Seria Toshiba PX04S to dysk SSD SAS trzeciej generacji klasy enterprise. Seria PX04S to 2.5-calowe dyski SSD o grubości 15 mm i największej obecnie dostępnej pojemności spośród dysków SSD 12 Gb/s – 3.84 TB. Rodzina dysków Toshiba PX04S składa się z 4 różnych modeli, które odpowiadają konkretnym potrzebom. Dostępne są modele o wysokiej wytrzymałości (High-Endurance), średniej wytrzymałości (Mid-Endurance), ekonomicznej wytrzymałości (Value-Endurance) i intensywnej pracy z odczytem (Read Intensive). Nowy dysk PX04S jest również dostępny w wersji samoszyfrującej z funkcją natychmiastowego bezpiecznego wymazywania danych i obsługą wyłącznika zasilania pinem 3. PX04S jest dwuportowy i oferuje opcję zwiększania wydajności, która pozwala użytkownikom zwiększyć wydajność zapisu nawet o 47%.
Toshiba oferuje cztery różne modele, które mogą obsługiwać różne obciążenia lub różne poziomy warstwowania w macierzy. Model High Endurance idealnie nadaje się do wirtualizowanych centrów danych o dużej intensywności zapisu, analityki dużych zbiorów danych i rozwiązań HPC. Dyski dostępne są w pojemnościach od 200 GB do 1.6 TB i obsługują 25 pełnych zapisów na dysk dziennie. Model Mid-Endurance jest dostępny w pojemnościach do 3.2 TB i jest przeznaczony do zastosowań mieszanych, w środowiskach hiperskalowych o znaczeniu krytycznym, w środowiskach zwirtualizowanych, OLTP i e-commerce. Mid-Endurance obsługuje 10 pełnych zapisów na dysk dziennie. Model Value-Endurance charakteryzuje się równowagą między pojemnością, wydajnością i wytrzymałością. Ten dysk idealnie nadaje się do pamięci masowej i aplikacji serwerowych o dużej intensywności odczytu, takich jak strumieniowe przesyłanie multimediów, magazynowanie danych i serwery WWW. Model Value-Endurance oferuje pojemność do 3.84 TB. Wreszcie, Toshiba oferuje dysk o dużej intensywności odczytu, przeznaczony do zastosowań, w których jeden pełny zapis danych dziennie lub mniej wystarcza do obsługi obciążeń takich jak wideo na żądanie i magazynowanie danych. Dysk o dużej intensywności odczytu miał również maksymalną pojemność 3.84 TB.
Seria PX04S wkrótce trafi do producentów OEM i jest objęta 5-letnią gwarancją Toshiby. W naszej recenzji przyjrzymy się modelowi PX04SMB o pojemności 1.6 TB, czyli Mid-Endurance.
Specyfikacja serii Toshiba PX04S:
- Współczynnik kształtu: 2.5”, 15 mm wysokości
- Modele: PX04SHB, PX04SMB, PX04SVB i PX04SRB
- Pojemności: 200 GB, 400 GB, 480 GB, 800 GB, 960 GB, 1.6 TB, 1.92 TB, 3.84 TB
- NAND: A19nm eMLC
- Interfejs: SAS 12 Gb/s
- Wydajność:
- PX04SMB
- Odczyt sekwencyjny 64 KB (9 W pojedynczy / podwójny) MiB/s: 1000 / 1900 1000/1500
- Zapis sekwencyjny 64 KB (9 W pojedynczy / podwójny) MiB/s: 850 / 850 750/750
- Zapis sekwencyjny 64 KB (<11 W pojedynczy / podwójny) MiB/s: 1050 / 1100
- Ran. Odczyt 4 KB (9 W pojedynczy / podwójny) (QD>32) IOPS: 195 KB / 270 KB
- Ran. Zapis 4 KB (9 W pojedynczy / podwójny) (QD>16) IOPS: 90 KB/90 KB 85 KB/85 KB
- Zadziałał. Zapis 4 KB (<11 W pojedynczy / podwójny) (QD>16) IOPS: 115 KB/115 KB
- Rand. W30%/R70% 4KiB (9W pojedynczy/podwójny) (QD>32) IOPS: 140K/180K
- Rand. W30%/R70% 4KiB (<11W pojedynczy/podwójny) (QD>32) IOPS: 140K/180K
- Utajenie
- Średni czas odczytu: 100 ms
- Średni czas zapisu: 30 ms
- Wytrzymałość: 10DWPD
- Retencja danych (@ EOL, odłączone zasilanie): 3 mies. w temp. < 40°C
- MTTF: 2 miliony godzin
- Żywotność produktu: 5 lat
- PX04SMB
Projektowanie i budowa
Seria PX04S to dyski o formacie 2.5 cala i wysokości 15 mm. Grubość pozwala na zastosowanie większej pojemności (więcej pamięci NAND), ale dyski nadal pasują do niemal wszystkich macierzy i serwerów. Obudowa jest w większości srebrna, a na górze znajduje się etykieta z numerem modelu i pojemnością. Chociaż dysk jest w większości srebrny, w pobliżu interfejsu znajduje się czarny radiator.
