Das Die Toshiba MKx001GRZB Enterprise SSD wurde vor einem Jahr angekündigt und ging Anfang 2011 in die volle Produktion und ist Toshibas Flaggschiff-SSD für Unternehmen; All dies scheint im Schneckentempo zu geschehen, wenn man es mit der schnellen Abwanderung clientbasierter SSDs vergleicht. Aber in Unternehmen brauchen Kaufentscheidungen für SSD-Speicher Zeit und es geht dabei überhaupt nicht um die Burst- oder Top-Geschwindigkeitszahlen – es geht einzig und allein um die Leistung des Laufwerks, das rund um die Uhr für die vielen Jahre arbeitet, in denen es im stabilen Zustand betrieben werden soll . Während Unternehmen den Einsatz von SSDs ausbauen, gibt es unter den Herstellern, die versuchen, eine Reihe von Problemen zu lösen, einen ziemlichen Kampf, nicht zuletzt im Hinblick auf den SSD-Formfaktor und die NAND-Konfiguration. Toshiba seinerseits nutzt eine 24-Gbit/s-SAS-Schnittstelle und einen 7-Zoll-Formfaktor für das MKx6GRZB sowie 2.5-nm-SLC-NAND der Enterprise-Klasse, um die Anforderungen seiner Kunden zu erfüllen.
Das Die Toshiba MKx001GRZB Enterprise SSD wurde vor einem Jahr angekündigt und ging Anfang 2011 in die volle Produktion und ist Toshibas Flaggschiff-SSD für Unternehmen; All dies scheint im Schneckentempo zu geschehen, wenn man es mit der schnellen Abwanderung clientbasierter SSDs vergleicht. Aber in Unternehmen brauchen Kaufentscheidungen für SSD-Speicher Zeit und es geht dabei überhaupt nicht um die Burst- oder Top-Geschwindigkeitszahlen – es geht einzig und allein um die Leistung des Laufwerks, das rund um die Uhr für die vielen Jahre arbeitet, in denen es im stabilen Zustand betrieben werden soll . Während Unternehmen den Einsatz von SSDs ausbauen, gibt es unter den Herstellern, die versuchen, eine Reihe von Problemen zu lösen, einen ziemlichen Kampf, nicht zuletzt im Hinblick auf den SSD-Formfaktor und die NAND-Konfiguration. Toshiba seinerseits nutzt eine 24-Gbit/s-SAS-Schnittstelle und einen 7-Zoll-Formfaktor für das MKx6GRZB sowie 2.5-nm-SLC-NAND der Enterprise-Klasse, um die Anforderungen seiner Kunden zu erfüllen.
Toshiba bringt mit dem MKx001GRZB ein enormes Portfolio an Erfahrung ein; Sie haben eine einzigartige Marktposition inne, da sie sowohl umfassend im Festplattenbereich tätig sind als auch über eigene NAND-Fabriken verfügen. Sie entwerfen auch ihre eigene Firmware und verwenden den SSD-Prozessor 88SS9032-BLN2 der Enterprise-Klasse von Marvell. All dies zusammen ergibt eine SSD, die nicht nur eine marktführende Leistung bietet, sondern auch über die erforderliche Tiefe an Unterstützung verfügt, um Kompatibilität mit Hostsystemen und eine überragende Laufwerkslebensdauer zu gewährleisten.
Die MKx001GRZB-Familie ist mit Kapazitäten von 100 GB, 200 GB und 400 GB erhältlich. Unser Einzellaufwerkstest bezieht sich auf das 400-GB-Modell. Jede Kapazität unterstützt außerdem Sektorgrößen von 512, 520 und 528 Byte. Diese Vielseitigkeit ermöglicht es Toshiba, diese SSD in einer Vielzahl von Umgebungen zu positionieren.
Im Vergleich zu anderen SLC-basierten SSDs für Unternehmen, die derzeit auf dem Markt sind, treibt Toshiba seine SSD als Laufwerk voran, das nicht nur durch eine hohe Schreibausdauer konkurriert, sondern auch eine hohe Leseleistung liefern kann. Die MKx001GRZB-Produktlinie bewirbt 4K-Zufallslesegeschwindigkeiten von über 90,000 IOPS, wobei die Schreibgeschwindigkeit im stationären Zustand bei 16,000 IOPS liegt. Toshiba lobt auch seine Energieeffizienz: Das Laufwerk benötigt im aktiven Zustand nur 6.5 Watt, was einer Nennleistung von 13,800 IOPS/Watt entspricht. Wir stellen jeden Anspruch in unserem neu gestalteten SSD-Testprogramm für Unternehmen auf die Probe.
