Společnost Toshiba v únoru oznámila řadu HK4, nejnovější přírůstek do své řady vysoce výkonných podnikových SSD disků. Řada HK4 se dodává ve dvou modelech: model s vysokou cenovou dostupností a model s vysokou čtecí náročností. Toshiba zdvojnásobila maximální kapacitu disků a dosahuje až 1.92 TB (HK3 dosahovaly maxima 960 GB). Stejně jako předchozí model má HK4 2.5" provedení s podporou rozhraní SATA 6 Gb/s. HK4 se také vyznačuje důležitými podnikovými funkcemi, včetně plné ztráty napájení a komplexní ochrany, a také patentovanou technologií korekce chyb QSBC (Quadruple Swing-By Code), která pomáhá chránit a zabezpečovat data před poškozením způsobeným opotřebením paměťových médií NAND flash.
HK4 využívá 15nm MLC NAND paměť nové generace od Toshiby, řadiče Toshiba a poskytuje to, co označují za špičkový aplikační výkon. HK4 se dodává ve dvou různých modelech pro dva různé případy použití. HK4R (což je verze pro intenzivní čtení s podporou jednoho zápisu na disk denně) je navržen pro aplikace, jako jsou webové servery, souborové servery, streamování médií, video na vyžádání, vyhledávače a úložiště teplých dat. HK4R má kapacitu až 1.92 TB. Druhou verzí je vysoce odolný model HK4E. Tento model je navržen s ohledem na smíšené pracovní zátěže a může poskytovat až tři DWPD.
HK4 se dodává ve dvou modelech s pěti různými kapacitami a 5letou zárukou. V naší recenzi se zaměříme na model s kapacitou 1.92 TB, který je určen pro čtení dat.
Specifikace řady HK4:
- Řada HK4R
- Tvar: 2.5", 7.0 mm
- Název modelu: THNSN8120P | THNSN8240P | THNSN8480P | THNSN8960P | THNSN81Q92
- Paměť: 15nm MLC NAND flash paměť
- Kapacita: 120 GB | 240 GB | 480 GB | 960 GB | 1.92TB
- Výkon
- Trvalé sekvenční čtení (64KiB): 500MiB/s
- Trvalý sekvenční zápis (64 kB): 120 MiB/s | 270 MiB/s | 480 MiB/s | 480 MiB/s | 480 MiB/s
- Trvalé náhodné čtení (4 KiB): 75K IOPS
- Trvalý náhodný zápis (4 KiB): 4K IOPS | 10K IOPS | 12K IOPS | 14K IOPS | 14K IOPS
- Rozhraní: ACS-3, SATA revize 3.2
- Rychlost rozhraní: 6.0 Gbit/s, 3.0 Gbit/s, 1.5 Gbit/s
- Rozměry (délka x šířka x výška): 100.0 mm x 69.85 mm x 7.00 mm
- DWPD: 1
Navrhněte a postavte
Vnější design se příliš nezměnil a není ani důvod k jeho přepracování. Podnikové SSD disky jsou obvykle uloženy v datových centrech, a proto je třeba, aby byly výkonnější, nikoli esteticky přitažlivé. Vnější kryt je jednoduchý hliníkový korpus se štítkem s podrobnostmi, jako je číslo modelu, kapacita a certifikace.
Na bocích a spodní straně zařízení jsou zobrazeny otvory pro šrouby pro montáž disku.
V mechanice jsou dvě sady čtyř šroubů. První sada drží vnější kryt, druhá sada drží desku plošných spojů na místě. Po odstranění obou sad šroubů lze desku plošných spojů vysunout. Na jedné straně jsou snadno viditelné řadič Toshiba a moduly NAND.
Stejně jako u HK3 je NAND pouze na jedné straně desky plošných spojů.
Testovací pozadí a srovnatelné materiály
Testovací laboratoř StorageReview Enterprise Test Lab nabízí flexibilní architekturu pro provádění benchmarků podnikových úložných zařízení v prostředí srovnatelném s tím, s čím se administrátoři setkávají v reálných nasazeních. Testovací laboratoř Enterprise Test Lab zahrnuje řadu serverů, sítí, napájecích systémů a další síťové infrastruktury, která umožňuje našim zaměstnancům nastavit reálné podmínky pro přesné měření výkonu během našich kontrol.
