Seagate Enterprise Performance 10k 與以下硬盤進行比較：

在本次評測中，我們檢視了第七代和第八代固態硬碟，分別在圖表中標示為 10k7 和 10k8。我們將使用Dot Hill AssuredSAN 4824測試這些硬碟。

應用性能分析

在企業級市場，產品紙面性能與實際生產環境中的性能有巨大差異。我們深知評估儲存作為大型系統元件的重要性，尤其關注儲存與關鍵企業應用程式互動時的回應速度。為此，我們推出了一系列應用程式測試，包括透過 SysBench 測試我們專有的 MySQL 效能、透過 Benchmark Factory 測試 SQL Server 效能，以及透過 VMware 的 VMmark 測試虛擬化效能。

透過 SysBench 應用程式測試對 Percona MySQL 資料庫進行測試，以衡量 OLTP 活動的效能。在此測試配置中，我們使用一組Lenovo ThinkServer RD630 伺服器，並將資料庫環境載入到單一 SATA、SAS 或 PCIe 硬碟，或使用 LSI 9286-8e RAID 卡的一組硬碟上。此測試測量平均 TPS（每秒交易數）、平均延遲以及 2 到 32 個執行緒範圍內的平均第 99 個百分位延遲。 Percona 和 MariaDB 在其資料庫的最新版本中都使用了 Fusion-io 快閃記憶體感知應用程式 API，但為了便於比較，我們仍使用它們的「傳統」區塊儲存模式對每個裝置進行測試。

在我們的每秒平均事務處理基準測試中，希捷企業級 Performance 10k8 HDD 開始時遠低於其 TurboBoost 同類產品，最終達到 394.29 TPS，在整個測試過程中以微弱優勢超過 10k7。

轉到我們的 Sysbench MySQL 測試中的平均延遲，結果顯示大致相同，10k8 以 81.16QD 相對較高的 32ms 結束，再次以微弱優勢擊敗 10k7。 TurboBoost 版本表現非常出色，在整個基準測試中與排行榜的頂部並駕齊驅。

查看我們最壞情況下的 MySQL 延遲情況（第 99 個百分位延遲），10k8 再次表現出較弱的性能，基準測試結束時延遲為 189.77 毫秒。

我們的下一個數據庫測試涵蓋 Microsoft SQL Server 環境中的性能，該環境利用 685GB（3,000 規模）SQL Server 數據庫並測量事務性能和 30,000 VU 負載的延遲。我們還包括來自較小的 333GB（1,500 規模）SQL Server 數據庫的結果，以更好地調整緩存大小以適應工作負載。

在我們較小的數據庫中，10k8 以每秒 3081.0 TPS 的成績排名墊底，儘管驅動器之間的差異並不大。

查看相同數據庫大小的平均延遲，結果大致相同，希捷 10k8 的延遲為 126 毫秒，墊底。

轉向更大的數據庫大小，Seagate 10k8 驅動器記錄了 4,065.2 TPS，明顯低於 10k7。不出所料，這裡表現最好的是 Performance TurboBoost 600GB 驅動器，標榜 5,364.9 TPS。

查看相同數據庫大小的平均延遲顯示希捷 10k8 驅動器為 2,636 毫秒，再次墊底。表現最好的是 Seagate TurboBoost 600GB HDD，平均延遲為 850 毫秒。

我們的 VMmark 協議利用一系列基於常見虛擬化工作負載和管理任務的子測試，結果使用基於圖塊的單元測量，該單元對應於系統執行各種虛擬工作負載的能力，例如虛擬機的克隆和部署，跨數據中心的自動 VM 負載平衡、VM 實時遷移 (vMotion) 和動態數據存儲重定位 (storage vMotion)。

比較標準化的 VMmark 2.5.1 性能，Seagate 10k 最多只能擴展 4 個區塊，而 TurboBoost 型號最高可達 8 個區塊。唯一達到 10 瓦大關的硬盤是 Seagate 15K TurboBoost 硬盤。

企業綜合工作負載分析

在啟動每項fio 綜合基準測試之前，我們的實驗室會先對設備進行預處理，使其在 16 個執行緒、每個執行緒 16 個未處理佇列的重負載下達到穩定狀態。然後，我們會以設定的時間間隔，使用多種執行緒/佇列深度配置對儲存裝置進行測試，以展示其在輕負載和重負載下的效能。預處理和主要穩定狀態測試：

吞吐量（讀+寫 IOPS 聚合）
平均延遲（讀+寫延遲一起平均）
最大延遲（峰值讀取或寫入延遲）
延遲標準偏差（讀+寫標準偏差一起平均）

我們的濃縮企業綜合工作負載分析包括一個配置文件，旨在顯示每個設備的峰值隨機 I/O。此配置文件旨在用作與交叉引用製造商聲稱的隨機傳輸速度相比較的基準。

4k
- 100% 讀取或 100% 寫入
- 100% 4k
8k（連續）
- 100% 讀取或 100% 寫入
- 100% 8k
8K 70/30
- 70% 讀取，30% 寫入
- 100% 8K
128K（連續）
- 100% 讀取或 100% 寫入
- 100% 128K