Toshiba MKx001GRZB-Spezifikationen
- Kapazitäten
- 100 GB (MK1001GRZB, 128 GB physisch)
- 200 GB (MK2001GRZB, 256 GB physisch)
- 400 GB (MK4001GRZB, 512 GB physisch)
- Marvell-betriebene 6-Gbit/s-SAS-Schnittstelle
- 32-nm-SLC-Toshiba-NAND
- Sektorgröße – 512, 520, 528 Byte
- Sequentielles Lesen – 500 MB/s (QD4)
- Sequentielles Schreiben – 250 MB/s (QD4)
- 4 KB wahlfreier Lesezugriff, 90,000 IOPS (QD16)
- 4 KB wahlfreier Schreibzugriff, 16,000 IOPS (QD16)
- Dauerhaft 4 KB zufällig kombiniert (70 %/30 % Lesen/Schreiben, 100 % Auslastung) – 33,500 IOPS
- Aktiver Stromverbrauch – 6.5 Watt
- Gesamtspeicherkapazität der geschriebenen Daten – Unbegrenzt 200 GB und 400 GB (8.2 PB auf 100 GB MK1001GRZB)
- Produktlebensdauer – 5 Jahre
- Abmessungen - 69.85 mm x 100 mm x 15 mm
- Gewicht - 152g
- Firmware überprüft – 0107
Design und Demontage
Die 2.5-Zoll-SAS-001-Gbit/s-SSD Toshiba MKx6.0GRZB hat eine Laufwerkshöhe von 15 mm und ist damit identisch mit 10- und 15-2.5-Zoll-Festplatten der aktuellen Generation. Dieser Formfaktor ist mit vielen Unternehmensservern durchweg kompatibel, insbesondere mit solchen, die auf der SAS-Schnittstelle basieren.
Äußerlich wirkt das Laufwerk mit seinem schwarzen Gehäuse aus bearbeiteter Legierung eher professionell. Auf dem Laufwerk selbst findet sich bis auf das OEM-Etikett, das den Modellnamen, die Seriennummer, die Firmware-Revision und die Revisionsnummer enthält, nur wenig Markenzeichen.
Das Laufwerk selbst ist angesichts der dicken Metallplatten, aus denen die obere und untere Abdeckung besteht, recht robust. Beide Abdeckungen werden um einen Mittelteil verschraubt, an dem beide Platinen festgeschraubt werden. Bei diesem Sandwich-Design werden alle Hauptkomponenten, einschließlich NAND, Onboard-Cache, Controller und Kondensatoren, mit Wärmeleitern versehen, während sie gleichzeitig vom Laufwerk in das Gehäuse des Servers zur Kühlung geleitet werden. Angesichts des 24/7-Zugriffs, für den dieses Laufwerk vorgesehen ist, ist es eine große Sache, Wärme abzuleiten, bevor sie die Zuverlässigkeit oder Leistung beeinträchtigt.
Intern ist das Toshiba MKx001GRZB auf zwei Platinen aufgeteilt, die über einen Steckverbinder miteinander verbunden sind. Beim 400-GB-MK4001GRZB befinden sich dadurch der Controller, der integrierte Cache und sechs 32-GB-SLC-NAND-Teile auf einer Platine und zehn 32-GB-SLC-NAND-Teile mit vier Ultrakondensatoren auf der anderen.
Jede Schicht verfügt über Wärmeleitpads, die die Wärme von den Schaltkreisen ableiten und in den dicken Metallrahmen des Laufwerks leiten. Sogar an der Unterseite der Hauptplatine, an der keine primären Komponenten (NAND, RAM usw.) angebracht sind, befinden sich immer noch Wärmeleitpads, um die Unterseite der Leiterplatte vor der von den darüber liegenden Komponenten durchgeleiteten Wärme zu kühlen.
