도시바 HG6 SSD 검토

by 라일 스미스 on 2015 년 1 월 2 일

기업 ◇ SSD

Toshiba HG6는 OEM 시스템을 위한 고성능, 고신뢰성 및 전력 효율성을 위해 설계된 듀얼 엔트리 엔터프라이즈 및 엔터프라이즈 클라이언트 SSD입니다. 최대 512GB 용량으로 제공되는 Toshiba HG6 SSD는 2.5가지 표준 폼 팩터(7.0" 2.5mm, 9.5" 2mm, mSATA, M.2280 2-D2 양면 및 M.2280 2-SXNUMX 단일)로 제공됩니다. -양면), SSD의 다양한 라인이 과다한 사용 사례를 충족할 수 있도록 합니다.

HG6은 Toshiba A19nm Toggle NAND로 설계되었으며 SATA 3.2 인터페이스를 지원합니다. Toshiba의 새로운 SSD 제품군은 클라이언트 시스템에서 저전력 "장치 절전" 모드로 전환할 수 있는 저전력 Devsleep 기능, 엔드 투 엔드 데이터 경로 보호를 통해 전체 파일 전송 경로(컴퓨터에서 SSD의 모든 읽기 오류로부터 보호하는 데 도움이 되는 강력한 오류 수정 코드를 제공하는 Toshiba의 독점 QSBC 오류 수정(Quadruple Swing-By Code).

Toshiba HG6는 60GB, 128GB, 256GB 및 512GB의 용량을 제공합니다(M.2 2280-S2 단면은 128GB 및 512GB 모델에서만 사용할 수 있음). 512인치 2.5mm 폼 팩터의 7GB 모델을 살펴보겠습니다.

도시바 HG6 사양

폼 팩터: 2.5인치 케이스(9.5mmH), 2.5인치 케이스(7.0mmH), mSATA1 모듈, M.2(2280-D2 양면), M.2(2280-S2 단면)
드라이브 용량
- 60/128/256/512GB(2.5인치, 9.5mmH)
- 60/128/256/512GB(2.5인치, 7.0mmH)
- 60/128/256/512GB (mSATA1 Module)
- 60/128/256/512GB (M.2, 2280-D2 Double-Sided)
- 128/256GB(M.2, 2280-S2 단면)
NAND 기술: A19nm MLC NAND 플래시 메모리
드라이브 인터페이스: ACS-2, SATA 버전 3.1 1.5/3/6Gb/초
성능
- 최대 순차 읽기: 534MB/s(510MiB/s)
- 최대 순차 쓰기: 482MB/s(460MiB/s)
전원 요구 사항
- 전압: 5.0V ±5%(2.5인치, 9.5mmH), 5.0V ±5%(2.5인치, 7.0mmH), V ±5%(mSATA1 모듈), 3.3V ±5%(M.2, 2280 -D2 양면), 3.3V ±5%(M.2, 2280-S2 단면)
- 활성/유휴 유휴 전원
  - 활성: 일반 3.3W, 유휴: 일반 125mW (2.5인치, 9.5mmH)
  - 활성: 일반 3.3W, 유휴: 일반 125mW (2.5인치, 7.0mmH)
  - 활성: 일반 3.2W, 유휴: 일반 65mW (mSATA1 모듈)
  - 활성: 일반 3.2W, 유휴: 일반 65mW (M.2, 2280-D2 양면)
  - 활성: 일반 2.5W, 유휴: 일반 65mW (M.2, 2280-S2 단면)
중량(평량)
- 51-55g 일반. (2.5인치, 9.5mmH)
- 49-53g 일반. (2.5인치, 7.0mmH)
- 7.3-7.7g 일반. (mSATA1 모듈)
- 7.0-9.3g 일반. (M.2, 2280-D2 양면)
- 6.4-6.6g 일반. (M.2, 2280-S2 단면)
온도 – 작동:
- 0°C – 70°C(케이스 온도)(2.5인치, 9.5mmH)
- 0°C – 70°C(케이스 온도)(2.5인치, 7.0mmH)
- 0°C – 80°C(구성 요소 온도)(mSATA1 모듈)
- 0°C – 80°C(구성 요소 온도)(M.2, 2280-D2 양면)
- 0°C – 80°C(구성 요소 온도)(M.2, 2280-S2 단면)
온도 – 비작동: -40°C – 85°C
진동 – 작동: 196~20Hz에서 10m/s² {2,000G}
진동 – 비작동: 196~20Hz에서 10m/s² {2,000G}
충격 – 작동: 14.7ms에서 1500km/s² {0.5G}
MTTF: 1,500,000시간
보증: 3년(구입일로부터)