Po odwróceniu dysku widać dolną metalową płytę z wgłębieniami w pobliżu miejsc, w których znajdują się podkładki termiczne stykające się z płytką drukowaną w celu rozpraszania ciepła.
Interfejs dysku to dwuportowe złącze SAS obsługujące prędkość transferu SAS3 12 Gb/s.
Zaglądając pod maskę widzimy kontroler Marvell.
Po drugiej stronie płytki PCB widzimy pakiety NAND określające pojemność dysku.
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.
Porównywalne produkty do tej recenzji:
- Toshiba PX03SN (800 GB, kontroler TC58NC9036GTC (współmarkowy Marvell), pamięć NAND MLC 19 nm firmy Toshiba, SAS 12.0 Gb/s)
- 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)
Analiza obciążenia aplikacji
Aby zrozumieć charakterystykę wydajności urządzeń pamięci masowej klasy enterprise, niezbędne jest modelowanie infrastruktury i obciążeń aplikacji występujących w rzeczywistych środowiskach produkcyjnych. Nasze trzy pierwsze testy porównawcze dla Toshiba PX04SMB to: MarkLogic NoSQL Database Storage Benchmark , wydajność MySQL OLTP za pomocą SysBench oraz wydajność Microsoft SQL Server OLTP z 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 naszym teście porównawczym baz danych MarkLogic NoSQL, PX04SMB osiągnął najniższe opóźnienie na poziomie 1.312 ms.
Analizując szczegółowe ogólne wyniki opóźnień PX04SMB w naszym teście NoSQL, widzimy, że dysk utrzymywał bardzo niskie opóźnienie przez cały czas trwania testu. Na dysku wystąpiło kilka skoków, ale były one bardziej stabilne niż w przypadku porównywalnych dysków.
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.
PX04SMB ponownie znalazł się na szczycie listy z wynikiem 6,319.7 TPS, pokonując Hitachi o nieco ponad 40 TPS.
Patrząc na średnie opóźnienie, nie ma porównania. PX04SMB bije na głowę inne porównywalne urządzenia, osiągając opóźnienie o 3 ms, czyli o połowę niższe niż w przypadku najbliższego porównywalnego urządzenia.
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 SATA, SAS lub PCIe. 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 „starszym” trybie pamięci blokowej.
Pod względem średniej liczby transakcji na sekundę, Toshiba PX04SMB rozpoczęła pracę z impetem i utrzymała swoją wiodącą przepustowość, osiągając szczyt na poziomie 2,405.2 TPS. Była najwydajniejsza na każdym etapie, od początku do końca.
Analizując średnie opóźnienie w naszym protokole MySQL, widzimy ponownie, że PX04SMB wypada najlepiej, choć nie miał aż tak dużej przewagi.
Wykres średniej 99. percentyla w Sysbench przedstawia najgorsze wyniki opóźnień dla naszych porównywalnych dysków. Po raz kolejny widzimy wysoką wydajność dysku PX04SMB, co plasuje go na szczycie listy. Kolejnym dyskiem, który plasuje się najbliżej, jest Hitachi.
