Toshiba HG6 to dysk SSD klasy podstawowej (Enterprise) i kliencki dysk SSD klasy korporacyjnej, zaprojektowany z myślą o wysokiej wydajności, niezawodności i energooszczędności w systemach OEM. Dostępny w pojemnościach do 512 GB, dysk SSD Toshiba HG6 jest oferowany w pięciu standardowych formatach (2.5" 7.0 mm, 2.5" 9.5 mm, mSATA, dwustronny M.2 2280-D2 i jednostronny M.2 2280-S2), co pozwala zróżnicowanej linii dysków SSD zaspokoić wiele zastosowań.
Dysk HG6 został zaprojektowany z wykorzystaniem pamięci Toshiba A19 nm Toggle NAND i obsługuje interfejs SATA 3.2. Nowa linia dysków SSD firmy Toshiba oferuje energooszczędną funkcję Devsleep, która umożliwia przejście w tryb uśpienia urządzenia w systemach klienckich, kompleksową ochronę ścieżki danych, zwiększającą wykrywalność błędów na całej ścieżce transferu plików (od komputera do dysku twardego i z powrotem), a także opatentowaną przez firmę Toshiba technologię korekcji błędów QSBC (Quadruple Swing-By Code), która oferuje wydajny kod korekcji błędów, chroniący przed błędami odczytu na dysku SSD.
Toshiba HG6 jest dostępna w pojemnościach 60 GB, 128 GB, 256 GB i 512 GB (choć moduł M.2 2280-S2 Single-Sided jest dostępny tylko w modelach 128 GB i 512 GB). Przyjrzymy się modelowi 512 GB w formacie 2.5” o grubości 7 mm.
Specyfikacja Toshiba HG6
- Współczynniki kształtu: obudowa 2.5 cala (wys. 9.5 mm), obudowa 2.5 cala (wys. 7.0 mm), moduł mSATA1, M.2 (2280-D2 dwustronny), M.2 (2280-S2 jednostronny)
- Pojemność napędu
- 60/128/256/512 GB (2.5 cala, 9.5 mmH)
- 60/128/256/512 GB (2.5 cala, 7.0 mmH)
- 60/128/256/512GB (mSATA1 Module)
- 60/128/256/512GB (M.2, 2280-D2 Double-Sided)
- 128/256 GB (M.2, 2280-S2 jednostronny)
- Technologia NAND: Pamięć flash MLC NAND A19 nm
- Interfejs dysku: ACS-2, SATA wersja 3.1 1.5/3/6 Gb/s
- Wydajność
- Maksymalny odczyt sekwencyjny: 534 MB/s (510 MiB/s)
- Maks. zapis sekwencyjny: 482 MB/s (460 MiB/s)
- Wymagania dotyczące zasilania
- Napięcie: 5.0 V ±5% (2.5 cala, 9.5 mmH), 5.0 V ±5% (2.5 cala, 7.0 mmH), V ±5% (moduł mSATA1), 3.3 V ±5% (M.2, 2280-D2 dwustronny), 3.3 V ±5% (M.2, 2280-S2 jednostronny)
- Aktywny/Bezczynny Moc bezczynności
- Aktywny: 3.3 W typowo, Bezczynny: 125 mW typowo (2.5 cala, 9.5 mmH)
- Aktywny: 3.3 W typowo, Bezczynny: 125 mW typowo (2.5 cala, 7.0 mmH)
- Aktywny: 3.2 W typ., Bezczynny: 65 mW typ. (moduł mSATA1)
- Aktywny: 3.2 W typ., Bezczynny: 65 mW typ. (M.2, 2280-D2 dwustronny)
- Aktywny: typowo 2.5 W, Bezczynny: typowo 65 mW (M.2, 2280-S2 jednostronny)
- Waga
- 51-55 g typ. (2.5 cala, 9.5 mmH)
- 49-53 g typ. (2.5 cala, 7.0 mmH)
- 7.3-7.7 g typ. (moduł mSATA1)
- 7.0-9.3 g typ. (M.2, 2280-D2 dwustronny)
- 6.4-6.6 g typ. (M.2, 2280-S2 jednostronny)
- Temperatura – Praca:
- 0°C – 70°C (temperatura obudowy) (2.5 cala, 9.5 mmH)
- 0°C – 70°C (temperatura obudowy) (2.5 cala, 7.0 mmH)
- 0°C – 80°C (temperatura komponentów) (moduł mSATA1)
- 0°C – 80°C (temperatura komponentów) (M.2, 2280-D2 dwustronna)
- 0°C – 80°C (temperatura komponentów) (M.2, 2280-S2 jednostronny)
- Temperatura – w stanie spoczynku: -40°C – 85°C
- Wibracje – podczas pracy: 196 m/s² {20 G} przy 10–2,000 Hz
- Wibracje – w stanie spoczynku: 196 m/s² {20 G} przy 10–2,000 Hz
- Wstrząsy – podczas pracy: 14.7 km/s² {1500 G} przy 0.5 ms
- MTTF: 2 000 000 godzin
- Gwarancja: 3 lata (od daty zakupu)
Projektowanie i budowa
Konstrukcja dysku HG6 nawiązuje do innej linii dysków SSD HG firmy Toshiba (HG5d); to po prostu szara, całkowicie metalowa obudowa z podstawowymi informacjami i logo na przedniej ściance. Ten minimalistyczny i mało atrakcyjny design jest typowy dla dysków SSD klasy klienckiej, ponieważ funkcjonalność jest dla Toshiby priorytetem.
