Recenzja dysku SSD Toshiba PX03SN Enterprise (800 GB)

PX03SN to najnowsza propozycja firmy Toshiba dla klientów, którzy chcą wykorzystać dynamicznie rozwijającą się niszę lekkich dysków SSD klasy korporacyjnej. PX03SN to dysk SSD klasy korporacyjnej o dużej intensywności odczytu, wykorzystujący 19-nanometrową technologię Toshiba MLC NAND do zadań wymagających wydajności odczytu, takich jak przechowywanie i buforowanie na serwerach hostujących, gdzie liczba operacji zapisu byłaby mniejsza niż nominalna liczba jednego pełnego zapisu dysku dziennie w modelu PX03SN.

Zaprezentowany po raz pierwszy w grudniu 2013 roku , dysk PX03SN należy do serii PX firmy Toshiba, która wykorzystuje dwuportowe interfejsy SAS3 oraz technologię korekcji błędów Quadruple Swing by Code firmy Toshiba. Podobnie jak inne dyski z serii PX, PX03SN jest również dostępny w wersjach z zabezpieczeniami i technologią kryptograficznego kasowania danych. PX03SN wpisuje się w rosnącą niszę pomiędzy wydajnymi dyskami korporacyjnymi, takimi jak Toshiba PX02SS, a tzw. dyskami SSD dla prosumentów lub entuzjastów, które znajdują zastosowanie również w zastosowaniach korporacyjnych poza specyfikacją producenta, wymagających niższej wytrzymałości i mniejszych budżetów.

Dysk PX03SN jest dostępny w pojemnościach od 200 GB do 1.6 TB i ma 2.5-calowy format o grubości 7 mm, interfejs SAS 12 Gb/s oraz pięcioletnią gwarancję. Model testowy to pojedynczy dysk o pojemności 800 GB.

Specyfikacja dysku SSD Toshiba PX03SN

• Pojemności (model standardowy, model samoszyfrujący)
• 1600GB (PX03SNB160, PX03SNU020)
• 800 GB (PX03SNF080, PX03SNU040)
• 400GB (PX03SNF040, PX03SNU080)
• 200GB (PX03SNF020, PX03SNQ160)
• NAND: 19 nm MLC
• Interfejs: SAS3 Dual-port 12.0 Gb/s
• Współczynnik kształtu (wysokość): 2.5″ 15.0 mm (1,600 GB), 7.0 mm
• Rozmiar sektora: 512B, 520B, 528B, 4096B, 4104B, 4160B i 4224B
• Wydajność:
  • Odczyt sekwencyjny 64 KB:
    • 1060 MB/s (1.6 TB)
    • 1100 MB/s (200 GB, 400 GB, 800 GB)
  • Zapis sekwencyjny 64 KB: 380 MB/s
  • Losowy odczyt 4 KB: 130 000 IOPS
  • Losowy zapis 4 KB: 26 000 IOPS
• Pobór mocy Gotowość (bezczynność A):
  • 3.6 W typ. (1.6 TB)
  • Typowo 2.7 W. (200 GB, 400 GB, 800 GB)
• Efektywność zużycia energii:
  • 19 500 IOPS/W (1.6 TB)
  • 24 400 IOPS/W (200 GB, 400 GB, 800 GB)
• MTTF (MPOH): 2 000 000 godzin
• Żywotność produktu: 5 lat
• Temperatura:
  • Temperatura pracy: od 0 do 55ºC
  • Podczas przechowywania: od -40 do 70℃
• Wibracje (podczas pracy): 21.27 m/s² (2.17 Grms) (5 do 800 Hz)
• Wibracje (w stanie spoczynku): 159.74 m/s² (16.3 Grms) (20 do 2000 Hz)
• Wstrząsy (podczas pracy): 9,800 m/s² (1,000G) / czas trwania 0.5 ms
• Wstrząs (w stanie spoczynku): 9,800 m/s² (1,000G) / czas trwania 0.5 ms
• Zabezpieczenie przed utratą zasilania: Tak

Zaprojektuj i zbuduj

Najnowsze dyski SSD klasy korporacyjnej firmy Toshiba mają 7 mm wysokości zamiast 15 mm, co do niedawna było dominującym formatem dysków SSD klasy korporacyjnej. Model PX03SN ma 2.5-calową, tłoczoną obudowę z aluminium o grubości 7 mm dla wszystkich pojemności, z wyjątkiem modelu 1.6 TB, który ma obudowę o grubości 15 mm.

