도시바 MKx001GRZB 엔터프라이즈 SSD는 7년 전에 발표되어 2011년 초에 본격적인 생산에 들어갔으며, 도시바의 플래그십 엔터프라이즈 SSD입니다. 이는 클라이언트용 SSD의 빠른 출시 속도에 비하면 다소 느린 속도처럼 보일 수 있습니다. 하지만 엔터프라이즈 환경에서 SSD 구매 결정은 시간적 여유가 있으며, 순간 최대 속도나 최고 성능 수치보다는 장기간 24시간 내내 안정적인 상태로 작동하는 성능이 훨씬 중요합니다. 엔터프라이즈 시장에서 SSD 도입이 확대됨에 따라, 제조사들 간에는 SSD 폼팩터와 NAND 구성 등 다양한 문제를 해결하기 위한 치열한 경쟁이 벌어지고 있습니다. 도시바는 MKx001GRZB에 6Gb/s SAS 인터페이스와 2.5인치 폼팩터, 그리고 32nm 엔터프라이즈급 SLC NAND를 적용하여 고객의 요구를 충족시키고 있습니다.
Toshiba는 MKx001GRZB를 통해 엄청난 경험 포트폴리오를 테이블에 제공합니다. 그들은 하드 드라이브 공간에 대한 깊은 노출과 자체 NAND 팹의 소유권을 통해 고유한 시장 지위를 보유하고 있습니다. 또한 자체 펌웨어를 설계하고 Marvell의 88SS9032-BLN2 엔터프라이즈급 SSD 프로세서를 사용하고 있습니다. 이 모든 것이 결합되어 시장을 선도하는 성능을 발휘할 수 있을 뿐만 아니라 호스트 시스템과의 호환성 및 뛰어난 드라이브 내구성을 보장하는 데 필요한 깊이 있는 지원을 제공하는 SSD를 만듭니다.
MKx001GRZB 제품군은 100GB, 200GB 및 400GB 용량으로 제공되며 단일 드라이브 검토는 400GB 모델입니다. 각 용량은 512, 520 및 528바이트 섹터 크기도 지원합니다. 이러한 다재다능함 덕분에 Toshiba는 이 SSD를 다양한 환경에 배치할 수 있습니다.
현재 시장에 나와 있는 다른 엔터프라이즈 SLC 기반 SSD와 비교할 때 Toshiba는 SSD를 뛰어난 쓰기 내구성뿐만 아니라 높은 읽기 성능을 제공할 수 있는 드라이브로 밀어붙입니다. MKx001GRZB 제품 라인은 4 IOPS 이상의 90,000K 임의 읽기 속도를 광고하며 정상 상태 쓰기 속도는 최고 16,000 IOPS입니다. Toshiba는 또한 드라이브가 활성화된 동안 6.5와트만 필요로 하여 13,800 IOPS/와트 정격을 제공함으로써 전력 효율성을 촉진합니다. 우리는 새롭게 재설계된 엔터프라이즈 SSD 테스트 체계에서 각각의 주장을 테스트합니다.
Toshiba MKx001GRZB 사양
- 용량
- 100GB(MK1001GRZB, 물리적 128GB)
- 200GB(MK2001GRZB, 물리적 256GB)
- 400GB(MK4001GRZB, 물리적 512GB)
- Marvell 기반 6Gb/s SAS 인터페이스
- 32nm SLC 도시바 낸드
- 섹터 크기 – 512, 520, 528바이트
- 순차 읽기 – 500MB/s(QD4)
- 순차 쓰기 - 250MB/s(QD4)
- 4KB 랜덤 읽기 90,000 IOPS(QD16)
- 4KB 랜덤 쓰기 16,000 IOPS(QD16)
- 연속 4KB 임의 결합(70%/30% 읽기/쓰기, 100% 듀티) – 33,500 IOPS
- 활성 전력 소비 – 6.5와트
- 기록된 데이터의 총 저장 용량 – 무제한 200GB 및 400GB(8.2GB MK100GRZB에서 1001PB)
- 제품 수명 – 5년
- 치수 – 69.85mm x 100mm x 15mm
- 무게 – 152g
- 펌웨어 검토 – 0107
설계 및 분해
2.5인치 Toshiba MKx001GRZB SAS 6.0Gb/s SSD의 드라이브 높이는 15mm로 현재 세대의 10k 및 15k 2.5인치 하드 드라이브와 동일합니다. 이 폼 팩터는 많은 엔터프라이즈 서버, 특히 SAS 인터페이스를 중심으로 설계된 서버에서 전반적으로 호환됩니다.
