Die Toshiba HK3R2-Serie ist die neue Produktlinie leistungsstarker Enterprise-SSDs und der direkte Nachfolger der HK3R eSSD-Familie. Speziell für leseintensive Anwendungen entwickelt, bietet die HK3R2 eine maximale Kapazität von 960 GB im 2.5-Zoll-Format, unterstützt eine SATA-6-Gb/s-Schnittstelle und nutzt Toshibas A19-nm-MLC-NAND der zweiten Generation. Die HK3R2 verfügt zudem über wichtige Enterprise-Funktionen, darunter Schutz vor vollständigem Stromausfall und End-to-End-Datenverlust sowie die proprietäre QSBC-Fehlerkorrekturtechnologie (Quadruple Swing-By Code). Letztere schützt Daten vor Beschädigung durch Verschleiß des NAND-Flash-Speichers. Das Schwestermodell HK3E2 wurde ebenfalls diese Woche von Toshiba vorgestellt, richtet sich jedoch an Unternehmen, die nach kostengünstigen SSDs für intensive Workloads suchen.
Zu den leseintensiven Anwendungen und Arbeitslasten, für die der HK3R2 entwickelt wurde, gehören Lese-Caching, Video-Streaming und Rechenzentrumsspeicherung. Daher hat Toshiba mit 500 MB/s für alle Kapazitäten ziemlich beeindruckende Lesegeschwindigkeiten sowie eine gute zufällige 4K-Leseleistung (ebenfalls für alle Kapazitäten) mit 75,000 IOPS angegeben. Allerdings variieren Schreibgeschwindigkeit und Leistung je nach Kapazität, wobei die sequentiellen Schreibgeschwindigkeiten mit 120 MB/s für die 120 GB, 270 MB/s für die 240 GB und 400 MB/s für die 480 GB und 960 GB angegeben werden. Die Zufallsleistung wird mit 4,000 IOPS für 120 GB, 10,000 IOPS für 240 GB, 12,000 IOPS für 480 GB und 14,000 IOPS für 960 GB angegeben. Toshiba hat den HK3R2 außerdem so gebaut, dass er für den angestrebten Anwendungsfall ziemlich langlebig ist und einen Schreibvorgang auf das Laufwerk pro Tag bei zufälligen 4K-Workloads unterstützt.
Die Toshiba HK3R2-Serie ist in den Kapazitäten 120 GB, 240 GB, 480 GB und 960 GB mit einer 5-Jahres-Garantie erhältlich. Unser Testbericht bezieht sich auf das 4x960-GB-Modell.
HK3R2-Spezifikationen
- Antriebskapazitäten:
- 120GB
- 240GB
- 480GB
- 960GB
- NAND-Technologie: Toshiba A19nm MLC
- Laufwerksschnittstelle: SATA 3.2 (6.0 Gbit/s, 3.0 Gbit/s, 1.5 Gbit/s)
- Logische Blöcke (LBA): 512B
- 4KiB Random Read (anhaltend): 75,000 IOPS
- 4KiB Zufälliges Schreiben (anhaltend):
- 4,000 IOPS (120 GB)
- 10,000 IOPS (240 GB)
- 12,000 IOPS (480 GB)
- 14,000 IOPS (960 GB)
- 64KiB Sequentielles Lesen (anhaltend): 500 MiB/s
- Sequentielles Schreiben von 64 KiB (anhaltend):
- 120 MiB/s (120 GB)
- 270 MiB/s (240 GB)
- 400 MiB/s (480 GB)
- 400 MiB/s (960 GB)
- Produktlebensdauer: 5 Jahre
- Strombedarf
- Spannung: 5V (+/- 5%)
- Stromverbrauch: 4.5 W typisch
- Energieverbrauchseffizienz 16,600 IOPS/W
- Abmessungen (B)x(T)x(H): 69.85 mm x 100.45 mm x 7.0 mm
- Gewicht: 60 Gramm
- Zuverlässigkeit:
- Verfügbarkeit (Std./Tag x Tage/Woche): 24 x 7
- Ausdauer – Gesamtzahl der geschriebenen Bytes:
- 220 TB (120 GB)
- 440 TB (240 GB)
- 880 TB (480 GB)
- 1,760 TB (960 GB)
- Garantie: 5 Jahre
Design und bauen
Der Toshiba HK3R2 verwendet für jede Kapazität ein gestanztes Aluminiumgehäuse mit Z-Höhe von 7 mm. Wie bei den meisten Enterprise-Festplatten gibt es auch beim Design keine Schnörkel. Auf dem Laufwerk befindet sich lediglich ein Produktaufkleber mit Barcode, Laufwerksspezifikationen und anderen Informationen, einschließlich Zertifizierungen und Bezeichnungen. Der HK3R2 verwendet eine SATA 6.0 Gbit/s-Schnittstelle.
