Le Toshiba PX02SS est un SSD d'entreprise de 2.5 pouces conçu pour les charges de travail intensives en transactions, y compris les applications de base de données OLTP, et dispose d'une interface SAS12 3 Gb/s à double port. Le PX02SS est disponible en capacités de 100 Go, 200 Go, 400 Go et 800 Go et offre une endurance d'écriture remarquable parmi sa catégorie grâce à une architecture eMLC 24 nm Toshiba surdimensionnée. Le Toshiba PX02SS est spécifié pour un total de 5.48 Po d'octets écrits pour l'édition 100 Go jusqu'à 43.8 Po TBW pour le SSD de 800 Go.
Le Toshiba PX02SS est un SSD d'entreprise de 2.5 pouces conçu pour les charges de travail intensives en transactions, y compris les applications de base de données OLTP, et dispose d'une interface SAS12 3 Gb/s à double port. Le PX02SS est disponible en capacités de 100 Go, 200 Go, 400 Go et 800 Go et offre une endurance d'écriture remarquable parmi sa catégorie grâce à une architecture eMLC 24 nm Toshiba surdimensionnée. Le Toshiba PX02SS est spécifié pour un total de 5.48 Po d'octets écrits pour l'édition 100 Go jusqu'à 43.8 Po TBW pour le SSD de 800 Go.
En 2013, Toshiba a lancé une gamme de nouvelles offres SSD, puis a inauguré 2014 par finalisant son acquisition d'OCZ Technology, l'un des nombreux fabricants qui utilisent la mémoire NAND de Toshiba dans leurs disques. Le schéma est clair : Toshiba étend sa portée en tant que fabricant de SSD à part entière. Avec le Toshiba PX02SM que nous avons également testé récemment, le PX02SS fait partie de la nouvelle série PX de Toshiba de SSD d'entreprise SAS12 3 Gb/s qui partage certaines fonctionnalités et conceptions avec la série.
Comme le PX02SM, le PX02SS est disponible en tant que lecteur standard ou avec une technologie d'auto-cryptage, et dispose de la correction d'erreurs ECC à quatre couches de code et de la protection contre les coupures de courant de Toshiba. Les principales différences entre les deux sont en grande partie liées à l'endurance; le SS est simplement conçu pour des charges de travail plus intensives en écriture. À la capacité supérieure de 800 Go, le SS peut gérer près de 44 TBW. Le SM, d'autre part, abandonne l'endurance et est conçu pour des charges de travail plus équilibrées et peut ainsi atteindre une capacité de 1.6 To. Les deux SSD bénéficient d'une garantie de cinq ans.
Notre examen du PX02SS comprend quatre disques d'une capacité de 400 Go.
Spécifications du Toshiba PX02SS
- Capacités (modèle standard, modèle de sécurité)
- 100GB (PX02SSF010, PX02SSU010)
- 200GB (PX02SSF020, PX02SSU020)
- 400GB (PX02SSF040, PX02SSU040)
- 800GB (PX02SSB080, PX02SSQ080)
- Technologie NAND : eMLC 24 nm
- Interface du lecteur : SAS 12 Go/s, double port
- Taille du secteur : 512B, 520B, 528B, 4096B, 4104B, 4160B et 4224B
- Performance
- Lecture aléatoire de 4 Kio (soutenue) : 130,000 XNUMX IOPS
- Écriture aléatoire de 4 Kio (soutenue) : 42,000 XNUMX IOPS
- Lecture/écriture aléatoire 4/70 de 30 Kio (soutenue) : 80,000 XNUMX IOPS
- Lecture séquentielle de 64 Kio (soutenue) :
- 100 Go, 200 Go, 400 Go : 1,100 910 Mo/s (modèle standard), XNUMX Mo/s (modèle de sécurité)
- 800 Go : 1,060 910 Mo/s (modèle standard), XNUMX Mo/s (modèle de sécurité)
- Écriture séquentielle de 64 Kio (soutenue) : 410 Mio/s
- Tension : 5V (+/- 5%), 12V (+/- 5%)
- Consommation d'énergie:
- 100 Go, 200 Go, 400 Go : 2.7 W Typ.
- 800 Go : 3.6 W Typ.