PX03SN wykorzystuje dwuportowy interfejs SAS3 12 Gb/s, który jest wstecznie kompatybilny z płytami głównymi SAS2 6 Gb/s.

W testowanym przez nas modelu o pojemności 800 GB zastosowano kontroler marki Marvell TC58NC9036GTC i 16 19-nm pakietów pamięci MLC NAND firmy Toshiba.

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 SAN 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.

Nasz testowy model Toshiba PX03SN 800 GB wykorzystuje kontroler Marvell TC58NC9036GTC (wspólnej marki) i 16 19-nm układów scalonych MLC NAND firmy Toshiba. Porównywalne układy w tej recenzji:

• Hitachi SSD800MH (400 GB, kontroler DB29AA11B0 współmarkowy z Intel, pamięć Intel MLC NAND 25 nm, SAS 12.0 Gb/s)
• Toshiba PX02SM (400 GB, kontroler TC58NC9036GTC (współmarkowy Marvell), Toshiba 24 nm eMLC NAND, SAS 12 Gb/s)
• Toshiba PX02SM (800 GB, kontroler TC58NC9036GTC (współmarkowy Marvell), Toshiba 24 nm eMLC NAND, SAS 12 Gb/s)
• Toshiba PX02SS (400 GB, kontroler TC58NC9036GTC marki Marvell, pamięć NAND eMLC Toshiba 24 nm, SAS 12 Gb/s)
• Seagate'a 1200 (400 GB, kontroler Marvell, pamięć NAND Samsung eMLC 21 nm, SAS 12 Gb/s)

Laboratorium testowe StorageReview Enterprise wykorzystuje serwer Supermicro SuperStorage 2027R-AR24NV jako środowisko testowe SAS3, wyposażone 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

Analiza wydajności aplikacji

Aby zrozumieć charakterystykę wydajności urządzeń pamięci masowej klasy enterprise, niezbędne jest modelowanie infrastruktury i obciążeń aplikacji występujących w rzeczywistych środowiskach produkcyjnych. Ponieważ obecnie dysponujemy dostępem tylko do jednego dysku PX03SN, nie mogliśmy przeprowadzić testu porównawczego pamięci masowej MarkLogic NoSQL Database Storage Benchmark , który wymaga czterech dysków SSD. Analiza aplikacji dla PX03SN będzie zatem ograniczona do wydajności OLTP Percona MySQL za pomocą SysBench oraz wydajności OLTP Microsoft SQL Server z symulowanym obciążeniem TCP-C.

Test bazy danych Percona MySQL za pośrednictwem SysBench mierzy wydajność aktywności OLTP z grupą serwerów Lenovo ThinkServer RD630 jako klientami bazy danych oraz środowiskiem bazy danych przechowywanym na jednym dysku. Test ten 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 starszych trybach blokowej pamięci masowej.

Toshiba PX03SN 800 GB to jeden z trzech najwydajniejszych dysków w teście MySQL. Pomimo zmian w liczbie wątków, PX03SN utrzymywał wysoką wydajność TPS, porównywalną z Toshibą PX03SS i dyskiem Hitachi SSD800M.

Toshiba PX03SN utrzymywała stale niskie opóźnienia w całym protokole MySQL, co pozwoliło jej utrzymać się w pierwszej trójce porównywalnych serwerów również pod tym względem. Przy 32 wątkach najwyższe średnie opóźnienie zmierzone dla PX03SN wyniosło 15.01 ms.

Wykres średniej 99. percentyla w Sysbench przedstawia najgorsze wyniki opóźnień dla naszych porównywalnych urządzeń. Według tego wskaźnika, PX03SN nie utrzymał swojej pierwszej trójki, ale uplasował się w połowie stawki, osiągając niższe opóźnienia niż którykolwiek z testowanych przez nas modeli PX03SM o dużej pojemności.

