La Toshiba PX02SM es una unidad SSD empresarial que utiliza una interfaz SAS de doble puerto de 12 Gb/s y memoria NAND eMLC, y obtuvo resultados prometedores en nuestro análisis inicial . La PX02SM fue la primera unidad SSD SAS de 12 Gb/s del mercado, anterior a la disponibilidad de adaptadores SAS3 que permitieron al laboratorio de pruebas empresariales de StorageReview medir su rendimiento máximo con cargas de trabajo secuenciales. Con la incorporación de una plataforma Supermicro SuperStorage Server AR24NV SAS3 al laboratorio, podemos volver a analizar la PX02SM y ponerla a prueba sin los cuellos de botella de la HBA del host ni configuraciones personalizadas.
El PX02SM es parte de la serie PX de Toshiba, que debutó en 2013 con interfaces SAS3 más rápidas. El PX02SM ofrece las especificaciones más rápidas, ECC en capas para mejorar la corrección de errores y está disponible en modelos de seguridad que usan borrado criptográfico para mejorar la seguridad. El Toshiba PX02SM está disponible en capacidades de 200GB, 400GB, 800GB y 1.6TB respaldado por una garantía limitada de cinco años. Nuestra revisión comparará los modelos de 400 GB y 800 GB y proporcionará resultados SAS6 de 2 Gb/s para comparar.
Toshiba PX02SM Especificaciones
- Capacidades
- 200GB (PX02SMF020, PX02SMU020)
- 400GB (PX02SMF040, PX02SMU040)
- 800GB (PX02SMF080, PX02SMU080)
- 1.6TB (PX02SMB160, PX02SMQ160)
- NAND: eMLC de 24 nm
- Interfaz: SAS 6Gb/s y 12Gb/s
- Factor de forma: 2.5” SFF x 7 mm de alto (15 mm para el modelo de 1.6 TB)
- Rendimiento
- Lectura secuencial (sostenida): 900 MB/s
- Escritura secuencial (sostenida): 400 MB/s
- Lectura aleatoria 4k (IOPS): 120,000
- Escritura aleatoria 4k (IOPS): 30,000
- Responsabilidad
- Temperatura: en funcionamiento de 0 ° a 55 ° C
- Temperatura: sin funcionamiento -40° a 70°C (-40° a 158°F)
- Vibración: en funcionamiento 9.8 m/s² (1G)
- Vibración: sin funcionamiento 49 m/s² (5G)
- Choque: en funcionamiento 9,800 m/s² (1,000 G 0.5 ms, ½ sinusoidal)
- Choque: sin funcionamiento 9,800 m/s² (1,000 G 0.5 ms, ½ sinusoidal)
- Protección de pérdida de potencia
- TBW de resistencia: 3.7 PB (200 GB), 7.3 PB (400 GB), 14.6 PB (800 GB), 29.2 PB (1.6 TB)
- MTTF: 2 millones de horas
- Dimensiones (An. x Pr. x Al.): 69.85 mm x 100 mm x 7.0 mm
- Peso: 70g
- Garantía limitada de 5 año
Descripción general del video
Diseño y construcción
Mientras que los SSD empresariales de alto rendimiento generalmente usan un chasis de 15 mm, el Toshiba PX02SM usa un diseño de 7 mm (excepto el modelo de 1.6 TB, que tiene un grosor de 15 mm) y en un factor de forma de 2.5 pulgadas. El exterior de la unidad es funcional, no llamativo, y se siente resistente con un cuerpo de aluminio estampado.
En la parte frontal de la SSD PX02SM se encuentra la conexión SAS de 12 Gb/s para alimentación y datos, que es compatible con versiones anteriores de HBA SAS de 6 Gb/s.
El PX02SM utiliza un controlador TC58NC9036GTC de marca compartida de Marvell. Nuestro modelo de revisión de 400 GB también tiene 16 de los paquetes de matriz eMLC NAND de 24 nm de Toshiba, cada uno con una capacidad de 32 GB o 512 GB de flash sin formato y una capacidad sin formato de 400 GB.