설계 및 구축

HG6의 디자인은 Toshiba의 다른 HG 클라이언트 SSD 라인(HG5d)과 일치합니다. 그것은 드라이브 전면에 기본 정보와 브랜드가 있는 단순한 회색의 전체 금속 인클로저입니다. 기능이 Toshiba의 주요 관심사이기 때문에 이러한 미니멀하고 매력적이지 않은 디자인은 클라이언트 등급 SSD에 일반적입니다.

측면 프로필에는 HG6을 쉽게 장착할 수 있는 XNUMX개의 나사 구멍이 있으며 드라이브는 전면 패널의 각 모서리에 있는 XNUMX개의 나사로 고정됩니다. 나사를 제거하면 드라이브가 열립니다.

HG6는 모든 용량에 Toshiba 컨트롤러를 사용하고 스토리지는 SSD의 Toshiba A19 MLC 사용에서 가져옵니다.

테스트 배경 및 유사 항목

StorageReview 엔터프라이즈 테스트 랩은 실제 구축 환경과 유사한 환경에서 엔터프라이즈 스토리지 장치의 벤치마크 테스트를 수행할 수 있는 유연한 아키텍처를 제공합니다. 엔터프라이즈 테스트 랩은 다양한 서버, 네트워킹, 전력 조절 장치 및 기타 네트워크 인프라를 통합하여 실제와 같은 환경을 조성하고 리뷰 과정에서 성능을 정확하게 측정할 수 있도록 지원합니다.

저희는 연구실 환경 및 프로토콜에 대한 세부 정보를 리뷰에 포함하여 IT 전문가와 스토리지 구매 담당자가 다음과 같은 결과를 얻게 된 조건을 이해할 수 있도록 합니다. 저희 리뷰는 테스트 대상 장비 제조업체로부터 어떠한 비용도 지원받거나 감독을 받지 않습니다. StorageReview 엔터프라이즈 테스트 랩 에 대한 자세한 정보 와 네트워킹 기능에 대한 개요는 해당 페이지에서 확인할 수 있습니다.

SAS 및 SATA 엔터프라이즈 SSD는 Lenovo ThinkServer RD630 기반의 2세대 엔터프라이즈 테스트 플랫폼에서 벤치마킹됩니다 . 이 테스트 플랫폼에는 LSI 9207-8i HBA와 같은 최신 인터커넥트 하드웨어와 최적의 플래시 성능을 위한 I/O 스케줄링 최적화 기능이 포함되어 있습니다. 합성 벤치마크에는 Linux용 FIO 버전 2.0.10과 Windows용 버전 2.0.12.2를 사용합니다 .

2x Intel Xeon E5-2620(2.0GHz, 15MB 캐시, 6코어)
인텔 C602 칩셋
메모리 – 16GB(2GB 8개) 1333MHz DDR3 등록 RDIMM
Windows Server 2008 R2 SP1 64비트, Windows Server 2012 Standard, CentOS 6.3 64비트
- 100GB Micron RealSSD P400e 부트 SSD
LSI 9211-4i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA(부팅 SSD용)
LSI 9207-8i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA(SSD 또는 HDD 벤치마킹용)
Mellanox ConnectX-3 10GbE PCIe 3.0 어댑터
Mellanox ConnectX-3 InfiniBand PCIe 3.0 어댑터

애플리케이션 워크로드 분석

엔터프라이즈 스토리지 장치의 성능 특성을 이해하기 위해서는 실제 운영 환경에서 발견되는 인프라 및 애플리케이션 워크로드를 모델링하는 것이 필수적입니다. 따라서 Toshiba HG6에 대한 첫 번째 벤치마크 세 가지는 MarkLogic NoSQL 데이터베이스 스토리지 벤치마크 , SysBench를 통한 MySQL OLTP 성능 , 그리고 시뮬레이션된 TCP-C 워크로드를 사용한 Microsoft SQL Server OLTP 성능 입니다.

