La série de disques durs d'entreprise Toshiba MG04SCA exploite un facteur de forme de 3.5", une broche de 7,200 5 tr/min et une interface SAS dans des capacités allant jusqu'à 205 To. Le disque est capable d'un débit allant jusqu'à 5 Mo/s dans la capacité de 1 To, qui utilise cinq plateaux de 800 To (le la génération précédente utilisait 04 Go/plateau). Le MG4SCA est également le premier disque dur d'entreprise à être livré avec des longueurs de secteur natives de XNUMXK, bien qu'un modèle AF soit également disponible. Toshiba propose également ce qu'ils appellent la "technologie de cache en écriture persistante" avec les disques, qui offre des gains de performance et de fiabilité des données.
Le cache d'écriture persistant (PWC) permet de conserver les données non encore écrites sur le support de stockage en cas de coupure de courant. Cette fonctionnalité est particulièrement utile pour les disques au format avancé prenant en charge les secteurs 512 (512e) émulés. Lorsqu'une écriture non alignée se produit, une opération de « lecture-modification-écriture » (RMW) peut être nécessaire, nécessitant une rotation supplémentaire du disque pour écrire le secteur modifié sur le support de stockage. Ainsi, en cas de surtension ou de coupure de courant, l'énergie contre-électromotrice du moteur de broche alimente le circuit de protection contre la perte de données en écriture et assure également le transfert des données RMW vers la mémoire NV. Une fois le courant rétabli, les données RMW sont restaurées de la mémoire NV vers le cache d'écriture et l'opération RMW est terminée. Cette fonctionnalité contribue à limiter les incohérences entre les données transférées par l'hôte et celles écrites par le disque sur le support de stockage. Quant à son impact sur les performances de la série MG04SCA , la fonction PWC accélère les performances d'EOPS en écriture aléatoire lorsque le cache d'écriture est désactivé.
Le Toshiba MG04SCA est disponible dans des capacités de 2 To, 3 To, 4 To et 5 To et est couvert par une garantie limitée de 5 ans. Nous examinerons le 16x de la capacité de 5 To dans cette revue.
Spécifications de la série Toshiba MG04SCA
- Capacité du disque : 2 To, 3 To, 4 To, 5 To
- Interface du lecteur : SAS-2.0 (1.5 Go/s, 3.0 Go/s, 6.0 Go/s)
- Blocs logiques (LBA) :
- MG04SCAxxxA/AY : 4,096 4,160/4,224 XNUMX/XNUMX XNUMXB
- MG04SCAxxxE/EY : 512/520/528B (émulation)
- Performances
- Temps de recherche moyen (lecture) : 8.5 ms
- Temps de recherche moyen (écriture) : 9.5 ms
- Vitesse de rotation: 7,200 tr / min
- Latence moyenne : 4.17 ms
- Taux de transfert soutenu (Max.):
- 175 Mio/s (2 To)
- 185 Mio/s (3 To)
- 185 Mio/s (4 To)
- 205 Mio/s (5 To)
- Taille du tampon : tampon circulaire FIFO de 64 Mio
- Exigences d'alimentation
- Tension : +5V ± 5% , +12V ± 5 %
- Puissance de lecture/écriture : 11.3 watts
- Veille basse consommation : 6.2 watts
- Grandeur physique
- Dimensions (L)x(P)x(H) : 101.6 mm x 147 mm x 26.1 mm
- Poids : 720 g (maximum)
- Environnemental
- Temp – Fonctionnement : 5° à 55°C
- Temp – Hors fonctionnement : -40° à 70°C
- Vibration – Fonctionnement :
- 7.35 m/s² {0.75 G} (5~300 Hz)
- 2.45 m/s² {0.25 G} (300~500 Hz)
- Vibration - Hors fonctionnement : 49 m/s² {5G} (5～500 Hz)
- Choc – Fonctionnement : 686 m/s² {70G} (durée 2 ms)
- Choc - Hors fonctionnement : 2,940 300 m/s² {2 G} (durée de XNUMX ms)
- Acoustique (prêt) : 31 dB
- Fiabilité
- MTTF : 1,400,000 XNUMX heures
- Charger/Décharger : 600,000 XNUMX fois
- Condition de fonctionnement : 24 heures/jour, 7 jours/semaine
- Garantie : Garantie limitée / 5 ans (à compter de la date d'achat)
Concevoir et construire
La conception du MG04SCA est très similaire à celle des autres disques durs d'entreprise de Toshiba : il a un corps noir avec un capot supérieur en acier inoxydable comportant un autocollant avec des informations de base sur le lecteur et la marque.
