В конце прошлого года компания Toshiba выпустила серию корпоративных жестких дисков MK01GRRB. Эти 2.5-дюймовые диски SAS со скоростью вращения 15 000 об/мин и пропускной способностью 6 Гбит/с доступны в вариантах емкости 147 ГБ и 300 ГБ, что делает MK01GRRB самым быстрым корпоративным жестким диском, предлагаемым Toshiba в 2.5-дюймовом форм-факторе. Однако Toshiba в этой серии дисков уделяет внимание не только производительности шпинделя, но и значительным инженерным разработкам по снижению энергопотребления, что еще больше улучшает общую стоимость владения.
Накопители MK01GRRB используют режим энергосбережения, который снижает скорость вращения диска в режиме ожидания, уменьшая общее энергопотребление. К преимуществам энергосбережения относятся, конечно же, снижение тепловыделения, требований к охлаждению и т.д., а также повышение надежности накопителя. Toshiba предлагает накопители емкостью 147 ГБ и 300 ГБ, а также опцию самошифрования (AES-256), которая обозначается буквой R вместо B в конце названия продукта. Опция SED обеспечивает повышенную безопасность без ущерба для производительности накопителя. На все четыре версии накопителя предоставляется 5-летняя гарантия.
Технические характеристики Toshiba MK01GRRB
- Место для проведения
- 147GB
- Стандарт – MK1401GRRB
- SED – MK1401GRRR
- 300GB
- Стандарт – MK3001GRRB
- SED – MK3001GRRR
- 147GB
- SAS 6 Гбит/с
- Скорость вращения: 15,000 об / мин
- Время поиска между дорожками: 0.35 мс (чтение), 0.2 мс (запись).
- Среднее время поиска: 3.0 мс (тип.) (чтение), 2.7 мс (тип.) (запись).
- Средняя задержка 2 мс
- Размер буфера: 32 МБ
- Требования к питанию
- Запуск (начало работы): Питание 2 В +/- 5%: 1.2 А (пиковое значение), 1.5 А (пиковое значение < 100 мкс), 5 В +/- 5%: 1.0 А (пиковое значение)
- Потребляемая мощность при чтении/записи: 8.7 Вт
- Мощность в режиме ожидания: 4.3 Вт
- Габариты (Ш) x (Г) x (В): 69.85 мм (2.75 дюйма) x 100.45 мм (3.95 дюйма) x 15 мм (0.59 дюйма)
- Вес 220 г
- Экологические исследования георадаром
- Рабочая температура: от 5° до 55°C (от 41° до 158°F).
- Влажность – рабочий диапазон от 5% до 95% относительной влажности.
- Вибрация – рабочая 0.6 мм (от 5 до 20 Гц) 9.8 м/с² (1.0G) (от 20 до 300 Гц)
- Ударная нагрузка – максимальная рабочая скорость 980 м/с² (100G), 1 мс
- Рабочая высота – 3,048 м
- Акустические характеристики (в режиме ожидания): 3.3 бела
- Среднее время безотказной работы (MTBF) 1 600 000 часов
- Частота ошибок (поиска) 1 x 107
- Показатель ошибок (невосстановимых) 1 x 1016
- Гарантия – Ограниченная гарантия 5 лет (с даты покупки)
Проектирование и разборка
Жесткий диск Toshiba серии MK01GRR имеет весьма утилитарный дизайн, что не редкость для жестких дисков корпоративного класса или даже SSD-накопителей. Дизайн выполнен в двухцветной гамме: верхняя крышка серебристого цвета, а корпус окрашен в черный цвет с серебристыми акцентами в местах шлифовки металла при обработке его очень точной формы. На верхней крышке указана основная информация, включая название модели, дату изготовления, версию прошивки, номер версии и различные сертификаты.
Накопитель использует практически все доступное пространство в форм-факторе шириной 2.5 дюйма и высотой 15 мм. Печатная плата практически заподлицо с нижней поверхностью, все компоненты обращены внутрь. Такая конструкция позволяет тепловыделяющим компонентам рассеивать тепловую энергию в корпус накопителя и в воздушный поток, который обдувает накопитель при установке в отсек для накопителей.
На передней панели накопителя расположен стандартный разъем SAS для передачи данных и питания, без видимых сервисных контактов.
После откручивания нескольких прецизионных винтов с крестообразным шлицем, печатную плату можно снять с корпуса накопителя. Это открывает доступ к контроллеру Marvell SAS, 32-мегабайтному модулю Winbond DDR2 и термопрокладкам, используемым для отвода тепла от контроллера двигателя и самого контроллера.