Antecedentes de prueba y comparables
El Toshiba PX02SM utiliza un controlador TC58NC9036GTC de marca compartida de Marvell y NAND eMLC de 24 nm con una interfaz compatible con SAS de 12 Gb/s. Si bien nuestro protocolo también publicará los resultados de rendimiento del modelo PX02SM de 400 GB con un host SAS6 de 2 Gb/s, el mejor rendimiento para los modelos de 400 GB y 800 GB se logra a través de SAS3. El laboratorio de pruebas de StorageReview Enterprise utiliza un SuperMicro SuperStorage Server 2027R-AR24NV como nuestro banco de pruebas SAS3, que incluye:
- 2 x Intel Xeon E5-2687 v2 (3.4 GHz, caché de 25 MB, 8 núcleos)
- Chipset Intel C602
- Memoria: 256 GB (16 x 16 GB) 1333 Mhz Micron DDR3 RDIMM registrados
- Estándar de Windows Server 2012: 100 GB Micron RealSSD P400e SSD de arranque
- 3 HBA Supermicro SAS3 (controladores LSI SAS 3008)
- Arranque de 100GB Micron P400e Linux CentOS 6.3
- Arranque de Windows Server 200 Micron P400m de 2012 GB
- 100 GB Micron P400e Linux CentOS 6.3 de arranque (Sysbench) con Micron M500 960 GB para almacenamiento de base de datos
- Adaptador Mellanox ConnectX-3 de dos puertos VPI PCIe 3.0
Comparables para esta revisión:
- Hitachi SSD800MH (400 GB, controlador Intel DB29AA11B0 de marca compartida, Intel 25nm MLC NAND, 12.0 Gb/s SAS)
- OCZ Talos 2R (400 GB, controlador SandForce SF-2500, Intel 25nm MLC NAND, 6.0 Gb/s SAS)
- Hitachi SSD400M (400 GB, controlador Intel EW29AA31AA1, NAND Intel eMLC de 25 nm, SAS de 6.0 Gb/s)
- Óptimo inteligente (400 GB, controlador de terceros, Toshiba 34nm MLC NAND, 6.0 Gb/s SAS)
- STEC s842 (serie s840) (800 GB, controlador STEC 24950-15555-XC1, Toshiba MLC NAND, 6.0 Gb/s SAS)
Análisis de rendimiento de aplicaciones
Para comprender las características de rendimiento de los dispositivos de almacenamiento empresarial, es fundamental modelar la infraestructura y las cargas de trabajo de las aplicaciones que se encuentran habitualmente en entornos de producción reales. Por lo tanto, nuestras dos primeras pruebas de rendimiento del Toshiba PX02SM son una prueba de rendimiento de almacenamiento de bases de datos NoSQL de MarkLogic y una prueba de rendimiento de MySQL mediante SysBench.
Nuestro entorno de base de datos NoSQL MarkLogic requiere grupos de cuatro SSD con una capacidad utilizable de al menos 200 GB, ya que la base de datos NoSQL requiere aproximadamente 650 GB de espacio para sus cuatro nodos de base de datos. Nuestro protocolo utiliza un host SCST y presenta cada SSD en JBOD, con uno asignado por nodo de base de datos. La prueba se repite en 24 intervalos, lo que requiere entre 30 y 36 horas en total para los SSD de esta clase. MarkLogic registra la latencia promedio total, así como la latencia de intervalo para cada SSD.
El Toshiba PX02SM tuvo la latencia promedio más alta de cualquiera de las unidades comparables en el benchmark MarkLogic NoSQL con 3.604ms, un resultado notablemente pobre en esta prueba.
La arquitectura PX02SM no está optimizada para los patrones de acceso de nuestra carga de trabajo NoSQL, lo que desencadena latencias que se dispararon en el valor máximo normalizado de 9 ms o más en todo el protocolo.
El HGST SSD800MM mantuvo una ventaja decisiva sobre los comparables, con solo picos ocasionales durante las operaciones de combinación de lectura y combinación de escritura.
El SanDisk Optimus mantuvo la latencia para la mayoría de las operaciones por debajo de los 6 ms, con un puñado de picos que alcanzaron entre los 7 ms y los 11 ms.
El HGST SSD400M tuvo una mayor variación en la latencia que el SanDisk Optimus, con las mayores latencias durante las operaciones de escritura de diario NoSQL.
El OCZ Talos 2 R tuvo un rendimiento NoSQL similar al SSD400M, con picos de latencia entre 9 y 32 ms. Sus picos más altos ocurrieron durante las operaciones de escritura de fusión.
Nuestra siguiente prueba de aplicación consiste en una prueba de la base de datos Percona MySQL mediante SysBench , que mide el rendimiento de la actividad OLTP. En esta configuración de prueba, utilizamos un grupo de Lenovo ThinkServer RD630 y cargamos un entorno de base de datos en una sola unidad. Esta prueba mide el promedio de TPS (transacciones por segundo), la latencia promedio y la latencia promedio del percentil 99 en un rango de 2 a 32 hilos. Percona y MariaDB utilizan las API de aplicación Fusion-io compatibles con memoria flash en las versiones más recientes de sus bases de datos, aunque para los fines de esta comparación probamos cada dispositivo en sus modos de almacenamiento en bloques "heredados".