외부에서 드라이브는 검은색 가공 합금 본체로 다소 전문적인 모양과 느낌을 유지합니다. 모델 이름, 일련 번호, 펌웨어 버전 및 버전 번호가 포함된 OEM 레이블을 제외하고 드라이브 자체에는 브랜드가 거의 없습니다.
상단 및 하단 덮개를 구성하는 두꺼운 금속 패널을 고려할 때 드라이브 자체는 다소 견고합니다. 두 커버는 두 회로 보드가 나사로 고정되는 중간 부분 주위에 함께 나사로 고정됩니다. 이 샌드위치 디자인은 NAND, 온보드 캐시, 컨트롤러 및 커패시터를 포함한 모든 기본 구성 요소에 열 전도체를 배치하는 동시에 냉각을 위해 드라이브에서 서버의 섀시로 전달합니다. 이 드라이브는 연중무휴 24시간 액세스가 가능하므로 신뢰성이나 성능에 영향을 미치기 전에 열을 발산하는 것이 중요합니다.
내부적으로 Toshiba MKx001GRZB는 커넥터를 통해 서로 연결된 두 개의 회로 기판으로 분할됩니다. 400GB MK4001GRZB에는 컨트롤러, 온보드 캐시, 32개의 32GB SLC NAND 조각이 한 보드에 있고 XNUMX개의 XNUMXGB SLC NAND 조각과 XNUMX개의 울트라 커패시터가 다른 보드에 있습니다.
각 레이어에는 회로에서 열을 제거하여 드라이브의 두꺼운 금속 프레임으로 이동시키는 열 패드가 있습니다. 기본 구성 요소(NAND, RAM 등)가 부착되지 않은 메인 보드의 하단에도 상단 구성 요소에서 전달되는 열로부터 회로 기판의 하단을 냉각시키는 열 패드가 있습니다.
Toshiba MKx001GRZB는 사내 NAND 생산 능력을 고려할 때 Toshiba SLC-NAND를 활용하는 것이 적합합니다.
MKx001GRZB는 내부적으로 두 회로 기판 사이에 400개의 플래시 조각을 위한 공간이 있으며, 32GB 모델에서는 58GB Toshiba TH8TAG2S8FBA512A를 사용하여 오버 프로비저닝 전에 총 XNUMXGB를 제공합니다.
Marvell 88SS9032-BLN2 SAS 6.0Gb/s 컨트롤러는 전체 드라이브를 함께 연결하여 최대 500MB/s 읽기 및 250MB/s 순차 쓰기 및 최대 90,000 IOPS 임의 읽기의 전송 속도를 지원합니다. 데이터 흐름을 버퍼링하는 것은 각각 용량이 9MB(총 3MB)인 256개의 Micron D512LGK DDRXNUMX IC이며 보조 회로 보드에 있는 XNUMX개의 대형 커패시터로 정전 시 유지됩니다.
엔터프라이즈 벤치마크
플래시 미디어 검토 표준이 나올 때 뜨거운 주제 중 하나는 플래시 미디어가 표준 플래터 드라이브 및 클라이언트 기반 SSD와 다른 방식으로 테스트되어야 한다는 것입니다. 플래시 성능은 드라이브에 쓰는 시간이 길어질수록 변하고 속도는 드라이브가 정상 상태 속도에 도달할 때까지 천천히 줄어듭니다. 기업 환경에서 1시간 사용 후 드라이브가 더 이상 해당 속도를 얻지 못한다면 버스트 또는 지속적인 속도를 보는 것은 가치가 없습니다. 문제의 드라이브가 가득 차면 정상 상태에서 벗어나지 않는 경우 버스트 수치를 보는 것은 훨씬 덜 유익합니다. 과도한 쓰기 주기를 제한하기 위해 유휴 상태가 아닌 쓰기 활동 중에만 가비지 수집 모드를 수행하는 Toshiba MKx001GRZB의 경우입니다. 여기에서 정상 상태 벤치마킹이 시작되어 연중무휴 24시간 부하 상태일 때 드라이브가 실제로 어떻게 작동하는지 보여줍니다. 이러한 이유로 다음 벤치마크는 모두 사전 조정되었으며 정상 상태 모드로 기록되었습니다.