Le MG04SCA est un disque dur standard de 3.5 pouces basé sur une interface SAS 6 Gbps. Les côtés du disque dur Toshiba MG04SCA comportent six trous de vis, ce qui nous permet de monter le disque.
Le disque dur Toshiba MG04SCA utilise un contrôleur LSI.
Contexte des tests et comparables
Pour nos tests, nous avons utilisé 16 disques durs Toshiba MG5SCA de 04 To. Comparaisons des disques durs d'entreprise pour cet examen :
- Seagate Constellation ES.3 4 To
- Seagate Constellation ES.2 3 To
- Toshiba 4 To SAS
- Toshiba 3 To SAS
- HGST Ultrastar He6 6 To
- Hitachi 7K4000 SAS 4 To
- Capacité Seagate Enterprise v.4 6 To
Tous les disques durs d'entreprise sont évalués sur la même plate-forme de test pour chaque test.
Pour nos tests FIO synthétiques, nous utilisons notre ThinkServer RD240 configuré avec :
- 2 x Intel Xeon X5650 (2.66 GHz, cache de 12 Mo)
- Windows Server 2008 Standard Edition R2 SP1 64 bits et CentOS 6.2 64 bits
- Jeu de puces Intel 5500+ ICH10R
- Mémoire – 8 Go (2 x 4 Go) 1333 Mhz DDR3 enregistrés RDIMM
- HBA LSI 9211 SAS/SATA 6.0Gb/s
Chaque test d'application se déroule dans un environnement unique, décrit en détail sur sa page de benchmark respective . Dans les cas où 16 disques sont testés, un JBOD iXsystems Titan 316J a été ajouté à l'environnement et connecté au cluster concerné via un câble SAS externe.
Analyse des performances des applications
Sur le marché des entreprises, il existe un écart considérable entre les performances annoncées et les performances réelles en environnement de production. Nous comprenons l'importance d'évaluer le stockage en tant que composant de systèmes plus vastes, et notamment sa réactivité lors des interactions avec les applications critiques. C'est pourquoi nous avons déployé des tests d'application, notamment pour évaluer les performances de MySQL via SysBench et celles de SQL Server via Benchmark Factory.
Notre premier test d'application consiste à tester la base de données Percona MySQL via SysBench , qui mesure les performances des opérations OLTP. Dans cette configuration, nous utilisons un groupe de serveurs Lenovo ThinkServer RD630 et chargeons un environnement de base de données sur un seul disque SATA, SAS ou PCIe, ou sur un groupe de disques durs à l'aide d'une carte RAID LSI 9286-8e. Ce test mesure le nombre moyen de transactions par seconde (TPS), la latence moyenne, ainsi que la latence moyenne au 99e percentile, pour un nombre de threads allant de 2 à 32. Percona et MariaDB utilisent les API d'application Fusion-io compatibles avec la mémoire flash dans leurs versions les plus récentes. Cependant, pour les besoins de cette comparaison, nous testons chaque système dans son mode de stockage par blocs traditionnel.
Dans notre benchmark moyen des transactions par seconde, le Toshiba MG04SCA a mal commencé et s'est retrouvé en bas du peloton avec 219.93TPS à la fin du test. Comme prévu, le plus performant ici était le Seagate Enterprise Capacity SAS avec près de 350TPS.
La mesure de la latence moyenne dans notre test Sysbench MySQL a raconté une histoire similaire, le lecteur Toshiba se retrouvant près du bas du peloton à 145.49 ms. Le plus performant ici était encore une fois le Seagate Capacity SAS.
En ce qui concerne notre pire scénario de latence MySQL (latence au 99e centile), le Toshiba MG04SCA 4K est descendu à la dernière place cette fois (416.24 ms) de 32T.
Le protocole de test OLTP Microsoft SQL Server de StorageReview utilise la version préliminaire actuelle du benchmark TPC-C (Transaction Processing Performance Council's Benchmark C), un benchmark de traitement transactionnel en ligne qui simule les activités rencontrées dans des environnements applicatifs complexes. Le benchmark TPC-C est plus représentatif que les benchmarks de performance synthétiques des performances réelles, permettant d'évaluer au mieux les points forts et les goulots d'étranglement de l'infrastructure de stockage dans les environnements de bases de données. Pour ce test, notre protocole SQL Server utilise une base de données SQL Server de 333 Go (échelle 1 500) et mesure les performances transactionnelles et la latence sous une charge de 15 000 utilisateurs virtuels.
Comme lors du test Sysbench, le classement était sensiblement le même en termes de performances transactionnelles ; le Toshiba MG04SCA se situait avant-dernier avec 2 822,8 TPS.