Die Seitenprofile zeigen die vier Schraubenlöcher, die eine einfache Montage des Toshiba HK3R2 ermöglichen.
Das Entfernen der Abdeckung ist recht einfach: Entfernen Sie einfach die vier Schrauben und hebeln Sie die Oberseite auf. Unser 4-GB-Testmodell verwendet einen Controller der Marke Toshiba, während der Speicher aus Toshibas A960-nm-MLC-NAND-Chippaketen stammt.
Hintergrund und Vergleiche testen
Das StorageReview Enterprise Test Lab bietet eine flexible Architektur für Benchmarks von Enterprise-Speichergeräten in einer Umgebung, die den Anforderungen realer Implementierungen entspricht. Das Enterprise Test Lab umfasst verschiedene Server, Netzwerkkomponenten, Stromversorgungssysteme und weitere Netzwerkinfrastruktur, die es unseren Mitarbeitern ermöglichen, praxisnahe Bedingungen zu schaffen und die Leistung während unserer Tests präzise zu messen.
Wir integrieren diese Details zur Laborumgebung und den Testprotokollen in unsere Bewertungen, damit IT-Experten und Verantwortliche für die Speicherbeschaffung die Bedingungen nachvollziehen können, unter denen wir die folgenden Ergebnisse erzielt haben. Unsere Bewertungen werden weder vom Hersteller der getesteten Geräte bezahlt noch von diesem überwacht. Weitere Informationen zum StorageReview Enterprise Test Lab und eine Übersicht seiner Netzwerkfunktionen finden Sie auf den entsprechenden Seiten.
SAS- und SATA-Enterprise-SSDs werden auf unserer Enterprise-Testplattform der zweiten Generation, basierend auf einem Lenovo ThinkServer RD630, getestet . Diese Testplattform umfasst die neueste Verbindungshardware, wie beispielsweise den LSI 9207-8i HBA, sowie I/O-Scheduling-Optimierungen für optimale Flash-Performance. Für synthetische Benchmarks verwenden wir FIO Version 2.0.10 für Linux und Version 2.0.12.2 für Windows.
- 2 x Intel Xeon E5-2620 (2.0 GHz, 15 MB Cache, 6 Kerne)
- Intel C602 Chipsatz
- Speicher – 16 GB (2 x 8 GB) 1333 MHz DDR3 registrierte RDIMMs
- Windows Server 2008 R2 SP1 64-Bit, Windows Server 2012 Standard, CentOS 6.3 64-Bit
- 100 GB Micron RealSSD P400e Boot-SSD
- LSI 9211-4i SAS/SATA 6.0 Gbit/s HBA (für Boot-SSDs)
- LSI 9207-8i SAS/SATA 6.0 Gbit/s HBA (zum Benchmarking von SSDs oder HDDs)
- Mellanox ConnectX-3 10GbE PCIe 3.0-Adapter
- Mellanox ConnectX-3 InfiniBand PCIe 3.0-Adapter
Analyse der Anwendungsauslastung
Um die Leistungsmerkmale von Enterprise-Speichergeräten zu verstehen, ist es unerlässlich, die Infrastruktur und die Anwendungsworkloads aus produktiven Umgebungen zu modellieren. Unsere ersten drei Benchmarks des Toshiba HK3R2 sind daher der MarkLogic NoSQL Database Storage Benchmark , die MySQL OLTP-Performance via SysBench und die Microsoft SQL Server OLTP-Performance mit einer simulierten TCP/C-Workload.
Unsere MarkLogic NoSQL-Datenbankumgebung erfordert Gruppen von vier SSDs mit einer nutzbaren Kapazität von mindestens 200 GB, da die NoSQL-Datenbank etwa 650 GB Speicherplatz für ihre vier Datenbankknoten benötigt. Unser Protokoll verwendet einen SCST-Host und präsentiert jede SSD in JBOD, wobei pro Datenbankknoten eine zugewiesen wird. Der Test wiederholt sich über 24 Intervalle und dauert insgesamt zwischen 30 und 36 Stunden. MarkLogic zeichnet die durchschnittliche Gesamtlatenz sowie die Intervalllatenz für jede SSD auf.