이 검토의 특성이 다르기 때문에 새로운 테스트 방법에서 Toshiba MKx100GRZB와 정확하게 비교하기 위해 300GB Micron P001(SATA, SLC NAND)을 다시 벤치마킹했습니다. 이 검토에 사용된 새로운 테스트 플랫폼은 Windows Server 240 R5650를 실행하는 듀얼 Intel Xeon X2008 프로세서가 장착된 Lenovo ThinkServer RD2입니다. 단일 드라이브 벤치마크의 경우 LSI SAS 9211-8i HBA를 통해 각 SSD를 연결하여 캐싱의 영향 없이 성능을 측정했습니다. 모든 IOMeter 수치는 MB/s 속도에 대한 이진수 수치로 표시됩니다.
첫 번째 테스트는 대규모 블록 전송이 있는 순차적 쓰기 환경의 속도를 살펴봅니다. 이 특정 테스트는 2k 섹터 정렬과 함께 IOMeter와 함께 4MB 전송 크기를 사용하고 큐 깊이 4로 성능을 측정합니다. 이 시나리오에서 Toshiba는 500MB/s의 읽기 속도와 250MB/s의 정상 상태 쓰기 속도를 주장합니다.
테스트에서 우리는 Toshiba MK490.69GRZB에서 259.16MB/s 읽기의 꾸준한 읽기 속도와 4001MB/s의 꾸준한 쓰기 속도를 측정했습니다. 이것은 Micron P326.38의 336.28MB/s 읽기 및 300MB/s 쓰기와 비교됩니다.
임의 액세스 프로필로 이동하지만 여전히 2MB의 큰 블록 전송 크기를 유지하면 다중 사용자 환경에서 성능이 어떻게 달라지는지 보기 시작합니다. 이 테스트는 이전 순차 전송 벤치마크에서 사용한 것과 동일한 대기열 깊이 수준 4를 유지합니다.
Toshiba MK4001GRZB에서 우리는 읽기 속도의 큰 변화를 알아차리지 못했으며 실제로 최대 491.54MB/s를 선택했습니다. 반면에 쓰기 속도는 꾸준히 85.29MB/s로 떨어졌습니다. 이는 정상 상태에 도달한 후 Micron P299.33의 98.87MB/s 읽기 및 300MB/s 쓰기와 비교됩니다.
더 작은 임의 액세스 전송 크기인 4K로 이동하면 동일한 어레이에 액세스하는 여러 VM이 있는 서버 설정과 같은 과도한 임의 액세스 환경에서 볼 수 있는 패킷 크기에 가까워집니다. 첫 번째 테스트에서는 확장된 4K 읽기 성능과 대기열 깊이 1에서 최대 64까지 확장되는 방식을 살펴봅니다.
Toshiba MK4001GRZB는 SAS 6.0Gb/s 인터페이스를 실제로 사용할 수 있는 능력을 과시하면서 이 특정 테스트에서 실제로 다리를 뻗었습니다. 성능이 32 IOPS에서 정체되기 시작한 94,000의 대기열 깊이에서 QD95,062에서 64 IOPS 읽기로 정점에 도달했습니다. 이는 순수한 371.34K 랜덤 액세스에서 4MB/s 쓰기로 변환됩니다. 동일한 설정의 Micron P300은 QD58.479에서 32 IOPS로 최고치를 기록했습니다.
다음 테스트는 정적 대기열 깊이 4에서 32K 임의 쓰기 성능을 살펴보고 드라이브가 정상 상태에 도달하면 결과를 기록하고 평균을 냅니다.
Toshiba의 공식 4K 임의 쓰기 속도는 큐 깊이 16,000에서 16 IOPS로 표시되며 QD16,863에서 32 IOPS를 측정했습니다. 이는 Micron P21,269의 300 IOPS와 비교됩니다. 32개의 동시 요청이 있는 이 안정적인 상태 액세스 동안 두 드라이브 모두 매우 우수한 평균 대기 시간 수치를 유지했습니다. Toshiba MK4001GRZB는 평균 액세스 시간이 1.9ms인 반면 4K 랜덤 쓰기 액세스에서 더 빠른 Micron P300은 1.5ms를 기록했습니다.
