El Toshiba PX02SS es un SSD empresarial de 2.5 pulgadas diseñado para cargas de trabajo de transacciones intensivas que incluyen aplicaciones de base de datos OLTP y cuenta con una interfaz SAS12 de 3 Gb/s de doble puerto. El PX02SS está disponible en capacidades de 100 GB, 200 GB, 400 GB y 800 GB y ofrece una resistencia de escritura notable entre su clase debido a una arquitectura eMLC de 24 nm de Toshiba sobreaprovisionada. El Toshiba PX02SS se especifica para 5.48 PB de bytes totales escritos para la edición de 100 GB hasta 43.8 PB TBW para el SSD de 800 GB.
El Toshiba PX02SS es un SSD empresarial de 2.5 pulgadas diseñado para cargas de trabajo de transacciones intensivas que incluyen aplicaciones de base de datos OLTP y cuenta con una interfaz SAS12 de 3 Gb/s de doble puerto. El PX02SS está disponible en capacidades de 100 GB, 200 GB, 400 GB y 800 GB y ofrece una resistencia de escritura notable entre su clase debido a una arquitectura eMLC de 24 nm de Toshiba sobreaprovisionada. El Toshiba PX02SS se especifica para 5.48 PB de bytes totales escritos para la edición de 100 GB hasta 43.8 PB TBW para el SSD de 800 GB.
En 2013, Toshiba presentó una gama de nuevas ofertas de SSD y luego inauguró 2014 con completando su adquisición de OCZ Technology, uno de varios fabricantes que utilizan la memoria NAND de Toshiba en sus unidades. El patrón es claro: Toshiba está aumentando su alcance como fabricante de SSD por derecho propio. Junto con Toshiba PX02SM que también revisamos recientemente, el PX02SS es parte de la nueva serie PX de Toshiba de SSD empresariales SAS12 de 3 Gb/s que comparte algunas funciones y diseño en toda la serie.
Al igual que el PX02SM, el PX02SS está disponible como unidad estándar o con tecnología de autocifrado, e incluye la función de corrección de errores ECC en capas de código cuádruple de Toshiba y protección contra pérdida de energía. Las principales diferencias entre los dos están relacionadas en gran medida con la resistencia; el SS está diseñado simplemente para cargas de trabajo más intensivas en escritura. Con una capacidad máxima de 800 GB, el SS puede manejar casi 44 TBW. El SM, por otro lado, renuncia a la resistencia y está diseñado para cargas de trabajo más equilibradas y, como resultado, puede alcanzar una capacidad máxima de 1.6 TB. Ambos SSD tienen una garantía de cinco años.
Nuestra revisión del PX02SS incluye cuatro unidades de 400 GB de capacidad.
Toshiba PX02SS Especificaciones
- Capacidades (Modelo Estándar, Modelo de Seguridad)
- 100GB (PX02SSF010, PX02SSU010)
- 200GB (PX02SSF020, PX02SSU020)
- 400GB (PX02SSF040, PX02SSU040)
- 800GB (PX02SSB080, PX02SSQ080)
- Tecnología NAND: 24nm eMLC
- Interfaz de la unidad: SAS 12 Gb/seg, puerto dual
- Tamaño del sector: 512B, 520B, 528B, 4096B, 4104B, 4160B y 4224B
- Desempeno
- Lectura aleatoria de 4 KiB (sostenida): 130,000 XNUMX IOPS
- Escritura aleatoria de 4 KiB (sostenida): 42,000 XNUMX IOPS
- Lectura/escritura aleatoria 4/70 de 30 KiB (sostenida): 80,000 XNUMX IOPS
- Lectura secuencial de 64 KiB (sostenida):
- 100 GB, 200 GB, 400 GB: 1,100 MiB/s (modelo estándar), 910 MiB/s (modelo de seguridad)
- 800 GB: 1,060 MiB/s (modelo estándar), 910 MiB/s (modelo de seguridad)
- Escritura secuencial de 64 KiB (sostenida): 410 MiB/s
- Voltaje: 5V (+/- 5%), 12V (+/- 5%)
- El consumo de energía:
- 100 GB, 200 GB, 400 GB: 2.7 W típ.
- 800 GB: 3.6 W típico.
- Eficiencia de consumo de energía:
- 100 GB, 200 GB, 400 GB: 19,500 XNUMX IOPS/W
- 800 GB: 24,400 XNUMX IOPS/W
- Dimensiones (ancho) x (profundidad) x (alto)
- 100 GB, 200 GB, 400 GB: 69.85 mm x 100.45 mm x 7.0 mm
- 800 GB: 69.85 mm x 100.45 mm x 15.0 mm
- Peso:
- 100 GB, 200 GB, 400 GB: 70 g (máx.)
