La unidad SSD empresarial Toshiba MKx001GRZB se anunció hace un año y entró en producción a gran escala a principios de 2011, siendo la unidad SSD empresarial insignia de Toshiba; todo esto, aparentemente, a paso de tortuga en comparación con el rápido desarrollo de las unidades SSD para clientes. Sin embargo, en el ámbito empresarial, las decisiones de compra de almacenamiento SSD requieren tiempo y no se basan en absoluto en la velocidad máxima o en cifras de rendimiento puntuales, sino en el rendimiento de la unidad funcionando de forma continua durante los muchos años que se espera que tenga en funcionamiento estable. Mientras las empresas aumentan la adopción de SSD, existe una intensa competencia entre los fabricantes que intentan resolver diversos problemas, entre los que destaca el factor de forma y la configuración de la memoria NAND de las unidades SSD. Por su parte, Toshiba está aprovechando una interfaz SAS de 6 Gb/s y un factor de forma de 2.5" para la MKx001GRZB, junto con memoria NAND SLC de grado empresarial de 32 nm para satisfacer las necesidades de sus clientes.
Toshiba trae una enorme cartera de experiencia a la mesa con el MKx001GRZB; tienen una posición única en el mercado con una gran exposición al espacio del disco duro y la propiedad de sus propias fábricas NAND. También diseñan su propio firmware y utilizan el procesador SSD de grado empresarial 88SS9032-BLN2 de Marvell. Todo esto se combina para crear una SSD que no solo es capaz de ofrecer un rendimiento líder en el mercado, sino que también tiene la profundidad de soporte necesaria para garantizar la compatibilidad con los sistemas anfitriones y una resistencia superior de la unidad.
La familia MKx001GRZB está disponible en capacidades de 100 GB, 200 GB y 400 GB, nuestra revisión de unidad única es del modelo de 400 GB. Cada capacidad también admite tamaños de sector de 512, 520 y 528 bytes. Esta versatilidad le permite a Toshiba posicionar este SSD en una multitud de entornos.
En comparación con otros SSD empresariales basados en SLC actualmente en el mercado, Toshiba realmente impulsa su SSD como una unidad que compite no solo en una gran resistencia de escritura, sino que también puede ofrecer un alto rendimiento de lectura. La línea de productos MKx001GRZB anuncia velocidades de lectura aleatoria de 4K de más de 90,000 16,000 IOPS, con velocidades de escritura de estado estable que alcanzan un máximo de 6.5 13,800 IOPS. Toshiba también promueve su eficiencia energética, ya que la unidad necesita solo XNUMX vatios mientras está activa, lo que le otorga una clasificación de XNUMX IOPS/vatio. Ponemos a prueba cada reclamo en nuestro régimen de prueba SSD empresarial recientemente rediseñado.
Toshiba MKx001GRZB Especificaciones
- Capacidades
- 100 GB (MK1001GRZB, 128 GB físico)
- 200 GB (MK2001GRZB, 256 GB físico)
- 400 GB (MK4001GRZB, 512 GB físico)
- Interfaz SAS de 6 Gb/s con tecnología Marvell
- NAND Toshiba SLC de 32 nm
- Tamaño del sector: 512, 520, 528 bytes
- Lectura secuencial: 500 MB/s (QD4)
- Escritura secuencial: 250 MB/s (QD4)
- Lectura aleatoria de 4 KB, 90,000 16 IOPS (QDXNUMX)
- Escritura aleatoria de 4 KB, 16,000 16 IOPS (QDXNUMX)
- Combinación aleatoria sostenida de 4 KB (70 %/30 % de lectura/escritura, 100 % de actividad) – 33,500 XNUMX IOPS
- Consumo de energía activa: 6.5 vatios
- Capacidad total de almacenamiento de datos escritos: 200 GB y 400 GB ilimitados (8.2 PB en 100 GB MK1001GRZB)
- Vida del producto: 5 años
- Dimensiones: 69.85 mm x 100 mm x 15 mm
- Peso - 152 g
- Firmware revisado – 0107
Diseño y Desmontaje
La SSD Toshiba MKx2.5GRZB SAS de 001 Gb/s de 6.0 pulgadas tiene una altura de disco de 15 mm, idéntica a la generación actual de discos duros de 10 pulgadas de 15k y 2.5k. Este factor de forma es compatible en todos los ámbitos en muchos servidores empresariales, especialmente aquellos diseñados alrededor de la interfaz SAS.