在我們的 100% 4K 隨機讀寫測試中，希捷 10k8 讀取 IOPS 為 10,971，寫入 IOPS 為 7,127，而 TurboBoost 模型的讀取性能為 17,111 IOPS，寫入 IOPS 為 7,565。 SSHD 憑藉其卓越的主軸速度顯然具有性能優勢，位居榜首。

在查看平均延遲時，與 TurboBoost 模型相比，希捷 10k8 的讀取時間為 23.33 毫秒，寫入時間為 35.91 毫秒，後者的讀取時間為 63.66 毫秒，寫入時間為 34.52 毫秒，顯示出巨大的改進。

轉向最大延遲時，希捷 10k8 實際上以明顯的優勢位居榜首，比 Turbo SSHD 高出大約 42 毫秒。也就是說，該驅動器的寫入時間最差（2,437 毫秒），差距很大。

標準偏差顯示性能結果與平均延遲非常相似，希捷 10k8 硬盤緊隨其後。在這裡，它發布了 25.26 毫秒的讀取和 35.63 毫秒的寫入。

我們的下一個基準測試再次將驅動器置於 100% 讀/寫活動之下；但是，這次我們將使用 8K 順序吞吐量。也就是說，10k8 的讀取性能為 130,537 IOPS，寫入性能為 54,306 IOPS，性能相當不錯。

與我們在 16% 16k 寫入測試中執行的固定 100 線程、4 隊列最大工作負載相比，我們的混合工作負載配置文件可在各種線程/隊列組合中擴展性能。在這些測試期間，我們將工作負載強度從 2 個線程和 2 個隊列擴展到 16 個線程和 16 個隊列。在我們的吞吐量場景中，希捷 10k8 驅動器與 10k7 驅動器的運行相當接近，儘管它與 16T/16Q 有很大的區別。總的來說，該驅動器顯示出不一致的結果（在 7,867T/8Q 時達到 16 IOPS 的峰值），這使其接近於墊底。

在我們的平均延遲基準測試中，Seagate 10k8 在大多數測試中與 10k7 驅動器並駕齊驅，只是將自己與 16T/2Q 區分開來。 Seagate Turbo SSHD 和 Performance TurboBoost 模型顯示出最佳結果。

查看最大延遲，大多數驅動器在整個板上發布了不一致的結果。希捷 10k8 驅動器實際上表現出最佳性能，終端隊列深度的最大延遲僅為 1078.01 毫秒。

我們的標準偏差基準顯示 10k8 在我們的測試結束之前發布了出色的初始結果，最終以 107.02 毫秒的速度接近包的底部。

我們的 Enterprise Synthetic Workload 128K 測試是一個大塊順序測試，顯示了盤片驅動器的最高順序傳輸速度。在查看 128% 寫入和 100% 讀取活動的 100K 性能時，希捷 10k8 顯示出不錯的結果，讀取和寫入速度相同，均為 2,455MB/s。

結語

Seagate Enterprise Performance 10k HDD 是一款使用 2.5Gb/s SAS 接口的 12 英寸 HDD。該驅動器還有多種型號，包括配備 TurboBoost 的型號，增加了 32GB eMLC NAND 以及 128GB 緩存，以幫助加速 I/O 操作並優化響應時間以加快交易速度。 10k 驅動器專為寫入密集型應用程序等用例而設計，包括任務關鍵型服務器、外部存儲陣列以及功率和空間受限的數據中心。希捷 10k 標準型號系列提供 600GB、900GB、1.2TB 和 1.8TB 容量，包括 5 年保修。

在性能方面，第 8 代希捷 10k 硬盤在我們的測試中全面展示了結果；但是，它通常按預期進行。在我們的應用程序工作負載中，沒有 TurboBoost 的 10k HDD 表現出比 15k HDDS 慢得多的性能，使我們的評測模型在我們的每個類別中墊底。例如，在使用更大數據庫大小的 Microsoft SQL Server 環境測試驅動器時，10k 的第 8 代驅動器記錄了 4,065.2 TPS，明顯低於 10k7。在我們的 4K 100% 讀/寫合成工作負載中，希捷 10kv8 硬盤擁有出色的平均和最大延遲性能，後者使該硬盤在讀取活動中名列前茅（儘管它在寫入方面排名最後） . 在我們的 8k 100% 讀/寫吞吐量基準測試中，10kv8 驅動器在讀和寫列中均墊底，吞吐量性能分別為 130,537 IOPS 和 54,306 IOPS。然而，在查看大塊性能測試時，希捷 10k 驅動器顯示出更好的結果，擁有相同的 2.5GB/s 讀寫速度。

從上述結果中可以清楚地看出，TurboBoost 模型確實在我們測試的大多數工作負載中顯著提高了性能，甚至可以與經濟型消費類 SSD 相媲美。話雖如此，儘管我們測試的非渦輪增壓第 8 代型號肯定不是性能驅動的，但它確實為其細分市場提供了不錯的性能，並且與之前的第 7 代 10k Enterprise Performance 系列相比有了顯著升級.

優點