Тестирование SAS SSD Seagate Nytro 3732
23.09.20
В этом году уже выходил обзор твердотельных накопителей Seagate с интерфейсом SAS: Seagate Nytro 3131 из линейки Nytro 3031. В июле 2020 года была представлена новая линейка Nytro 3032.
Seagate Nytro 3032
В сравнении с предыдущей линейкой, Nytro 3031, уменьшилось количество моделей — от накопителей с ресурсом 0,7–0,8 DWPD избавились, оставив близкие по ресурсу накопители с 1 DWPD. Производительность на запись и на чтение незначительно выросла, на 5–10 процентов.
Линейка Nytro 3032 теперь состоит из 3 моделей: 3332, 3532 и 3732 с ресурсом в 1, 3 и 10 перезаписей в день на пять лет.
| Модель | объём, ГБ | IOPS чтение (4k random) | IOPS запись (4k random) | Посл. чтение, МБ/С | Посл. запись, МБ/С |
|---|---|---|---|---|---|
| Nytro 3332 | 960 | 210 | 70 | 2150 | 1300 |
| Nytro 3332 | 1920 | 230 | 85 | 2200 | 1650 |
| Nytro 3332 | 3840 | 240 | 85 | 2200 | 1650 |
| Nytro 3332 | 7680 | 240 | 80 | 2000 | 1650 |
| Nytro 3332 | 15360 | 150 | 20 | 2100 | 1000 |
| Nytro 3532 | 800 | 210 | 120 | 2150 | 1300 |
| Nytro 3532 | 1600 | 240 | 130 | 2200 | 1650 |
| Nytro 3532 | 3200 | 240 | 130 | 2200 | 1650 |
| Nytro 3532 | 6400 | 240 | 120 | 2200 | 1650 |
| Nytro 3732 | 400 | 200 | 200 | 2150 | 1300 |
| Nytro 3732 | 800 | 220 | 200 | 2200 | 1650 |
| Nytro 3732 | 1600 | 240 | 200 | 2200 | 1650 |
| Nytro 3732 | 3200 | 240 | 200 | 2200 | 1650 |
Характеристики модели 800 ГБ Seagate Nytro 3732
- Форм-фактор: 2,5", высота 7 мм
- Интерфейс: SATA 3.0, 6 Гбит/с
- Заявленная производительность
- Последовательный доступ (2/1-портовый): чтение — 2200/1100 МБ/с, запись — 1650/1000 МБ/с
- Случайный доступ (блок 4 КиБ): чтение — 220000/180000 IOPS, запись — 200000/200000 IOPS
- Эмулируемый размер сектора: 512/4096 байт (логический/физический)
- Ресурс: 10 DWPD
- Гарантийный срок: 5 лет
Подробные характеристики всех накопителей в линейке приведены в официальной спецификации.
Тестирование
Условия тестирования
Конфигурация тестового стенда:- Процессор Intel Xeon E5-2620 V4 (8 ядер, 2,1 ГГц, HT включен)
- 32 ГБ памяти
- Системная плата Supermicro X10SRi-F (1x socket R3, Intel C612)
- SAS HBA Broadcom 9300-8i
- Arch Linux, ядро 5.5.8
- Для генерации нагрузки применялся FIO версии 3.19
- Seagate Nytro 3732 8000 ГБ (XS800ME70084)
- Прошивка: 0001
- Объём: 800 166 076 416 байт (745 ГиБ)
Полноценное тестирование современных SSD с интерфейсом SAS требует двухпортового доступа, который можно реализовать при подключении через двухэкспандерный бэкплейн. При доступе через один порт производительность будет ниже. Особенно это заметно на последовательном доступе, который попросту упирается в пропускную способность одного порта SAS3 (около 1100 МиБ/с). К сожалению, возможность двухпортового подключения при тестировании есть не всегда. В данном случае использовалось прямое однопортовое подключение.
Использованы модифицированные тесты из SNIA Solid State Storage Performance Test Specification v2.0.1. Данная спецификация описывает алгоритмы различных тестов и формат отчетов. Ниже приведены параметры тестов и отличия от SNIA PTS:
- IOPS Test. Измеряется количество IOPS (операций ввода-вывода в секунду) для блоков различного размера (1024 КиБ, 128 КиБ, 64 КиБ, 32 КиБ, 16 КиБ, 8 КиБ, 4 КиБ, 0,5 КиБ) и случайного доступа с различным соотношением чтение/запись (100/0, 95/5, 65/35, 50/50, 35/65, 5/95, 0/100). Параметры: 16 потоков с глубиной очереди 8. Отличие от спецификации — из теста был исключён блок 0,5 КиБ (512 байт).
- Throughput Test. Тестируется пропускная способность при последовательном доступе: чтение и запись блоками 1 МиБ и 128 КиБ.