En el exterior, la unidad mantiene una apariencia bastante profesional, con un cuerpo de aleación maquinado negro. Se encuentra poca marca en la unidad, salvo la etiqueta OEM, que incluye el nombre del modelo, el número de serie, la revisión del firmware y el número de revisión.
La unidad en sí es bastante resistente debido a los gruesos paneles de metal que forman las cubiertas superior e inferior. Ambas cubiertas se atornillan alrededor de una sección central a la que se atornillan ambas placas de circuito. Este diseño tipo sándwich coloca conductores térmicos en todos los componentes principales, incluida la NAND, la memoria caché integrada, el controlador y los condensadores, al mismo tiempo que los pasa de la unidad al chasis del servidor para su refrigeración. Dado el acceso las 24 horas, los 7 días de la semana para el que está diseñada esta unidad, eliminar el calor antes de que afecte la confiabilidad o el rendimiento es un gran problema.
Internamente, el Toshiba MKx001GRZB se divide en dos placas de circuito conectadas entre sí a través de un conector. En el MK400GRZB de 4001 GB, esto coloca el controlador, la memoria caché integrada y seis piezas SLC NAND de 32 GB en una placa y diez piezas SLC NAND de 32 GB con cuatro ultracondensadores en la otra.
Cada capa tiene almohadillas térmicas que quitan el calor de los circuitos y lo trasladan al grueso marco de metal de la unidad. Incluso la parte inferior de la placa principal que no tiene componentes principales (NAND, RAM, etc.) conectados todavía tiene almohadillas térmicas para enfriar la parte inferior de la placa de circuito del calor transmitido a través de los componentes de arriba.
Es lógico que Toshiba MKx001GRZB utilice Toshiba SLC-NAND dadas sus capacidades internas de producción NAND.
El MKx001GRZB internamente tiene espacio para dieciséis piezas flash divididas entre ambas placas de circuito, que en el modelo de 400 GB usa 32 GB Toshiba TH58TAG8S2FBA8A, lo que le da un total de 512 GB antes del sobreaprovisionamiento.
Un controlador Marvell 88SS9032-BLN2 SAS 6.0Gb/s une todo el disco y admite velocidades de transferencia de hasta 500 MB/s de lectura y 250 MB/s de escritura secuencial y hasta 90,000 9 IOPS de lectura aleatoria. El flujo de datos se almacena en búfer con dos circuitos integrados Micron D3LGK DDR256 con una capacidad de 512 MB cada uno (XNUMX MB en total) y se mantienen en caso de un corte de energía con los cuatro condensadores grandes en la placa de circuito secundaria.
Puntos de referencia empresariales
Uno de los temas candentes cuando surgen los estándares de revisión de medios flash es que los medios flash deben probarse de una manera diferente a las unidades de disco estándar e incluso a los SSD basados en clientes. El rendimiento de flash cambia cuanto más tiempo escribe en una unidad y las velocidades disminuyen lentamente hasta que la unidad alcanza su velocidad de estado estable. En un entorno empresarial, ver una ráfaga o una velocidad sostenida no tiene valor si después de 1 hora de uso, la unidad ya no alcanza esa velocidad. Es aún menos informativo mirar las cifras de ráfagas si la unidad en cuestión nunca dejará de estar en estado estable una vez que se llene. Ese es el caso del Toshiba MKx001GRZB, que para limitar los ciclos de escritura excesivos solo realiza sus modos de recolección de basura durante la actividad de escritura, no en reposo. Aquí es donde entra en juego la evaluación comparativa de estado estable, que muestra cómo funciona realmente la unidad cuando está bajo carga las 24 horas del día, los 7 días de la semana. Por esta razón, todos los puntos de referencia siguientes fueron acondicionados previamente y registrados en un modo de estado estable.
