Testlog: Seagate Cheetah 15K.5 en Savvio 10K.2

Het testen van harde schijven en raid-adapters heeft vanwege de ontwikkeling van de nieuwe site in het afgelopen halfjaar op een laag pitje gestaan. Onlangs arriveerde echter de hardware voor de nieuwe Artemis, de databaseserver van de hoofdsite. De nieuwe machine heeft als basis een Dell P1950, aangevuld met een Dell MD1000-sas-behuizing voor storage. Bij aankomst kon tevreden vastgesteld worden dat Dell de machines had geleverd met de nieuwste generatie Seagate-harde schijven, respectievelijk twee Savvio 10K.2's voor boot en vijftien Cheetah 15K.5's voor data. Beide zijn nog niet lang op de markt verkrijgbaar. Een goede gelegenheid dus om de nieuwe Seagate-modellen aan de tand te voelen.

De Cheetah 15K.5 is Seagates actuele koning der enterpriseschijven. Het model is de eerste 3,5-inch sas-harde schijf met perpendiculaire opslagtechnologie. Deze vorm van magnetische opslag biedt een hogere datadichtheid, die samen met het hoge toerental van 15.000rpm de basis moet bieden voor grensverleggende transferrates. Hoe meer gegevens per omwenteling de lees- en schrijfkoppen passeren, hoe hoger immers de doorvoersnelheid. Dat de Cheetah 15K.5 zijn belofte voor hoge sequentiële transferrates waarmaakt zul je verderop in de bespreking van de testresultaten zien.

Seagate levert de Cheetah 15K.5 met een capaciteit van 73GB, 147GB en 300GB. Ook dat laatste is een unicum: Seagate is vooralsnog de eerste fabrikant die in de 300GB-klasse een 15.000-toeren-harde schijf kan leveren. De 15K.5's zijn verkrijgbaar met een een sas-, ultra320-scsi- of fibre-channelinterface. In dit artikel wordt de sas-versie getest. Voor de prestaties van een individuele schijf maakt de interface weinig verschil. In grote arrays presteren fibrechannel en serial-attached-scsi beter. Voor direct aangesloten opslag is sas vooral veel praktischer en schaalbaarder dan ultra320-scsi.

De Savvio 10K.2 is Seagates tweede generatie 10.000 toeren small-form-factor-harde schijf. De eerste generatie Savvio werd begin 2004 aangekondigd. Seagate was destijds de eerste fabrikant die de stap waagde naar het 2,5-inch-formaat voor enterprisetoepassingen. De voordelen van het kleine formaat zijn met name het lage energieverbruik en de mogelijkheid om een groter aantal spindels in dezelfde hoeveelheid ruimte te kunnen onderbrengen. De kleinere omtrek van de schijven zorgt voor een sequentiële transferrate die lager is dan bij vergelijkbare 3,5-inch-harde schijven. De toegangstijd is daarentegen wel (marginaal) beter.

Ondanks een technologische voorsprong op het gebied van datadichtheden heeft Seagate met zijn twee vorige Cheetah-generaties keer op keer teleurstellende prestaties geleverd. Het dieptepunt was de Cheetah 15K.4, die ondanks zijn hoge sequentiële transferrate van meer dan 90MB/s in veel toepassingen niet beter presteerde dan een 7200-toeren-desktopschijf van een paar generaties oud. De oorzaak van de tegenvallende prestaties moet gezocht worden in afwezige cachingoptimalisaties. Seagates beweegreden hiervoor waren onduidelijk. Wellicht was het bedrijf van mening dat caching een zaak was geworden van de raid-controller. Een goede basisperformance kan echter nooit kwaad, ook al wordt dit type harde schijven vrijwel uitsluitend in raid-configuraties gebruikt. In grote arrays hebben we het immers al snel over een megabyte of 200 aan hardeschijfcache, die op een nuttige wijze ingezet kan worden.

Door het falen van Seagate om harddisks met goede caching af te leveren, was de prestatiekroon in het enterprisesegment de afgelopen jaren afwisselend in handen van Maxtor en Fujitsu. De eerstgenoemde is na de overname door Seagate gedegradeerd tot een budgetspeler en daarmee uitgeschakeld in de enterprisemarkt. De derde overgebleven speler in de markt voor scsi- en fibre-channel-harde schijven, Hitachi, heeft moeite om het tempo van Seagate en Fujitsu bij te houden. Fujitsu is daarmee overgebleven als de enige serieuze concurrent van Seagate.