Profile boczne pokazują cztery otwory na śruby, które umożliwiają łatwy montaż HG6, a napęd jest mocowany czterema śrubami znajdującymi się w każdym rogu panelu przedniego. Po wykręceniu śrub napęd jest otwierany.
W modelu HG6 zastosowano kontroler Toshiba dla wszystkich pojemności, natomiast za przechowywanie danych odpowiada dysk SSD Toshiba A19 MLC.
Testowanie tła i porównań
Laboratorium testowe StorageReview Enterprise oferuje elastyczną architekturę do przeprowadzania testów porównawczych urządzeń pamięci masowej klasy enterprise w środowisku porównywalnym z tym, z jakim administratorzy spotykają się w rzeczywistych wdrożeniach. Laboratorium testowe Enterprise obejmuje różnorodne serwery, sieci, urządzenia do kondycjonowania zasilania i inną infrastrukturę sieciową, co pozwala naszym pracownikom na stworzenie rzeczywistych warunków i dokładną ocenę wydajności podczas testów.
Uwzględniamy te informacje dotyczące środowiska laboratoryjnego i protokołów w recenzjach, aby specjaliści IT i osoby odpowiedzialne za pozyskiwanie pamięci masowej mogli zrozumieć warunki, w jakich osiągnęliśmy poniższe rezultaty. Żadna z naszych recenzji nie jest opłacana ani nadzorowana przez producenta testowanego sprzętu. Dodatkowe informacje na temat laboratorium testowego StorageReview Enterprise Test Lab oraz przegląd jego możliwości sieciowych są dostępne na odpowiednich stronach.
Dyski SSD SAS i SATA klasy enterprise są testowane na naszej platformie testowej drugiej generacji dla przedsiębiorstw, opartej na serwerze Lenovo ThinkServer RD630 . Platforma ta zawiera najnowszy sprzęt połączeniowy, taki jak karta HBA LSI 9207-8i, a także optymalizacje harmonogramu operacji wejścia/wyjścia ukierunkowane na uzyskanie najlepszej wydajności pamięci flash. Do testów syntetycznych wykorzystujemy oprogramowanie FIO w wersji 2.0.10 dla systemu Linux i 2.0.12.2 dla systemu Windows.
- 2x Intel Xeon E5-2620 (2.0 GHz, pamięć podręczna 15 MB, 6 rdzeni)
- Chipset Intel C602
- Pamięć – 16 GB (2 x 8 GB) 1333 MHz DDR3 Registered RDIMM
- Windows Server 2008 R2 SP1 64-bitowy, Windows Server 2012 Standard, CentOS 6.3 64-bitowy
- Dysk SSD Micron RealSSD P400e Boot o pojemności 100 GB
- Karta HBA LSI 9211-4i SAS/SATA 6.0 Gb/s (do rozruchowych dysków SSD)
- Karta HBA LSI 9207-8i SAS/SATA 6.0 Gb/s (do testowania dysków SSD lub HDD)
- Karta sieciowa Mellanox ConnectX-3 10GbE PCIe 3.0
- Karta sieciowa Mellanox ConnectX-3 InfiniBand PCIe 3.0
Analiza obciążenia aplikacji
Aby zrozumieć charakterystykę wydajności urządzeń pamięci masowej klasy enterprise, niezbędne jest modelowanie infrastruktury i obciążeń aplikacji w rzeczywistych środowiskach produkcyjnych. Nasze pierwsze trzy testy porównawcze dla Toshiba HG6 to: MarkLogic NoSQL Database Storage Benchmark , wydajność MySQL OLTP za pomocą SysBench oraz wydajność Microsoft SQL Server OLTP z symulowanym obciążeniem TCP-C.