El PX800SM de 02 GB funcionó mejor que todos los comparables de SAS2 con 1,755 transacciones por segundo en 32 subprocesos, pero detrás del Hitachi SSD800MM, que alcanzó el valor superior de MySQL TPS de 2,113 TPS.
Los resultados de latencia promedio durante el benchmark de la aplicación MySQL son similares. El Toshiba PX800SM de 02 GB ocupa el segundo lugar después del Hitachi SSD800MM, con latencias promedio que van desde 6.63 ms con 2 subprocesos hasta 18.23 ms con 32 subprocesos.
Pasando a nuestra prueba de latencia de MySQL en el peor de los casos con la carga de trabajo de OLTP, el PX02SM se mantiene firme en todo el rango de conteo de subprocesos, pero se encuentra en el medio del grupo de comparables.
Análisis de carga de trabajo sintética empresarial
El rendimiento de la memoria flash varía a medida que la unidad se adapta a su carga de trabajo, lo que significa que el almacenamiento flash debe preacondicionarse antes de cada una de las pruebas de rendimiento sintéticas de fio para garantizar la precisión de dichas pruebas. Cada una de las unidades comparables se borra de forma segura utilizando las herramientas del fabricante y se preacondiciona hasta alcanzar un estado estable con una carga pesada de 16 subprocesos y una cola de 16 subprocesos pendientes.
Pruebas de preacondicionamiento y de estado estacionario primario:
- Rendimiento (lectura+escritura de IOPS agregado)
- Latencia promedio (latencia de lectura y escritura promediadas juntas)
- Latencia máxima (máxima latencia de lectura o escritura)
- Desviación estándar de latencia (desviación estándar de lectura+escritura promediada)
Una vez que se completa el preacondicionamiento, cada dispositivo se prueba en intervalos a través de múltiples perfiles de profundidad de subprocesos/colas para mostrar el rendimiento con un uso ligero y pesado. Nuestro análisis de carga de trabajo sintético para el Toshiba PX02SM utiliza dos perfiles que se utilizan ampliamente en las especificaciones y los puntos de referencia del fabricante.
- 4k
- 100 % de lectura y 100 % de escritura
- 8k
- 70 % de lectura/30 % de escritura
Si bien el PX02SM no pudo igualar el rendimiento del SSD800MM de HGST durante el preacondicionamiento de 4k, ambas capacidades del PX02SM pudieron alcanzar una velocidad de ráfaga de 50,000 29,000 IOPS antes de reducirse a aproximadamente XNUMX XNUMX IOPS en estado estable.
Con una carga de 16 subprocesos y una profundidad de cola de 16, el PX02SM alcanzó latencias de ráfaga de aproximadamente 5 ms antes de estabilizarse cerca de 8.7 ms, solo por detrás de los comparables HGST.
Las latencias máximas medidas durante el preacondicionamiento de 4k siguieron el mismo patrón: Toshiba PX02SM es capaz de mantener una ventaja constante sobre la competencia, excepto por HGST SSD800MM y SSD400M, que mantuvieron los valores máximos más bajos.
Los resultados de la desviación estándar facilitan ver qué tan consistentes fueron las latencias a lo largo del proceso de preacondicionamiento. Estos resultados no revelaron ninguna sorpresa, ya que las dos unidades PX02SM comenzaron el proceso cerca de los 2.4 ms y alcanzaron el estado estable con una desviación estándar de latencia cercana a los 5.1 ms para el modelo de 800 GB y de 5.8 ms para el modelo de 400 GB.
Después de completar el proceso de preacondicionamiento, el HGST SSD800MM tomó la posición líder en rendimiento de 4k. El Toshiba PX02SM también tuvo un desempeño sólido con nuestro banco de pruebas SAS3, particularmente para operaciones de lectura de 4k donde logró 109,135 400 IOPS en su formato de 108,633 GB y 800 XNUMX IOPS como unidad de XNUMX GB.
Mientras que el SSD800MM tiene las latencias promedio más bajas de 4k en operaciones de lectura y escritura, el PX02SM demuestra una competencia para operaciones de lectura pequeñas, manteniendo las latencias promedio en 2.34 ms y 2.35 ms en el banco de pruebas SAS3. Los resultados de latencia promedio de 4k también revelan la diferencia que marcan el host y el HBA, con latencias de lectura ligeramente más bajas a través de SAS6 de 2 Gb/s que de SAS12 de 3 Gb/s.
Las latencias máximas medidas durante nuestro punto de referencia sintético 4k colocan al Toshiba PX02SM cerca del medio del paquete de comparables.
Los cálculos de desviación estándar de 4k reflejan el rendimiento de latencia constante del Toshiba PX02SM durante la prueba, con resultados que colocan al PX02SM por delante de toda la competencia, excepto el SSD800MM, independientemente de si se comparó con nuestro host SAS de 6 Gb/s o 12 Gb/s.