Tyto podrobnosti o laboratorním prostředí a protokolech začleňujeme do recenzí, aby IT profesionálové a osoby zodpovědné za pořízení úložišť mohly pochopit podmínky, za kterých jsme dosáhli následujících výsledků. Žádná z našich recenzí není placena ani dohlížena výrobcem zařízení, které testujeme. Další podrobnosti o testovací laboratoři StorageReview Enterprise a přehled jejích síťových možností jsou k dispozici na příslušných stránkách.
Vzhledem k tomu, že se jedná o jeden z prvních vzorků 2TB SATA disků, které jsme testovali, neměli jsme k dispozici srovnatelné disky pro porovnání. Abychom vám pomohli vytvořit referenční rámec, čerpali jsme z naší nejnovější recenzní skupiny SAS3, kde disky s podobnou kapacitou prošly testy SQL Serveru a MySQL. Tyto disky dosáhnou vyššího skóre, což se očekává, ale také nabídnou vhled do srovnání s diskem Toshiba HK4. Srovnatelné pracovní zátěže aplikací pro tuto recenzi:
- Seagate SAS3
- Toshiba PX04S SAS3
- HGST 1.6TB SAS3
Syntetické srovnatelné položky pro tuto recenzi:
- Intel S3500 480GB
- Micron M500DC 480GB
- Samsung 845DC 480GB
- Toshiba HK3R2 960GB
- Toshiba HG6 512GB
- SanDisk CloudSpeed Eco 960GB
- Micron M510DC 480GB
- Samsung SM863 960GB (poznámka: SM863 je disk pro víceúčelové použití, nikoli disk pro intenzivní čtení)
- Samsung PM863 960GB
Analýza pracovní zátěže aplikací
Abychom pochopili výkonnostní charakteristiky podnikových úložných zařízení, je nezbytné modelovat infrastrukturu a aplikační zátěže v živých produkčních prostředích. Našimi prvními benchmarky pro Toshiba HK4 jsou proto výkon MySQL OLTP pomocí SysBench a výkon Microsoft SQL Server OLTP se simulovanou zátěží TCP-C. Pro naše aplikační zátěže bude každý disk provozovat 2–4 identicky nakonfigurované virtuální počítače.
Testovací protokol Microsoft SQL Server OLTP od StorageReview využívá aktuální návrh benchmarku Transaction Processing Performance Council Benchmark C (TPC-C), online benchmarku pro zpracování transakcí, který simuluje aktivity v komplexních aplikačních prostředích. Benchmark TPC-C se více než syntetické benchmarky výkonu blíží měření silných stránek výkonu a úzkých míst úložné infrastruktury v databázových prostředích. Každá instance našeho virtuálního počítače SQL Server pro tuto recenzi používá databázi SQL Server o velikosti 333 GB (škálování 1 500) a měří transakční výkon a latenci při zátěži 15 000 virtuálních uživatelů.
Při pohledu na výstup SQL Serveru vidíme, že Toshiba HK4 zaostává za rychlejšími modely SAS3, ale to se u modelu SATA dalo očekávat. HK4 nám celkem poskytl 6 245,67 TPS a každý virtuální stroj byl téměř stejný s 3 122,69 a 3 122,98 TPS. Je třeba poznamenat, že ačkoliv měl v našem benchmarku nejnižší výkon, byl pouze o 60 TPS pomalejší než nejlépe výkonný Seagate SAS s 6 305,24 TPS.
HK4 měl oba individuální virtuální stroje a latenci 61 ms, což dávalo průměr také 61 ms.
Další aplikační benchmark zahrnuje databázi Percona MySQL OLTP měřenou pomocí SysBench. Tento test měří průměrný počet transakcí za sekundu (TPS), průměrnou latenci a také průměrnou latenci 99. percentilu. Percona a MariaDB používají v nejnovějších verzích svých databází aplikační API Fusion-io s podporou flash paměti, ačkoli pro účely tohoto srovnání testujeme každé zařízení v jeho „starších“ režimech blokového úložiště.
V benchmarku průměrného počtu transakcí za sekundu zaostával disk Toshiba HK4 s rozhraním SATA za srovnávacími disky SAS3, ale i tak zvládal danou zátěž konzistentně. Jednotlivé virtuální počítače nám dosáhly TPS mezi 436 a 469 a celkové skóre bylo 1787.4 TPS.
