Toshiba PX02SS è un SSD aziendale da 2.5 pollici progettato per carichi di lavoro ad alta intensità di transazioni, comprese le applicazioni di database OLTP, e dispone di un'interfaccia SAS12 a doppia porta da 3 Gb/s. Il PX02SS è disponibile con capacità da 100 GB, 200 GB, 400 GB e 800 GB e offre una notevole resistenza in scrittura nella sua categoria grazie a un'architettura eMLC Toshiba a 24 nm con overprovisioning. Il Toshiba PX02SS è specificato per 5.48 PB di byte totali scritti per l'edizione da 100 GB fino a 43.8 PB TBW per l'SSD da 800 GB.
Nel 2013, Toshiba ha lanciato una nuova gamma di SSD e ha inaugurato il 2014 completando l'acquisizione di OCZ Technology , uno dei diversi produttori che utilizzano la memoria NAND di Toshiba nei loro dischi. Il trend è chiaro: Toshiba sta ampliando la sua presenza come produttore di SSD a tutti gli effetti. Insieme al Toshiba PX02SM, che abbiamo recensito di recente , il PX02SS fa parte della nuova serie PX di Toshiba di SSD SAS3 da 12 Gb/s per aziende, che condivide alcune funzionalità e design con gli altri modelli della serie.
Come il PX02SM, il PX02SS è disponibile come unità standard o con tecnologia di autocrittografia e presenta il quadruplo swing di Toshiba per la correzione degli errori ECC a livello di codice e la protezione dalla perdita di potenza. Le differenze principali tra i due sono in gran parte legate alla resistenza; l'SS è semplicemente progettato per carichi di lavoro più intensivi in scrittura. Con una capacità massima di 800 GB, l'SS può gestire quasi 44 TBW. L'SM d'altro canto rinuncia alla resistenza ed è progettato per carichi di lavoro più bilanciati e di conseguenza può raggiungere una capacità massima di 1.6 TB. Entrambi gli SSD hanno una garanzia di cinque anni.
La nostra recensione del PX02SS include quattro unità da 400 GB.
Specifiche del Toshiba PX02SS
- Capacità (modello standard, modello di sicurezza)
- 100GB (PX02SSF010, PX02SSU010)
- 200GB (PX02SSF020, PX02SSU020)
- 400GB (PX02SSF040, PX02SSU040)
- 800GB (PX02SSB080, PX02SSQ080)
- Tecnologia NAND: eMLC da 24 nm
- Interfaccia unità: SAS 12 Gb/sec, doppia porta
- Dimensione settore: 512B, 520B, 528B, 4096B, 4104B, 4160B e 4224B
- Cookie di prestazione
- Lettura casuale 4 KiB (sostenuta): 130,000 IOPS
- Scrittura casuale 4 KiB (sostenuta): 42,000 IOPS
- Lettura/scrittura casuale 4/70 da 30 KiB (sostenuta): 80,000 IOPS
- Lettura sequenziale da 64 KiB (sostenuta):
- 100 GB, 200 GB, 400 GB: 1,100 MiB/s (modello standard), 910 MiB/s (modello di sicurezza)
- 800 GB: 1,060 MiB/s (modello standard), 910 MiB/s (modello di sicurezza)
- Scrittura sequenziale 64 KiB (sostenuta): 410 MiB/s
- Voltaggio: 5 V (+/- 5%), 12 V (+/- 5%)
- Consumo:
- 100 GB, 200 GB, 400 GB: 2.7 W tipico.
- 800 GB: 3.6 W tipici.