IOPS 성능은 안정적인 상태의 성능을 측정하기 위한 좋은 지표이지만 또 다른 주요 관심 영역은 평균 및 최대 대기 시간에 관한 것입니다. 최대 대기 시간 수치가 높을수록 특정 요청이 과도한 연속 액세스에서 백업될 수 있음을 의미할 수 있습니다.
지속적인 액세스가 있는 4K 정상 상태 기간에서 Micron P300은 평균 대기 시간 수치가 더 낮았지만 피크 대기 시간은 891.82ms로 더 높았습니다. 동일한 환경의 Toshiba MK4001GRZB는 평균 액세스 시간이 더 느렸지만 최대 대기 시간 수치는 60.97ms로 훨씬 낮았습니다.
마지막 합성 벤치마크 시리즈는 정적 대기열 깊이가 32인 일련의 서버 혼합 워크로드에서 두 엔터프라이즈 드라이브를 비교합니다. 이 리뷰 시작 부분의 합성 벤치마크와 마찬가지로 이러한 테스트도 안정적인 상태에서 측정됩니다. 각 서버 프로필 테스트는 데이터베이스 프로필의 67% 읽기에서 웹 서버 프로필의 100% 읽기에 이르기까지 읽기 활동에 대한 강력한 선호도를 가지고 있습니다.
첫 번째는 주로 67K 전송 크기에 집중된 33% 읽기 및 8% 쓰기 워크로드 혼합이 있는 데이터베이스 프로필입니다.
두 드라이브 모두 정상 상태에서 밀접하게 그룹화되어 Toshiba MKx001GRZB가 Micron P300을 7.3%(11.04MB/s) 앞섰습니다.
다음 프로필은 80바이트에서 20KB 범위의 여러 전송 크기에 분산된 512% 읽기 및 64% 쓰기 워크로드가 있는 파일 서버를 살펴봅니다.
파일 서버 프로필에서 두 기업용 SSD 사이의 격차가 벌어졌으며 MKx001GRZB가 평균 전송 속도 210.28MB/s 또는 19433 IOPS로 선두를 달리고 있습니다. 이는 35.41MB/s 또는 20.2%의 차이로 나타났습니다.
당사의 웹 서버 프로필은 읽기 전용이며 512바이트에서 512KB까지 전송 크기가 다양합니다.
Toshiba MKx001GRZB가 임의 읽기 성능에서 Micron P300을 능가하는 엄청난 속도 향상을 감안할 때 읽기 전용 웹 서버 환경에서 이륙하는 것을 보는 것은 그리 놀라운 일이 아닙니다. 평균 369.97MB/s로 P266.03의 300MB/s에 불과했습니다.
마지막 프로필은 20K 전송을 사용하여 80% 쓰기 및 8% 읽기가 혼합된 워크스테이션을 살펴봅니다.
워크스테이션 설정에서는 이전 프로파일에 비해 격차가 좁혀졌지만 여전히 Toshiba MKx001GRZB가 선두를 유지했습니다. 평균 총 속도 300MB/s로 Micron P26.66보다 205.77MB/s 더 빨랐습니다.
엔터프라이즈 전력 소비
데이터 센터 또는 기타 밀집된 스토리지 환경을 위한 드라이브를 선택할 때 기업이 SSD 또는 하드 드라이브를 볼 때 관심을 갖는 메트릭은 성능만이 아닙니다. 전력 소비는 경우에 따라 큰 문제가 될 수 있으므로 지속적인 작업 부하에서 드라이브가 어떻게 작동하는지 알고 싶을 것입니다. 이 검토의 엔터프라이즈 성능 섹션에서는 이전에 읽기 및 쓰기 속도를 테스트하는 데 사용한 것과 동일한 조건에서 각 드라이브를 살펴봅니다. 여기에는 큐 깊이가 2인 순차 및 무작위 4MB 전송과 큐 깊이가 4인 소규모 무작위 32K 읽기 및 쓰기 전송이 포함됩니다. 전력이 부족한 상황.
전력 테스트의 후반부에서는 각 드라이브의 전체 그림을 보기 위해 무작위 4K 읽기 및 쓰기 수치 모두에 대해 IOPS/와트 수치를 계산하여 성능 대비 전력 비율을 살펴봅니다. 전력 또는 공간 제약이 있는 비용을 최대한 활용하려는 기업을 위한 측정 기준입니다.