Fujitsu loopt in de regel een half jaar achter op Seagate met de introductie van technologisch vergelijkbare enterprise-harde schijven. Eind mei werd het antwoord op de Cheetah 15K.5, Savvio 10K.2 en Savvio 15K.1 (15.000 toeren small-form-factor) gepresenteerd. Fujitsu kondigde vier nieuwe modelreeksen aan. De MBA-serie werd aangekondigd als nieuw 3,5-inch-topmodel. De schijven hebben een toerental van 15.000rpm en zijn evenals de Cheetah 15K.5 leverbaar met een capaciteit van 73GB, 147GB en 300GB. De buffergrootte is 16MB voor sas en fibre-channel en 8MB voor ultra320-scsi. In het 2,5-inch-formaat werden de MBB- en MBC-series aangekondigd, roterend op respectievelijk 10.000 en 15.000 toeren per minuut. De sff-schijfjes beschikken over 16MB cache en zijn uitsluitend verkrijgbaar met een sas-interface. De capaciteit is 73GB of 147GB voor het 10K-model en 36GB of 73GB voor het 15K-model. Aansluitend werd nog een 2,5-inch-sata-schijfje voor extended duty-toepassingen aangekondigd. Deze MHW-serie heeft een toerental van 7200rpm en wordt leverbaar met een capaciteit van 60GB, 80GB of 120GB. De nieuwe modellen worden leverbaar in het derde kwartaal.

Met de nieuwe enterprise roundup is Fujitsu weer helemaal bij de tijd. Voor dit artikel hebben we nog geen kans gezien om de nieuwe Fujitsu-harde schijven te vergelijken met de toppers van Seagate. Wel kunnen wij de Cheetah 15K.5 en Savvio 10K.2 vergelijken met reeds beschikbare resultaten van Fujitsu's vorige generatie harde schijven, respectievelijk de MAW3300NC (300GB 10.000rpm), MAX3073RC (73GB 15.000rpm) en MAY2073RC (73GB 2,5 inch 15.000rpm). Verder waren er in de database resultaten aanwezig van de Hitachi Ultrastar 15K147 en de Seagate Cheetah 15K.4. Ter vergelijking zijn in de onderstaande tabellen tevens benchmarks van de Western Digital Raptor WD740ADFD, Western Digital Caviar RAID Edition 2 en Hitachi Travelstar 7K100 toegevoegd. De laatste is een laptopharde schijf die tevens als Travelstar E7K100 verkrijgbaar is voor extended-duty-toepassingen.

Testresultaten

We beginnen de bespreking van de testresultaten met de prestaties in de Winbench 99 Disk Inspection Test. Deze benchmark meet de sequentiële transferrate van de harddisk over de gehele capaciteit van de schijf. In de onderstaande tabellen worden de transferrates aan het begin en het einde van de schijf weergegeven. Aan het begin wordt logischerwijs de hoogste doorvoer gehaald. De omtrek van de platters is aan de buitenkant het grootst.

De Cheetah 15K.5 laat geen twijfel bestaan over welke harde schijf de zwaarste en meest geavanceerde technologie aan boord heeft. Dankzij zijn hoge datadichtheid en hoge toerental perst de Cheetah 15K.5 er bijna 130 megabyte per seconde doorheen, ruim 40 procent meer dan het resultaat van de Fujitsu MAX3073RC. Een onvoorstelbaar groot verschil. Ook aan de binnenzijde van de platters presteert de 15K.5 uitstekend. Met een str van 81,25MB/s verplaatst de Cheetah 15K.5 op de binnenste sporen nauwelijks minder data dan de Raptor WD740ADFD op de buitenste sporen.

Klein Duimpje komt ondanks fysieke beperkingen goed mee met grote jongens als de Raptor en de Fujitsu MAW3300NC. De transferrates van de Savvio 10K.2 zijn nagenoeg gelijk aan die van de oudere 3,5 inch 10.000-toeren-disks. Ten opzichte van de Fujitsu MAY2073RC maakt de Savvio 10K.2 grote stappen voorwaarts.

