Toshiba PX02SM to dysk SSD klasy korporacyjnej, który wykorzystuje dwuportowy interfejs SAS 12 Gb/s i pamięć eMLC NAND. Osiągnął on obiecujące wyniki w naszym wczesnym teście . PX02SM był pierwszym dyskiem SSD SAS 12 Gb/s na rynku, jeszcze przed pojawieniem się adapterów SAS3, które umożliwiły laboratorium testowe StorageReview Enterprise Test Lab pomiar jego maksymalnej wydajności przy obciążeniach sekwencyjnych. Dzięki dodaniu do laboratorium platformy Supermicro SuperStorage Server AR24NV SAS3, możemy ponownie przyjrzeć się dyskowi PX02SM i przetestować go w praktyce bez wąskich gardeł HBA ze strony hosta lub niestandardowych konfiguracji.
PX02SM należy do serii PX firmy Toshiba, która zadebiutowała w 2013 roku z szybszymi interfejsami SAS3. PX02SM oferuje najszybszą specyfikację, warstwową korekcję błędów ECC dla lepszej korekcji błędów i jest dostępny w wersjach z zabezpieczeniami wykorzystującymi kryptograficzne wymazywanie danych dla zwiększenia bezpieczeństwa. Toshiba PX02SM jest dostępna w wersjach o pojemności 200 GB, 400 GB, 800 GB i 1.6 TB, objętych pięcioletnią ograniczoną gwarancją. Nasza recenzja przeprowadzi testy porównawcze modeli 400 GB i 800 GB oraz przedstawi wyniki 6 Gb/s SAS2 dla porównania.
Specyfikacja Toshiba PX02SM
- Możliwości
- 200GB (PX02SMF020, PX02SMU020)
- 400GB (PX02SMF040, PX02SMU040)
- 800GB (PX02SMF080, PX02SMU080)
- 1.6TB (PX02SMB160, PX02SMQ160)
- NAND: 24 nm eMLC
- Interfejs: SAS 6 Gb/s i 12 Gb/s
- Współczynnik kształtu: 2.5” SFF x 7 mm wysokości (15 mm w przypadku modelu 1.6 TB)
- Wydajność
- Odczyt sekwencyjny (ciągły): 900 MB/s
- Zapis sekwencyjny (podtrzymywany): 400 MB/s
- Losowy odczyt 4k (IOPS): 120 000
- Losowy zapis 4k (IOPS): 30 000
- Środowiskowy
- Temperatura – robocza 0° do 55°C
- Temperatura – w stanie spoczynku od -40° do 70°C (od -40° do 158°F)
- Wibracje – podczas pracy 9.8 m/s² (1G)
- Wibracje – w stanie spoczynku 49 m/s² (5G)
- Wstrząsy – praca 9,800 m/s² (1,000G 0.5 ms, ½ sinusoidy)
- Wstrząsy – w stanie spoczynku 9,800 m/s² (1,000 G 0.5 ms, ½ sinusoidy)
- Ochrona przed utratą zasilania
- Wytrzymałość TBW: 3.7 PB (200 GB), 7.3 PB (400 GB), 14.6 PB (800 GB), 29.2 PB (1.6 TB)
- MTTF: 2 miliony godzin
- Wymiary (szer. x gł. x wys.): 69.85 mm x 100 mm x 7.0 mm
- Waga: 70g
- 5-letnia ograniczona gwarancja
Omówienie wideo
Zaprojektuj i zbuduj
Podczas gdy wydajne dyski SSD klasy korporacyjnej zazwyczaj mają obudowę o grubości 15 mm, Toshiba PX02SM ma konstrukcję 7 mm (z wyjątkiem modelu 1.6 TB, który ma 15 mm grubości) i 2.5-calowy format. Obudowa dysku jest funkcjonalna, nie rzuca się w oczy, a obudowa z tłoczonego aluminium sprawia wrażenie solidnej.
Na przedniej ściance dysku SSD PX02SM znajduje się złącze SAS 12 Gb/s służące do zasilania i przesyłania danych, które jest wstecznie kompatybilne z kartami HBA SAS 6 Gb/s.
PX02SM wykorzystuje kontroler TC58NC9036GTC, współmarkowany przez Marvell. Nasz testowy model o pojemności 400 GB zawiera również 16 24-nanometrowych układów pamięci eMLC NAND firmy Toshiba, z których każdy ma pojemność 32 GB lub 512 GB surowej pamięci flash i 400 GB po sformatowaniu.