- Efficienza del consumo energetico:
- 100 GB, 200 GB, 400 GB: 19,500 IOPS/W
- 800 GB: 24,400 IOPS/W
- Dimensioni (L)x(P)x(A)
- 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 (massimo)
- 800 GB: 170 g (massimo)
- Temp – Operativa: da 0° a 55°C
- Temperatura – Non operativa: da -40° a 70°C
- Vibrazioni – In funzione: 21.27 m/s²
- Vibrazioni – Non operativo: 159.74 m/s²
- Urti – In funzione: 9,800 m/s² (1,000 G 0.5 ms, ½ seno)
- Urti – Non in funzione: 9,800 m/s² (1,000 G 0.5 ms, ½ seno)
- Protezione da perdita di potenza
- Durata del prodotto: 5 anni o il numero massimo di byte scritti (TBW) per capacità del modello
- 100 GB: 5.475 PB TBW
- 200 GB: 10.95 PB TBW
- 400 GB: 21.9 PB TBW
- 800 GB: 43.8 PB TBW
Progetta e costruisci
Molti dei nuovi SSD aziendali di Toshiba utilizzano un'altezza z di 7 mm anziché 15 mm, che rimane il fattore di forma dominante tra i suoi concorrenti. Il PX02SS utilizza un corpo in alluminio stampato da 2.5 pollici e 7 mm per ogni capacità tranne il modello da 800 GB, che utilizza uno chassis da 15 mm.
Il PX02SS utilizza un'interfaccia SAS12 a doppia porta da 3 Gb/s che generalmente è retrocompatibile con i backplane SAS6 da 2 Gb/s, sebbene nel caso del PX02SS, Toshiba varia leggermente dalle specifiche SAS2. Nel nostro caso abbiamo riscontrato che il nostro Lenovo ThinkServer, che è conforme al protocollo SAS2 per quanto riguarda la funzione Power Disable, non accendeva l'SSD PX02SS. L'SSD PX02SS è stato progettato per i sistemi SAS3 e altri server SAS2 non completamente conformi che lasciano aperta la connessione Power Disable. Il rimedio per utilizzare il PX02SS in scenari con hardware SAS2 completamente compatibile è scegliere una versione speciale dell'SSD che possa aggirare questa differenza, oppure tagliare e rimuovere manualmente un resistore dall'SSD per evitare che rilevi il circuito di disattivazione dell'alimentazione.
All'interno, è presente un controller compatibile SAS 58Gb/s TC9036NC12GTC in co-branding Marvell, lo stesso del PX02SM. Il nostro modello da 400GB recensito ha anche 16 die package eMLC Toshiba NAND da 24 nm.
Test di background e comparabili
Il PX02SS utilizza un controller Marvell TC58NC9036GTC e una NAND eMLC Toshiba da 24 nm con un'interfaccia che supporta SAS 12 Gb/s. Il laboratorio di test StorageReview Enterprise utilizza un Supermicro SuperStorage Server 2027R-AR24NV come banco di prova SAS3, caratterizzato da:
- 2 Intel Xeon E5-2687 v2 (3.4 GHz, cache da 25 MB, 2 core)
- Chipset Intel C602
- Memoria: RDIMM registrati DDR256 Micron da 16 GB (16 x 1333 GB) a 3 MHz
- Windows Server 2012 Standard – 100 GB Micron RealSSD P400e Avvia SSD
- 3 HBA Supermicro SAS3 (controller LSI SAS 3008)
- Avvio Micron P100e Linux CentOS 400 da 6.3 GB
- Avvio di Windows Server 200 Micron P400m da 2012 GB
- Avvio Micron P100e Linux CentOS 400 da 6.3 GB (Sysbench) con Micron M500 960 GB per l'archiviazione del database
- Adattatore Mellanox ConnectX-3 VPI PCIe 3.0 a doppia porta
Per avere un'idea di come il PX02SS si confronta con gli altri SSD eMLC attualmente disponibili con un'interfaccia SAS da 12 Gb/s, tracceremo i risultati dei nostri test PX02SS accanto a quelli delle edizioni da 400 GB e 800 GB del Toshiba PX02SM e dell'SSD800MM di HGST:
- HitachiSSD800MH (400 GB, controller DB29AA11B0 in co-branding Intel, NAND MLC Intel da 25 nm, SAS da 12.0 Gb/s)
- Toshiba PX02SM (400 GB, controller TC58NC9036GTC in co-branding Marvell, NAND eMLC Toshiba da 24 nm, SAS da 12 Gb/s)
- Toshiba PX02SM (800 GB, controller TC58NC9036GTC in co-branding Marvell, NAND eMLC Toshiba da 24 nm, SAS da 12 Gb/s)
Analisi delle prestazioni dell'applicazione
Per comprendere le caratteristiche prestazionali dei dispositivi di storage aziendali, è fondamentale modellare l'infrastruttura e i carichi di lavoro applicativi presenti negli ambienti di produzione reali. I nostri primi tre benchmark per il Toshiba PX02SS sono quindi il MarkLogic NoSQL Database Storage Benchmark , le prestazioni MySQL OLTP tramite SysBench e le prestazioni Microsoft SQL Server OLTP con un carico di lavoro TCP-C simulato.