Nasze środowisko bazy danych MarkLogic NoSQL wymaga grup czterech dysków SSD o użytecznej pojemności co najmniej 200 GB, ponieważ baza danych NoSQL wymaga około 650 GB miejsca na cztery węzły bazy danych. Nasz protokół wykorzystuje hosta SCST i prezentuje każdy dysk SSD w trybie JBOD, z jednym przydzielonym na węzeł bazy danych. Test powtarza się w 24 interwałach, co łącznie zajmuje 30–36 godzin. MarkLogic rejestruje całkowite średnie opóźnienie, a także opóźnienie interwałowe dla każdego dysku SSD.
W naszych ogólnych testach średniego opóźnienia przy użyciu benchmarku baz danych MarkLogic NoSQL, HG6 wypadł znacznie poniżej oczekiwań, zajmując przedostatnie miejsce wśród porównywalnych urządzeń.
Ponownie HG6 osiągnął słabe wyniki w naszym teście MarkLogic, tym razem pod względem średniego opóźnienia, które pod koniec testu wyniosło prawie 90 ms.
Kolejny test porównawczy aplikacji obejmuje bazę danych Percona MySQL OLTP, mierzoną za pomocą SysBench . W tej konfiguracji używamy grupy serwerów Lenovo ThinkServer RD630 jako klientów bazy danych, a środowisko bazy danych jest przechowywane na jednym dysku. Ten test mierzy średnią liczbę transakcji na sekundę (TPS), średnie opóźnienie, a także średnie opóźnienie 99. percentyla w zakresie od 2 do 32 wątków. Percona i MariaDB korzystają z interfejsów API aplikacji obsługujących pamięć flash Fusion-io w najnowszych wersjach swoich baz danych, jednak na potrzeby tego porównania testujemy każde urządzenie w jego „starszym” trybie pamięci blokowej.
W naszym teście średniej liczby transakcji na sekundę, Toshiba HG6 uzyskała początkowo 246.37 IOPS, a zakończyła z wynikiem 1,287.65 IOPS, co wystarczyło do zajęcia miejsca w środku stawki. Jej kuzyn, Toshiba HK3R2, uzyskał najlepsze wyniki.
W naszym teście Sysbench Average Latency (średnie opóźnienie) Toshiba HG6 uzyskała przyzwoite wyniki, osiągając 24.85 ms przy 32 bitach na sekundę. Najlepszą wydajnością wykazała się Toshiba HK3R2, osiągając wynik nieco ponad 19 ms.
W naszym najgorszym scenariuszu opóźnień MySQL, Toshiba HG6 osiągnęła 64.15 ms dla 32T, co plasowało ją na ostatnim miejscu wśród porównywalnych modeli. Najlepszą wydajnością wykazał się Samsung 845DC EVO, a tuż za nim Toshiba HK3R2.
Protokół testowania OLTP Microsoft SQL Server firmy StorageReview wykorzystuje aktualną wersję roboczą testu Benchmark C (TPC-C) opracowanego przez Transaction Processing Performance Council – internetowego testu porównawczego przetwarzania transakcji, który symuluje działania występujące w złożonych środowiskach aplikacji. Test TPC-C pozwala lepiej niż syntetyczne testy wydajności ocenić mocne strony i wąskie gardła infrastruktury pamięci masowej w środowiskach baz danych. Nasz protokół SQL Server wykorzystuje bazę danych SQL Server o pojemności 685 GB (skala 3,000) i mierzy wydajność transakcyjną oraz opóźnienia przy obciążeniu 30 000 VU.
Jak widać na poniższym wykresie, wydajność HG6 w zakresie wydajności SQL Server była praktycznie nieistotna w porównaniu z innymi dyskami SSD, osiągając zaledwie 96.113 TPS. W rozmowie z Toshibą na ten temat, firma koncentruje się w tym konkretnym modelu bardziej na odczycie niż na innych dyskach SSD w swojej ofercie, takich jak HK3R2 . Mimo że Toshiba reklamuje go jako dysk SSD klasy korporacyjnej, HG6 najlepiej sprawdza się w scenariuszach rozruchu klientów korporacyjnych lub serwerów, gdzie obciążenia są mniejsze i zorientowane na odczyt, w przeciwieństwie do bardziej intensywnych aplikacji bazodanowych, takich jak SQL Server.
Wyniki naszego średniego opóźnienia przy obciążeniu 30 tys. VU odzwierciedlały wyniki TPS HG6, a ich wyniki były wykładniczo wolniejsze od wyników porównywalnych urządzeń.