- Efficacité de la consommation d'énergie :
- 100 Go, 200 Go, 400 Go : 19,500 XNUMX IOPS/W
- 800 Go : 24,400 XNUMX IOPS/W
- Dimensions (L)x(P)x(H)
- 100 Go, 200 Go, 400 Go : 69.85 mm x 100.45 mm x 7.0 mm
- 800 Go : 69.85 mm x 100.45 mm x 15.0 mm
- Poids:
- 100 Go, 200 Go, 400 Go : 70 g (maximum)
- 800 Go : 170 g (maximum)
- Temp – Fonctionnement : 0° à 55°C
- Temp – Hors fonctionnement : -40° à 70°C
- Vibration – En fonctionnement : 21.27 m/s²
- Vibration – hors fonctionnement : 159.74 m/s²
- Choc – En fonctionnement : 9,800 1,000 m/s² (0.5 XNUMXG XNUMX ms, ½ sinus)
- Choc - Hors fonctionnement : 9,800 1,000 m/s² (0.5 XNUMX G XNUMX ms, ½ sinus)
- Protection contre la perte de puissance
- Durée de vie du produit : 5 ans ou le nombre total maximal d'octets écrits (TBW) par capacité de modèle
- 100 Go : 5.475 Po TBW
- 200 Go : 10.95 Po TBW
- 400 Go : 21.9 Po TBW
- 800 Go : 43.8 Po TBW
Concevoir et construire
De nombreux nouveaux SSD d'entreprise de Toshiba utilisent une hauteur z de 7 mm au lieu de 15 mm, ce qui reste le facteur de forme dominant parmi ses concurrents. Le PX02SS utilise un corps en aluminium estampé de 2.5 pouces et 7 mm pour chaque capacité, à l'exception du modèle 800 Go, qui utilise un châssis de 15 mm.
Le PX02SS utilise une interface SAS12 3 Gb/s à double port qui est généralement rétrocompatible avec les fonds de panier SAS6 2 Gb/s, bien que dans le cas du PX02SS, Toshiba diffère légèrement de la spécification SAS2. Dans notre cas, nous avons constaté que notre Lenovo ThinkServer, qui est conforme au protocole SAS2 en ce qui concerne la fonction Power Disable, n'allumait pas le SSD PX02SS. Le SSD PX02SS a été conçu pour les systèmes SAS3 et d'autres serveurs SAS2 non entièrement conformes qui laissent la connexion de désactivation de l'alimentation ouverte. Le remède pour utiliser le PX02SS dans des scénarios avec du matériel SAS2 entièrement conforme consiste à choisir une version spéciale du SSD qui peut contourner cette différence, ou en coupant et en retirant physiquement une résistance du SSD manuellement pour qu'il ne détecte pas ce circuit de désactivation de l'alimentation.
À l'intérieur, il y a un contrôleur compatible Marvell co-marqué TC58NC9036GTC SAS 12Gb/s, le même que le PX02SM. Notre modèle d'examen de 400 Go comprend également 16 boîtiers de puces Toshiba NAND eMLC 24 nm.
Contexte des tests et comparables
Le PX02SS utilise un contrôleur Marvell TC58NC9036GTC et une NAND Toshiba eMLC 24nm avec une interface prenant en charge SAS 12Gb/s. Le laboratoire de test StorageReview Enterprise utilise un serveur Supermicro SuperStorage 2027R-AR24NV comme banc d'essai SAS3, comprenant :
- 2 x Intel Xeon E5-2687 v2 (3.4 GHz, 25 Mo de cache, 2 cœurs)
- Jeu de puces Intel C602
- Mémoire - 256 Go (16 x 16 Go) 1333 Mhz Micron DDR3 enregistrés RDIMM
- Norme Windows Server 2012 – 100 Go Micron RealSSD P400e Démarrage SSD
- 3 HBA Supermicro SAS3 (contrôleurs LSI SAS 3008)
- 100 Go de démarrage Micron P400e Linux CentOS 6.3
- 200 Go de démarrage Micron P400m Windows Server 2012
- 100 Go de démarrage Micron P400e Linux CentOS 6.3 (Sysbench) avec Micron M500 960 Go pour le stockage de la base de données
- Adaptateur Mellanox ConnectX-3 double port VPI PCIe 3.0
Pour avoir une idée de la façon dont le PX02SS se compare aux autres SSD eMLC actuellement disponibles avec une interface SAS de 12 Gb/s, nous présenterons les résultats de nos tests PX02SS à côté de ceux des éditions 400 Go et 800 Go du Toshiba PX02SM et du SSD800MM de HGST :
- Hitachi SSD800MH (400 Go, contrôleur Intel DB29AA11B0 comarqué, Intel 25 nm MLC NAND, 12.0 Gb/s SAS)
- Toshiba PX02SM (400 Go, contrôleur Marvell comarqué TC58NC9036GTC, Toshiba 24nm eMLC NAND, 12Gb/s SAS)
- Toshiba PX02SM (800 Go, contrôleur Marvell comarqué TC58NC9036GTC, Toshiba 24nm eMLC NAND, 12Gb/s SAS)
Analyse des performances des applications
Afin de comprendre les caractéristiques de performance des périphériques de stockage d'entreprise, il est essentiel de modéliser l'infrastructure et les charges de travail des applications trouvées dans les environnements de production en direct. Nos trois premiers benchmarks du Toshiba PX02SS sont donc les Référence de stockage de base de données NoSQL MarkLogic, Performances MySQL OLTP via SysBench et votre Performances OLTP de Microsoft SQL Server avec une charge de travail TCP-C simulée.