Dada la naturaleza diferente de esta revisión, volvimos a evaluar el Micron P100 de 300 GB (SATA, SLC NAND) para compararlo con precisión con el Toshiba MKx001GRZB en nuestra nueva metodología de prueba. La nueva plataforma de prueba utilizada en esta revisión es nuestro Lenovo ThinkServer RD240, equipado con dos procesadores Intel Xeon X5650, con Windows Server 2008 R2. Para nuestros puntos de referencia de una sola unidad, conectamos cada SSD a través de un HBA LSI SAS 9211-8i para medir el rendimiento sin ninguna influencia del almacenamiento en caché. Todas las cifras de IOMeter se representan como cifras binarias para velocidades de MB/s.
Nuestra primera prueba analiza la velocidad en un entorno de escritura secuencial con grandes transferencias de bloques. Esta prueba en particular utiliza un tamaño de transferencia de 2 MB con IOMeter, con alineación de sector de 4k y mide el rendimiento con una profundidad de cola de 4. En este escenario, Toshiba afirma una velocidad de lectura de 500 MB/s y una velocidad de escritura de estado estable de 250 MB/s.
En nuestras pruebas, medimos una velocidad de lectura constante de 490.69 MB/s y una velocidad de escritura constante de 259.16 MB/s en el Toshiba MK4001GRZB. Esto se compara con los 326.38 MB/s de lectura y los 336.28 MB/s de escritura del Micron P300.
Pasando a un perfil de acceso aleatorio, pero aún manteniendo un tamaño de transferencia de bloque grande de 2 MB, comenzamos a ver cómo varía el rendimiento en un entorno multiusuario. Esta prueba mantiene el mismo nivel de profundidad de cola de 4 que usamos en el punto de referencia de transferencia secuencial anterior.
En el Toshiba MK4001GRZB no notamos un gran cambio en las velocidades de lectura, en realidad subió a 491.54 MB/s. Sin embargo, las velocidades de escritura se redujeron a 85.29 MB/s. Esto se compara con los 299.33 MB/s de lectura y los 98.87 MB/s de escritura del Micron P300 una vez que alcanza el estado estable.
Pasando a un tamaño de transferencia de acceso aleatorio aún más pequeño de 4K, nos acercamos al tamaño de paquete que podría encontrarse en un entorno de acceso aleatorio intenso, como una configuración de servidor con varias máquinas virtuales que acceden al mismo arreglo. En la primera prueba, observamos el rendimiento de lectura 4K ampliado y cómo escala desde una profundidad de cola de 1 hasta un máximo de 64.
El Toshiba MK4001GRZB realmente estiró las piernas en esta prueba en particular, mostrando su capacidad para hacer uso real de la interfaz SAS 6.0Gb/s. Con una profundidad de cola de 32, donde el rendimiento comenzó a estabilizarse en 94,000 95,062 IOPS, alcanzando un máximo de 64 371.34 IOPS leídos en QD4. Esto se traduce en 300 MB/s de escritura en acceso aleatorio 58.479K puro. El Micron P32 en la misma configuración alcanzó un máximo de XNUMX IOPS leídos en un QDXNUMX.
Nuestra próxima prueba analiza el rendimiento de escritura aleatoria de 4K en una profundidad de cola estática de 32 y los resultados se registran y promedian una vez que las unidades alcanzan el estado estable.
La velocidad de escritura aleatoria 4K oficial de Toshiba es de 16,000 16 IOPS en una profundidad de cola de 16,863, que medimos 32 21,269 IOPS en QD300. Esto se compara con 32 4001 IOPS del Micron P1.9. Durante este acceso de estado estable con 4 solicitudes simultáneas, ambas unidades mantuvieron cifras de latencia promedio muy buenas. El Toshiba MK300GRZB promedió un tiempo de acceso de 1.5 ms, mientras que el Micron PXNUMX, más rápido en acceso de escritura aleatoria XNUMXK, obtuvo XNUMX ms.