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 PX04SMB 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 naszym teście wstępnego kondycjonowania zapisu 4k, PX04SMB uzyskał przepustowość o ponad 50% wyższą niż jego kolejny konkurent. PX04SMB początkowo osiągał wynik 170-180 tys. IOPS, podczas gdy kolejny, Hitachi, osiągnął wynik 110 tys. IOPS. Po doprowadzeniu do stanu stabilnego PX04SMB osiągał około 90 000 IOPS, a dysk Hitachi plasował się na drugim miejscu, osiągając wynik około 66 000 IOPS.
PX04SMB uzyskał również niskie średnie opóźnienie startowe wynoszące zaledwie 1.47 ms i ustabilizowane na poziomie około 2.77 ms. W stanie ustalonym PX04SMB opóźnienie startowe było niższe niż w przypadku większości innych dysków.
Maksymalne opóźnienie było podobne dla PX04SMB. Rozpoczęło się od około 11 ms i zakończyło na około 12 ms. Chociaż miał najlepsze opóźnienie w historii, to po około 3 godzinach odnotował gwałtowny wzrost, sięgający 183.66 ms.
Obliczenia odchylenia standardowego ułatwiają wizualizację spójności wyników opóźnień PX04SMB. Po raz kolejny dysk okazał się bezapelacyjnie najlepszy w stawce. Wzrost opóźnień również nastąpił około 3 godziny później, ale tym razem znacznie niższy – 1.82 ms.
W podstawowym syntetycznym teście 4k, Toshiba PX04SMB miażdży konkurencję pod względem przepustowości. W przypadku odczytu PX04SMB uzyskał 177 378 IOPS, a w przypadku zapisu 92 335 IOPS. Drugie miejsce, Hitachi, straciło około 30 000 IOPS zarówno w odczycie, jak i zapisie.
Średnie wyniki opóźnień dla obciążeń 4k nadal plasują dysk PX04SMB na czele, ale nie aż tak znacząco. Średnie opóźnienia dysku wyniosły 1.44 ms dla odczytu i 2.77 ms dla zapisu.
Maksymalne opóźnienie pokazuje pierwsze potknięcie PX04SMB. Chociaż do tej pory bez większych problemów wyprzedzał konkurencję, uzyskał najgorszy wynik w teście opóźnienia odczytu – 53.26 ms. Z drugiej strony, ma najlepsze opóźnienie zapisu – 17.19 ms – ponad dwukrotnie wyższe niż dysk Next.
Jeśli chodzi o odchylenie standardowe, PX04SMB przewyższa wyniki ostatniego testu i po raz kolejny zajmuje pierwsze miejsce zarówno w przypadku odczytu, jak i zapisu, uzyskując odpowiednio prędkości 0.58 ms i 1.42 ms.
Nasze kolejne obciążenie wykorzystuje transfery 8k ze stosunkiem 70% operacji odczytu do 30% operacji zapisu. Choć nie miał tak dużej przewagi, jak w teście wstępnego przygotowania 4K, PX04SMB był bez wątpienia najwydajniejszy. Jego początkowa prędkość transmisji danych wynosiła około 120 tys. IOPS, a wydajność w stanie ustalonym wyniosła około 105 tys. IOPS, a kolejny pod tym względem model osiągnął około 64 tys. IOPS.
Pod względem średniego opóźnienia PX04SMB był bezkonkurencyjny. Nie tylko miał najniższe opóźnienie, ale także był najbardziej stabilny – od około 2 ms do około 2.4 ms.
Maksymalne opóźnienie przedstawia się bardzo podobnie do powyższego, przy czym PX04SMB ma najniższe i najbardziej spójne opóźnienie, mieszczące się w przedziale 10–16 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 elementów. Toshiba PX04SMB z łatwością zajęła pierwsze miejsce, osiągając maksymalną wydajność na poziomie 105 105 IOPS.
Przy średnim opóźnieniu PX04SMB wystartował i utrzymał dobrą wydajność przez cały test, osiągając lepsze porównywalne opóźnienie po jego zakończeniu.
Przy maksymalnym opóźnieniu PX04SMB po raz kolejny wykazał się najniższym i najbardziej spójnym opóźnieniem.