Testowanie tła i porównań
Toshiba PX02SM wykorzystuje kontroler TC58NC9036GTC (wspólnej marki Marvell) i 24-nm pamięć eMLC NAND z interfejsem obsługującym SAS 12 Gb/s. Chociaż nasz protokół opublikuje również wyniki wydajności modelu PX02SM 400 GB z hostem SAS2 6 Gb/s, najlepszą wydajność dla modeli 400 GB i 800 GB uzyskano z wykorzystaniem SAS3. Laboratorium testowe StorageReview Enterprise wykorzystuje serwer SuperMicro SuperStorage Server 2027R-AR24NV jako platformę testową SAS3, wyposażoną w:
- 2 x Intel Xeon E5-2687 v2 (3.4 GHz, pamięć podręczna 25 MB, 8 rdzeni)
- Chipset Intel C602
- Pamięć – 256 GB (16 x 16 GB) 1333 MHz Micron DDR3 Registered RDIMM
- Windows Server 2012 Standard – 100 GB Micron RealSSD P400e Dysk SSD rozruchowy
- 3 x Supermicro SAS3 HBA (kontrolery LSI SAS 3008)
- 100GB Micron P400e Linux CentOS 6.3 rozruchowy
- 200 GB Micron P400m rozruchowy Windows Server 2012
- 100 GB Micron P400e Linux CentOS 6.3 boot (Sysbench) z Micron M500 960 GB na bazę danych
- Karta sieciowa Mellanox ConnectX-3 Dual-Port VPI PCIe 3.0
Porównywalne produkty do tej recenzji:
- Hitachi SSD800MH (400 GB, kontroler DB29AA11B0 współmarkowy z Intel, pamięć Intel MLC NAND 25 nm, SAS 12.0 Gb/s)
- OCZ Talos 2 R (400 GB, kontroler SandForce SF-2500, Intel 25 nm MLC NAND, 6.0 Gb/s SAS)
- Hitachi SSD400M (400 GB, kontroler Intel EW29AA31AA1, pamięć Intel 25 nm eMLC NAND, SAS 6.0 Gb/s)
- Inteligentny Optimus (400 GB, kontroler innej firmy, Toshiba 34 nm MLC NAND, 6.0 Gb/s SAS)
- STEC s842 (seria s840) (800 GB, kontroler STEC 24950-15555-XC1, Toshiba MLC NAND, 6.0 Gb/s SAS)
Analiza wydajności aplikacji
Aby zrozumieć charakterystykę wydajności urządzeń pamięci masowej klasy enterprise, niezbędne jest modelowanie infrastruktury i obciążeń aplikacji powszechnie występujących w rzeczywistych środowiskach produkcyjnych. Nasze pierwsze dwa testy porównawcze dla Toshiba PX02SM to test wydajności pamięci masowej NoSQL firmy MarkLogic oraz test wydajności MySQL przeprowadzony za pomocą SysBench.
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 wymaga łącznie od 30 do 36 godzin dla dysków SSD tej klasy. MarkLogic rejestruje całkowite średnie opóźnienie, a także opóźnienie interwałowe dla każdego dysku SSD.
W teście MarkLogic NoSQL dysk Toshiba PX02SM uzyskał najwyższe średnie opóźnienie spośród wszystkich porównywalnych dysków — 3.604 ms. Jest to wyjątkowo słaby wynik w tym teście.
Architektura PX02SM nie jest zoptymalizowana pod kątem wzorców dostępu naszego obciążenia NoSQL, co powodowało opóźnienia osiągające lub przekraczające znormalizowaną maksymalną wartość 9 ms w całym protokole.
Dysk HGST SSD800MM utrzymał wyraźną przewagę nad urządzeniami o podobnej wydajności, odnotowując jedynie sporadyczne skoki wydajności podczas operacji odczytu i zapisu.
Karta SanDisk Optimus utrzymała opóźnienie dla większości operacji poniżej 6 ms, przy czym kilka pików osiągnęło opóźnienie od 7 ms do 11 ms.
Dysk HGST SSD400M charakteryzował się większym zróżnicowaniem opóźnień niż dysk SanDisk Optimus, przy czym największe opóźnienia występowały podczas operacji zapisu dziennika NoSQL.
Wydajność NoSQL serwera OCZ Talos 2 R była podobna do SSD400M, z opóźnieniami szczytowymi wynoszącymi od 9 do 32 ms. Największe opóźnienia wystąpiły podczas operacji zapisu i scalania.
Nasz kolejny test aplikacji obejmuje test bazy danych MySQL Percona za pomocą SysBench , który mierzy wydajność aktywności OLTP. W tej konfiguracji testowej używamy grupy serwerów Lenovo ThinkServer RD630 i ładujemy środowisko bazy danych na pojedynczy dysk. 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.
Dysk 800 GB PX02SM uzyskał lepsze wyniki od wszystkich porównywalnych dysków SAS2, osiągając 1,755 transakcji na sekundę przy 32 wątkach, ale ustąpił miejsca dyskowi Hitachi SSD800MM, który osiągnął najwyższą wartość TPS w MySQL, wynoszącą 2,113 TPS.
