Seria Toshiba HK3R2 to nowa linia wydajnych dysków SSD klasy korporacyjnej i bezpośredni następca rodziny dysków HK3R eSSD. Zaprojektowany specjalnie do obciążeń wymagających dużej intensywności odczytu, dysk HK3R2 ma maksymalną pojemność 960 GB w formacie 2.5 cala, obsługuje interfejs SATA 6 Gb/s i wykorzystuje pamięć NAND MLC A19 nm drugiej generacji firmy Toshiba. Model HK3R2 oferuje również kluczowe funkcje dla przedsiębiorstw, w tym pełną ochronę przed utratą zasilania i ochronę przed przeciążeniem, a także opatentowaną technologię korekcji błędów QSBC (Quadruple Swing-By Code), która pomaga chronić i zabezpieczać dane przed uszkodzeniem spowodowanym zużyciem nośników pamięci flash NAND. W tym tygodniu Toshiba zapowiedziała również jego odpowiednik, HK3E2, jednak jego grupa docelowa to firmy poszukujące dysków SSD o wysokiej wartości i dużej intensywności obciążenia.
Aplikacje i obciążenia o dużej intensywności odczytu, do których zaprojektowano dysk HK3R2, obejmują buforowanie odczytu, strumieniowanie wideo i przechowywanie danych w centrach danych. W związku z tym Toshiba deklaruje imponujące prędkości odczytu dla wszystkich pojemności, sięgające 500 MB/s, a także dobrą wydajność losowego odczytu 4K (również dla wszystkich pojemności) na poziomie 75 000 IOPS. Należy jednak pamiętać, że prędkość zapisu i wydajność różnią się w zależności od pojemności, przy czym prędkości zapisu sekwencyjnego wynoszą 120 MB/s dla modelu 120 GB, 270 MB/s dla modelu 240 GB i 400 MB/s dla modeli 480 GB i 960 GB. Wydajność losowa wynosi 4,000 IOPS dla modelu 120 GB, 10 000 IOPS dla modelu 240 GB, 12 000 IOPS dla modelu 480 GB i 14 000 IOPS dla modelu 960 GB. Toshiba zaprojektowała dysk HK3R2 tak, aby był on dość wytrzymały w docelowym zastosowaniu, obsługując jeden zapis dysku dziennie przy losowych obciążeniach 4K.
Seria dysków Toshiba HK3R2 jest dostępna w wersjach o pojemności 120 GB, 240 GB, 480 GB i 960 GB z 5-letnią gwarancją. Nasza recenzja dotyczy modelu 4x960 GB.
Specyfikacje HK3R2
- Pojemności dysków:
- 120GB
- 240GB
- 480GB
- 960GB
- Technologia NAND: Toshiba A19nm MLC
- Interfejs dysku: SATA 3.2 (6.0 Gbit/s, 3.0 Gbit/s, 1.5 Gbit/s)
- Bloki logiczne (LBA): 512B
- 4 KB losowego odczytu (ciągłego): 130 000 IOPS
- 4KiB losowy zapis (podtrzymywany):
- 10 500 IOPS (120 GB)
- 10 500 IOPS (240 GB)
- 10 500 IOPS (480 GB)
- 10 500 IOPS (960 GB)
- 64 KB odczytu sekwencyjnego (ciągłego): 500 MiB/s
- 64 KB zapisu sekwencyjnego (podtrzymywanego):
- 120 MiB/s (120 GB)
- 270 MiB/s (240 GB)
- 400 MiB/s (480 GB)
- 400 MiB/s (960 GB)
- Żywotność produktu: 5 lat
- Wymagania dotyczące zasilania
- Napięcie: 5 V (+/- 5%)
- Pobór mocy: 4.5 W (typowo)
- Efektywność zużycia energii 16 600 IOPS/W
- Wymiary (szer. x gł. x wys.): 69.85 mm x 100.45 mm x 7.0 mm
- Waga: 60 gramów
- Niezawodność:
- Dostępność (godz./dzień x dni/tydz.): 24 x 7
- Wytrzymałość – całkowita liczba napisanych bajtów:
- 220 TB (120 GB)
- 440 TB (240 GB)
- 880 TB (480 GB)
- 1,760 TB (960 GB)
- Gwarancja: 5 lata
Projektowanie i budowa
Toshiba HK3R2 wykorzystuje obudowę z tłoczonego aluminium o wysokości 7 mm, niezależnie od pojemności. Jak w przypadku większości dysków klasy korporacyjnej, konstrukcja jest pozbawiona zbędnych dodatków. Na dysku znajduje się jedynie naklejka z kodem kreskowym, specyfikacją dysku oraz innymi informacjami, w tym certyfikatami i oznaczeniami. HK3R2 wykorzystuje interfejs SATA 6.0 Gb/s.
