Recenze SSD disku Toshiba PX03SN Enterprise (800 GB)

PX03SN je nejnovější volbou společnosti Toshiba pro zákazníky, kteří chtějí využít rychle se rozvíjející segment lehkých podnikových SSD disků. PX03SN je podnikový SSD disk s vysokou četbou dat, který využívá 19nm paměť Toshiba MLC NAND pro úkoly vyžadující podnikový čtecí výkon, jako je úložiště hostitelského serveru a ukládání do mezipaměti, kde by celkové operace zápisu byly menší než jmenovitý jeden plný zápis disku za den u PX03SN.

Disk PX03SN, poprvé oznámený v prosinci 2013 , je součástí řady PX společnosti Toshiba, která využívá dvouportová rozhraní SAS3 a korekci chyb Quadruple Swing by Code. Stejně jako jeho sourozenci z řady PX je i PX03SN k dispozici v bezpečnostních modelech s technologií kryptografického mazání. PX03SN zapadá do rostoucí mezery mezi výkonnějšími podnikovými disky, jako je Toshiba PX02SS, a tzv. prosumerskými nebo nadšeneckými SSD disky, které si také nacházejí cestu do podnikových aplikací mimo označení s nižšími požadavky na odolnost a menšími rozpočty.

PX03SN je k dispozici v kapacitách od 200 GB do 1.6 TB a používá 7mm 2.5palcový tvarový faktor s rozhraním SAS 12 Gb/s a pětiletou zárukou. Náš recenzovaný model je jeden disk s kapacitou 800 GB.

Specifikace SSD disku Toshiba PX03SN

• Kapacity (standardní model, model s automatickým šifrováním)
• 1600GB (PX03SNB160, PX03SNU020)
• 800 GB (PX03SNF080, PX03SNU040)
• 400GB (PX03SNF040, PX03SNU080)
• 200GB (PX03SNF020, PX03SNQ160)
• NAND: 19nm MLC
• Rozhraní: SAS3 Dual-port 12.0Gb/s
• Tvarový faktor (výška): 2.5″ 15.0 mm (1 600 GB), 7.0 mm
• Velikost sektoru: 512B, 520B, 528B, 4096B, 4104B, 4160B a 4224B
• Výkon:
  • Sekvenční čtení 64 kB:
    • 1060 MB/s (1.6 TB)
    • 1100 MB/s (200 GB, 400 GB, 800 GB)
  • Sekvenční zápis 64KB: 380MB/s
  • Náhodné čtení 4KB: 130 000 IOPS
  • Náhodný zápis 4KB: 26 000 IOPS
• Spotřeba energie v pohotovostním režimu (v klidovém stavu A):
  • 3.6 W typicky (1.6 TB)
  • 2.7W Typ. (200 GB, 400 GB, 800 GB)
• Účinnost spotřeby energie:
  • 19 500 IOPS/W (1.6 TB)
  • 24 400 IOPS/W (200 GB, 400 GB, 800 GB)
• MTTF (MPOH): 2 000 000 hodin
• Životnost produktu: 5 let
• Teplota:
  • Provozní: 0 až 55 °C
  • Mimo provoz: -40 až 70 ℃
• Vibrace (provozní): 21.27 m/s² (2.17 Grms) (5 až 800 Hz)
• Vibrace (mimo provoz): 159.74 m/s² (16.3 Grms) (20 až 2000 Hz)
• Ráz (provozní): 9 800 m/s² (1 000 G) / doba trvání 0.5 ms
• Ráz (mimo provoz): 9 800 m/s² (1 000 G) / doba trvání 0.5 ms
• Ochrana proti výpadku napájení: Ano

Design a budování

Nejnovější podnikové SSD disky od Toshiby používají výšku Z 7 mm namísto 15 mm, což byl donedávna dominantní tvarový faktor podnikových SSD disků. PX03SN používá 2.5palcové, 7mm lisované hliníkové tělo pro všechny kapacity s výjimkou 1.6TB modelu, který používá 15mm šasi.