Nuestra siguiente carga de trabajo usa transferencias de 8k con una proporción de 70 % de operaciones de lectura y 30 % de operaciones de escritura. El PX02SM comenzó a preacondicionarse para este punto de referencia con una ráfaga de aproximadamente 75,000 41,000 IOPS en el segundo lugar antes de establecerse en un estado estable cerca de 400 43,000 IOPS para el modelo de 800 GB y XNUMX XNUMX IOPS para el modelo de XNUMX GB.
El Toshiba PX02SM comenzó el preacondicionamiento de 8k 70/30 con una latencia promedio de 3.42 ms que aumentó a 6.22 ms para nuestra unidad de revisión de 400 GB y 5.96 ms para nuestra unidad de 800 GB, lo que lo ubica detrás del mejor SSD800MM de HGST en su clase y cerca del STEC s842.
Con solo un puñado de picos, el PX02SM continúa manteniendo sólidos resultados de latencia máxima durante el preacondicionamiento, terminando cerca de 36 ms para la unidad de 400 GB y 40 ms para el modelo de 800 GB.
Al comienzo de la curva de preacondicionamiento, el PX02SM (tanto capacidades como generaciones SAS) puede lograr latencias más consistentes que el SSD800MM cuando se accede a este último a través de SAS2, pero esta ventaja desaparece al final del preacondicionamiento cuando el PX02SM toma su lugar habitual. segundo lugar en los resultados de la desviación estándar.
Una vez que las unidades están preacondicionadas, el punto de referencia de rendimiento de 8k 70/30 varía la intensidad de la carga de trabajo desde 2 subprocesos y 2 colas hasta 16 subprocesos y 16 colas. Al medir el rendimiento de 8k, el PX02SM no obtuvo muchos beneficios del cambio a SAS de 12 Gb/s, pero mantuvo un sólido segundo lugar a pesar de todo. Con la carga de trabajo máxima, el PX400SM de 02 GB alcanzó 40,887 800 IOPS y el modelo de 42,589 GB alcanzó XNUMX XNUMX IOPS.
Las latencias promedio en la prueba 8k 70/30 se mantuvieron más altas que las de los comparables HGST SSD800MM y casi a la par con el STEC s842.
Con recuentos de subprocesos y profundidades de cola más bajos, las latencias máximas registradas durante nuestro benchmark sintético de 8k dificultan la distinción entre Toshiba PX02SM, HGST SSD800MM y STEC s842. Con un mayor número de subprocesos, el SSD800MM recupera su ventaja decisiva y el PX02SM se aleja del STEC s842.
Los gráficos de desviación estándar para la latencia durante la prueba 8k 70/30 no revelan ningún punto débil en el rendimiento del PX02SM. Los resultados del PX02SM de 12 Gb/s escalan desde 0.27 ms con 2 subprocesos y una profundidad de cola de 2, hasta aproximadamente 3.7 ms con las cargas de trabajo más intensivas.
Conclusión
El PX02SM es uno de los nuevos SSD empresariales de alto rendimiento de Toshiba, con conectividad SAS de 12 Gb/s, eMLC NAND y una gama de capacidades de hasta 1.6 TB que ayudan a que sea adecuado para una amplia gama de aplicaciones. A excepción de la edición de 1.6 TB, el PX02SM también se destaca por su altura de 7 mm que también abre puertas y ranuras para la unidad. La arquitectura PX02SM de Toshiba también ofrece algunas características útiles, como la protección contra pérdida de energía para proteger los datos en tránsito.
El PX02SM superó constantemente a la mayoría de los SSD eMLC comparables en los puntos de referencia sintéticos, con cifras de estado estable que a menudo eran competitivas con las velocidades de ráfaga de otras unidades eMLC (con la excepción del HGST SSD800MM). Sin embargo, en nuestro punto de referencia MarkLogic NoSQL, la unidad se desempeñó en la parte inferior del paquete entre los comparables para todas las operaciones. El PX02SM se redimió hasta cierto punto durante una prueba de rendimiento de OLTP en MySQL, con resultados que no igualaron el éxito de su punto de referencia sintético, pero mantuvieron un rendimiento sólido en segundo lugar después del SSD800MM.
Ventajas
- Sólidos resultados en benchmarks sintéticos y rendimiento de MySQL
- Altura de la unidad de 7 mm para la mayoría de las capacidades
Desventajas
- Rendimiento notablemente bajo en el benchmark NoSQL
Lo más importante es...
El PX02SM es un SSD empresarial versátil que refleja las fortalezas de la ingeniería eMLC de Toshiba. Se desempeña en pruebas sintéticas y en el entorno MySQL a pesar de una mala actuación con NoSQL.
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