Angesichts der hauseigenen NAND-Produktionskapazitäten ist es nur passend, dass das Toshiba MKx001GRZB Toshiba SLC-NAND nutzt.
Der MKx001GRZB bietet intern Platz für sechzehn Flash-Teile, die auf beide Platinen verteilt sind. Beim 400-GB-Modell werden 32 GB Toshiba TH58TAG8S2FBA8A verwendet, sodass vor Überbereitstellung insgesamt 512 GB zur Verfügung stehen.
Ein Marvell 88SS9032-BLN2 SAS 6.0 Gbit/s-Controller verbindet das gesamte Laufwerk und unterstützt Übertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 500 MB/s beim Lesen und 250 MB/s beim sequentiellen Schreiben sowie bis zu 90,000 IOPS beim zufälligen Lesen. Zur Pufferung des Datenflusses dienen zwei Micron D9LGK DDR3-ICs mit einer Kapazität von jeweils 256 MB (insgesamt 512 MB) und werden bei einem Stromausfall durch die vier großen Kondensatoren auf der Sekundärplatine gepuffert.
Unternehmens-Benchmarks
Eines der aktuellen Themen bei der Überprüfung von Flash-Medien ist, dass Flash-Medien auf andere Weise getestet werden müssen als Standard-Plattenlaufwerke und sogar clientbasierte SSDs. Die Flash-Leistung ändert sich, je länger Sie auf ein Laufwerk schreiben, und die Geschwindigkeit nimmt langsam ab, bis das Laufwerk seine stabile Geschwindigkeit erreicht. In einer Unternehmensumgebung ist es wertlos, eine hohe oder anhaltende Geschwindigkeit zu sehen, wenn das Laufwerk nach einer Stunde Nutzung nicht mehr diese Geschwindigkeit erreicht. Noch weniger aussagekräftig ist die Betrachtung der Burst-Zahlen, wenn das betreffende Laufwerk nach dem Aufladen nie wieder aus dem eingeschwungenen Zustand austritt. Dies ist beim Toshiba MKx1GRZB der Fall, das zur Begrenzung übermäßiger Schreibzyklen seine Garbage-Collection-Modi nur während der Schreibaktivität durchführt, nicht im Leerlauf. Hier kommt das Steady-State-Benchmarking ins Spiel, das zeigt, wie das Laufwerk wirklich funktioniert, wenn es rund um die Uhr belastet wird. Aus diesem Grund wurden alle folgenden Benchmarks vorkonditioniert und im Steady-State-Modus aufgezeichnet.
Angesichts der unterschiedlichen Natur dieses Tests haben wir den 100 GB Micron P300 (SATA, SLC NAND) erneut verglichen, um ihn in unserer neuen Testmethodik genau mit dem Toshiba MKx001GRZB zu vergleichen. Die in diesem Test verwendete neue Testplattform ist unser Lenovo ThinkServer RD240, ausgestattet mit zwei Intel Xeon X5650-Prozessoren und Windows Server 2008 R2. Für unsere Single-Drive-Benchmarks haben wir jede SSD über einen LSI SAS 9211-8i HBA verbunden, um die Leistung ohne Einfluss des Cachings zu messen. Alle IOMeter-Zahlen werden als binäre Zahlen für MB/s-Geschwindigkeiten dargestellt.
Unser erster Test untersucht die Geschwindigkeit in einer sequentiellen Schreibumgebung mit großen Blockübertragungen. Dieser spezielle Test verwendet eine Übertragungsgröße von 2 MB mit IOMeter, mit 4K-Sektorausrichtung und misst die Leistung mit einer Warteschlangentiefe von 4. In diesem Szenario gibt Toshiba eine Lesegeschwindigkeit von 500 MB/s und eine stabile Schreibgeschwindigkeit von 250 MB/s an.
In unseren Tests haben wir beim Toshiba MK490.69GRZB eine konstante Lesegeschwindigkeit von 259.16 MB/s beim Lesen und eine konstante Schreibgeschwindigkeit von 4001 MB/s gemessen. Dies steht im Vergleich zu 326.38 MB/s Lesen und 336.28 MB/s Schreiben beim Micron P300.