Syntetyczna analiza obciążenia pracą
Nasze syntetyczne protokoły testowe rozpoczynają się od wstępnego przygotowania docelowej pamięci masowej do stanu stacjonarnego z tym samym obciążeniem, które zostanie użyte do przetestowania urządzenia. Proces wstępnego przygotowania wykorzystuje duże obciążenie 16 wątków z kolejką oczekujących zadań liczącą 16 wątków na wątek.
- Wstępne kondycjonowanie i podstawowe testy stanu stacjonarnego:
- Przepustowość (łączna liczba operacji wejścia/wyjścia na sekundę odczytu i zapisu)
- Średnie opóźnienie (średnie opóźnienie odczytu i zapisu)
- Maksymalne opóźnienie (maksymalne opóźnienie odczytu lub zapisu)
- Odchylenie standardowe opóźnienia (uśrednione odchylenie standardowe odczytu i zapisu)
Po zakończeniu wstępnego kondycjonowania każde porównywane urządzenie jest testowane w oparciu o wiele profili głębokości wątków/kolejek, aby pokazać wydajność przy lekkim i intensywnym użytkowaniu. Nasza syntetyczna analiza obciążenia dla Toshiba HG6 wykorzystuje profile 4k i 8k, które są powszechnie stosowane w specyfikacjach i testach porównawczych producentów.
- Profil 4k
- 100% odczytu i 100% zapisu
- Profil 8K
- 70% czytania, 30% pisania
- 100% 8 tys.
Podczas procesu wstępnego kondycjonowania 4K, HG6 wykazał bardzo słabe wyniki w całym zakresie. W naszym teście przepustowości nie udało mu się osiągnąć 6,500 IOPS, podczas gdy średnia porównywalnych urządzeń była znacznie wyższa.
W naszych testach średniego opóźnienia HG6 po raz kolejny wykazał wyniki, które były wykładniczo wolniejsze od pozostałych, nie schodząc poniżej 40 ms opóźnienia w trakcie całego testu.
Jeśli chodzi o maksymalne opóźnienie, HG6 wykazał skoki sięgające niemal 400 ms, co znacznie przekraczało średnią konkurencyjnych urządzeń.
Nasze wyniki testu wstępnego odchylenia standardowego 4k pokazują, że opóźnienie oscyluje wokół 30 ms, co zasadniczo potraja opóźnienie kolejnego dysku w tabeli liderów.
Podczas podstawowych testów syntetycznych 4k, HG6 nadal pozostawał w tyle. Pod względem przepustowości, nowy dysk Toshiby osiągnął jedynie 3,985 IOPS przy zapisie, choć wykazywał przyzwoitą aktywność odczytu z wynikiem 63 452 IOPS.
Przechodząc do średnich opóźnień, HG6 osiągnął 4.032 ms podczas odczytu i 64.22 ms podczas zapisu. Obie te prędkości plasowały się na najniższych pozycjach w rankingu, choć aktywność odczytu była znacznie bliższa porównywalnym.
Maksymalne opóźnienie odczytu zarejestrowane podczas testu 4K na dysku Toshiba HG6 wypadło poniżej średniej (szczególnie w przypadku zapisu) i wyniosło 383.0 ms dla zapisu i 24.671 ms dla odczytu.
Obliczenie odchylenia standardowego wyników opóźnienia 4k nadal wskazuje na wyjątkowo słabą wydajność zapisu HG6, wynoszącą 30.53 ms. Aktywność odczytu uległa poprawie o 1.931 ms.
Nasze kolejne obciążenie wykorzystuje transfery 8k ze stosunkiem 70% operacji odczytu do 30% operacji zapisu. Chociaż HG6 utrzymał ostatnie miejsce we wszystkich testach, jego wyniki znacznie się poprawiły. W naszym benchmarku przepustowości, gdzie nieco spadła, pod koniec utrzymywała się na poziomie około 16 000 IOPS.
Obliczenia średniego opóźnienia dla testu wstępnego 8k 70/30 pokazują, że Toshiba HG6 zajmuje ostatnie miejsce, stopniowo osiągając maksimum na poziomie około 16.0 ms. Najlepszą wydajnością wykazał się jej kuzyn HK3R2, który praktycznie nie odnotował skoków napięcia w trakcie testu.
W naszych testach maksymalnego opóźnienia wstępnego dla 8k 30/30, HG6 wykazał na początku ogromny skok, który jednak nieco się uspokoił po początkowym wybuchu , a ostatecznie osiągnął wyniki podobne do Toshiba HK3R2.
Odchylenie standardowe naszych wyników opóźnień 8k wykazało niewielką poprawę na początku, jednak Toshiba HG6 osiągnęła opóźnienie na poziomie 9.14 ms pod koniec naszego testu.