Średnie wyniki opóźnień w teście porównawczym aplikacji MySQL są podobne. Dysk Toshiba PX02SM o pojemności 800 GB zajmuje drugie miejsce za dyskiem Hitachi SSD800MM, ze średnimi opóźnieniami wynoszącymi od 6.63 ms przy 2 wątkach do 18.23 ms przy 32 wątkach.
Przechodząc do naszego testu najgorszego przypadku opóźnień MySQL przy obciążeniu OLTP, PX02SM radzi sobie dobrze w całym zakresie liczby wątków, ale plasuje się w środku stawki porównywalnych urządzeń.
Analiza syntetycznego obciążenia przedsiębiorstwa
Wydajność pamięci flash zmienia się w miarę dostosowywania dysku do obciążenia, co oznacza, że pamięć flash musi zostać wstępnie przygotowana przed każdym syntetycznym testem porównawczym fio , aby zapewnić dokładność testów. Każdy z porównywalnych dysków jest bezpiecznie kasowany za pomocą narzędzi producenta i wstępnie przygotowywany do stanu stabilnego z dużym obciążeniem 16 wątków i kolejką oczekujących 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 urządzenie jest testowane w odstępach czasu na wielu profilach głębokości wątków/kolejek, aby pokazać wydajność przy lekkim i intensywnym użytkowaniu. Nasza syntetyczna analiza obciążenia dla urządzenia Toshiba PX02SM wykorzystuje dwa profile, które są powszechnie stosowane w specyfikacjach i testach porównawczych producentów.
- 4k
- 100% odczytu i 100% zapisu
- 8k
- 70% odczytu/30% zapisu
Chociaż PX02SM nie był w stanie dorównać wydajności dyskowi SSD800MM firmy HGST podczas wstępnego kondycjonowania 4k, oba modele PX02SM osiągnęły prędkość 50 000 IOPS, zanim spadła do około 29 000 IOPS w stanie ustalonym.
Przy obciążeniu 16 wątków i długości kolejki równej 16, PX02SM osiągnął opóźnienia rzędu 5 ms, a następnie ustabilizował się na poziomie 8.7 ms, ustępując jedynie porównywalnym układom HGST.
Maksymalne opóźnienia mierzone podczas wstępnego kondycjonowania 4k utrzymały ten sam schemat: Toshiba PX02SM jest w stanie utrzymać stałą przewagę nad konkurencją, z wyjątkiem HGST SSD800MM i SSD400M, które utrzymały najniższe maksymalne wartości.
Wyniki odchylenia standardowego ułatwiają ocenę spójności opóźnień w całym procesie kondycjonowania. Wyniki te nie przyniosły żadnych niespodzianek – oba dyski PX02SM rozpoczęły proces z odchyleniem standardowym opóźnienia wynoszącym około 2.4 ms i osiągnęły stan ustalony z odchyleniem standardowym opóźnienia wynoszącym około 5.1 ms dla modelu 800 GB i 5.8 ms dla modelu 400 GB.
Po zakończeniu procesu wstępnego kondycjonowania dysk HGST SSD800MM objął prowadzenie w przepustowości 4k. Dysk Toshiba PX02SM również wykazał się wysoką wydajnością w naszym środowisku testowym SAS3, szczególnie w przypadku operacji odczytu 4k, gdzie osiągnął 109 135 IOPS w wersji 400 GB i 108 633 IOPS w wersji 800 GB.
Podczas gdy dysk SSD800MM charakteryzuje się najniższymi średnimi opóźnieniami 4 kb/s w operacjach odczytu i zapisu, PX02SM wykazuje sprawność w przypadku małych operacji odczytu, utrzymując średnie opóźnienia na poziomie 2.34 ms i 2.35 ms w środowisku testowym SAS3. Wyniki średnich opóźnień 4 kb/s ujawniają również różnicę między hostem a kartą HBA, z nieco niższymi opóźnieniami odczytu przez interfejs SAS2 o przepustowości 6 Gb/s niż przez interfejs SAS3 o przepustowości 12 Gb/s.
Maksymalne opóźnienia zmierzone podczas naszego syntetycznego testu porównawczego 4K plasują Toshibę PX02SM w połowie stawki.
Obliczenia odchylenia standardowego na poziomie 4 kB odzwierciedlają stałą wydajność opóźnienia dysku Toshiba PX02SM podczas testu, a wyniki plasują dysk PX02SM przed całą konkurencją z wyjątkiem dysku SSD800MM, niezależnie od tego, czy test przeprowadzono przy użyciu naszego hosta SAS 6 Gb/s czy 12 Gb/s.