Il nostro ambiente di database MarkLogic NoSQL richiede gruppi di quattro SSD con una capacità utilizzabile di almeno 200 GB, poiché il database NoSQL richiede circa 650 GB di spazio per i suoi quattro nodi di database. Il nostro protocollo utilizza un host SCST e presenta ciascun SSD in JBOD, con uno allocato per nodo del database. Il test si ripete su 24 intervalli, richiedendo tra le 30 e le 36 ore totali per gli SSD di questa classe. MarkLogic registra la latenza media totale e la latenza dell'intervallo per ciascun SSD.
Il Toshiba PX02SS si è comportato bene nel nostro benchmark del database MarkLogic NoSQL, piazzandosi dietro all'Hitachi SSD800MM, ma con un solido vantaggio rispetto al fratello PX02SM.
L'HGST SSD800MM ha mantenuto un vantaggio decisivo rispetto ai concorrenti, con solo picchi occasionali durante le operazioni di fusione lettura e fusione di scrittura.
Il PX02SS è migliorato sostanzialmente rispetto a quanto registrato in precedenza sull'SSD PX02SM SAS3. Gran parte della sua latenza è rimasta al di sotto dei 10 ms per tutta la durata del test.
L'architettura PX02SM non è ottimizzata per i modelli di accesso del nostro carico di lavoro NoSQL, attivando latenze che hanno raggiunto o superato il valore massimo normalizzato di 9 ms in tutto il protocollo.
Il prossimo benchmark applicativo consiste in un database Percona MySQL OLTP misurato tramite SysBench . In questa configurazione, utilizziamo un gruppo di Lenovo ThinkServer RD630 come client del database e l'ambiente del database è memorizzato su un singolo disco. Questo test misura il TPS (Transazioni al Secondo) medio, la latenza media e la latenza media al 99° percentile su un intervallo da 2 a 32 thread. Percona e MariaDB utilizzano le API applicative Fusion-io compatibili con la memoria flash nelle versioni più recenti dei loro database, sebbene ai fini di questo confronto testiamo ciascun dispositivo nelle rispettive modalità di archiviazione a blocchi "legacy".
Il Toshiba PX02SS si è distinto come il migliore in assoluto nel nostro benchmark MySQL una volta che il carico di lavoro è aumentato oltre i quattro thread. L'HGST SSD800MM è rimasto competitivo con il PX02SS durante la sua prestazione al secondo posto.
Sopra i tre threads, il PX02SS supera leggermente l'HGST SSD800MM in termini di latenza media durante il benchmark MySQL OLTP.
Di fronte alla latenza peggiore durante il benchmark MySQL, il Toshiba PX02SS ha ottenuto una prestazione al secondo posto che corrispondeva da vicino alle latenze del 99° percentile del Toshiba PX02SM 800GB.
Il protocollo di test OLTP per Microsoft SQL Server di StorageReview utilizza la bozza corrente del benchmark TPC-C (Transaction Processing Performance Council), un benchmark online per l'elaborazione delle transazioni che simula le attività riscontrate in ambienti applicativi complessi. Il benchmark TPC-C è più preciso dei benchmark di prestazioni sintetici nel valutare i punti di forza e i colli di bottiglia delle prestazioni dell'infrastruttura di storage negli ambienti di database. Il nostro protocollo per SQL Server utilizza un database SQL Server da 685 GB (scala 3,000) e misura le prestazioni transazionali e la latenza con un carico di 30,000 VU.
Per questa recensione, confrontiamo le tre piattaforme SSD, ciascuna configurata come spazio di archiviazione con mirroring da Windows Server. L'HGST ha preso il comando con 6,315.4 transazioni al secondo per 30 utenti, con entrambi i prodotti comparabili Toshiba entro 100 TPS dalle prestazioni dell'SSD800MM.