Na profilach bocznych widoczne są cztery otwory na śruby, umożliwiające łatwy montaż Toshiba HK3R2.
Zdjęcie pokrywy jest dość proste – wystarczy odkręcić 4 śrubki i podważyć górną pokrywę. Nasz testowy model o pojemności 960 GB wykorzystuje kontroler marki Toshiba, a pamięć masowa pochodzi z matryc MLC NAND firmy Toshiba w technologii A19 nm.
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.
- 2 x 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 HK3R2 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 formacie JBOD, z jednym przydzielonym na węzeł bazy danych. Test powtarza się w 24 interwałach, co łącznie zajmuje od 30 do 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, HK3R2 wypadł wyjątkowo dobrze, zajmując pierwsze miejsce w grupie dysków SATA SSD z wynikiem 2.122 ms.
Wyniki opóźnień dla większości operacji podczas testu NoSQL były poniżej 12 ms; jednak HK3R2 wykazał kilka skoków pod koniec naszych testów. To normalne w przypadku dysków SSD, więc nie byliśmy zaskoczeni.
Toshiba HK3R2 utrzymała się na szczycie tabeli wyników (od startu do mety) w naszym teście MySQL, osiągając wynik około 1,650 transakcji na sekundę przy obciążeniu 32 wątków.
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.
Ponownie, HK3R2 wykazał się świetną wydajnością i najniższym średnim opóźnieniem, pokonując nawet SM853T.
W naszym najgorszym scenariuszu opóźnień MySQL, Toshiba HK3R2 uzyskała wyniki zbliżone do średniej. Najlepszą pozycję zajął Samsung PM853T.
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.
Dysk wyjściowy SQL Server TPS w HK3R2 uzyskał najwyższą wydajność wśród dysków, chociaż większość porównywalnych dysków uzyskała podobne wyniki.
Jeśli chodzi o średnie opóźnienie dla SQL, HK3R2 pokonał wszystkie testowane dyski (z wyjątkiem Samsunga 845DC Pro, w którym zajął ex aequo pierwsze miejsce), osiągając średnie opóźnienie wynoszące zaledwie 12 ms.
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 HK3R2 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.
W procesie wstępnego kondycjonowania 4K, HK3R2 osiągnął świetne wyniki serii, chociaż wykazywał ciągły spadek przepustowości zbliżając się do granicy 80 minut, kończąc tuż poniżej 24 000 IOPS.
HK3R2 zajął trzecie miejsce od końca w naszym zestawieniu pod względem średniego opóźnienia w testach prekondycjonowania. Ponownie zaczął mocno, ale w całym teście odnotował stały wzrost opóźnienia. Mimo to, nie wykazywał skoków w opóźnieniu i był dość stabilny.
W naszym teście maksymalnego opóźnienia, dysk główny wykazywał znaczne skoki w całym teście. Samsung 845DC Pro okazał się tu zdecydowanie najlepszym dyskiem.
W teście wstępnego kondycjonowania 4k, w części dotyczącej odchylenia standardowego, na trzecim miejscu od końca znalazł się HK3R2, choć nie wykryto żadnych zauważalnych skoków.