- Latency Test. Измеряется значение средней и максимальной задержки для различных размеров блока (8 КиБ, 4 КиБ, 0,5 КиБ) и соотношений чтение/запись (100/0, 65/35, 0/100) при минимальной глубине очереди (1 поток с QD=1). Отличия от спецификации:
- исключён блок 0,5 КиБ
- вместо однопоточной нагрузки с очередями 1 и 32 нагрузка варьируется по количеству потоков (1, 2, 4) и глубине очереди (1, 2, 4, 8, 16, 32) для СХД, массивов, одиночных накопителей SAS и SATA. Для NVMe и all-flash конфигураций используется большее количество потоков с глубиной очереди до 128.
- вместо соотношения 65/35 используется 70/30
- приводятся не только средние и максимальные значения, но и перцентили 99%, 99,9%.
- для выбранного значения количества потоков строятся графики зависимости задержки (99%, 99,9% и среднего значения) от IOPS для всех блоков и соотношений чтение/запись
- Write Saturation Test. Тестируется изменение производительности (IOPS и задержка) при непрерывной нагрузке (1200 раундов по 1 минуте) на случайную запись блоками 4 КиБ. Цель — добиться перехода SSD в режим насыщения, при котором контроллеру приходится непрерывно заниматься сборкой мусора для подготовки пригодных для записи блоков NAND.
Для первых трех тестов проводится серия замеров из 25 раундов длительностью 1 минута каждый. Перед тестом производится зануление (в данном случае — secure erase при помощи утилиты hdparm, для накопителей SAS — форматирование при помощи sg_format), затем — предварительная нагрузка: последовательная запись блоками 128 КиБ до достижения 2-кратной емкости. Далее выбирается по одной из величин окно установившегося состояния (4 раунда), которое проверяется построением графика. Критерии установившегося состояния: линейная аппроксимация в пределах окна не должна выходить за границы 90%/110% среднего значения.
SNIA PTS: IOPS test (IOPS при варьировании размера блока и соотношения чтение/запись)
Данный тест не предусматривает выхода в режим насыщения, так что результаты производительности на запись оказываются существенно выше заявленных и приблизительно соответствуют нагрузке с небольшой долей записи.
| Размер блока, КиБ | Чтение/запись | ||||||
| 0/100 | 5/95 | 35/65 | 50/50 | 65/35 | 95/5 | 100/0 | |
| 4K | 203743 | 198266 | 198531 | 205501 | 212933 | 226321 | 231800 |
| 8K | 125829 | 128009 | 133161 | 134720 | 134129 | 128308 | 127542 |
| 16K | 64085 | 65926 | 75332 | 76647 | 75034 | 65544 | 63630 |
| 32K | 33086 | 34108 | 40367 | 40990 | 30362 | 32894 | 32565 |
| 64K | 13813 | 14201 | 16909 | 18678 | 20527 | 17426 | 16830 |
| 128K | 7365 | 7625 | 9037 | 10032 | 11629 | 8794 | 8433 |
| 1024K | 983 | 1026 | 1176 | 969 | 891 | 853 | 857 |
В результатах данного теста мы не видим ничего не обычного. Номинальные 220/200 тыс. IOPS накопитель отрабатывает. Производительность на запись при любой нагрузке не сильно отстаёт от чтения, что вполне ожидаемо от накопителя с ресурсом в 10 DWPD, т. е. рассчитанного на нагрузки с интенсивной записью.
SNIA PTS: throughtput test
Пропускная способность при последовательном доступе блоками 128 КиБ и 1 МиБ, 8 потоков с глубиной очереди 16 на каждый поток.
- 128 КиБ последовательное чтение: 1054 МиБ/с
- 128 КиБ последовательная запись: 847 МиБ/с
- 1 МиБ последовательное чтение: 971 МиБ/с
- 1 МиБ последовательная запись: 882 МиБ/с
Как уже упоминалось, при однопортовом доступе производительность последовательного доступа ограничивается пропускной способностью одного порта SAS.
Latency vs IOPS test
Данные усреднялись по четырём из 25-ти раундов длительностью 35 секунд (5 «прогревочных» + 30-секундная нагрузка) каждый. Для графиков выбрана серия значений с глубиной очереди от 1 до 32 при 1–4 потоках (хотя для накопителей SATA достаточно максимальной глубины очереди 32 при одном потоке). По мере увеличения глубины очереди растёт задержка, и по подобному графику можно оценить не просто абстрактное число IOPS, а производительность с учётом задержки.
Средняя задержка:
99.9%-перцентиль задержки:
Максимальная задержка:
Кривые 100%-чтения и смешанных нагрузок идут достаточно близко, но и кривая записи тоже не демонстрирует резкого роста задержки при увеличении нагрузки.
Заключение
Обновление линейки высокопроизводительных накопителей с интерфейсом SAS получилось у Seagate вполне удачным. Nytro 3732, модель с самым высоким ресурсом в линейке продемонстрировала стабильные результаты для всех видов нагрузки, применявшихся в тестах.