Wenn wir zu einem Direktzugriffsprofil wechseln, aber immer noch eine große Blockübertragungsgröße von 2 MB beibehalten, beginnen wir zu erkennen, wie die Leistung in einer Umgebung mit mehreren Benutzern variiert. Dieser Test behält die gleiche Warteschlangentiefe von 4 bei, die wir im vorherigen Benchmark für sequenzielle Übertragungen verwendet haben.
Beim Toshiba MK4001GRZB bemerkten wir keine große Veränderung der Lesegeschwindigkeit, sondern stiegen tatsächlich auf 491.54 MB/s. Die Schreibgeschwindigkeit sank hingegen konstant auf 85.29 MB/s. Dies steht im Vergleich zu 299.33 MB/s beim Lesen und 98.87 MB/s beim Schreiben beim Micron P300, sobald dieser den stabilen Zustand erreicht.
Durch den Übergang zu einer noch kleineren Übertragungsgröße für den Direktzugriff von 4 KB nähern wir uns der Paketgröße an, die in einer Umgebung mit starkem Direktzugriff, beispielsweise einer Serverumgebung mit mehreren VMs, die auf dasselbe Array zugreifen, zu finden ist. Im ersten Test betrachten wir die erweiterte 4K-Leseleistung und wie sie von einer Warteschlangentiefe von 1 bis maximal 64 skaliert.
Das Toshiba MK4001GRZB hat sich in diesem speziellen Test wirklich bewährt und seine Fähigkeit unter Beweis gestellt, die SAS-Schnittstelle mit 6.0 Gbit/s wirklich zu nutzen. Bei einer Warteschlangentiefe von 32 begann die Leistung bei 94,000 IOPS zu stagnieren und erreichte ihren Höhepunkt bei 95,062 gelesenen IOPS bei QD64. Dies entspricht einer Schreibgeschwindigkeit von 371.34 MB/s bei reinem 4K-Direktzugriff. Der Micron P300 erreichte in derselben Einstellung einen Spitzenwert von 58.479 IOPS, gelesen bei einem QD32.
Unser nächster Test untersucht die 4K-Zufallsschreibleistung bei einer statischen Warteschlangentiefe von 32. Die Ergebnisse werden aufgezeichnet und gemittelt, sobald die Laufwerke den stabilen Zustand erreicht haben.
Die offizielle 4K-Zufallsschreibgeschwindigkeit von Toshiba wird mit 16,000 IOPS bei einer Warteschlangentiefe von 16 angegeben, wobei wir bei QD16,863 32 IOPS gemessen haben. Dies im Vergleich zu 21,269 IOPS beim Micron P300. Während dieses stabilen Zugriffs mit 32 gleichzeitigen Anfragen behielten beide Laufwerke sehr gute durchschnittliche Latenzwerte bei. Der Toshiba MK4001GRZB erreichte eine durchschnittliche Zugriffszeit von 1.9 ms, während der schnellere 4K-Random-Write-Zugriff Micron P300 1.5 ms erreichte.
Während die IOPS-Leistung eine gute Messgröße zur Messung der Leistung im stationären Zustand ist, liegt ein weiterer wichtiger Interessenbereich in der durchschnittlichen und Spitzenlatenz. Höhere Spitzenlatenzwerte können bedeuten, dass bestimmte Anfragen bei starkem kontinuierlichen Zugriff gesichert werden können.
Im 4K-Steady-State-Zeitraum mit konstantem Zugriff hatte der Micron P300 einen niedrigeren durchschnittlichen Latenzwert, aber eine höhere Spitzenlatenzzeit von 891.82 ms. Der Toshiba MK4001GRZB hatte in derselben Umgebung eine langsamere durchschnittliche Zugriffszeit, aber eine viel niedrigere Spitzenlatenz von 60.97 ms.
Unsere letzte Serie synthetischer Benchmarks vergleicht beide Enterprise-Laufwerke in einer Reihe gemischter Server-Workloads mit einer statischen Warteschlangentiefe von 32. Wie die synthetischen Benchmarks zu Beginn dieser Überprüfung werden auch diese Tests im stationären Zustand gemessen. Jeder unserer Serverprofiltests hat eine starke Präferenz für die Leseaktivität, die von 67 % Lesevorgängen in unserem Datenbankprofil bis zu 100 % Lesevorgängen in unserem Webserverprofil reicht.