PX03SN používá dvouportové rozhraní SAS3 12 Gb/s, které je zpětně kompatibilní s backplany SAS2 6 Gb/s.

Náš recenzní model s kapacitou 800 GB používá řadič Marvell TC58NC9036GTC s další značkou a 16 19nm MLC NAND čipů od Toshiby.

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 správci SAN 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.

Náš recenzovaný model Toshiba PX03SN 800GB používá řadič Marvell TC58NC9036GTC s vlastní značkou a 16 pouzder 19nm MLC NAND čipů od Toshiby. Srovnávací modely pro tuto recenzi:

• Hitachi SSD800MH (400 GB, řadič DB29AA11B0 s logem Intel, 25nm MLC NAND technologie Intel, 12.0 Gb/s SAS)
• Toshiba PX02SM (400 GB, řadič TC58NC9036GTC se společnou značkou Marvell, 24nm eMLC NAND od Toshiby, 12 Gb/s SAS)
• Toshiba PX02SM (800 GB, řadič TC58NC9036GTC se společnou značkou Marvell, 24nm eMLC NAND od Toshiby, 12 Gb/s SAS)
• Toshiba PX02SS (400 GB, řadič TC58NC9036GTC se společnou značkou Marvell, 24nm eMLC NAND od Toshiby, 12 Gb/s SAS)
• Seagate 1200 (400 GB, řadič Marvell, 21nm Samsung eMLC NAND, 12 Gb/s SAS)

Testovací laboratoř StorageReview Enterprise používá jako testovací platformu SAS3 server Supermicro SuperStorage Server 2027R-AR24NV, který obsahuje:

• 2 x Intel Xeon E5-2687 v2 (3.4 GHz, 25 MB mezipaměti, 8 jádra)
• Čipová sada Intel C602
• Paměť – 256 GB (16 x 16 GB) 1333 MHz Micron DDR3 registrované RDIMM
• Standardní systém Windows Server 2012 – 100 GB Micron RealSSD P400e Spuštění SSD
• 3 x Supermicro SAS3 HBA (řadiče LSI SAS 3008)
  • 100GB Micron P400e s bootovacím Linuxem CentOS 6.3
  • 200GB Micron P400m bootovací systém Windows Server 2012
  • 100GB Micron P400e Linux CentOS 6.3 boot (Sysbench) s Micron M500 960GB pro úložiště databáze
• Dvouportový adaptér Mellanox ConnectX-3 VPI PCIe 3.0

Analýza výkonu aplikací

Abychom pochopili výkonnostní charakteristiky podnikových úložných zařízení, je nezbytné modelovat infrastrukturu a aplikační zátěže v živých produkčních prostředích. Protože v tuto chvíli máme přístup pouze k jednomu disku PX03SN, nebyli jsme schopni provést náš benchmark MarkLogic NoSQL Database Storage , který vyžaduje čtyři SSD disky. Analýza aplikací pro PX03SN bude proto omezena na výkon Percona MySQL OLTP pomocí SysBench a výkon Microsoft SQL Server OLTP se simulovanou zátěží TCP-C.

Test databáze Percona MySQL pomocí SysBench měří výkon OLTP aktivity se skupinou serverů Lenovo ThinkServer RD630 jako databázovými klienty a databázovým prostředím uloženým na jednom disku. Tento test měří průměrný počet transakcí za sekundu (TPS), průměrnou latenci a také průměrnou latenci 99. percentilu v rozsahu 2 až 32 vláken. 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.

Toshiba PX03SN 800GB je jedním ze tří dosud nejlepších disků v benchmarku MySQL. Navzdory rozdílům v počtu vláken si PX03SN udržel silný výkon TPS, který byl srovnatelný s disky Toshiba PX03SS a Hitachi SSD800M.

Toshiba PX03SN si v celém protokolu MySQL udržovala konzistentně nízké latence, což ji i v tomto ohledu udrželo mezi třemi nejlepšími srovnatelnými servery. Při 32 vláknech byla nejvyšší průměrná latence naměřená u PX03SN 15.01 ms.