Notre environnement de base de données MarkLogic NoSQL nécessite des groupes de quatre disques SSD d'une capacité utile d'au moins 200 Go, car la base de données NoSQL nécessite environ 650 Go d'espace pour ses quatre nœuds de base de données. Notre protocole utilise un hôte SCST et présente chaque SSD dans JBOD, avec un alloué par nœud de base de données. Le test se répète sur 24 intervalles, nécessitant entre 30 et 36 heures au total pour les SSD de cette classe. MarkLogic enregistre la latence moyenne totale ainsi que la latence d'intervalle pour chaque SSD.
Le Toshiba PX02SS s'est bien comporté dans notre benchmark de base de données MarkLogic NoSQL, derrière le Hitachi SSD800MM, mais avec une solide avance sur son frère le PX02SM.
Le HGST SSD800MM a conservé une avance décisive sur les comparables, avec seulement des pics occasionnels lors des opérations de lecture et d'écriture de fusion.
Le PX02SS s'est considérablement amélioré par rapport à ce que nous avions précédemment enregistré sur le SSD PX02SM SAS3. Une grande partie de sa latence est restée inférieure à 10 ms pendant toute la durée du test.
L'architecture PX02SM n'est pas optimisée pour les modèles d'accès de notre charge de travail NoSQL, déclenchant des latences atteignant ou dépassant la valeur maximale normalisée de 9 ms tout au long du protocole.
Le prochain benchmark applicatif consiste à une base de données Percona MySQL OLTP mesurée via SysBench. Dans cette configuration, nous utilisons un groupe de Lenovo ThinkServer RD630 en tant que clients de base de données et l'environnement de base de données stocké sur un seul lecteur. Ce test mesure le TPS moyen (Transactions par seconde), la latence moyenne, ainsi que la latence moyenne au 99e centile sur une plage de 2 à 32 threads. Percona et MariaDB utilisent les API d'application compatibles Flash Fusion-io dans les versions les plus récentes de leurs bases de données, bien que pour les besoins de cette comparaison, nous testions chaque appareil dans leurs modes de stockage de blocs « hérités ».
Le Toshiba PX02SS s'est distingué comme le plus performant dans notre benchmark MySQL une fois que la charge de travail a dépassé quatre threads. Le HGST SSD800MM est resté compétitif avec le PX02SS tout au long de sa deuxième place.
Au-dessus de trois threads, le PX02SS surpasse également légèrement le HGST SSD800MM en termes de latence moyenne lors du benchmark MySQL OLTP.
Face à la latence la plus défavorable lors du benchmark MySQL, le Toshiba PX02SS a obtenu une performance de deuxième place qui correspondait étroitement aux latences du 99e centile du Toshiba PX02SM 800 Go.