- 800 GB: 170 g (máx.)
- Temperatura – En funcionamiento: 0° a 55°C
- Temperatura – Sin funcionamiento: -40° a 70°C
- Vibración – En funcionamiento: 21.27 m/s²
- Vibración – Sin funcionamiento: 159.74 m/s²
- Choque: en funcionamiento: 9,800 m/s² (1,000 G 0.5 ms, ½ sinusoidal)
- Impacto: sin funcionamiento: 9,800 m/s² (1,000 G 0.5 ms, ½ sinusoidal)
- Protección de pérdida de potencia
- Vida útil del producto: 5 años o el total máximo de bytes escritos (TBW) por capacidad del modelo
- 100 GB: 5.475 PB TBW
- 200 GB: 10.95 PB TBW
- 400 GB: 21.9 PB TBW
- 800 GB: 43.8 PB TBW
Diseño y construcción
Muchos de los nuevos SSD empresariales de Toshiba utilizan una altura z de 7 mm en lugar de 15 mm, que sigue siendo el factor de forma dominante entre sus competidores. El PX02SS utiliza un cuerpo de aluminio estampado de 2.5 pulgadas y 7 mm para todas las capacidades, excepto el modelo de 800 GB, que utiliza un chasis de 15 mm.
El PX02SS utiliza una interfaz SAS12 de 3 Gb/s de doble puerto que generalmente es compatible con versiones anteriores de backplanes SAS6 de 2 Gb/s, aunque en el caso del PX02SS, Toshiba varía ligeramente de la especificación SAS2. En nuestro caso, descubrimos que nuestro Lenovo ThinkServer, que cumple con el protocolo SAS2 con respecto a la función de desactivación de energía, no encendía el SSD PX02SS. El SSD PX02SS se diseñó para sistemas SAS3 y otros servidores SAS2 que no cumplen totalmente y que dejan abierta la conexión Power Disable. El remedio para usar el PX02SS en escenarios con hardware SAS2 totalmente compatible es elegir una versión especial del SSD que pueda solucionar esa diferencia, o cortando y quitando físicamente una resistencia del SSD manualmente para que no detecte ese circuito de desactivación de energía.
En el interior, hay un controlador compatible Marvell TC58NC9036GTC SAS 12Gb/s de marca compartida, el mismo que el PX02SM. Nuestro modelo de revisión de 400 GB también tiene 16 paquetes de matriz eMLC Toshiba NAND de 24 nm.
Antecedentes de prueba y comparables
El PX02SS utiliza un controlador Marvell TC58NC9036GTC y Toshiba eMLC NAND de 24 nm con una interfaz que admite SAS 12 Gb/s. 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, 2 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
Para tener una idea de cómo se compara el PX02SS con otros SSD eMLC que actualmente están disponibles con una interfaz SAS de 12 Gb/s, trazaremos los resultados de nuestras pruebas del PX02SS junto con los de las ediciones de 400 GB y 800 GB del Toshiba PX02SM y el SSD800MM de HGST:
- Hitachi SSD800MH (400 GB, controlador Intel DB29AA11B0 de marca compartida, Intel 25nm MLC NAND, 12.0 Gb/s SAS)
- Toshiba PX02SM (400 GB, controlador TC58NC9036GTC de marca compartida de Marvell, NAND eMLC de 24 nm de Toshiba, SAS de 12 Gb/s)
- Toshiba PX02SM (800 GB, controlador TC58NC9036GTC de marca compartida de Marvell, NAND eMLC de 24 nm de Toshiba, SAS de 12 Gb/s)
Análisis de rendimiento de aplicaciones
Para comprender las características de rendimiento de los dispositivos de almacenamiento empresarial, es esencial modelar la infraestructura y las cargas de trabajo de las aplicaciones que se encuentran en los entornos de producción en vivo. Nuestros primeros tres puntos de referencia del Toshiba PX02SS son, por lo tanto, el Evaluación comparativa de almacenamiento de base de datos NoSQL de MarkLogic, Rendimiento de MySQL OLTP a través de SysBench y Rendimiento de OLTP de Microsoft SQL Server con una carga de trabajo de TCP-C simulada.
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.
Al Toshiba PX02SS le fue bien en nuestra evaluación comparativa de la base de datos MarkLogic NoSQL, quedando detrás del Hitachi SSD800MM, pero con una sólida ventaja por delante de su hermano, el PX02SM.
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 PX02SS mejoró sustancialmente con respecto a lo que registramos anteriormente en el SSD PX02SM SAS3. Gran parte de su latencia se mantuvo por debajo de los 10 ms durante la 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 siguiente punto de referencia de la aplicación consiste en una base de datos Percona MySQL OLTP medida a través de SysBench. En esta configuración, usamos un grupo de Lenovo ThinkServer RD630s como clientes de base de datos y el entorno de base de datos almacenado 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 subprocesos. Percona y MariaDB están utilizando las API de aplicaciones compatibles con flash Fusion-io 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 bloque "heredados".