NoSQL 데이터베이스에는 200개의 데이터베이스 노드에 약 650GB의 공간이 필요하므로 MarkLogic NoSQL 데이터베이스 환경에는 가용 용량이 최소 24GB인 30개의 SSD 그룹이 필요합니다. 우리의 프로토콜은 SCST 호스트를 사용하고 데이터베이스 노드당 하나씩 할당된 JBOD의 각 SSD를 제공합니다. 테스트는 36회 간격으로 반복되며 총 XNUMX-XNUMX시간이 소요됩니다. MarkLogic은 각 SSD의 총 평균 대기 시간과 간격 대기 시간을 기록합니다.

MarkLogic NoSQL 데이터베이스 벤치마크를 사용한 전체 평균 대기 시간 테스트에서 HG6는 비교 대상 제품 중 마지막에서 두 번째로 성능이 훨씬 낮았습니다.

다시 말하지만, HG6는 MarkLogic 벤치마크에서 이번에는 평균 대기 시간에서 약한 결과를 게시했습니다. 테스트가 끝날 때까지 거의 90ms에 도달했기 때문입니다.

다음 애플리케이션 벤치마크는 SysBench를 사용하여 측정한 Percona MySQL OLTP 데이터베이스 입니다. 이 구성에서는 Lenovo ThinkServer RD630 여러 대를 데이터베이스 클라이언트로 사용하고 데이터베이스 환경은 단일 드라이브에 저장합니다. 이 테스트는 2~32개의 스레드 범위에서 평균 TPS(초당 트랜잭션 수), 평균 지연 시간, 그리고 평균 99번째 백분위수 지연 시간을 측정합니다. Percona와 MariaDB는 최신 데이터베이스 릴리스에서 Fusion-io 플래시 인식 애플리케이션 API를 사용하지만, 이 비교를 위해 각 장치를 "레거시" 블록 스토리지 모드로 테스트합니다.

초당 평균 트랜잭션 벤치마크에서 Toshiba HG6의 초기 IOPS는 246.37이었고 종료 시 1,287.65 IOPS로 중간 정도의 성능을 보였습니다. 그 사촌인 Toshiba HK3R2가 최고의 결과를 기록했습니다.

Sysbench Average Latency 벤치마크에서 Toshiba HG6는 24.85ms x 32T로 괜찮은 결과를 자랑했습니다. 여기서 최고의 성능을 발휘한 제품은 Toshiba HK3R2로 19ms가 조금 넘는 최고 성능을 보였습니다.

최악의 경우 MySQL 대기 시간 시나리오에서 Toshiba HG6는 64.15T에서 32ms를 게시했으며 이는 비교 대상 중 마지막이었습니다. 여기서 최고의 성능을 발휘한 제품은 Toshiba HK845R3가 인기를 끌고 있는 Samsung 2DC EVO였습니다.

StorageReview의 Microsoft SQL Server OLTP 테스트 프로토콜은 복잡한 애플리케이션 환경에서 발생하는 활동을 시뮬레이션하는 온라인 트랜잭션 처리 벤치마크인 TPC-C(Transaction Processing Performance Council's Benchmark C)의 최신 버전을 사용합니다. TPC-C 벤치마크는 합성 성능 벤치마크보다 데이터베이스 환경에서 스토리지 인프라의 성능 강점과 병목 현상을 측정하는 데 더 가깝습니다. 당사의 SQL Server 프로토콜은 685GB(3,000 스케일) SQL Server 데이터베이스를 사용하며 30,000 VU 부하에서 트랜잭션 성능과 지연 시간을 측정합니다.

아래 차트에서 볼 수 있듯이, HG6의 SQL Server 출력 TPS 성능은 96.113TPS에 불과하여 다른 SSD에 비해 사실상 미미한 수준입니다. 이 문제에 대해 도시바 측과 이야기를 나눠본 결과, 해당 모델은 HK3R2 와 같은 자사 포트폴리오의 다른 SSD보다 읽기 성능에 더 중점을 두고 설계되었다는 것을 알 수 있었습니다. 도시바는 HG6를 엔터프라이즈용 SSD로 홍보하고 있지만, SQL Server와 같은 고강도 데이터베이스 애플리케이션보다는 워크로드가 가볍고 읽기 중심적인 엔터프라이즈 클라이언트 또는 서버 부팅 환경에 가장 적합합니다.