In unseren Gesamt-Latenztests mit unserem MarkLogic NoSQL-Datenbank-Benchmark schnitt die HK3R2 hervorragend ab und belegte mit 2.122 ms den ersten Platz in unserer SATA-SSD-Gruppe.
Die Latenz liegt bei den meisten Vorgängen während des NoSQL-Benchmarks unter 12 ms; Allerdings zeigte der HK3R2 gegen Ende unserer Tests ein paar Spitzen. Dies sind keine ungewöhnlichen SSDs, daher waren wir nicht überrascht.
Der Toshiba HK3R2 blieb in unserem MySQL-Benchmark mit rund 1,650 Transaktionen pro Sekunde bei 32 Threads an der Spitze der Bestenliste (von Anfang bis Ende).
Der nächste Anwendungs-Benchmark besteht aus einer Percona MySQL OLTP-Datenbank, gemessen mit SysBench . In dieser Konfiguration verwenden wir eine Gruppe von Lenovo ThinkServer RD630 als Datenbankclients, wobei die Datenbankumgebung auf einem einzigen Laufwerk gespeichert ist. Dieser Test misst die durchschnittliche Transaktionsrate (TPS), die durchschnittliche Latenz sowie die durchschnittliche Latenz im 99. Perzentil über einen Bereich von 2 bis 32 Threads. Percona und MariaDB verwenden in den neuesten Versionen ihrer Datenbanken die Fusion-io Flash-fähigen Anwendungs-APIs. Für diesen Vergleich testen wir jedoch jedes Gerät im herkömmlichen Block-Storage-Modus.
Auch hier glänzte der HK3R2 mit einer großartigen Leistung bei der niedrigsten durchschnittlichen Latenz und übertraf sogar den SM853T.
In unserem Worst-Case-MySQL-Latenzszenario erzielte der Toshiba HK3R2 Ergebnisse im Mittelfeld. Spitzenreiter war hier das Samsung PM853T.
Das Microsoft SQL Server OLTP-Testprotokoll von StorageReview verwendet den aktuellen Entwurf des Benchmark C (TPC-C) des Transaction Processing Performance Council. Dieser Benchmark simuliert die Aktivitäten komplexer Anwendungsumgebungen und ermöglicht so eine präzisere Bewertung der Stärken und Schwächen der Speicherinfrastruktur in Datenbankumgebungen als synthetische Leistungsbenchmarks. Unser SQL Server-Protokoll nutzt eine 685 GB große SQL Server-Datenbank (Skalierung 3,000) und misst die Transaktionsleistung und Latenz bei einer Last von 30,000 virtuellen Benutzereinheiten (VU).
Das SQL Server Output TPS des HK3R2 erzielte unter den Laufwerken die Spitzenleistung, obwohl die meisten Vergleichsgeräte alle ähnliche Ergebnisse erzielten.
Bei der Betrachtung unserer durchschnittlichen Latenz für SQL schlug das HK3R2 alle getesteten Laufwerke (mit Ausnahme des Samsung 845DC Pro, bei dem es gleichauf lag), mit einer durchschnittlichen Gesamtlatenz von nur 12 ms.
Synthetische Workload-Analyse
Unsere synthetischen Benchmark-Protokolle beginnen jeweils mit der Vorkonditionierung des Zielspeichers in einen stabilen Zustand unter derselben Arbeitslast, die auch zum Testen des Geräts verwendet wird. Dieser Vorkonditionierungsprozess nutzt eine hohe Last von 16 Threads mit einer Warteschlange von 16 Anfragen pro Thread.
- Vorkonditionierung und primäre stationäre Tests:
- Durchsatz (Lese- und Schreib-IOPS-Aggregat)
- Durchschnittliche Latenz (Lese- und Schreiblatenz insgesamt gemittelt)
- Maximale Latenz (Spitzen-Lese- oder Schreiblatenz)
- Latenz-Standardabweichung (Lese- und Schreib-Standardabweichung insgesamt gemittelt)
Sobald die Vorkonditionierung abgeschlossen ist, wird jedes verglichene Gerät über mehrere Thread-/Warteschlangentiefenprofile hinweg getestet, um die Leistung bei leichter und starker Nutzung zu zeigen. Unsere synthetische Workload-Analyse für den Toshiba HK3R2 verwendet 4K- und 8K-Profile, die in Herstellerspezifikationen und Benchmarks weit verbreitet sind.