Si bien el rendimiento de IOPS es una buena métrica para medir el rendimiento de estado estable, otra área clave de interés es la latencia media y máxima. Cifras de latencia pico más altas pueden significar que ciertas solicitudes pueden respaldarse bajo un acceso continuo intenso.
En el período de estado estable de 4K, con acceso constante, el Micron P300 tuvo una latencia promedio más baja pero un tiempo de latencia pico más alto de 891.82 ms. El Toshiba MK4001GRZB en el mismo entorno tuvo un tiempo de acceso promedio más lento, pero una cifra de latencia máxima mucho más baja de 60.97 ms.
Nuestra última serie de puntos de referencia sintéticos compara ambas unidades empresariales en una serie de cargas de trabajo mixtas de servidor con una profundidad de cola estática de 32. Al igual que los puntos de referencia sintéticos al comienzo de esta revisión, estas pruebas también se miden en estado estable. Cada una de nuestras pruebas de perfil de servidor tiene una fuerte preferencia por la actividad de lectura, que va desde un 67 % de lectura con nuestro perfil de base de datos hasta un 100 % de lectura en nuestro perfil de servidor web.
El primero es nuestro perfil de base de datos, con una mezcla de carga de trabajo de 67 % de lectura y 33 % de escritura centrada principalmente en tamaños de transferencia de 8K.
Ambos discos se agruparon muy de cerca en estado estable, con el Toshiba MKx001GRZB superando al Micron P300 en un 7.3 % o 11.04 MB/s.
El siguiente perfil analiza un servidor de archivos, con un 80 % de carga de trabajo de lectura y un 20 % de escritura distribuidos en múltiples tamaños de transferencia que van desde 512 bytes hasta 64 KB.
La brecha entre los dos SSD empresariales se amplió en el perfil del servidor de archivos, con el MKx001GRZB a la cabeza con una velocidad de transferencia promedio de 210.28 MB/s o 19433 IOPS. Esto resultó en una ventaja de 35.41 MB/s o 20.2 %.
Nuestro perfil de servidor web es de solo lectura con una variedad de tamaños de transferencia de 512 bytes a 512 KB.
Dado el enorme aumento en la velocidad que tiene el Toshiba MKx001GRZB sobre el Micron P300 en el rendimiento de lectura aleatoria, no fue una gran sorpresa verlo despegar en el entorno del servidor web de solo lectura. Promedió 369.97 MB/s en comparación con solo 266.03 MB/s del P300.
El último perfil analiza una estación de trabajo, con una mezcla del 20 % de escritura y del 80 % de lectura mediante transferencias de 8K.
En la configuración de la estación de trabajo, la brecha se redujo en comparación con el perfil anterior, pero el Toshiba MKx001GRZB aún mantuvo el liderazgo. Superó al Micron P300 en 26.66 MB/s con una velocidad total promedio de 205.77 MB/s.
Consumo de energía empresarial
Cuando se trata de elegir unidades para el centro de datos u otro entorno de almacenamiento densamente empaquetado, el rendimiento no es la única métrica en la que las empresas están interesadas cuando buscan SSD o discos duros. El consumo de energía puede ser un gran problema en ciertos casos, por lo que tiene sentido que desee saber cómo funcionaría una unidad bajo una carga de trabajo constante. En la sección Enterprise Power de esta revisión, observamos cada unidad en las mismas condiciones que usamos para probar las velocidades de lectura y escritura anteriormente. Esto incluye transferencias secuenciales y aleatorias de 2 MB con una profundidad de cola de 4 y pequeñas transferencias aleatorias de lectura y escritura de 4K con una profundidad de cola de 32. Al igual que con nuestras pruebas anteriores, estamos midiendo todas las cifras en un estado estable para que la unidad funcione al máximo condiciones hambrientas de poder.
Hacia la segunda mitad de nuestras pruebas de potencia, observamos una relación entre potencia y rendimiento, calculando una cifra de IOPS/vatio para cifras aleatorias de lectura y escritura de 4K, para ver la imagen completa de cada unidad. Para las empresas que buscan sacar el máximo provecho de su energía o su dinero con limitaciones de espacio, esta es la métrica para ellos.