I risultati della latenza durante il carico di lavoro Microsoft SQL TPC-C rivelano differenze più significative tra i due produttori, in quanto l'HGST SSD800MM mantiene un notevole vantaggio di latenza rispetto al PX02SM e PX02SS.
Analisi sintetica del carico di lavoro aziendale
Le prestazioni della memoria flash variano man mano che l'unità si adatta al carico di lavoro, il che significa che la memoria flash deve essere precondizionata prima di ogni benchmark sintetico di fio per garantire l'accuratezza dei risultati. Ciascuna delle unità comparabili viene cancellata in modo sicuro utilizzando gli strumenti del fornitore e precondizionata in condizioni di regime con un carico elevato di 16 thread e una coda di 16 richieste in sospeso per thread.
Prove di precondizionamento e di stato stazionario primario:
- Throughput (aggregato IOPS di lettura+scrittura)
- Latenza media (latenza di lettura+scrittura mediata insieme)
- Latenza massima (latenza di picco in lettura o scrittura)
- Deviazione standard della latenza (deviazione standard di lettura e scrittura mediata insieme)
Una volta completato il precondizionamento, ciascun dispositivo viene quindi testato a intervalli su più profili di profondità thread/coda per mostrare le prestazioni in condizioni di utilizzo leggero e intenso. La nostra analisi sintetica del carico di lavoro per il Toshiba PX02SS utilizza due profili ampiamente utilizzati nelle specifiche e nei benchmark del produttore.
- 4k
- 100% lettura e 100% scrittura
- 8k
- 70% lettura/30% scrittura
In nessun momento durante il precondizionamento per il benchmark sintetico 4K il PX02SS ha eguagliato le prestazioni di throughput dell'HGST SSD800MM, ma ha sostenuto prestazioni burst più a lungo rispetto ai suoi pari PX02SM e ha raggiunto lo stato stazionario con prestazioni notevolmente più elevate rispetto a entrambi i PX02SM.
I risultati di latenza media durante il precondizionamento a 4k suggeriscono anche che il PX02SS è in grado di offrire latenze più strette rispetto al PX02SM per le operazioni di scrittura. Il PX02SS fornisce un'esplosione di prestazioni a bassa latenza che dura quasi 90 minuti e poi si stabilizza rapidamente in una prestazione di latenza media costante inferiore a 6 ms.
Il PX02SS continua a fornire ottime prestazioni al secondo posto dietro all'HGST SSD800MM nella nostra revisione dei valori di latenza massima derivanti dall'operazione di precondizionamento 4K.
I risultati della deviazione standard rendono più semplice visualizzare la coerenza delle latenze misurate durante tutto il processo di precondizionamento. Pur non essendo stabile come il comparabile HGST, il Toshiba PX02SS ha le latenze di precondizionamento più costanti tra gli altri SSD eMLC SAS da 12 Gb/s che abbiamo confrontato fino ad oggi.
Con il precondizionamento per i benchmark 4k completato, il PX02SS ha raggiunto 117,204 IOPS in lettura e 42,507 IOPS in scrittura posizionandosi secondo all'HGST SSD800MM.
Il PX02SS ha riscontrato una latenza media di 2.18 ms per le operazioni di lettura e 6.02 ms per le operazioni di scrittura nel benchmark 4k.
Il PX02SS ha avuto i migliori valori di latenza massima di lettura tra i comparabili con 13.3 ms. L'SSD800MM si è rivelato migliore per la massima latenza di scrittura con 39.0 ms.
Il PX02SS ha mantenuto risultati di latenza più coerenti rispetto agli altri due SSD Toshiba che abbiamo valutato sul banco di prova SAS3 fino ad oggi.
Il nostro prossimo carico di lavoro utilizza trasferimenti da 8k con un rapporto del 70% di operazioni di lettura e del 30% di operazioni di scrittura. Dopo un periodo di burst che ha visto l'HGST SSD800MM e il Toshiba PX02SS competere per le migliori prestazioni di throughput, le unità hanno raggiunto lo stato stazionario con il PX02SS in un secondo vicino all'SSD800MM vicino a 62,500 IOPS.