- 4k-Profil
- 100 % Lesen und 100 % Schreiben
- 8K-Profil
- 70 % lesen, 30 % schreiben
- 100 % 8K
Während des 4K-Vorkonditionierungsprozesses zeigte der HK3R2 hervorragende Burst-Ergebnisse, obwohl er einen kontinuierlichen Rückgang des Durchsatzes nahe der 80-Minuten-Marke verzeichnete und knapp unter der 24,000-IOPS-Marke endete.
Bei der durchschnittlichen Latenz der Vorkonditionierung belegte der HK3R2 den drittletzten Platz in unseren Charts. Der Start war erneut gut, die Latenz stieg jedoch im gesamten Benchmark kontinuierlich an. Davon abgesehen zeigte es keine Latenzsprünge und war ziemlich konsistent.
In unserem Benchmark zur maximalen Latenz zeigte der Major während des gesamten Benchmarks starke Spitzen. Das Samsung 845DC Pro war hier mit Abstand das beste Laufwerk.
Der HK3R2 belegte im Standardabweichungsteil unseres 4K-Vorkonditionierungstests den drittletzten Platz, obwohl keine nennenswerten Spitzen festgestellt wurden.
Bei der Betrachtung des 4K-Durchsatzes kehrte die Toshiba HK3R2 zu Höchstform zurück, da sie mit 75,899 IOPS den besten Lesedurchsatz aufwies (die Samsung 845DC Pro lag mit 74,900 IOPS knapp dahinter). Allerdings hatte das neue Toshiba-Laufwerk eine unterdurchschnittliche Schreibleistung (19,055 IOPS), während das 845DC Pro mit beeindruckenden 49,888 IOPS mit großem Abstand den Spitzenplatz belegte.
Bei der durchschnittlichen Latenz hatte das Toshiba HK3R2 erneut die beste Leseleistung, obwohl es in der Kategorie Schreiben deutlich abrutschte. Der Spitzenreiter bei der Schreiblatenz war erneut das Samsung 845DC Pro.
Der HK3R2 setzte seine beeindruckende Leistung in der Lesespalte bei maximaler Latenz fort und erreichte mit nur 20.13 ms den Spitzenplatz in unseren Charts. Das Samsung 845DC Pro hatte mit 33.29 ms die beste maximale Schreiblatenz.
Betrachtet man die Standardabweichung, behielt der HK3R2 mit nur 1.60 ms seine Spitzenleistung beim Lesen, verzeichnete jedoch mit 8.16 ms eine unterdurchschnittliche Schreibleistung. Wenig überraschend hatte das Samsung 845DC Pro mit nur 2.62 ms die beste Schreiblatenz.
Unser nächster Workload verwendet 8 Übertragungen mit einem Verhältnis von 70 % Lesevorgängen und 30 % Schreibvorgängen. Hier zeigte der HK3R2 mit Abstand die konstanteste Leistung bis zur 180-Minuten-Marke, wo er etwas abfiel und knapp unter der 31,200-IOPS-Marke auf dem vierten Platz landete. Der beste Gesamtsieger war hier das Samsung 845DC Pro.
Standardabweichungsberechnungen für die 8k 70/30-Vorkonditionierung zeigen, dass der Toshiba HK3R2 am Ende unserer Tests erneut auf dem vierten Platz lag, wo er sich um die 8-ms-Latenzmarke bewegte.
Als wir uns unsere maximalen Latenzergebnisse für den HK3R2 während unserer 8k 70/30-Vorkonditionierung ansahen, schwankte das Laufwerk bis zu fast 140 ms mit starken Spitzen während des gesamten Tests.
Die Berechnungen der Standardabweichung für die 8k 70/30 Vorkonditionierung zeigen, dass der HK3R2 am Ende den drittletzten Platz belegt; es war jedoch einer der konstanteren Läufe mit nur einem größeren Ausreißer um die 180-Minuten-Marke.
Sobald die Laufwerke vorkonditioniert sind, variiert der 8K-70/30-Durchsatz-Benchmark die Arbeitslastintensität von 2 Threads und 2 Warteschlangen bis zu 16 Threads und 16 Warteschlangen. In unserem Durchsatz-Benchmark erzielte der HK3R2 mit rund 24,000 IOPS Spitzenwerte im Mittelfeld. Der Samsung 845DC Pro setzte seine Dominanz mit einem Spitzen-IOPS von 35,000 fort.