Cada unidad que comparamos en esta revisión tiene sus propios requisitos de alimentación únicos, incluidos 5 V solo para Micron P300 y 5 V + 12 V para Toshiba MKx001GRZB. Para dar un buen punto de partida sobre la potencia, Toshiba califica al MKx001GRZB con un uso de 6.5 vatios en condiciones activas.
En todas las condiciones, excepto en el arranque, el Toshiba MKx001GRZB usó exactamente 6.50 vatios o menos. La actividad que consume más energía para el MKx001GRZB en realidad resultó ser una lectura secuencial QD4 de 2 MB, usando 6.5 vatios en la nariz. El segundo fue una actividad de escritura constante de 2 MB, con una lectura aleatoria de 4K QD32 en tercer lugar y una escritura constante de 4K QD32 en cuarto lugar. En casi todas las áreas, el Toshiba MKx001GRZB usó casi el doble de potencia que el Micron P300, aunque en algunas de esas áreas ofreció velocidades más rápidas. Por lo tanto, se realiza una compensación en algunas áreas según el nivel de rendimiento que esté buscando.
Toshiba califica al MKx001GRZB como proveedor de 13,800 16,385 IOPS/vatio en algunas áreas. Calculamos una cifra de 4 32 IOPS/vatio en lectura aleatoria pura de 3,081K a una profundidad de cola de 4, cayendo a 38,481 IOPS/vatio si, en cambio, observa una escritura aleatoria constante de 10,119K. Esto se compara con 300 XNUMX IOPS/vatio de lectura o XNUMX XNUMX IOPS/vatio de escritura en el Micron PXNUMX, que tenía necesidades de energía más bajas. Realmente se reduce a las necesidades del negocio, encontrar la mejor combinación de potencia y rendimiento (o simplemente rendimiento directo) que se tenga en cuenta al comprar el SSD o el disco duro.
Conclusión
El Toshiba MKx001GRZB se ubica allí con la crème de la crème de los SSD de clase empresarial SLC de 2.5". Esta unidad cuenta con una interfaz SAS de 6 Gb/s, SLC NAND, velocidades de transferencia superiores a 500 MB/s y un rendimiento de lectura de 4K que supera las 95,000 16,800 IOPS, al mismo tiempo, puede alcanzar 4 8.2 IOPS de escritura XNUMXK para hasta XNUMX PB de TBW y probablemente más.
Cuando se enfoca en un SSD para el entorno empresarial, existen diferentes tipos de unidades ubicadas en diferentes niveles según el acceso y el rendimiento que se requieren. El Toshiba MKx001GRZB está diseñado para el nivel 0 o el primero en la fila cuando los datos se procesan las 24 horas del día, los 7 días de la semana desde el momento en que el servidor se pone en línea. En esta configuración, la SSD no tiene problemas para mantener la velocidad, independientemente de las 10 horas, los 10 días o los 10 meses. Con su potente controlador Marvell 88SS9032 SAS combinado con 512 GB de Toshiba SLC-NAND, el MKx001GRZB puede arrancar a las velocidades anunciadas durante cinco años o más.
Ventajas
- Excelente rendimiento de carga de trabajo mixta
- Sólido rendimiento de lectura 4K aleatoria que supera los 95,062 XNUMX IOPS
- Tiempos de respuesta máximos de estado estable pico muy bajos
Desventajas
- Mayor consumo de energía que Micron P300 basado en SATA
Resumen Final
El Toshiba MKx001GRZB muestra su solidez en el almacenamiento de nivel 0/1, donde tanto el rendimiento a lo largo del tiempo como la confiabilidad son fundamentales. Toshiba tiene una ventaja clave en el sentido de que su posición de liderazgo en el campo de las memorias flash NAND les brinda una base sólida para las SSD desde el punto de vista de la confiabilidad, el rendimiento y la resistencia. Además, la interfaz SAS, el factor de forma de 2.5" y los puntos de capacidad de 100 GB, 200 GB y 400 GB brindan a los clientes de Toshiba el tipo de SSD que desean, con flexibilidad de precios.
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