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 (w skali 3,000) i mierzy wydajność transakcyjną oraz opóźnienia przy obciążeniu 30 000 użytkowników wirtualnych.

Toshiba PX03SN nieznacznie ustępuje modelowi PX02SM, osiągając wynik 6,181.6 TPS, co plasuje PX03SN na trzecim miejscu wśród trzech porównywanych przez nas modeli o pojemności 800 GB.

Różnica między platformą Hitachi SSD800MM a serią Toshiba PX jest bardziej widoczna w średnich opóźnieniach podczas testu porównawczego SQL Server. PX03SN charakteryzuje się najwyższym średnim opóźnieniem spośród tych trzech, wynoszącym 111 ms.

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 PX02SN wykorzystuje dwa profile, które są powszechnie stosowane w specyfikacjach i testach porównawczych producentów.

• 4k
  • 100% odczytu i 100% zapisu
• 8k
  • 70% odczytu/30% zapisu

W ciągu pierwszych 90 minut wstępnego przygotowania do zapisu 4k dysk Toshiba PX03SN przesuwa się na drugie miejsce, za dyskiem Hitachi SSD800MH.

Toshiba PX03SN osiąga również wysokie średnie opóźnienia w fazie wstępnego kondycjonowania, zaczynając od około 5.20 ms w fazie serii i ustalając się na poziomie średnich opóźnień wynoszących około 5.65 ms w trakcie zbliżania się do stanu ustalonego.

Mimo że PX03SN nie kontroluje maksymalnych opóźnień zapisu 4K tak ściśle, jak wiele porównywalnych urządzeń, nie odnotowuje on żadnych wyjątkowych skoków opóźnień i konsekwentnie poprawia wyniki maksymalnych opóźnień PX03SM już od trzeciej godziny wstępnego kondycjonowania.

Obliczenia odchylenia standardowego ułatwiają wizualizację spójności wyników dotyczących opóźnień urządzenia PX03SN i potwierdzają jego drugie miejsce w ogólnej klasyfikacji wydajności podczas wstępnego kondycjonowania zapisu 4k.

Podczas podstawowego syntetycznego testu porównawczego 4k, Toshiba PX03SN wyprzedziła swoje odpowiedniki z serii PX i zajęła drugie miejsce za dyskiem Hitachi SSD800MH, uzyskując wynik 117 733 IOPS dla operacji odczytu i 45 507 IOPS dla operacji zapisu.

Średnie wartości opóźnień dla obciążeń 4k nadal plasują PX03SN na drugim miejscu, tuż za SSD800MH.

Dysk PX03SN nie jest w stanie dorównać mniejszym tolerancjom opóźnienia odczytu 4k dysku PX03SS ani opóźnieniom zapisu dysku SSD800MH, ale ostatecznie plasuje się w drugiej najlepszej ogólnej wydajności wśród porównywalnych dysków SSD SAS3, które dotychczas testowaliśmy.

Wyniki odchylenia standardowego wskazują również, że Toshiba PX03SN jest w stanie utrzymać opóźnienia transferu 4K w stałych granicach.

Nasze kolejne obciążenie wykorzystuje transfery 8k ze stosunkiem 70% operacji odczytu do 30% operacji zapisu. Po lepszej wydajności w trybie burst, która zbliżyła PX03SN do Hitachi SSD800MH i Toshiba PX03SS, PX03SN ustabilizował się w stanie stabilnym, plasując się pośrodku między tymi najlepszymi dyskami a porównywalnymi dyskami PX03SM i Seagate 1200 o niższej wydajności.

Nasz wykres średnich opóźnień podczas procesu wstępnego kondycjonowania 8k 70/30 jest generalnie lustrzanym odbiciem wydajności przepustowości podczas wstępnego kondycjonowania. Toshiba PX03SN osiąga stan przyspieszenia z czasem około 3 ms i osiąga stan ustalony około 5.4 ms.