In unserem Test der durchschnittlichen Latenz zeigte die Toshiba HK3R2 eine Leistung im Vergleich zu den Modellen mit der höchsten Latenz und belegte insgesamt den vierten Platz. Von den drei Laufwerken aus der Gruppe mit der niedrigsten Latenz schnitt die 845DC Pro knapp besser ab als die anderen vergleichbaren Modelle.
In unserem 8k-70/30-Max-Latenz-Benchmark befand sich der HK3R2 wieder ganz unten im Feld, wenn auch nicht annähernd an der letztplatzierten Festplatte (der OCZ Intrepid 3600). Das Intel DC S3700 war insgesamt das beste Laufwerk für maximale Latenz.
Unser allerletzter Test befasst sich mit der Standardabweichung. Hier war das HK3R2 mit über 16 ms das Laufwerk mit der schlechtesten Leistung bei der 16T9Q-Marke.
Fazit
Die Toshiba HK3R2-Serie von SSDs der Enterprise-Klasse ist für leseintensive Arbeitslasten mit einer maximalen Kapazität von 960 GB konzipiert. Sie unterstützen die SATA-Schnittstelle mit 6.0 Gbit/s, verwenden Toshiba A19nm MLC NAND der zweiten Generation und verfügen über Stromausfallschutz, End-to-End-Datenpfadschutz und QSBC-Fehlerkorrektur, allesamt wichtige Datensicherheits-/Zuverlässigkeitsmaßnahmen das Unternehmen.
Was die Anwendungsleistung anbelangt, erzielte der HK3R2 durchweg fantastische, erstklassige Ergebnisse. In unseren MarkLogic NoSQL-Datenbankumgebungs- und SysBench-Tests war die neue Toshiba-Enterprise-Festplatte in allen Kategorien mit Ausnahme des 99.-Perzentil-Tests der Spitzenreiter. Dies wurde durch eine sehr beeindruckende durchschnittliche Latenz in unserem SQL Server Output-Benchmark hervorgehoben, bei der es satte 7 ms besser war als jedes andere Laufwerk, wobei das bisherige beste seiner Klasse Samsung 845DC Pro das einzige andere Laufwerk war, das dies erreichte.
Als wir zu unseren synthetischen Tests wechselten, die sich als weniger nützlich erwiesen, um reale Bedingungen widerzuspiegeln, dominierte die Toshiba HK3R2 SSD weiterhin unsere 4K-100-%-Lese-/Schreibtests, allerdings hauptsächlich in der Spalte „Leseaktivität“ (ihre Schreibwerte). waren im Vergleich zu den anderen Enterprise-SSDs, mit denen sie verglichen wurden, tatsächlich recht schwach. Was die Vorkonditionierung und die 8K-70/30-Benchmarks betrifft, so sank die Leistung und rangierte bei Durchsatz und Latenz durchweg ganz unten im Ranking. Wie wir bereits angedeutet haben, spielen die langsameren synthetischen Ergebnisse keine große Rolle, wenn das Laufwerk in unseren Anwendungstests die Gruppe vollständig dominiert.
Das Endergebnis ist, dass die Toshiba HK3R2 einen neuen Leistungsstandard in der SSD-Kategorie der Einstiegsklasse setzt und ihre Konkurrenz in unseren Anwendungstests und auch in den meisten synthetischen Bereichen routinemäßig hinter sich lässt. Der einzige Kompromiss mit dem Laufwerk ist eine bescheidene Lebensdauer von einem Laufwerksschreibvorgang pro Tag, aber das ist Teil des Kaufprozesses. Durch den Verzicht auf Ausdauer kann das Laufwerk kostengünstig sein und gleichzeitig einen unglaublichen Durchsatz erzielen. Dabei handelt es sich lediglich um einen Fall, in dem der Enterprise-Flash-Markt immer weiter reift und sich auf der Grundlage von Kundenbedürfnissen und Nutzungsprofilen schichtet.
Vorteile
- Erstklassige Anwendungsleistung in der SATA-Einstiegsgruppe der Unternehmen
- Das Antriebsdesign berücksichtigt wichtige Zuverlässigkeitsfunktionen für Unternehmen
- Tolle 4K-Leseleistung
Nachteile
- Langsamere synthetische Schreibleistung
Fazit
Die SSDs der Toshiba HK3R2-Serie bieten erstklassige Leistung für die Einstiegsklasse, komplett mit Datenschutz- und Zuverlässigkeitsfunktionen, die die Datenintegrität über die gesamte Lebensdauer des Laufwerks gewährleisten.
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