Nasze kolejne obciążenie wykorzystuje transfery 8k ze stosunkiem 70% operacji odczytu do 30% operacji zapisu. PX02SM rozpoczął wstępne przygotowanie do tego testu porównawczego od drugiego miejsca z wynikiem około 75 000 IOPS, zanim ustabilizował się na poziomie około 41 000 IOPS dla modelu 400 GB i 43 000 IOPS dla modelu 800 GB.
Dysk Toshiba PX02SM rozpoczął wstępne kondycjonowanie 8k 70/30 ze średnim opóźnieniem wynoszącym 3.42 ms, które wzrosło do 6.22 ms w przypadku dysku testowego o pojemności 400 GB i do 5.96 ms w przypadku dysku 800 GB. Wyniki te plasują go za najlepszym w swojej klasie dyskiem HGST SSD800MM i blisko dysku STEC s842.
Przy zaledwie kilku skokach napięcia dysk PX02SM nadal utrzymuje wysokie maksymalne opóźnienia w całym procesie kondycjonowania, osiągając wartość blisko 36 ms w przypadku dysku 400 GB i 40 ms w przypadku modelu 800 GB.
Na początku krzywej wstępnego kondycjonowania dysk PX02SM — obie pojemności i generacje SAS — jest w stanie osiągnąć bardziej spójne opóźnienia niż dysk SSD800MM, gdy dostęp do niego odbywa się za pośrednictwem SAS2, ale ta przewaga znika pod koniec wstępnego kondycjonowania, gdy dysk PX02SM zajmuje zwyczajowo drugie miejsce w wynikach odchylenia standardowego.
Po wstępnym przygotowaniu dysków, test przepustowości 8k 70/30 zmienia intensywność obciążenia z 2 wątków i 2 kolejek do 16 wątków i 16 kolejek. Mierząc przepustowość 8k, PX02SM nie odnotował większych korzyści z przejścia na SAS 12 Gb/s, ale mimo to utrzymał silną pozycję na drugim miejscu. Przy maksymalnym obciążeniu, model PX02SM o pojemności 400 GB osiągnął 40 887 IOPS, a model o pojemności 800 GB – 42 589 IOPS.
Średnie opóźnienia w teście 8k 70/30 były wyższe niż w przypadku dysków HGST SSD800MM i niemal porównywalne z dyskami STEC s842.
Przy niższej liczbie wątków i głębokości kolejek, maksymalne opóźnienia zarejestrowane podczas naszego syntetycznego testu porównawczego 8k utrudniają rozróżnienie między dyskami Toshiba PX02SM, HGST SSD800MM i STEC s842. Przy wyższej liczbie wątków dysk SSD800MM odzyskuje zdecydowaną przewagę, a PX02SM oddala się od STEC s842.
Wykresy odchylenia standardowego dla opóźnień podczas testu 8k 70/30 nie ujawniają żadnych słabych punktów w wydajności PX02SM. Wyniki PX02SM 12 Gb/s wahają się od 0.27 ms przy 2 wątkach i głębokości kolejki 2, do około 3.7 ms przy najbardziej intensywnych obciążeniach.
Wniosek
PX02SM to jeden z nowych, wydajnych dysków SSD klasy korporacyjnej firmy Toshiba, z łącznością SAS 12 Gb/s, pamięcią eMLC NAND i różnymi pojemnościami do 1.6 TB, co czyni go odpowiednim do szerokiego zakresu zastosowań. Poza wersją 1.6 TB, PX02SM wyróżnia się również wysokością wynoszącą 7 mm, co otwiera również drzwi i gniazda na dysk. Architektura PX02SM firmy Toshiba oferuje również kilka przydatnych funkcji, takich jak zabezpieczenie przed utratą zasilania, chroniące dane w trakcie lotu.
Dysk PX02SM konsekwentnie przewyższał większość porównywalnych dysków SSD eMLC w testach syntetycznych, osiągając wyniki w stanie ustalonym, które często były konkurencyjne do prędkości szczytowych innych dysków eMLC (z wyjątkiem dysku HGST SSD800MM). Jednak w naszym teście MarkLogic NoSQL, dysk wypadł najgorzej wśród dysków porównywalnych pod względem wszystkich operacji. PX02SM do pewnego stopnia zrehabilitował się podczas testu wydajności OLTP w MySQL, uzyskując wyniki, które nie dorównały jego sukcesowi w testach syntetycznych, ale utrzymały silną drugą pozycję za dyskiem SSD800MM.
ZALETY
- Dobre wyniki w testach syntetycznych i wydajności MySQL
- Wysokość napędu 7 mm dla większości pojemności
Wady
- Wyraźnie niska wydajność w teście NoSQL
Bottom Line
PX02SM to wszechstronny dysk SSD klasy korporacyjnej, który odzwierciedla mocne strony technologii eMLC firmy Toshiba. Dysk ten sprawdza się w testach syntetycznych i w środowisku MySQL, pomimo słabego wyniku w środowisku NoSQL.
Amazon