Das erste ist unser Datenbankprofil mit einem Mix aus 67 % Lese- und 33 % Schreib-Workload, der sich hauptsächlich auf 8K-Übertragungsgrößen konzentriert.
Beide Laufwerke gruppierten sich im eingeschwungenen Zustand eng zusammen, wobei das Toshiba MKx001GRZB das Micron P300 um 7.3 % oder 11.04 MB/s übertrifft.
Das nächste Profil betrachtet einen Dateiserver mit 80 % Lese- und 20 % Schreibarbeitslast, verteilt auf mehrere Übertragungsgrößen von 512 Byte bis 64 KB.
Der Abstand zwischen den beiden Enterprise-SSDs vergrößerte sich im Dateiserverprofil, wobei die MKx001GRZB mit einer durchschnittlichen Übertragungsgeschwindigkeit von 210.28 MB/s oder 19433 IOPS an der Spitze lag. Dies ergab einen Vorsprung von 35.41 MB/s oder 20.2 %.
Unser Webserverprofil ist schreibgeschützt mit einer Bandbreite an Übertragungsgrößen von 512 Byte bis 512 KB.
Angesichts der enormen Geschwindigkeitssteigerung, die der Toshiba MKx001GRZB gegenüber dem Micron P300 bei der Zufallsleseleistung aufweist, war es keine große Überraschung, dass er in der Nur-Lese-Webserverumgebung erfolgreich war. Im Durchschnitt waren es 369.97 MB/s im Vergleich zu nur 266.03 MB/s beim P300.
Das letzte Profil betrachtet eine Workstation mit einer Mischung aus 20 % Schreib- und 80 % Lesevorgängen und 8K-Übertragungen.
In der Workstation-Einstellung verringerte sich der Abstand im Vergleich zum vorherigen Profil, aber das Toshiba MKx001GRZB behielt weiterhin die Führung. Es übertraf das Micron P300 um 26.66 MB/s mit einer durchschnittlichen Gesamtgeschwindigkeit von 205.77 MB/s.
Stromverbrauch im Unternehmen
Wenn es um die Auswahl von Laufwerken für das Rechenzentrum oder andere dicht gepackte Speicherumgebungen geht, ist die Leistung nicht die einzige Kennzahl, an der Unternehmen bei der Betrachtung von SSDs oder Festplatten interessiert sind. Der Stromverbrauch kann in bestimmten Fällen eine große Rolle spielen. Daher ist es sinnvoll, dass Sie wissen möchten, wie sich ein Laufwerk unter konstanter Auslastung verhält. Im Abschnitt „Enterprise Power“ dieses Testberichts betrachten wir jedes Laufwerk unter den gleichen Bedingungen, unter denen wir zuvor die Lese- und Schreibgeschwindigkeiten getestet haben. Dazu gehören sequentielle und zufällige 2-MB-Übertragungen mit einer Warteschlangentiefe von 4 und kleine zufällige 4K-Lese- und Schreibübertragungen mit einer Warteschlangentiefe von 32. Wie bei unseren vorherigen Tests messen wir alle Werte im stabilen Zustand, um das Laufwerk optimal zu nutzen stromhungrige Bedingungen.
In der zweiten Hälfte unserer Leistungstests betrachten wir das Verhältnis von Leistung zu Leistung und ermitteln einen IOPS/Watt-Wert für zufällige 4K-Lese- und Schreibwerte, um das Gesamtbild jedes Laufwerks zu sehen. Für Unternehmen, die das Beste aus ihrem Energie- oder Platzmangel herausholen möchten, ist dies die richtige Messgröße.
Jedes Laufwerk, das wir in diesem Test verglichen haben, hat seinen eigenen, einzigartigen Strombedarf, einschließlich 5 V nur für das Micron P300 und 5 V + 12 V für das Toshiba MKx001GRZB. Um einen guten Ausgangspunkt für die Leistung zu geben, gibt Toshiba an, dass der MKx001GRZB unter aktiven Bedingungen 6.5 Watt verbraucht.