El Toshiba PX02SS se distinguió como el mejor desempeño general en nuestro benchmark de MySQL una vez que la carga de trabajo aumentó más allá de los cuatro subprocesos. El HGST SSD800MM se mantuvo competitivo con el PX02SS a lo largo de su desempeño en segundo lugar.
Por encima de tres subprocesos, el PX02SS también supera ligeramente al HGST SSD800MM en términos de latencia promedio durante el benchmark MySQL OLTP.
Cuando se enfrentó al peor de los casos de latencia durante la evaluación comparativa de MySQL, el Toshiba PX02SS obtuvo un rendimiento en segundo lugar que coincidió de cerca con las latencias del percentil 99 del Toshiba PX02SM de 800 GB.
Protocolo de prueba OLTP de Microsoft SQL Server de StorageReview emplea el borrador actual del Benchmark C (TPC-C) del Transaction Processing Performance Council, un benchmark de procesamiento de transacciones en línea que simula las actividades que se encuentran en entornos de aplicaciones complejos. El punto de referencia TPC-C se acerca más que los puntos de referencia de rendimiento sintéticos para medir las fortalezas de rendimiento y los cuellos de botella de la infraestructura de almacenamiento en entornos de bases de datos. Nuestro protocolo de SQL Server utiliza una base de datos de SQL Server de 685 GB (escala de 3,000) y mide el rendimiento transaccional y la latencia con una carga de 30,000 XNUMX VU.
Para esta revisión, comparamos las tres plataformas SSD, cada una configurada como un espacio de almacenamiento reflejado por Windows Server. El HGST tomó la delantera con 6,315.4 transacciones por segundo para 30 usuarios, con ambos comparables de Toshiba a 100TPS del rendimiento del SSD800MM.
Los resultados de latencia durante la carga de trabajo de Microsoft SQL TPC-C revelan diferencias más significativas entre los dos fabricantes, ya que HGST SSD800MM mantiene una ventaja de latencia dominante sobre PX02SM y PX02SS.
Análisis de carga de trabajo sintética empresarial
El rendimiento de la memoria flash varía a medida que la unidad se acondiciona a su carga de trabajo, lo que significa que el almacenamiento flash se debe acondicionar antes de cada uno de los puntos de referencia sintéticos fio para garantizar que los puntos de referencia sean exactos. Cada una de las unidades comparables se borra de forma segura utilizando las herramientas del proveedor y se preacondicionan en estado estable con una carga pesada de 16 subprocesos y una cola pendiente de 16 por subproceso.
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 PX02SS utiliza dos perfiles que se utilizan ampliamente en las especificaciones y puntos de referencia del fabricante.
- 4k
- 100 % de lectura y 100 % de escritura
- 8k
- 70 % de lectura/30 % de escritura
En ningún momento durante el preacondicionamiento para el punto de referencia sintético 4k, el PX02SS igualó el rendimiento de rendimiento del HGST SSD800MM, pero mantuvo el rendimiento de ráfaga por más tiempo que sus pares PX02SM y alcanzó un estado estable con un rendimiento notablemente más alto que cualquiera de los PX02SM.
Los resultados de latencia promedio durante el preacondicionamiento de 4k también sugieren que el PX02SS puede ofrecer latencias más estrictas que el PX02SM para operaciones de escritura. El PX02SS proporciona una explosión de rendimiento de baja latencia que dura casi 90 minutos y luego se establece rápidamente en un rendimiento de latencia promedio constante por debajo de los 6 ms.
El PX02SS continúa brindando un sólido segundo lugar después del HGST SSD800MM en nuestra revisión de los valores máximos de latencia de la operación de preacondicionamiento de 4k.
Los resultados de la desviación estándar facilitan la visualización de la consistencia de las latencias medidas durante todo el proceso de preacondicionamiento. Si bien no es tan estable como el HGST comparable, el Toshiba PX02SS tiene las latencias de preacondicionamiento más consistentes entre los otros SSD eMLC SAS de 12 Gb/s que hemos evaluado hasta la fecha.
Con el preacondicionamiento para los puntos de referencia de 4k completo, el PX02SS alcanzó 117,204 42,507 IOPS de lectura y 800 XNUMX IOPS de escritura, colocándolo en segundo lugar después del HGST SSDXNUMXMM.
El PX02SS experimentó una latencia promedio de 2.18 ms para operaciones de lectura y 6.02 ms para operaciones de escritura en el punto de referencia de 4k.