이 검토에서 비교한 각 드라이브에는 Micron P5 전용 300V 및 Toshiba MKx5GRZB용 12V + 001V를 포함하여 고유한 전원 요구 사항이 있습니다. 전력에 대한 좋은 출발점을 제공하기 위해 Toshiba는 MKx001GRZB가 활성 상태에서 6.5와트를 사용하는 것으로 평가합니다.
시작을 제외한 모든 조건에서 Toshiba MKx001GRZB는 정확히 6.50와트 이하를 사용했습니다. MKx001GRZB에서 가장 전력 소모가 많은 활동은 실제로 코에서 4와트를 사용하는 순차적인 QD2 6.5MB 읽기로 밝혀졌습니다. 두 번째는 2MB의 꾸준한 쓰기 활동으로, 무작위 4K QD32 읽기가 세 번째로, 4K QD32 꾸준한 쓰기가 네 번째로 나타났습니다. 거의 모든 영역에서 Toshiba MKx001GRZB는 Micron P300의 거의 두 배의 성능을 사용했지만 일부 영역에서는 더 빠른 속도를 제공했습니다. 따라서 원하는 성능 수준에 따라 일부 영역에서 절충이 이루어집니다.
Toshiba는 MKx001GRZB가 일부 영역에서 13,800 IOPS/Watt를 제공한다고 평가합니다. 대기열 깊이 16,385에서 순수한 임의 4K 읽기에서 32 IOPS/Watt의 수치를 계산했으며 대신 안정적인 3,081K 임의 쓰기를 보면 4 IOPS/Watt로 떨어졌습니다. 이는 Micron P38,481의 10,119 IOPS/와트 읽기 또는 300 IOPS/와트 쓰기와 비교하여 전력 요구 사항이 더 낮습니다. SSD 또는 하드 드라이브를 구매할 때 고려되는 성능(또는 단순한 성능)에 대한 성능의 최상의 조합을 찾는 것은 비즈니스 요구 사항에 달려 있습니다.
맺음말
Toshiba MKx001GRZB는 2.5" SLC 엔터프라이즈급 SSD의 최고 수준입니다. 이 드라이브는 SAS 6Gb/s 인터페이스, SLC NAND, 500MB/s 이상의 전송 속도 및 4 IOPS를 넘는 95,000K 읽기 성능을 특징으로 합니다. 그 동안에도 여전히 최대 16,800PB의 TBW에 대해 4 8.2K 쓰기 IOPS에서 작동할 수 있습니다. 말할 필요도 없이 이 드라이브는 비즈니스를 의미하며 전 세계 데이터 센터에서 보이지 않는 곳에서 비즈니스를 운영합니다.
엔터프라이즈 환경용 SSD에 초점을 맞출 때 필요한 액세스 및 성능에 따라 다양한 수준에 배치되는 다양한 유형의 드라이브가 있습니다. Toshiba MKx001GRZB는 서버가 온라인 상태가 된 순간부터 연중무휴로 데이터가 이탈하는 계층 0 또는 첫 번째 라인을 목표로 합니다. 이 설정에서 SSD는 24시간, 7일 또는 10개월에 관계없이 속도를 유지하는 데 문제가 없습니다. 강력한 Marvell 10SS10 SAS 컨트롤러와 88GB의 Toshiba SLC-NAND가 결합된 MKx9032GRZB는 512년 이상 광고된 속도로.
장점
- 탁월한 혼합 워크로드 성능
- 4 IOPS를 넘는 강력한 임의 95,062K 읽기 성능
- 매우 낮은 피크 정상 상태 최대 응답 시간
단점
- SATA 기반 Micron P300보다 높은 전력 소비
히프 라인
Toshiba MKx001GRZB는 시간 경과에 따른 성능과 안정성이 모두 중요한 Tier0/1 스토리지에서 강점을 보여줍니다. Toshiba는 NAND 플래시 분야에서 선도적인 위치를 차지함으로써 신뢰성, 성능 및 내구성 측면에서 SSD의 강력한 기반을 제공한다는 점에서 중요한 이점이 있습니다. 또한 SAS 인터페이스, 2.5" 폼 팩터 및 100GB, 200GB 및 400GB 용량 포인트는 Toshiba 고객에게 가격 유연성과 함께 원하는 유형의 SSD를 제공합니다.
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