Les résultats ont été mis en miroir lors de notre benchmark de latence moyenne de sortie SQL. Ici, le disque Toshiba s'est de nouveau classé troisième dernier avec 574 ms. Sans surprise, Seagate Enterprise Capacity SAS a de nouveau terminé premier.
Analyse synthétique de la charge de travail d'entreprise
Notre processus de référence de disque dur d'entreprise préconditionne chaque disque en état stable avec la même charge de travail avec laquelle l'appareil sera testé sous une charge lourde de 16 threads avec une file d'attente exceptionnelle de 16 par thread, puis testé à intervalles définis dans plusieurs threads/files d'attente. profils de profondeur pour montrer les performances en utilisation légère et intensive. Étant donné que les disques durs atteignent très rapidement leur niveau de performance nominal, nous ne représentons graphiquement que les principales sections de chaque test.
Tests primaires en régime permanent :
- Débit (agrégat IOPS lecture + écriture)
- Latence moyenne (latence de lecture + écriture moyennée ensemble)
- Latence maximale (latence maximale de lecture ou d'écriture)
- Écart-type de latence (écart-type de lecture + écriture moyenné ensemble)
Notre analyse de charge de travail synthétique d'entreprise comprend quatre profils basés sur des tâches réelles. Ces profils ont été développés pour faciliter la comparaison avec nos références passées ainsi qu'avec des valeurs largement publiées telles que la vitesse de lecture et d'écriture maximale de 4K et 8K 70/30, qui est couramment utilisée pour les disques d'entreprise.
- 4K
- 100 % de lecture ou 100 % d'écriture
- 100% 4K
- 8K70/30
- 70 % de lecture, 30 % d'écriture
- 100% 8K
- 128K (séquentiel)
- 100 % de lecture ou 100 % d'écriture
- 100% 128K
Dans la première de nos charges de travail d'entreprise, nous avons mesuré un long échantillon de performances 4k aléatoires avec 100 % d'écriture et 100 % d'activité de lecture pour obtenir nos résultats d'E/S aléatoires soutenus de pointe. Ici, le Toshiba MG04SCA a affiché un impressionnant 271 IOPS en écriture et 277 IOPS en lecture, prenant la première place dans les deux catégories.
Encore une fois, le lecteur Toshiba était le lecteur le plus rapide dans les fonctions de lecture et d'écriture en ce qui concerne la latence moyenne. Dans ce benchmark, il n'a obtenu que 922.48 ms en lecture et 940.94 ms en écriture, le deuxième meilleur disque étant le Seagate Enterprise Capacity v.4.
En regardant les lectures Max Latency, le lecteur Toshiba a pris un peu de recul en termes de performances avec 3,903 2,634 ms de lecture et XNUMX XNUMX ms d'écriture se plaçant en plein milieu du peloton.
Dans notre écart-type de référence, le Toshiba MG04SCA a de nouveau affiché des chiffres le plaçant au milieu de notre classement (304.99 ms en écriture, 484.15 en lecture).
Par rapport à la charge de travail fixe à 16 threads et 16 files d'attente que nous avons effectuée lors du test d'écriture 100 % 4k, nos profils de charge de travail mixtes adaptent les performances à une large gamme de combinaisons thread/file d'attente. Dans ces tests, nous couvrons l'intensité de la charge de travail de 2 threads et 2 files d'attente jusqu'à 16 threads et 16 files d'attente. Le Toshiba MG04SCA était l'un des meilleurs disques testés dans les benchmarks étendus 8k 70/30.
En débit, le Toshiba MG04SCA était le plus performant avec 282 IOPS à la fin du test à 16T16Q. La plupart des autres disques ont dépassé la barre des 200 IOPS, à l'exception du Seagate Constellation 3 To.
Dans notre benchmark de latence moyenne, le disque Toshiba MG04SCA était une fois de plus en tête du classement, avec 905.23 ms, le seul disque à rester sous la barre des 1000 ms tout au long du test.
Lors de l'enregistrement de la latence maximale, la plupart des disques ont montré des performances assez incohérentes. Cela étant dit, le Toshiba MG04SCA s'est classé deuxième par 16T16Q, avec une latence de 3,438.76 3 ms. Le Seagate Constellation ES.4 3,286.2 To avait les performances les plus rapides à la fin du test avec XNUMX XNUMX ms.
Le disque Toshiba a montré une bonne cohérence dans l'analyse de l'écart type pendant la majorité du benchmark ; cependant, il a fallu un énorme pic à 16T16Q, se retrouvant près du bas du peloton avec un 522.34 ms relativement élevé.