El PX02SS tuvo los mejores valores de latencia de lectura máxima entre los comparables con 13.3 ms. El SSD800MM salió adelante con una latencia de escritura máxima de 39.0 ms.
El PX02SS mantuvo resultados de latencia más consistentes que cualquiera de los otros dos SSD Toshiba que hemos evaluado en el banco de pruebas SAS3 hasta la fecha.
Nuestra siguiente carga de trabajo usa transferencias de 8k con una proporción de 70 % de operaciones de lectura y 30 % de operaciones de escritura. Después de un período de ráfaga en el que el HGST SSD800MM y el Toshiba PX02SS compitieron por el mejor rendimiento, las unidades alcanzaron el estado estable con el PX02SS en un segundo cercano al SSD800MM con cerca de 62,500 XNUMX IOPS.
Los resultados de latencia promedio del preacondicionamiento de 8k 70/30 reflejan la misma competitividad inicial entre el PX02SS y el SSD800MM durante la ráfaga, seguido por el PX02SS que mantiene un desempeño consistente en el segundo lugar.
En términos de las latencias máximas medidas durante el preacondicionamiento de 8k 70/30, el Toshiba PX02SS se parecía mucho más a los comparables PX02SM que al SSD800MM de HGST a medida que las unidades se acercaban al estado estable.
En términos de desviación estándar para las latencias promediadas, el PX02SS pasa la mayor parte del período de preacondicionamiento en segundo lugar después del HGST SSD800MM.
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 un rendimiento de 8k, el PX02SS supera al SSD800MM en muchas cargas de trabajo.
Al medir la latencia promedio en un rango de recuentos de subprocesos y profundidades de cola con operaciones de 8k 70/30, el PX02SS se parece mucho más al HGST comparable que los otros SSD eMLC de Toshiba.
Los valores máximos de latencia durante el punto de referencia de 8k 70/30 fueron menos decisivos, aunque el HGST SSD800MM comenzó a superar claramente a los otros comparables en la carga de trabajo máxima.
Los cálculos de desviación estándar indican que el Toshiba PX02SS experimentó resultados de latencia más consistentes durante el punto de referencia de 8k 70/30 que el PX02SM, pero no pudo ofrecer un rango de variación tan estrecho como el HGST SSD800MM.
Conclusión
Toshiba está ampliando su papel en el mercado de SSD al mismo tiempo que las SSD empresariales comienzan la migración de SAS6 de 2 Gb/s a SAS12 de 3 Gb/s. La serie PX de SSD eMLC brinda a Toshiba la oportunidad de presentar una línea de SSD empresarial ampliada que puede demostrar su capacidad interna para diseñar su MLC NAND ampliamente utilizado en unidades de la marca Toshiba que aprovechan el mayor ancho de banda del estándar SAS3. . La amplitud de su cartera también significa que tienen una solución para casi todos los casos de uso populares de SSD.
El SSD800MM de HGST sigue siendo el SSD SAS3 de mayor rendimiento que hemos evaluado en la mayoría de las pruebas, pero el PX02SS ocupa un segundo lugar decisivo en nuestro análisis de este mercado emergente. Renunciando a la mitad de las capacidades del PX02SM, el Toshiba PX02SS obtiene notables mejoras de rendimiento en todos los ámbitos con respecto a su hermano de la serie PX. El PX02SS también puede ofrecer una alta resistencia de escritura, lo que también atraerá a los clientes que buscan SSD de alto rendimiento para entornos intensivos, como las bases de datos OLTP de producción. De hecho, el PX02SS se desempeñó muy bien en nuestro benchmark Sysbench MySQL OLTP, superando al HGST SSD800MM. También vimos un sólido rendimiento de profundidad de cola baja del PX02SS en nuestra carga de trabajo mixta de 8k 70/30, lo que lo colocó a la cabeza hasta los niveles más altos de subprocesos/colas. La única decepción se produjo en las pruebas de SQL, donde la unidad funcionó bien en términos de TPS, pero registró latencias más altas de lo esperado.
Ventajas
- Larga resistencia en términos de vida útil total de bytes escritos
- Buen rendimiento constante en todos los puntos de referencia
- El factor de forma de 7 mm le da más flexibilidad en la implementación
Contras
- Resultados de latencia deficientes en el banco de pruebas OLTP de SQL Server
- Limitado a 800 GB de capacidad máxima
- No es totalmente compatible con SAS2 en lo que respecta a la función de desactivación de energía
Lo más importante es...
El PX02SS pone a trabajar la arquitectura eMLC NAND y la serie PX de Toshiba, en un SSD orientado al rendimiento que demuestra la utilidad del estándar SAS12 de 3 Gb/s al tiempo que ofrece alta resistencia para aplicaciones de escritura intensiva.
Página del producto Toshiba PX02SS