Protocole de test Microsoft SQL Server OLTP de StorageReview utilise la version actuelle du Transaction Processing Performance Council's Benchmark C (TPC-C), une référence de traitement des transactions en ligne qui simule les activités trouvées dans des environnements d'application complexes. Le benchmark TPC-C est plus proche que les benchmarks de performances synthétiques pour évaluer les forces de performance et les goulots d'étranglement de l'infrastructure de stockage dans les environnements de base de données. Notre protocole SQL Server utilise une base de données SQL Server de 685 Go (échelle 3,000 30,000) et mesure les performances transactionnelles et la latence avec une charge de XNUMX XNUMX VU.
Pour cet examen, nous comparons les trois plates-formes SSD, chacune configurée comme un espace de stockage en miroir par Windows Server. Le HGST a pris les devants avec 6,315.4 30 transactions par seconde pour 100 800 utilisateurs, les deux comparables de Toshiba étant à moins de XNUMX TPS des performances du SSDXNUMXMM.
Les résultats de latence pendant la charge de travail Microsoft SQL TPC-C révèlent des différences plus importantes entre les deux fabricants, car le HGST SSD800MM conserve un avantage de latence important par rapport aux PX02SM et PX02SS.
Analyse synthétique de la charge de travail d'entreprise
Les performances Flash varient à mesure que le disque est conditionné à sa charge de travail, ce qui signifie que le stockage Flash doit être préconditionné avant chaque repères synthétiques fio afin de s'assurer que les repères sont exacts. Chacun des disques comparables est effacé de manière sécurisée à l'aide des outils du fournisseur et préconditionné en état stable avec une charge importante de 16 threads et une file d'attente exceptionnelle de 16 par thread.
Tests de préconditionnement et d'état stable primaire :
- 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)
Une fois le préconditionnement terminé, chaque périphérique est ensuite testé à intervalles réguliers sur plusieurs profils de profondeur de thread/file d'attente pour afficher les performances en cas d'utilisation légère et intensive. Notre analyse synthétique de la charge de travail pour le Toshiba PX02SS utilise deux profils qui sont largement utilisés dans les spécifications et les références des fabricants.
- 4k
- 100 % de lecture et 100 % d'écriture
- 8k
- 70 % de lecture/30 % d'écriture
À aucun moment du préconditionnement pour le benchmark synthétique 4k, le PX02SS n'a égalé les performances de débit du HGST SSD800MM, mais il a maintenu des performances en rafale plus longtemps que ses homologues PX02SM et a atteint un état stable avec des performances nettement supérieures à celles des PX02SM.
Les résultats de latence moyenne pendant le préconditionnement 4k suggèrent également que le PX02SS est capable d'offrir des latences plus serrées que le PX02SM pour les opérations d'écriture. Le PX02SS offre une rafale de performances à faible latence qui dure près de 90 minutes, puis s'installe rapidement dans une performance de latence moyenne constante inférieure à 6 ms.
Le PX02SS continue d'offrir une solide deuxième place au HGST SSD800MM dans notre examen des valeurs de latence maximale de l'opération de préconditionnement 4k.
Les résultats de l'écart type permettent de visualiser plus facilement la cohérence des latences mesurées tout au long du processus de préconditionnement. Bien qu'il ne soit pas aussi stable que le HGST comparable, le Toshiba PX02SS a les latences de préconditionnement les plus constantes parmi les autres SSD SAS eMLC 12 Gb/s que nous avons évalués à ce jour.
Une fois le préconditionnement pour les benchmarks 4k terminé, le PX02SS a atteint 117,204 42,507 IOPS en lecture et 800 XNUMX IOPS en écriture, le plaçant en deuxième position derrière le HGST SSDXNUMXMM.
Le PX02SS a connu une latence moyenne de 2.18 ms pour les opérations de lecture et de 6.02 ms pour les opérations d'écriture dans le benchmark 4k.
Le PX02SS avait les meilleures valeurs de latence de lecture maximale parmi les comparables à 13.3 ms. Le SSD800MM est arrivé en tête pour une latence d'écriture maximale de 39.0 ms.
Le PX02SS a maintenu des résultats de latence plus cohérents que l'un des deux autres SSD Toshiba que nous avons évalués sur le banc d'essai SAS3 à ce jour.
Notre prochaine charge de travail utilise des transferts de 8 70 avec un ratio de 30 % d'opérations de lecture et de 800 % d'opérations d'écriture. Après une période de rafale qui a vu le HGST SSD02MM et le Toshiba PX02SS se disputer les meilleures performances de débit, les disques ont atteint un état stable avec le PX800SS juste derrière le SSD62,500MM près de XNUMX XNUMX IOPS.