I risultati della latenza media del precondizionamento 8k 70/30 riflettono la stessa competitività iniziale tra il PX02SS e l'SSD800MM durante il burst seguito dal PX02SS che mantiene una prestazione costante al secondo posto.
In termini di latenze massime misurate durante il precondizionamento 8k 70/30, il Toshiba PX02SS era molto più simile ai comparabili PX02SM rispetto all'SSD800MM di HGST quando le unità si avvicinavano allo stato stazionario.
In termini di deviazione standard per le latenze medie, il PX02SS trascorre la maggior parte del periodo di precondizionamento secondo rispetto all'HGST SSD800MM.
Una volta precondizionate le unità, il benchmark del throughput 8k 70/30 varia l'intensità del carico di lavoro da 2 thread e 2 code fino a 16 thread e 16 code. Misurando un throughput di 8k, il PX02SS supera l'SSD800MM su molti carichi di lavoro.
Misurando la latenza media su una gamma di conteggi di thread e profondità di coda con operazioni 8k 70/30, il PX02SS offre prestazioni molto più simili all'HGST rispetto agli altri SSD eMLC Toshiba.
I valori di latenza massima durante il benchmark 8k 70/30 sono stati meno decisivi, anche se l'HGST SSD800MM ha iniziato a sovraperformare più chiaramente gli altri comparabili con il massimo carico di lavoro.
I calcoli della deviazione standard indicano che il Toshiba PX02SS ha riscontrato risultati di latenza più coerenti durante il benchmark 8k 70/30 rispetto al PX02SM, ma non è stato in grado di fornire un intervallo di variazione così ristretto come l'HGST SSD800MM.
Conclusione
Toshiba sta ampliando il proprio ruolo nel mercato degli SSD nello stesso momento in cui gli SSD aziendali stanno iniziando la migrazione da SAS6 da 2 Gb/s a SAS12 da 3 Gb/s. La serie PX di SSD eMLC offre a Toshiba l'opportunità di introdurre una linea SSD aziendale ampliata in grado di dimostrare la propria capacità interna di progettare la propria NAND MLC ampiamente utilizzata in unità a marchio Toshiba che sfruttano la maggiore larghezza di banda dello standard SAS3 . L’ampiezza del loro portafoglio significa anche che hanno una soluzione per quasi tutti i casi d’uso più diffusi degli SSD.
L'SSD800MM di HGST rimane l'SSD SAS3 con le prestazioni più elevate che abbiamo confrontato nella maggior parte dei test, ma il PX02SS occupa un decisivo secondo posto nella nostra analisi di questo mercato emergente. Rinunciando alla metà delle capacità del PX02SM, il Toshiba PX02SS ottiene notevoli miglioramenti delle prestazioni su tutta la linea rispetto al fratello della serie PX. Il PX02SS è inoltre in grado di offrire un'elevata resistenza in scrittura, cosa che piacerà anche ai clienti che cercano un SSD ad alte prestazioni per ambienti intensivi come i database OLTP di produzione. Il PX02SS infatti si è comportato molto bene nel nostro benchmark Sysbench MySQL OLTP, superando l'HGST SSD800MM. Abbiamo anche riscontrato ottime prestazioni a bassa profondità di coda del PX02SS nel nostro carico di lavoro misto 8k 70/30, che lo ha portato in testa fino ai livelli di thread/coda più alti. L'unica delusione si è verificata nei test SQL in cui l'unità ha funzionato bene in termini di TPS ma ha registrato latenze superiori al previsto.
Pro
- Lunga durata in termini di byte totali scritti
- Prestazioni costantemente buone in tutti i benchmark
- Il fattore di forma da 7 mm offre maggiore flessibilità nell'implementazione
Contro
- La latenza ridotta risulta nel benchmark OLTP di SQL Server
- Capacità massima limitata a 800 GB
- Non completamente conforme a SAS2 per quanto riguarda la funzione di disattivazione dell'alimentazione
Conclusione
Il PX02SS mette al lavoro l'architettura eMLC NAND e della serie PX di Toshiba, in un SSD orientato alle prestazioni che dimostra l'utilità dello standard SAS12 da 3 Gb/s offrendo allo stesso tempo un'elevata resistenza per le applicazioni con uso intensivo di scrittura.
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