Graf průměrného 99. percentilu v Sysbench znázorňuje nejhorší možný výkon v latenci u srovnatelných modelů. Podle tohoto měřítka si PX03SN neudržel své umístění v první trojce, ale vedl si blízko středu tabulky a skončil s nižšími latencemi než kterýkoli z kapacitních PX03SM, které jsme testovali.

Testovací protokol Microsoft SQL Server OLTP od společnosti 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 a úzkých míst úložné infrastruktury v databázových prostředích. Náš protokol SQL Server používá databázi SQL Server o velikosti 685 GB (škálování 3 000) a měří transakční výkon a latenci při zátěži 30 000 virtuálních uživatelů.

Toshiba PX03SN s 6,181.6 03 TPS mírně zaostává za PX02SM, což ji řadí na třetí místo mezi našimi třemi srovnatelnými 800GB disky.

Rozdíl mezi platformou Hitachi SSD800MM a řadou Toshiba PX je patrnější z hlediska průměrné latence během benchmarku SQL Serveru. PX03SN vykazuje ze všech tří nejvyšší průměrnou latenci, a to 111 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 syntetickým benchmarkem fio předběžně připraveno , aby byla zajištěna jejich přesnost. Každý z porovnatelných disků je bezpečně vymazán pomocí nástrojů dodavatele a předběžně 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 úprava dokončena, každé zařízení je testováno v intervalech napříč několika profily hloubky vláken/front, aby se ukázal výkon při lehkém a náročném využití. Naše syntetická analýza pracovní zátěže pro Toshiba PX02SN používá dva profily, které se široce používají ve specifikacích a benchmarkech výrobců.

• 4k
  • 100% čtení a 100% zápis
• 8k
  • 70 % čtení/30 % zápis

Během prvních 90 minut předzápisu rychlostí 4k se Toshiba PX03SN posunula na druhé místo za Hitachi SSD800MH.

Toshiba PX03SN také dosahuje silných průměrných výsledků latence během předběžné úpravy, počínaje fází burst na přibližně 5.20 ms a během přibližování se k ustálenému stavu se ustálí na průměrné latenci poblíž 5.65 ms.

I když PX03SN neudržuje své maximální latenci zápisu 4k tak přísně řízené jako mnoho srovnatelných zařízení, netrpí žádnými výjimečnými nárůsty latence a konzistentně zlepšuje skóre maximální latence PX03SM, počínaje třetí hodinou předběžné úpravy.

Výpočty směrodatné odchylky usnadňují vizualizaci konzistence výsledků latence PX03SN a upevňují jeho celkové druhé místo ve výkonu během předběžného testování zápisu 4k.

Během primárního syntetického benchmarku 4k dokázala Toshiba PX03SN překonat své sourozence z řady PX a dosáhnout druhého místa za Hitachi SSD800MH s výkonem 117 733 IOPS pro čtení a 45 507 IOPS pro zápis.

Průměrné výsledky latence pro 4k úlohy i nadále řadí PX03SN na druhé místo hned za SSD800MH.

PX03SN sice nedokáže dosáhnout přísnějších tolerancí latence čtení 4k dat jako PX03SS ani latence zápisu jako SSD800MH, ale opět dosahuje jasně druhého nejlepšího celkového výkonu mezi srovnatelnými SAS3 SSD disky, které jsme dosud testovali.

Výsledky směrodatné odchylky také naznačují, že Toshiba PX03SN je schopna udržet latenci přenosu 4k v konzistentních mezích.

Naše další úloha využívá 8k přenosů s poměrem 70 % operací čtení a 30 % operací zápisu. Po silnějším výkonu v dávkovém režimu, který udržel PX03SN blíže k diskům Hitachi SSD800MH a Toshiba PX03SS, se PX03SN ustálil na střední úrovni mezi těmito špičkovými disky a méně výkonnými srovnatelnými disky PX03SM a Seagate 1200.