Při pohledu na průměrnou latenci virtuálních strojů v Sysbench jsme naměřili jednotlivé virtuální stroje mezi 68.15 ms a 73.39 ms, což dává průměr 71.68 ms.
V našem nejhorším případě latence MySQL (latence 99. percentilu) vykazoval HK4 latenci mezi 135.15 ms a 138.67 ms s průměrem 137.41 ms.
Analýza syntetické pracovní zátěže v podniku
Výkon flash paměti se mění s tím, jak se disk přizpůsobuje své pracovní zátěži, což znamená, že flash úložiště musí být před každým ze syntetických benchmarků fio předem připraveno , aby byla zajištěna jejich přesnost. Každý z porovnatelných disků je bezpečně vymazán pomocí nástrojů dodavatele a předem připraven do ustáleného stavu s vysokou zátěží 16 vláken a nevyřízenou frontou 16 vláken na vlákno.
Předběžné testy a primární testy v ustáleném stavu:
- Propustnost (agregace IOPS pro čtení a zápis)
- Průměrná latence (zprůměrovaná latence čtení a zápisu)
- Maximální latence (špičková latence čtení nebo zápisu)
- Směrodatná odchylka latence (smíšeně zprůměrovaná směrodatná odchylka čtení a zápisu)
Jakmile je předběžná příprava dokončena, každé zařízení je testováno v intervalech napříč několika profily hloubky vláken/front, aby se ukázal výkon při lehkém a náročném využití. Naše analýza syntetické zátěže pro Toshiba HK4 používá dva profily, které se široce používají ve specifikacích a benchmarkech výrobců. Je důležité vzít v úvahu, že syntetické zátěže nikdy nebudou na 100 % reprezentovat aktivitu pozorovanou v produkčních zátěžích a v některých ohledech nepřesně zobrazují disk ve scénářích, které by se v reálném světě nevyskytly.
- 4k
- 100% čtení a 100% zápis
- 8k
- 70 % čtení/30 % zápis
V našem testu předzápisu s propustností 4k dat začíná HK4 s vysokou rychlostí, poté klesá na čtvrté místo a nakonec se ustáleným výkonem kolem 32 000 IOPS umístí na druhém místě.
Při pohledu na průměrnou latenci předběžného nastavení opět vidíme, že HK4 má po celou dobu lepší výkon. Občas měl HK4 nejnižší latenci, než skončil druhý s ustálenou latencí těsně pod 8 ms.
Stejně jako u všech testů s maximální latencí, které provádíme, pozorujeme několik výkyvů. Toshiba HK4 si vedl poměrně konzistentně, s pouze hrstkou výkyvů, nejvyšší latence byla 99.38 ms. Disk skončil na třetím místě s latencí kolem 70 ms.
Směrodatná odchylka ukázala další konzistentní výkon HK4. HK4 běžel těsně vedle Micronu 500DC, než byl na konci s lehkostí poražen a skončil v ustáleném stavu těsně pod 6 ms.
Během primárního syntetického benchmarku 4k se HK4 umístil jako jeden z nejsilnějších s propustností čtení 79 709 IOPS (celkově třetí místo) a propustností zápisu 30 688 IOPS (celkově druhé místo).
S průměrnou latencí se HK4 opět umístil na špici s latencí zápisu 8.34 ms (nejlepší ve skupině) a latencí čtení 3.211 ms (celkově třetí, ale hned za oběma Samsungy, přičemž SM863 vykazuje latenci 3.203 ms a PM863 latenci 3.206 ms).
Při pohledu na maximální latenci vidíme, že HK4 zaostává za většinou ostatních disků v latenci čtení s rychlostí 27.973 ms, což je druhá nejvyšší hodnota. HK4 měl mnohem lepší rychlosti zápisu s latencí 96.288 ms, což je třetí místo.
Směrodatná odchylka ukazuje latenci čtení u HK4 přibližně uprostřed s 2.048 ms a latenci zápisu opět na třetím místě s 6.285 ms.
Naše další úloha využívá 8k přenosů s poměrem 70 % operací čtení a 30 % operací zápisu. Opět začínáme s výsledky předběžné úpravy, než přejdeme k hlavním testům. Zde HK4 zopakoval své umístění 4k předběžné úpravy se silným začátkem, který vede k vysokému výsledku. HK4 se ustálí na přibližně 39 000 IOPS.