Les résultats de latence moyenne du préconditionnement 8k 70/30 reflètent la même compétitivité précoce entre le PX02SS et le SSD800MM pendant la rafale, suivi par le PX02SS maintenant une performance constante de deuxième place.
En termes de latences maximales mesurées pendant le préconditionnement 8k 70/30, le Toshiba PX02SS ressemblait beaucoup plus aux comparables PX02SM qu'au SSD800MM de HGST alors que les disques approchaient de l'état stable.
En termes d'écart type pour les latences moyennes, le PX02SS passe la majorité de la période de préconditionnement en deuxième position derrière le HGST SSD800MM.
Une fois les disques préconditionnés, la référence de débit 8k 70/30 fait varier l'intensité de la charge de travail de 2 threads et 2 files d'attente à 16 threads et 16 files d'attente. Mesurant un débit de 8k, le PX02SS dépasse le SSD800MM sur de nombreuses charges de travail.
Mesurant la latence moyenne sur une gamme de nombres de threads et de profondeurs de file d'attente avec des opérations 8k 70/30, le PX02SS fonctionne beaucoup plus comme le HGST comparable que les autres SSD Toshiba eMLC.
Les valeurs de latence maximales pendant le benchmark 8k 70/30 étaient moins décisives, bien que le HGST SSD800MM ait commencé à surpasser plus clairement les autres comparables à la charge de travail maximale.
Les calculs de l'écart type indiquent que le Toshiba PX02SS a connu des résultats de latence plus cohérents au cours de la référence 8k 70/30 que le PX02SM, mais n'a pas été en mesure de fournir une plage de variation aussi étroite que le HGST SSD800MM.
Pour aller plus loin
Toshiba élargit son rôle sur le marché des SSD en même temps que les SSD d'entreprise commencent la migration du SAS6 2 Gb/s vers le SAS12 3 Gb/s. La série PX de SSD eMLC offre à Toshiba l'opportunité d'introduire une gamme étendue de SSD d'entreprise qui peut démontrer sa capacité interne à concevoir sa NAND MLC largement utilisée dans des disques de marque Toshiba qui tirent parti de la bande passante accrue de la norme SAS3 . L'étendue de leur portefeuille signifie également qu'ils ont une solution pour presque tous les cas d'utilisation populaires de SSD.
Le SSD800MM de HGST reste le SSD SAS3 le plus performant que nous ayons comparé dans la plupart des tests, mais le PX02SS prend une deuxième place décisive dans notre analyse de ce marché émergent. Abandonnant la moitié des capacités du PX02SM, le Toshiba PX02SS bénéficie d'améliorations de performances notables dans tous les domaines par rapport à son frère de la série PX. Le PX02SS est également capable d'offrir une endurance d'écriture élevée qui plaira également aux clients à la recherche d'un SSD hautes performances pour les environnements intensifs tels que les bases de données OLTP de production. Le PX02SS s'est en fait très bien comporté dans notre benchmark Sysbench MySQL OLTP, devançant le HGST SSD800MM. Nous avons également constaté de solides performances à faible profondeur de file d'attente du PX02SS dans notre charge de travail mixte 8k 70/30, ce qui le place en tête jusqu'aux niveaux de thread/file d'attente supérieurs. La seule déception est survenue dans les tests SQL où le lecteur a bien fonctionné en termes de TPS mais a affiché des latences plus élevées que prévu.
Avantages
- Longue endurance en termes de durée de vie totale des octets écrits
- De bonnes performances constantes tout au long des benchmarks
- Le facteur de forme de 7 mm lui donne plus de flexibilité dans le déploiement
Inconvénients
- Mauvais résultats de latence dans le benchmark SQL Server OLTP
- Limité à 800 Go de capacité haut de gamme
- Pas entièrement conforme à SAS2 en ce qui concerne la fonction de désactivation de l'alimentation
Conclusion
Le PX02SS fait fonctionner l'architecture eMLC NAND et PX-series de Toshiba, dans un SSD orienté performances qui démontre l'utilité de la norme SAS12 3 Gb/s tout en offrant une haute endurance pour les applications à forte écriture.