30k VU 부하에서 평균 대기 시간 결과는 HG6의 TPS 성능을 미러링했으며 결과는 비교 대상보다 기하급수적으로 느렸습니다.

합성 워크로드 분석

당사의 합성 벤치마크 프로토콜은 각각 대상 스토리지를 테스트에 사용될 동일한 워크로드로 안정적인 상태로 사전 준비하는 것으로 시작합니다. 사전 준비 프로세스는 스레드당 16개의 대기열을 가진 16개의 스레드로 구성된 높은 부하를 사용합니다.

사전 조건화 및 기본 정상 상태 테스트:
처리량(읽기+쓰기 IOPS 집계)
평균 대기 시간(읽기+쓰기 대기 시간을 함께 평균화)
최대 대기 시간(최대 읽기 또는 쓰기 대기 시간)
대기 시간 표준 편차(함께 평균화된 읽기+쓰기 표준 편차)

사전 조건이 완료되면 비교되는 각 장치는 여러 스레드/대기열 깊이 프로필에서 테스트되어 사용량이 적은 경우와 사용량이 많은 경우의 성능을 보여줍니다. Toshiba HG6에 대한 합성 워크로드 분석에서는 제조업체 사양 및 벤치마크에서 널리 사용되는 4k 및 8k 프로필을 사용합니다.

4k 프로필
- 100% 읽기 및 100% 쓰기
8K 프로필
- 70% 읽기, 30% 쓰기
- 100% 8K

4K 프리컨디셔닝 과정에서 HG6는 전반적으로 매우 약한 결과를 보였습니다. 우리의 처리량 벤치마크에서는 6,500 IOPS 표시에 도달할 수 없었지만 비교 대상의 평균은 그보다 훨씬 높았습니다.

평균 대기 시간 테스트에서 HG6는 나머지보다 기하 급수적으로 느린 결과를 다시 한 번 보여 주었으며 테스트 전체에서 대기 시간이 40ms 이상이었습니다.

최대 대기 시간을 살펴보면 HG6는 거의 400ms에 도달하는 스파이크를 보여 경쟁 제품 평균보다 훨씬 높았습니다.

당사의 표준 편차 벤치마크 4k 사전 조건 테스트 결과는 30ms 마크 주변을 맴돌며 순위표에서 다음 드라이브의 지연 시간을 기본적으로 XNUMX배로 늘립니다.

기본 4k 합성 벤치마크 동안 HG6는 계속해서 뒤처졌습니다. 처리량을 살펴보면 새로운 Toshiba 드라이브는 3,985 IOPS 쓰기에 그쳤지만 63,452 IOPS로 합리적인 읽기 활동을 보여주었습니다.

평균 대기 시간으로 이동하면 HG6는 4.032ms 읽기 및 64.22ms 쓰기를 나타냅니다. 이 두 속도 모두 팩의 최하위 순위에 올랐지만 읽기 활동은 비교 대상에 훨씬 더 가깝습니다.

Toshiba HG4의 6k 벤치마크 동안 기록된 최대 읽기 대기 시간은 383.0ms 쓰기 및 24.671ms 읽기로 파(특히 쓰기 열에서) 이하의 결과를 보여주었습니다.

4k 대기 시간 결과의 표준 편차를 계산하면 HG6의 쓰기 성능이 30.53ms로 매우 열악함을 계속해서 보여줍니다. 읽기 활동은 1.931ms로 개선된 것으로 나타났습니다.

다음 워크로드는 8%의 읽기 작업과 70%의 쓰기 작업 비율로 30k 전송을 사용합니다. 모든 테스트에서 여전히 꼴찌 자리를 유지했지만 HG6는 크게 개선되었습니다. 우리의 처리량 벤치마크에서는 조금 떨어졌지만 결국에는 16,000 IOPS 마크 주변을 맴돌았습니다.

8k 70/30 사전 조건에 대한 평균 대기 시간 계산에서는 Toshiba HG6가 최하위를 차지했으며 점차 약 16.0ms에서 정점을 찍었습니다. 최고 성능은 HK3R2 사촌으로 테스트 내내 스파이크가 거의 없었습니다.