Maksymalne wartości opóźnienia dla modelu Toshiba PX03SN podczas wstępnego kondycjonowania 8k 70/30 oscylują w granicach 50 ms. Są to jedne z wyższych wartości wśród naszych porównywalnych urządzeń. Jednak w przypadku modelu PX03SN nie zaobserwowano żadnych szczególnie znaczących skoków opóźnienia, poza jedną anomalią na początku protokołu wynoszącą 1,534.33 ms.

Obliczenia odchylenia standardowego dla warunkowania wstępnego 8k 70/30 wskazują, że maksymalna anomalia opóźnienia występuje w kontekście spójnego i niezauważalnego profilu opóźnienia podczas zbliżania się do stanu stacjonarnego.

Po wstępnym przygotowaniu dysków test przepustowości 8k 70/30 zmienia intensywność obciążenia od 2 wątków i 2 kolejek do 16 wątków i kolejki składającej się z 16 wątków. Dysk Toshiba PX03SN konsekwentnie przewyższa porównywalne modele PX03SM i Seagate 1200 pod względem obciążeń roboczych, jednocześnie osiągając niższą wydajność przepustowości niż dysk PX02SS i Hitachi SSD800HM.

Toshiba PX03SN znalazła się także w środku stawki w naszych pomiarach średniego opóźnienia podczas testu porównawczego 8k 70/30.

Maksymalne wartości opóźnień w teście 8k 70/30 okazały się słabą stroną urządzenia PX03SN w tym teście, ponieważ rywalizuje ono z urządzeniem Seagate 1200 o najwyższe wartości opóźnień wśród naszych porównywalnych urządzeń.

Pod względem odchylenia standardowego dyski Toshiba PX03SN i Seagate 1200 ponownie rywalizowały o ostatnie miejsce w naszym syntetycznym teście porównawczym 8k 70/30, chociaż żaden z dysków nie uzyskał szczególnie słabych wyników przy żadnej konkretnej kombinacji obciążeń.

Wniosek

Dysk PX03SN wykorzystuje 19-nm technologię NAND firmy Toshiba oraz długoletnią współpracę firmy z Marvell, aby stworzyć solidny dysk SSD, który będzie atrakcyjny dla administratorów przechodzących na standard SAS3, a także dla tych, którzy szukają lekkiego dysku SSD klasy korporacyjnej i chcą uniknąć korzystania z dysków SSD klasy prosumenckiej niezgodnie z przeznaczeniem. Wielu nabywców korporacyjnych uzna dysk PX03SN za bardziej odpowiedni do lekkich zadań w przedsiębiorstwie dzięki samemu interfejsowi, podczas gdy większość innych lekkich dysków korporacyjnych korzysta z SATA.

Chociaż nie mamy dostępu do wielu dysków, aby przetestować PX03SN w naszych testach VMmark lub NoSQL, PX03SN osiągnął bardzo dobre wyniki w pozostałych testach aplikacji i testach syntetycznych. W naszym teście Sysbench MySQL znalazł się blisko czołówki, ustępując miejsca PX02SS. W naszym teście SQL Server wydajność spadła za PX02SN. Przechodząc do testów syntetycznych, PX03SN uplasował się w górnej połowie stawki w losowym odczycie i zapisie danych 4K oraz w środku stawki w naszym obciążeniu 8K 70/30.

Jeśli PX03SN ma konkurencyjną cenę, ma wiele do zaoferowania przedsiębiorstwom, które potrzebują wydajnej pamięci masowej SAS3, ale nie potrzebują większej wytrzymałości zapisu, jaką oferuje dysk Toshiba PX02SS.

ZALETY

• Niezmiennie wysoka wydajność w testach aplikacyjnych i syntetycznych
• Dostępne w pojemnościach do 1.6TB
• Interfejs SAS na lekkim dysku korporacyjnym

Wady

• Wyniki wysokiego opóźnienia w przypadku obciążeń aplikacji SQL Server i obciążeń syntetycznych 8k 70/30

Bottom Line

Toshiba PX03SN oferuje imponujący balans ceny i wydajności, uzupełniając serię dysków SSD PX firmy Toshiba dla przedsiębiorstw jako uniwersalne urządzenie pamięci masowej, odpowiednie do różnych zastosowań.

Strona produktu dysku SSD Toshiba PX03SN

Karta katalogowa Toshiba PX03SN