Notre test Enterprise Synthetic Workload 128K est un test séquentiel de grands blocs qui montre la vitesse de transfert séquentielle la plus élevée pour un lecteur de plateau. Lorsque l'on examine les performances de 128 100 d'activité d'écriture à 100 % et de lecture à 04 %, le Toshiba MG214,155SCA s'est très bien comporté dans les fonctions de lecture et d'écriture, se classant au deuxième rang dans les deux colonnes (respectivement 214,685 4 Ko/s et 6 221,683 Ko/s). C'était juste derrière le Seagate Enterprise Capacity v.221,729 XNUMX To, qui a atteint XNUMX XNUMX Ko/s en lecture et XNUMX XNUMX Ko/s en écriture.
Conclusion
Le Toshiba MG04SCA est un disque dur d'entreprise de 3.5 pouces conçu pour des cas d'utilisation tels que les charges de travail critiques de milieu de gamme et de proximité avec des points de capacité allant jusqu'à 5 To. Le MG04SCA est également le premier disque dur d'entreprise équipé de longueurs de secteur natives 4K ainsi qu'une version AF pour élargir les cas d'utilisation. Toshiba a équipé sa gamme de disques de fonctionnalités utiles telles que le cache d'écriture persistant et l'effacement cryptographique «instantané» (SIE), qui permet d'effacer rapidement les disques en cas de besoin. Le premier aide à protéger contre la perte de données lors d'une coupure de courant soudaine ainsi qu'à améliorer les performances et la fiabilité globale des données.
En examinant les spécificités de ses performances, le Toshiba MG04SCA a bien performé dans nos tests synthétiques, mais n'a pas été aussi fort dans nos tests d'application. Il affichait des chiffres en tête de notre classement dans bon nombre de nos charges de travail FIO. Dans nos benchmarks 4k, le disque Toshiba a pris la première place dans nos catégories de débit (271 IOPS en écriture et 277 IOPS en lecture) et de latence moyenne (922.48 ms en lecture et 940.94 ms en écriture). Notre charge de travail 8K 70/30, où nous couvrons l'intensité de la charge de travail de 2 threads et 2 files d'attente jusqu'à 16 threads et 16 files d'attente, montre que le Toshiba MG04SCA est l'un des meilleurs disques testés avec les meilleurs honneurs en termes de débit (282 IOPS) et de latence moyenne. (905.23 ms) à la fin de la profondeur de la file d'attente. Du côté des applications plus pratiques, cependant, le lecteur Toshiba n'a pas très bien réussi dans nos tests SQL Server ou MySQL. Il est arrivé vers le bas dans les deux domaines, se glissant derrière les modèles Seagate 6 To plus compétitifs.
Le lecteur a également rencontré des problèmes de compatibilité dans notre laboratoire, en raison du formatage 4K. Nous avons rencontré des problèmes où certaines cartes RAID, y compris la populaire LSI 9286-8e, souffraient d'erreurs de lecture/écriture lors de la connexion à un JBOD chargé avec ces disques. Nous avons finalement opté pour un SAS3 LSI 9380-8e plus récent qui ne semblait pas souffrir des mêmes problèmes. Un autre vent contraire contre Toshiba est que leur capacité est en retard par rapport au reste de l'industrie. Alors que d'autres ont des offres de 6 To et 8-10 To pour les cas d'utilisation à l'échelle du Web, les offres haut de gamme de 5 To de Toshiba semblent un peu légères. Cela dit, il existe de nombreux cas où l'utilisateur n'a tout simplement pas besoin de disques de 6 To ou plus et que 5 To suffisent pour répondre à ses besoins. Lorsque le prix du MG04SCA est bon, c'est certainement une option viable pour les besoins de stockage en vrac sur des plates-formes pour lesquelles il a été qualifié pour la compatibilité.
Avantages
- Forte performance synthétique
- Le cache en écriture persistant améliore les performances lorsque le cache en écriture traditionnel est désactivé
Inconvénients
- Faibles performances des applications dans SQL Server et MySQL
- La capacité haut de gamme est inférieure à celle des concurrents
- Problèmes de compatibilité d'hôte possibles
Conclusion
Le Toshiba MG04SCA innove en tant que premier disque dur d'entreprise natif 4K et dispose d'un ensemble complet de fonctionnalités pour les centres de données qui souhaitent des performances modérées et une capacité élevée. La gamme MG04 est cependant à la traîne du marché du point de vue de la densité et, bien que les tests synthétiques semblaient bons, les performances des applications faisaient défaut. Pourtant, lorsque le prix est compétitif, le MG04SCA fait assez bien pour la plupart des tâches de stockage en vrac qu'il vaut la peine d'examiner.
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