Náš graf průměrných výsledků latence během procesu předběžné úpravy 8k 70/30 je obecně zrcadlovým obrazem propustnosti během předběžné úpravy. Toshiba PX03SN dosahuje maximální latence přibližně 3 ms a ustálí se v ustáleném stavu poblíž 5.4 ms.

Maximální výsledky latence pro Toshiba PX03SN během předběžné úpravy 8k 70/30 oscilují až do téměř 50 ms, což jsou jedny z vyšších hodnot mezi našimi srovnatelnými zařízeními, ale PX03SN nezaznamenává žádné zvlášť výrazné nárůsty latence kromě jedné anomálie poblíž začátku protokolu s 1 534,33 ms.

Výpočty směrodatné odchylky pro předběžnou úpravu 8k 70/30 zasazují tuto anomálii maximální latence do kontextu jinak konzistentního a nevýrazného profilu latence během přibližování k ustálenému stavu.

Jakmile jsou disky předem připraveny, benchmark propustnosti 8k 70/30 mění intenzitu pracovní zátěže od 2 vláken a 2 front až po 16 vláken a frontu 16. Toshiba PX03SN konzistentně překonává srovnatelné disky PX03SM a Seagate 1200 napříč pracovními zátěžemi, přičemž zůstává pod úrovní propustnosti disků PX02SS a Hitachi SSD800HM.

Toshiba PX03SN se také v našich měřeních průměrné latence v benchmarku 8k 70/30 umístila na střední cestě.

Výsledky maximální latence v benchmarku 8k 70/30 se v tomto benchmarku ukazují jako slabá stránka PX03SN, protože soupeří se Seagate 1200 o nejvyšší hodnoty latence mezi srovnatelnými zařízeními.

Měřeno z hlediska směrodatné odchylky se Toshiba PX03SN a Seagate 1200 opět umístily na posledním místě v našem syntetickém benchmarku 8k 70/30, ačkoli ani jeden z disků nedosáhl výrazně špatných výsledků při jakékoli konkrétní kombinaci pracovních zátěží.

Závěr

PX03SN využívá 19nm NAND paměť od společnosti Toshiba a dlouhodobou spolupráci společnosti se společností Marvell k vytvoření robustního SSD disku, který bude atraktivní pro administrátory přecházející na standard SAS3, a také pro ty, kteří hledají lehký podnikový SSD disk a chtějí se vyhnout používání nestandardního poloprovozního SSD disku. Mnoho firemních kupujících shledá PX03SN vhodnějším pro nenáročné podnikové práce už jen díky svému rozhraní, kde většina ostatních lehkých podnikových disků používá SATA.

I když nemáme přístup k více diskům, abychom mohli PX03SN porovnat v našich aplikačních testech VMmark nebo NoSQL, dosáhl PX03SN velmi slušných výsledků ve zbytku našich aplikačních a syntetických benchmarků. V našem testu Sysbench MySQL se umístil na špici, druhý za PX02SS. V našem benchmarku SQL Server výkon zaostal za PX02SN. V syntetických testech se PX03SN umístil na horní střední úrovni ve výkonu náhodného čtení a zápisu 4K a na střední úrovni v naší 8k 70/30 zátěži.

Pokud je cena PX03SN konkurenceschopná, má co nabídnout podnikům, které potřebují vysoce výkonné úložiště SAS3, ale nevyžadují vyšší odolnost při zápisu jako u disku Toshiba PX02SS.

Klady

• Konzistentně silný výkon napříč aplikacemi i syntetickými benchmarky
• K dispozici v kapacitách až 1.6 TB
• Rozhraní SAS na lehkém podnikovém disku

Nevýhody

• Vysoká latence vede k úlohám aplikací SQL Serveru a syntetickým úlohám 8k 70/30

Bottom Line

Toshiba PX03SN nabízí působivý poměr ceny a výkonu a rozšiřuje řadu podnikových SSD disků Toshiba PX jako univerzální úložiště vhodné pro různé aplikace.

Stránka produktu SSD disk Toshiba PX03SN

Datový list Toshiba PX03SN