De Cheetah 15K.5 heeft ten opzichte van zijn voorganger een licht verbeterde toegangstijd. De laagste gemiddelde toegangstijd wordt echter geklokt door de Fujitsu MAX. In de 10.000-toerenklasse winnen de Savvio 10K.2 en Fujitsu MAY het van hun lompere tegenhangers in het 3,5-inch-formaat. De small-form-factor-schijfjes leggen de sprint naar de eerste sector gemiddeld in 0,6 tot 0,9 milliseconde minder tijd af.

Het gebruik van scsi in workstations biedt tegenwoordig geen voordelen meer. Niet alleen bieden sata-schijven aanmerkelijk lagere kosten per gigabyte, ook zijn de prestaties dankzij agressievere cachingoptimalisaties beter dan die van duurdere sas-harde schijven. De overwinning in de workstation-benchmarks wordt dan ook opgeëist door de Western Digital Raptor. De Cheetah 15K.5 presteert nagenoeg gelijk aan de Fujitsu MAX3073RC. Ten opzichte van de Cheetah 15K.4 werd een enorme prestatieverbetering gerealiseerd. De performance van de 15K.4 waren jankend slecht voor een 15.000-toeren-harddisk. Gelukkig heeft Seagate het nut ingezien van betere cachingstrategieën en levert de 15K.5 prestaties van acceptabel niveau.

Dat Fujitsu betere caching biedt, wordt bevestigd met de resultaten van de Savvio 10K.2 en de Fujitsu MAY. Hoewel de Savvio 10K.2 een generatie nieuwer is en hogere sequentiële transferrates heeft, presteert hij niet noemenswaardig beter dan de MAY2073RC.

De eerste echt belangrijk vergelijking is die van de resultaten in de Fileserver-prestatieindex. Deze index wordt opgebouwd uit resultaten van diverse filesharing-, backup- en streaming-media-tests. De Cheetah 15K.5 profiteert van zijn hoge sequentiële transferrate en laat daarmee beide Fujitsu-harde schijven achter zich. De Raptor moet flink toegeven op de Cheetah 15K.5 en de 3,5-inch-schijven van Fujitsu. Hij levert prestaties die van een vergelijkbaar niveau zijn als de Savvio 10K.2.

In de databaseindex levert de 10.000 toeren Fujitsu MAW bijzonder aparte prestaties door sneller te zijn dan de Fujitsu MAX op 15.000 toeren. Wellicht heeft het verschil in interface en i/o-controller hier iets mee te maken. De Fujitsu MAW werd getest met een scsi-interface, de MAX als sas-schijf. De Cheetah 15K.5 kan ook in deze benchmark goed meekomen en presteert wederom aanzienlijk beter dan zijn voorganger. De 2,5-inch-schijfjes zijn ondanks hun lagere toegangstijd niet sneller dan de 10K 3,5-inch-schijven van Western Digital en Fujitsu. De Western Digital Caviar RE2 komt dankzij short stroking en optimale caching een heel eind in deze test. Onze tests beperken zich tot een bereik van 73GB. De 500GB grote Caviar RE2 weet de handicap van een hoge omwentelingstijd te beperken door een lage zoektijd.

De conclusie is duidelijk: de Seagate Cheetah 15K.5 is een grote verbetering ten opzichte van de Cheetah 15K.4. Van beschamende prestaties is geen sprake meer. De realworld-performance is ondanks een enorme voorsprong in sequentiële transferrate echter nauwelijks beter dan van Fujitsu's vorige generatie 15.000-toeren-model. Het ligt dan ook in de lijn der verwachting dat Fujitsu's nieuwe MBA-serie de performance van de Cheetah 15K.5 zal overtreffen.

In de 2,5-inch-klasse doet Seagate goede zaken met de Savvio 10K.2. Dit schijfje is in de relevante benchmarks net wat sneller dan de Fujitsu MAY2073RC. Voorlopig is de Savvio 10K.2 daarom de beste keuze voor wat betreft small-form-factor-schijven met een toerental van 10.000rpm. De bal ligt ook hier wederom bij Fujitsu.