Синтетические тесты для предприятий
Жесткий диск Toshiba MK3001GRRB объемом 300 ГБ, 2.5-дюймовый, со скоростью вращения 15 000 об/мин и интерфейсом SAS. В качестве аналогов для данного обзора использовались следующие корпоративные жесткие диски: Seagate Cheetah 15K.7 (300 ГБ, 3.5 дюйма, 15 000 об/мин, SAS), Hitachi Ultrastar 15K600 (300 ГБ, 3.5 дюйма, 15 000 об/мин, SAS), Toshiba MBF2600RC (600 ГБ, 2.5 дюйма, 10 000 об/мин, SAS) и Seagate Savvio 10K.4 (600 ГБ, 2.5 дюйма, 10 000 об/мин, SAS). Все корпоративные жесткие диски тестировались на нашей корпоративной тестовой платформе на базе Lenovo ThinkServer RD240 . Все значения, полученные с помощью IOMeter, представлены в двоичном формате для скорости в МБ/с.
В первом тесте мы оцениваем скорость в режиме последовательной записи с передачей больших блоков данных. В этом конкретном тесте используется размер передачи 2 МБ с помощью IOMeter, выравнивание секторов 4k и измерение производительности при глубине очереди 4. Компания Toshiba не указывает скорость последовательной передачи данных для MK3001GRRB, только показатели задержки.
Ноутбук Toshiba MK3001GRRB продемонстрировал самые высокие скорости последовательной передачи данных: 198.82 МБ/с при чтении и 196.77 МБ/с при записи. По сравнению с Toshiba MBF2600RC со скоростью вращения 10 000 об/мин, это на 33% больше скорости передачи данных.
Переходя к профилю произвольного доступа, но сохраняя при этом большой размер блока передачи данных в 2 МБ, мы начинаем видеть, как меняется производительность в многопользовательской среде. В этом тесте сохраняется тот же уровень глубины очереди, равный 4, который мы использовали в предыдущем тесте последовательной передачи данных.
В тесте на случайную передачу больших блоков данных жесткий диск Toshiba MK3001GRRB снова показал наилучшую производительность среди протестированных нами корпоративных жестких дисков. Максимальная скорость чтения составила 131.02 МБ/с, а скорость записи — 129.79 МБ/с.
Переходя к еще меньшему размеру передаваемых данных при случайном доступе — 4 КБ, мы приближаемся к размеру пакета, который может встречаться в средах с интенсивным случайным доступом, таких как серверная среда с несколькими виртуальными машинами, обращающимися к одному и тому же массиву. В первом тесте мы рассматриваем производительность чтения и записи 4 КБ при глубине очереди 1.
При глубине очереди 1, Toshiba MK3001GRRB показала отличную производительность, измерив скорость чтения 0.77 МБ/с или 197 IOPS и скорость чтения 1.48 МБ/с или 379 IOPS.
В следующем тесте 4K мы рассмотрим расширенные возможности чтения и записи, а также то, как они масштабируются от глубины очереди 1 до максимального значения в 64.
В режиме случайного чтения с плавным увеличением размера 4K, Toshiba MK3001GRRB показала лучшие результаты и отлично масштабировалась до глубины очереди в 64 ячейки. На самом высоком уровне производительность чтения составила 533 IOPS.
В нашем тесте записи 4K с постепенным увеличением скорости Toshiba MK3001GRRB показала высокую производительность с самого начала, хорошо масштабируясь до глубины очереди 8, после чего стабилизировалась. Пиковая скорость записи составила 472 IOPS.
Хотя пропускная способность является хорошим показателем производительности жесткого диска, еще одним важным параметром является средняя и пиковая задержка. Более высокие значения пиковой задержки могут означать, что определенные запросы могут накапливаться при интенсивном непрерывном доступе. Мы протестировали задержку каждого жесткого диска при глубине очереди, равной единице. Toshiba MK3001GRRB показала один из лучших результатов со средней задержкой 2.64 мс. Пиковая задержка была выше, как и у протестированной нами модели Toshiba 10K, составив 376 мс.
В нашей последней серии синтетических тестов сравнивались корпоративные жесткие диски в различных режимах работы серверов с разной глубиной очереди от 1 до 128. В каждом из наших тестов с использованием серверных профилей наблюдалось явное преобладание операций чтения, от 67% чтения в профиле базы данных до 100% чтения в профиле веб-сервера.
Во-первых, это профиль нашей базы данных, где 67% приходится на чтение, а 33% — на запись, и основная нагрузка приходится на объемы данных в 8 КБ.
Жесткий диск Toshiba 15K SAS продемонстрировал самую высокую производительность при смешанных нагрузках среди всех протестированных устройств, достигнув глубины очереди в 63 единицы и стабилизировавшись на уровне 536 операций ввода-вывода в секунду.
В следующем разделе рассматривается файловый сервер с нагрузкой 80% на чтение и 20% на запись, распределенной по нескольким размерам передаваемых данных от 512 байт до 64 КБ.