Po wstępnym przygotowaniu dysków, test przepustowości 8k 70/30 zmienia intensywność obciążenia z 2 wątków i 2 kolejek do 16 wątków i 16 kolejek. W naszym teście przepustowości, dysk HG6 osiągnął wynik IOPS na poziomie 15 879 przy 16 wątkach/16 kolejkach, czyli o około 10 tys. mniej niż jego czołowa konkurencja. Samsung 845DC Evo utrzymał swoją dominację, osiągając szczytowy wynik IOPS na poziomie 35 000. Jego odpowiedniki, HK3R2 960 GB, wykazały się najlepszą wydajnością.
Podobne wyniki uzyskaliśmy w testach średnich opóźnień – ostatnie miejsce zajął Toshiba HG6 (16.11 ms 16T/16Q), a pierwsze miejsce zajął HK3R2 (10.57 ms 16T/16Q).
W naszym teście maksymalnego opóźnienia, Toshiba HG6 uzyskała wyniki przewyższające HK3R2, osiągając wynik 120.84 ms w teście 16T/16Q (4. miejsce). Samsung 845DC był tutaj liderem z zauważalną przewagą.
Nasz ostatni test dotyczył odchylenia standardowego. W tym przypadku HG6 ponownie znalazł się na samym dole stawki, z wynikiem 9.07 ms dla 16T/16Q. Najlepszą wydajnością wykazał się Samsung 845DC.
Wniosek
Toshiba HG6 to dysk SSD klasy podstawowej klasy enterprise, kładący nacisk na wysoką niezawodność i energooszczędność w zastosowaniach zorientowanych na odczyt w systemach OEM, takich jak ultrabooki i serwery. Dostępny jest w pięciu formatach, co zapewnia elastyczność wdrożenia: 2.5" 7.0 mm, 2.5" 9.5 mm, mSATA, dwustronny M.2 2280-D2 i jednostronny M.2 2280-S2. Dzięki temu dysk HG6 może być wykorzystywany w wielu różnych zastosowaniach, wykorzystując te same podstawowe komponenty. HG6 jest również wyposażony w energooszczędną funkcję Devsleep, która w razie potrzeby przełącza dyski w tryb „uśpienia urządzenia”. Posiada także kompleksową ochronę ścieżki danych umożliwiającą dodatkowe wykrywanie błędów na całej trasie transferu plików (z komputera na dysk twardy i z powrotem) oraz opatentowaną przez firmę Toshiba technologię korekcji błędów QSBC (Quadruple Swing-By Code), zapewniającą wydajny kod korekcji błędów, który pomaga chronić przed błędami odczytu na dysku SSD.
Warto zauważyć, że HG6 ma być jeszcze lżejszym dyskiem klasy enterprise niż HK3R2. Może być również sprzedawany jako dysk kliencki klasy enterprise po wgraniu alternatywnego oprogramowania klienckiego. W rezultacie sam HG6 jest bardziej dyskiem klienckim klasy enterprise, który może być używany w środowiskach serwerowych, gdzie integralność danych i niski koszt przeważają nad wydajnością.
Pod względem wydajności, dysk HG6 uzyskał najsłabszą wydajność (ze znaczną przewagą) spośród wszystkich testowanych dysków we wszystkich naszych testach porównawczych z prekondycjonowaniem 4K. Wyniki były podobne w przypadku podstawowych testów porównawczych syntetycznych 4K, szczególnie w przypadku aktywności zapisu. Wyniki SQL Server również były słabe, choć wyniki MySQL przedstawiały znacznie lepszy obraz dysku. Ostatecznie dysk HG6 jest reklamowany jako dysk klasy korporacyjnej, ale tak naprawdę powinien być rozpatrywany z perspektywy klienta i wdrażany w serwerach lub systemach pamięci masowej tylko wtedy, gdy obciążenie jest wyjątkowo niskie, a potrzeba niskich kosztów i solidnej integralności danych przeważa nad wydajnością.
ZALETY
- Dostępne w różnych pojemnościach i różnych formatach
- Pełne funkcje integralności danych
Wady
- Słaba wydajność w porównaniu z innymi dyskami SSD zorientowanymi na odczyt
Podsumowanie
Toshiba HG6 to elastyczny dysk SSD przeznaczony do zadań klasy podstawowej i korporacyjnej oraz systemów klienckich klasy enterprise. Dysk ten nie wyróżnia się jednak na tle konkurencji i sprawdza się najlepiej, gdy niska cena w połączeniu z lekkimi funkcjami klasy enterprise są ważniejsze niż wydajność.
Amazon