W przypadku przepustowości 4K, Toshiba HK3R2 powróciła do szczytowej formy, osiągając najwyższą przepustowość odczytu z wynikiem 75 899 IOPS (Samsung 845DC Pro plasował się tuż za nim z wynikiem 74 900 IOPS). Należy jednak zauważyć, że nowy dysk Toshiby charakteryzował się słabszą wydajnością zapisu (19 055 IOPS), a 845DC Pro z imponującym wynikiem 49 888 IOPS zdecydowanie wyprzedził konkurencję.
W kategorii średnich opóźnień, Toshiba HK3R2 ponownie uzyskała najlepszą wydajność odczytu, choć znacznie słabiej wypadła w kategorii zapisu. Najwyższą wydajnością pod względem opóźnień zapisu ponownie wykazał się Samsung 845DC Pro.
Model HK3R2 kontynuował imponujące wyniki w kategorii odczytu i maksymalnego opóźnienia, uzyskując zaledwie 20.13 ms, co zapewniło mu pierwsze miejsce w naszym zestawieniu. Samsung 845DC Pro uzyskał najlepsze maksymalne opóźnienie zapisu – 33.29 ms.
Biorąc pod uwagę odchylenie standardowe, HK3R2 utrzymał najwyższą wydajność odczytu z wynikiem zaledwie 1.60 ms, choć zanotował słabszą wydajność zapisu z wynikiem 8.16 ms. Nic dziwnego, że Samsung 845DC Pro uzyskał najlepsze opóźnienie zapisu z wynikiem zaledwie 2.62 ms.
Nasze kolejne obciążenie wykorzystuje transfery 8k ze stosunkiem 70% operacji odczytu do 30% operacji zapisu. W tym przypadku HK3R2 charakteryzował się zdecydowanie najbardziej stabilną wydajnością aż do 180. minuty, po czym nieco spadł, plasując się na czwartym miejscu, tuż poniżej 31 200 IOPS. Najlepszym wynikiem w tym zestawieniu okazał się Samsung 845DC Pro.
Obliczenia odchylenia standardowego dla wstępnego kondycjonowania 8k 70/30 pokazują, że Toshiba HK3R2 po raz kolejny znalazła się na czwartym miejscu pod koniec naszych testów, utrzymując opóźnienie na poziomie około 8 ms.
Podczas analizy maksymalnych opóźnień dysku HK3R2 w warunkach wstępnego kondycjonowania 8k 70/30, zauważyliśmy, że dysk oscylował do prawie 140 ms, notując znaczne skoki w całym teście.
Obliczenia odchylenia standardowego dla wstępnego przygotowania 8k 70/30 pokazują, że HK3R2 na koniec znalazł się na trzecim miejscu od końca; jednak był to jeden z bardziej spójnych napędów z tylko jednym większym skokiem około 180 minuty.
Po wstępnym przygotowaniu dysków, test przepustowości 8k 70/30 zmienia intensywność obciążenia od 2 wątków i 2 kolejek do 16 wątków i 16 kolejek. W naszym teście przepustowości, HK3R2 osiągnął wyniki plasujące się w środku stawki, osiągając szczyt na poziomie około 24 000 IOPS. Samsung 845DC Pro utrzymał swoją dominację, osiągając szczytowy wynik IOPS na poziomie 35 000.
W naszym teście średniego opóźnienia, Toshiba HK3R2 wykazała się najwyższą wydajnością w grupie o wyższym opóźnieniu, zajmując czwarte miejsce w klasyfikacji generalnej. Spośród trzech dysków z grupy o najniższym opóźnieniu, 845DC Pro nieznacznie wyprzedził pozostałe porównywalne modele.
W naszym teście maksymalnego opóźnienia 8k 70/30, HK3R2 ponownie znalazł się w dolnej części stawki, choć daleko mu było do ostatniego dysku (OCZ Intrepid 3600). Dysk Intel DC S3700 okazał się najlepszy pod względem maksymalnego opóźnienia.