В нашей задаче с файловым сервером Toshiba MK3001GRRB вновь продемонстрировал значительное превосходство над конкурирующими накопителями, достигнув пиковой глубины очереди в 64 единицы и суммарной скорости передачи данных в 528 операций ввода-вывода в секунду.
Профиль нашего веб-сервера предназначен только для чтения и позволяет передавать данные в диапазоне от 512 байт до 512 КБ.
В режиме веб-сервера только для чтения 2.5-дюймовый ноутбук Toshiba 15K показал пиковую производительность в 514 IOPS, что значительно выше, чем у любого из конкурентов — 3.5-дюймового 15K.
В последнем профиле рассматривается рабочая станция с соотношением записи 20% и чтения 80% при использовании передач данных размером 8 КБ.
В ходе нашего последнего исследования смешанной нагрузки, охватывающего профиль рабочей станции, Toshiba MK3001GRRB показала наибольшее преимущество в производительности, достигнув 573 операций ввода-вывода в секунду при глубине очереди 64.
потребляемая мощность
Когда речь идет о выборе накопителей для центров обработки данных или других сред с высокой плотностью хранения данных, производительность — не единственный показатель, который интересует компании при выборе SSD или жестких дисков. Энергопотребление может иметь огромное значение в определенных случаях, поэтому вполне логично знать, как накопитель будет работать при постоянной нагрузке. С этой целью мы измерили энергопотребление Toshiba MK3001GRRB в режимах последовательного чтения и записи, случайного чтения 4K, а также в режиме ожидания и при запуске. Toshiba заявляет о среднем энергопотреблении при чтении/записи в 8.7 Вт и в режиме ожидания от 4.3 до 4.5 Вт в зависимости от режима работы.
В ходе наших тестов Toshiba MK3001GRRB показала результаты ниже заявленных характеристик по энергопотреблению. В диапазоне рабочих нагрузок, от последовательной записи до произвольного чтения, мы измерили энергопотребление от 6.33 до 7.78 Вт. Энергопотребление в режиме ожидания составило 4.04 Вт, а пиковое значение при запуске достигло 10.89 Вт.
Заключение
Жесткий диск Toshiba MK01GRRB прочно закрепил за собой лидирующие позиции в сегменте корпоративных систем, обеспечивая высочайшую производительность. Хотя многие компании переходят на SSD и флэш-память для высокопроизводительного хранения данных, корпоративный сектор по-прежнему сталкивается с необходимостью поддержки устаревших систем с лимитами производительности 10 000 и 15 000 долларов, а также с необходимостью внедрения новых решений малого форм-фактора, где жесткие диски все еще имеют преимущества. Наш обзор Toshiba MK3001GRRB ясно показывает, что у жестких дисков по-прежнему есть потенциал, поскольку диск доминирует на протяжении всего обзора, занимая почти все первые места в бенчмарк-тестах.
Этот накопитель особенно хорошо проявляет себя при высокой степени случайности, что подтверждается нашими тестами случайных операций ввода-вывода с расширенной глубиной очереди (4K), а также тестами смешанной нагрузки. При низкой глубине очереди накопитель не сильно отличается от других корпоративных моделей со скоростью вращения 10 000 или 15 000 об/мин, но как только начинают накапливаться операции ввода-вывода, Toshiba MK3001GRRB легко справляется с дополнительной нагрузкой. Во всех тестах смешанной нагрузки жесткий диск Toshiba 15K лидирует с большим отрывом. Единственная область, где производительность можно было бы немного улучшить, — это пиковая задержка записи, которая значительно выше, чем у других протестированных нами корпоративных жестких дисков, за исключением модели Toshiba 10 000 об/мин.
Что касается энергопотребления, Toshiba MK3001GRRB показала результаты немного ниже официальных спецификаций, потребляя чуть более 4 Вт в режиме ожидания. В целом, благодаря снижению энергопотребления и улучшению общей стоимости владения (TCO) быстрых жестких дисков, Toshiba продолжает демонстрировать рынку, что 15K-накопители по-прежнему актуальны в определенных сценариях, благодаря улучшениям в своей последней модели.
Плюсы
- Максимальная скорость последовательной и случайной передачи больших блоков данных.
- Наилучшая производительность случайного ввода-вывода с малыми блоками при большой глубине очереди.
- Отличное энергопотребление
Минусы
- Высокая пиковая задержка в нашем тесте случайной записи 4K.
Резюме
Жесткий диск Toshiba MK01GRRB демонстрирует, что высокопроизводительные жесткие диски еще не готовы уступить место флэш-памяти, когда речь идет о высокопроизводительных корпоративных системах хранения данных. Это самый быстрый жесткий диск с разрешением 15K, который мы тестировали на сегодняшний день, и он отличается улучшенным энергопотреблением, показывая, что в сфере жестких дисков еще есть место для инноваций.
Ноутбук Toshiba MK01GRRR на Amazon.com
Amazon