Pod względem odchylenia standardowego PX04SMB ponownie okazał się najlepszy, a Hitachi uplasował się tuż za nim.
Wniosek
Seria PX04S to nowe dyski SSD SAS trzeciej generacji firmy Toshiba, przeznaczone do różnorodnych obciążeń korporacyjnych. Nowa linia została zaprojektowana i wyprodukowana w całości przez firmę Toshiba jako kompleksowe, zintegrowane pionowo rozwiązanie. Dyski dostępne są w czterech różnych modelach, które odpowiadają szczególnym potrzebom w zakresie wytrzymałości i odczytu/zapisu, z których najwyższy obsługuje do 25 pełnych zapisów dziennie. Toshiba deklaruje, że jest to dysk SSD SAS o największej pojemności 12 Gb/s, wynoszącej nieco poniżej 4 TB. Dyski oferują również opcję zwiększającą wydajność, która pozwala na zwiększenie liczby zapisów, jednak wiąże się to z większym zużyciem energii. Toshiba oferuje model samoszyfrujący z funkcją bezpiecznego wymazywania danych, a dyski objęte są 5-letnią gwarancją Toshiba.
Patrząc na wydajność, testowane przez nas dyski PX04SMB nie tylko wypadły lepiej niż inne testowane z nimi dyski, ale wręcz je zmiażdżyły. Dały nam jedne z najlepszych wyników spośród wszystkich dysków SSD w tej klasie. PX04SMB okazał się najlepszy w naszej analizie obciążenia aplikacji, dominując w całej stawce. We wszystkich trzech testach ustanowiliśmy nowe rekordy w kategorii SAS.
Dysk nadal błyszczał w testach syntetycznych klasy korporacyjnej. W teście wstępnego przygotowania 4K dysk PX04SMB przewyższył najbliższego konkurenta o około 50%. W teście wstępnego przygotowania 4K dysk PX04SMB uzyskał lepszą wydajność w stanie ustalonym niż niektóre wyniki testów burstowych innych dysków. W innym teście syntetycznym 4K dysk PX04SMB uzyskał przepustowość 30 000 IOPS, przewyższając drugi w kolejności dysk, z wynikiem 177 378 IOPS przy odczycie i 92 335 IOPS przy zapisie. Świetna wydajność utrzymywała się również w naszych testach 8K 70/30. W rzeczywistości, pomijając kilka skoków opóźnienia, jedynym momentem, w którym dysk PX04SMB nie wygrał, było nasze maksymalne opóźnienie 4K, gdzie jego prędkość odczytu była najgorsza, ale prędkość zapisu nadal najlepsza.
Podsumowując, dysk Toshiba PX04SMB robi ogromne wrażenie. Liczby pokazują, że Toshiba nadal odnosi ogromne korzyści ze swojej strategii integracji pionowej. Szeroka oferta dysków w tej rodzinie zapewnia rozwiązanie dla niemal każdego obciążenia, w tym wielowarstwowe macierze all-flash. Wreszcie, dzięki maksymalnej pojemności wynoszącej prawie 4 TB, Toshiba oferuje kompletny zestaw rozwiązań zaprojektowanych tak, aby sprostać zdecydowanej większości zapotrzebowania przedsiębiorstw na pamięć flash SAS w obecnym stanie.
ZALETY
- Najlepsza ogólna wydajność, jaką do tej pory zaobserwowaliśmy w przypadku jakiegokolwiek dysku SSD klasy korporacyjnej w naszym laboratorium
- Najpojemniejszy dysk SSD SAS z dwoma portami w chwili pisania tego tekstu
- Oferowane są 4 modele przeznaczone do konkretnych zastosowań
Wady
- W naszych testach 4K PX04SMB miał najwyższe maksymalne opóźnienie odczytu (ale najlepsze odchylenie standardowe)
Bottom Line
Toshiba PX04S to 2.5-calowe dyski SSD SAS klasy enterprise, które zapewniają ogromną wydajność i oferują wystarczającą liczbę modeli, aby sprostać większości zastosowań. Testowany przez nas model o średniej wytrzymałości wykazał się najwyższą wydajnością w całym zestawieniu, ustanawiając nowy rekord dla dysków SSD SAS.
Amazon