Unter allen Bedingungen außer beim Start verbrauchte das Toshiba MKx001GRZB genau 6.50 Watt oder weniger. Die leistungsintensivste Aktivität des MKx001GRZB war tatsächlich das sequentielle QD4-2-MB-Lesen mit einem Stromverbrauch von 6.5 Watt. An zweiter Stelle stand eine konstante Schreibaktivität von 2 MB, an dritter Stelle standen zufällige 4K-QD32-Lesevorgänge und an vierter Stelle konstante 4K-QD32-Schreibvorgänge. In fast allen Bereichen verbrauchte der Toshiba MKx001GRZB fast die doppelte Leistung des Micron P300, obwohl er in einigen dieser Bereiche höhere Geschwindigkeiten bot. Abhängig vom angestrebten Leistungsniveau muss in manchen Bereichen also ein Kompromiss eingegangen werden.
Toshiba gibt an, dass der MKx001GRZB in einigen Bereichen 13,800 IOPS/Watt bietet. Wir haben einen Wert von 16,385 IOPS/Watt beim reinen zufälligen 4K-Lesen bei einer Warteschlangentiefe von 32 berechnet, der auf 3,081 IOPS/Watt sinkt, wenn man stattdessen stetiges 4K-Zufallsschreiben betrachtet. Dies im Vergleich zu 38,481 IOPS/Watt beim Lesen oder 10,119 IOPS/Watt beim Schreiben beim Micron P300, der einen geringeren Strombedarf hatte. Es kommt wirklich auf die Bedürfnisse des Unternehmens an, die beste Mischung aus Leistung und Leistung (oder einfach nur Leistung) zu finden, die beim Kauf der SSD oder Festplatte berücksichtigt wird.
Fazit
Das Toshiba MKx001GRZB reiht sich dort in die Spitzengruppe der 2.5-Zoll-SLC-SSDs der Enterprise-Klasse ein. Dieses Laufwerk verfügt über eine SAS-6-Gbit/s-Schnittstelle, SLC-NAND, Übertragungsgeschwindigkeiten von über 500 MB/s und eine 4K-Leseleistung von über 95,000 IOPS. Dabei ist es immer noch möglich, mit 16,800 4K-Schreib-IOPS bis zu 8.2 PB TBW und wahrscheinlich darüber hinaus zu arbeiten. Es versteht sich von selbst, dass dieses Laufwerk Geschäfte macht und Geschäfte hinter den Kulissen in Rechenzentren auf der ganzen Welt abwickelt.
Wenn man sich auf eine SSD für die Unternehmensumgebung konzentriert, gibt es verschiedene Arten von Laufwerken, die je nach erforderlichem Zugriff und Leistung auf unterschiedlichen Ebenen positioniert sind. Der Toshiba MKx001GRZB ist auf Tier 0 oder den ersten Server ausgerichtet, wenn ab dem Moment, in dem der Server online geschaltet wird, rund um die Uhr Daten verbraucht werden. In dieser Einstellung hat die SSD keine Probleme, mit der Geschwindigkeit mitzuhalten, egal ob 24 Stunden, 7 Tage oder 10 Monate. Mit ihrem starken Marvell 10SS10 SAS-Controller gepaart mit 88 GB Toshiba SLC-NAND kann die MKx9032GRZB richtig durchstarten bei den angegebenen Geschwindigkeiten für fünf Jahre oder länger.
Vorteile
- Hervorragende Leistung bei gemischter Arbeitsbelastung
- Starke zufällige 4K-Leseleistung von über 95,062 IOPS
- Sehr niedrige maximale Spitzenreaktionszeiten im eingeschwungenen Zustand
Nachteile
- Höherer Stromverbrauch als SATA-basierter Micron P300
Fazit
Das Toshiba MKx001GRZB zeigt seine Stärke im Tier0/1-Speicher, wo sowohl Leistung im Laufe der Zeit als auch Zuverlässigkeit von entscheidender Bedeutung sind. Toshiba hat den entscheidenden Vorteil, dass seine Führungsposition im NAND-Flash-Bereich eine solide Grundlage für SSDs in Bezug auf Zuverlässigkeit, Leistung und Ausdauer bietet. Darüber hinaus bieten die SAS-Schnittstelle, der 2.5-Zoll-Formfaktor und die Kapazitätspunkte 100 GB, 200 GB und 400 GB den Kunden von Toshiba den SSD-Typ, den sie sich wünschen, und das bei preislicher Flexibilität.
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