Nasz ostatni test dotyczy odchylenia standardowego. W tym przypadku dysk HK3R2 uzyskał najgorszą wydajność w teście 16T16Q, osiągając czas ponad 9 ms.
Wniosek
Seria dysków SSD Toshiba HK3R2 klasy korporacyjnej została zaprojektowana do intensywnych obciążeń odczytu i ma maksymalną pojemność 960 GB. Obsługują interfejs SATA 6.0 Gb/s, wykorzystują pamięć NAND Toshiba A19 nm MLC drugiej generacji oraz są wyposażone w zabezpieczenie przed utratą zasilania, kompleksową ochronę ścieżki danych i korekcję błędów QSBC – wszystkie te funkcje są kluczowe dla bezpieczeństwa i niezawodności danych w przedsiębiorstwie.
Pod względem wydajności aplikacji, dysk HK3R2 osiągnął fantastyczne, wiodące w swojej klasie wyniki we wszystkich kategoriach. W naszych testach środowiska bazy danych MarkLogic NoSQL i SysBench, nowy dysk klasy enterprise firmy Toshiba był najlepszy w każdej kategorii, z wyjątkiem testu 99. percentyla. Na czele tego wyniku znalazło się imponujące średnie opóźnienie w naszym teście wydajności SQL Server Output, gdzie było ono o solidne 7 ms lepsze niż w przypadku każdego innego dysku. Poprzedni, najlepszy w swojej klasie dysk Samsung 845DC Pro był jedynym, który osiągnął ten wynik.
Po przejściu na testy syntetyczne, które okazują się mniej przydatne w odzwierciedlaniu warunków rzeczywistych, dysk SSD Toshiba HK3R2 utrzymał swoją dominację w testach 4K 100% odczytu/zapisu, choć głównie w kategorii aktywności odczytu (jego wyniki zapisu były w rzeczywistości dość słabe w porównaniu z innymi dyskami SSD klasy korporacyjnej, z którymi go porównywaliśmy). Jeśli chodzi o testy wstępnego przygotowania, a następnie 8K 70/30, jego wydajność spadła i konsekwentnie plasowała się w dolnej części stawki pod względem przepustowości i opóźnień. Jak jednak wskazaliśmy, wolniejsze wyniki syntetyczne nie mają większego znaczenia, gdy dysk całkowicie dominuje w grupie w naszych testach aplikacyjnych.
W rezultacie Toshiba HK3R2 wyznacza nowy standard wydajności w kategorii dysków SSD klasy podstawowej i korporacyjnej, regularnie deklasując konkurencję w naszych testach aplikacyjnych, a także w większości testów syntetycznych. Jedynym kompromisem w przypadku tego dysku jest jego umiarkowana wytrzymałość, wynosząca jeden zapis dziennie, ale to element procesu zakupu. Rezygnując z wytrzymałości, dysk może być ekonomiczny, a jednocześnie zapewniać niesamowitą przepustowość. To po prostu przykład ciągłego dojrzewania i stratyfikacji rynku pamięci flash dla przedsiębiorstw w oparciu o potrzeby klientów i profile użytkowania.
ZALETY
- Najlepsza w swojej klasie wydajność aplikacji w grupie dysków SATA klasy podstawowej dla przedsiębiorstw
- Projekt napędu uwzględnia kluczowe cechy niezawodności przedsiębiorstwa
- Doskonała wydajność odczytu 4K
Wady
- Wolniejsza wydajność zapisu syntetycznego
Podsumowanie
Seria dysków SSD Toshiba HK3R2 oferuje najlepszą w swojej klasie wydajność w segmencie rozwiązań klasy podstawowej i korporacyjnej, uzupełnioną o funkcje ochrony danych i niezawodności, które gwarantują integralność danych przez cały okres eksploatacji dysku.
Amazon