Pokud jde o průměrnou latenci, HK4 opět začíná silně a končí na vrcholu, na druhém místě, s ustáleným stavem kolem 6.5 ms.
Maximální latence vykazovala u všech disků včetně HK4 spoustu skoků a špiček. HK4 se v benchmarku umístil na třetím místě s maximální latencí, která se až do konce testu pohybovala mezi 55 ms a 40 ms.
Se standardní odchylkou podával HK4 konzistentnější výkon a skončil druhý s latencí těsně pod 5 ms.
Jakmile jsou disky předem připraveny, přepneme na náš hlavní benchmark 8k 70/30. Z hlediska propustnosti se HK4 umístil na druhém místě s maximem 38 481 IOPS.
Průměrná latence opět ukázala silný výkon HK4, který se opět umístil na druhém místě a test dokončil s 6.65 ms, hned za Samsungem SM863, který dosáhl nejlepšího výkonu a měl 6.38 ms.
Při pohledu na maximální latenci se HK4 propadl ze svého místa a přistál uprostřed. Zde jsme viděli, že HK4 nám nabídl maximální latenci 63.83 ms, což je polovina nejhoršího výkonu (HK3R2 se 132.32 ms), ale téměř dvojnásobek latence nejlepšího výkonu (SM863 s 34.32 ms).
Směrodatná odchylka měla na konci opravdu vyrovnaný scénář, ale HK4 se dokázal umístit na druhém místě s latencí 5.02 ms.
Závěr
Toshiba HK4 je 2.5" podnikový SATA SSD disk, který se dodává ve dvou modelech: model pro intenzivní čtení (HK4R) a model s vysokou odolností (HK4E). Disky mají kapacitu od 120 GB do 1.92 TB (v závislosti na typu modelu) a využívají 15nm NAND paměť nové generace od společnosti Toshiba a také řadiče Toshiba. Díky tomu by se stal jedním z prvních SATA disků, které dosáhly kapacity 2 TB. Disky se dodávají s 5letou zárukou a jsou navrženy pro různé případy použití, včetně smíšených úloh, webových serverů, souborových serverů, streamování médií, videa na vyžádání, vyhledávačů a ukládání dat v teplém prostředí.
V našich aplikačních úlohách jsme viděli, jak si Toshiba HK4R dobře vede v porovnání s podobnými SAS3 disky, i když nakonec byl mnohem dražšími modely překonán. To se dalo očekávat, ale také to ukazuje, jak daleko se Toshibě podařilo posunout podnikový SATA SSD disk ve srovnání s modely SAS. V našem benchmarku SQL Server nám dal celkové skóre 6 245 TPS, přičemž každý virtuální počítač měl výkon 3 122 TPS. HK4 měl v našem SQL Serveru latenci 61 ms (individuální i průměrnou). V našem testu Sysbench se 4 silně zatíženými virtuálními počítači MySQL jsme naměřili celkové TPS 1787, průměrnou latenci 72 ms a latenci v nejhorším případě 137 ms.
Naše syntetické benchmarky se více blížily srovnávacímu testu (s výjimkou disku SM863, který je víceúčelový) s několika SATA disky ve srovnání s HK4. Zde HK4 o něco lépe vyniká a v několika testech se posunul na horní hranici. V našem 4k benchmarku se HK4 umístil na druhém místě v propustnosti zápisu s 30 688 IOPS a na třetím místě v propustnosti čtení se 79 709 IOPS. HK4 měl nejlepší latenci zápisu ve skupině s 8.34 ms. V našem 8k benchmarku 70/30 podal HK4 silný výkon v propustnosti a opět skončil na druhém místě s 38 481 IOPS. HK4 nám také nabídl latenci průměrně 6.65 ms, maximálně 63 ms a standardní odchylku 5.02 ms.
Klady
- Dvojnásobná kapacita oproti předchozímu modelu
- V našich aplikačních testech obstál i v porovnání s disky SAS3
- Nadprůměrný výkon v propustnosti a latenci 4k
Bottom Line
Toshiba HK4R je 2.5” SATA SSD disk s kapacitou až 2 TB. Disk poskytuje více než dostatečný výkon pro aplikace náročné na čtení, pro které je určen, a ve srovnání s nabídkou SAS má příznivější ekonomický profil.
Amazon