8k 30/30 최대 지연 시간 사전 처리 테스트에서 HG6는 초기에 큰 급증을 보였지만, 초기 급증 이후 다소 안정되어 Toshiba HK3R2와 유사한 결과를 나타냈습니다.

8k 대기 시간 결과의 표준 편차는 초기에 약간의 개선을 보였지만 Toshiba HG6는 벤치마크 종료 시 9.14ms의 대기 시간을 기록했습니다.

드라이브가 사전 조정되면 8k 70/30 처리량 벤치마크는 워크로드 강도를 2개의 스레드 및 2개의 대기열에서 최대 16개의 스레드 및 16개의 대기열로 변경합니다. 처리량 벤치마크에서 HG6는 15,879T/16Q까지 16의 IOPS를 기록했으며, 이는 상위 경쟁 제품보다 약 10K 적습니다. Samsung 845DC Evo는 최고 IOPS 35,000으로 우위를 이어갔습니다. 그 형제인 HK3R2 960GB가 최고의 성능을 보여주었다.

평균 대기 시간 테스트에서도 Toshiba HG6가 꼴찌(16.11ms 16T/16Q), HK3R2가 10.57위(16ms 16T/XNUMXQ)로 비슷한 결과를 보였습니다.

최대 대기 시간 테스트에서 Toshiba HG6는 실제로 HK3R2를 능가하는 수치를 게시했으며 16T/16Q 결과는 120.84ms(4위)입니다. Samsung 845DC는 눈에 띄는 차이로 여기에서 최고의 성능을 보였습니다.

마지막으로 표준 편차를 살펴보겠습니다. 여기서도 HG6는 16T/16Q 테스트에서 9.07ms를 기록하며 최하위권에 머물렀습니다. 최고 성능을 보인 제품은 삼성 845DC였습니다.

맺음말

Toshiba HG6는 울트라북 및 서버를 포함한 OEM 시스템의 읽기 중심 워크로드를 위한 높은 안정성과 전력 효율성에 중점을 둔 보급형 기업용 SSD입니다. 배치 유연성을 돕기 위해 2.5" 7.0mm, 2.5" 9.5mm, mSATA, M.2 2280-D2 양면 및 M.2 2280-S2 단면의 6가지 폼 팩터로 제공됩니다. 이를 통해 HG6는 동일한 핵심 구성 요소로 다양한 사용 사례를 제공할 수 있습니다. HGXNUMX에는 필요할 때 드라이브를 "장치 절전" 모드로 전환하는 절전 Devsleep 기능도 장착되어 있습니다. 또한 전체 파일 전송 경로(컴퓨터에서 하드 드라이브로 그리고 그 반대로) 동안 추가 오류 감지를 위한 종단 간 데이터 경로 보호 기능과 Toshiba의 독점 QSBC 오류 수정(Quadruple Swing-By Code) 기능을 제공하여 강력한 SSD의 모든 읽기 오류로부터 보호하는 데 도움이 되는 오류 수정 코드.

HG6는 HK3R2보다 훨씬 더 가벼운 엔터프라이즈를 목표로 한다는 점에 유의해야 합니다. 또한 대체 클라이언트 펌웨어와 함께 플래시될 때 엔터프라이즈 클라이언트 드라이브로 제공될 수 있습니다. 결과적으로 HG6 자체는 데이터 무결성 기능과 저렴한 비용이 성능보다 중요한 서버 시나리오에서 사용할 수 있는 기업용 클라이언트 드라이브에 가깝습니다.

성능 노트에서 HG6는 모든 4K 사전 조건 벤치마크에서 테스트한 모든 드라이브 중에서 가장 약한 성능(상당한 마진)을 보여주었습니다. 결과는 특히 쓰기 작업에서 기본 4k 합성 벤치마크로 이동할 때 비슷한 이야기를 들려주었습니다. MySQL 결과가 드라이브에 대해 훨씬 더 좋은 이야기를 했지만 SQL Server 결과도 좋지 않았습니다. 궁극적으로 HG6는 기업용 드라이브로 판매되지만 실제로는 클라이언트 관점에서 보아야 하며 워크로드가 매우 가볍고 저비용 및 강력한 데이터 무결성에 대한 요구가 성능보다 중요한 경우에만 서버 또는 스토리지 시스템에 배치해야 합니다.

장점