Hem Företag Toshiba MKx001GRZB Enterprise SSD recension

Toshiba MKx001GRZB Enterprise SSD recension

by Kevin OBrien

Smakämnen Toshiba MKx001GRZB Enterprise SSD tillkännagavs för ett år sedan och gick i full produktion i början av 2011 och är Toshibas flaggskepp SSD för företag; allt detta till synes gjort i snigelfart jämfört med den snabba omsättningen av klientbaserade SSD:er. Men i företaget tar beslut om SSD-lagring att köpa tid och handlar inte alls om burst, eller topplinjehastighetssiffror – det handlar om hur hårddisken presterar igång 24/7 under de många år den förväntas leva i stabilt tillstånd . Medan företaget skalar upp SSD-antagandet är det en hel kamp i skyttegravarna bland tillverkare som försöker lösa en mängd olika problem, inte minst kring SSD-formfaktor och NAND-konfiguration. För sin del använder Toshiba ett 6Gb/s SAS-gränssnitt och 2.5" formfaktor för MKx001GRZB, tillsammans med 32nm SLC NAND för företagsklass för att möta kundernas behov.


Smakämnen Toshiba MKx001GRZB Enterprise SSD tillkännagavs för ett år sedan och gick i full produktion i början av 2011 och är Toshibas flaggskepp SSD för företag; allt detta till synes gjort i snigelfart jämfört med den snabba omsättningen av klientbaserade SSD:er. Men i företaget tar beslut om SSD-lagring att köpa tid och handlar inte alls om burst, eller topplinjehastighetssiffror – det handlar om hur hårddisken presterar igång 24/7 under de många år den förväntas leva i stabilt tillstånd . Medan företaget skalar upp SSD-antagandet är det en hel kamp i skyttegravarna bland tillverkare som försöker lösa en mängd olika problem, inte minst kring SSD-formfaktor och NAND-konfiguration. För sin del använder Toshiba ett 6Gb/s SAS-gränssnitt och 2.5" formfaktor för MKx001GRZB, tillsammans med 32nm SLC NAND för företagsklass för att möta kundernas behov.

Toshiba tillför en enorm portfölj av erfarenhet till bordet med MKx001GRZB; de har en unik marknadsposition med både djup exponering för hårddiskutrymmet och ägande av sina egna NAND-fabriker. De skapar också sin egen firmware och använder Marvells 88SS9032-BLN2 SSD-processor av företagsklass. Allt detta kombineras för att skapa en SSD som inte bara är kapabel till marknadsledande prestanda, utan har det djup av stöd som krävs för att säkerställa kompatibilitet med värdsystem och överlägsen köruthållighet. 

MKx001GRZB-familjen är tillgänglig i 100 GB, 200 GB och 400 GB kapacitet, vår recension av en enhet är av 400 GB-modellen. Varje kapacitet stöder även sektorstorlekar på 512, 520 och 528 byte. Denna mångsidighet gör att Toshiba kan placera denna SSD i en mängd olika miljöer.

Jämfört med andra SLC-baserade SSD-enheter för företag som för närvarande finns på marknaden, driver Toshiba verkligen sin SSD som en enhet som inte bara konkurrerar med stor skrivuthållighet, utan också en som kan leverera hög läsprestanda. MKx001GRZB-produktlinjen annonserar 4K slumpmässiga läshastigheter uppemot 90,000 16,000 IOPS, med stationära skrivhastigheter som toppar på 6.5 13,800 IOPS. Toshiba främjar också deras energieffektivitet, med enheten som bara behöver XNUMX watt medan den är aktiv, vilket ger den en XNUMX XNUMX IOPS/Watt-klassificering. Vi sätter varje anspråk på prov i vår nydesignade SSD-testrutin för företag.

Specifikationer för Toshiba MKx001GRZB

  • Kapacitet
    • 100 GB (MK1001GRZB, 128 GB fysisk)
    • 200 GB (MK2001GRZB, 256 GB fysisk)
    • 400 GB (MK4001GRZB, 512 GB fysisk)
  • Marvell-drivet 6Gb/s SAS-gränssnitt
  • 32nm SLC Toshiba NAND
  • Sektorstorlek – 512, 520, 528-byte
  • Sekventiell läsning – 500 MB/s (QD4)
  • Sekventiell skrivning – 250 MB/s (QD4)
  • 4KB slumpmässig läsning 90,000 16 IOPS (QDXNUMX)
  • 4KB slumpmässig skrivning 16,000 16 IOPS (QDXNUMX)
  • Ihållande 4KB slumpmässigt kombinerat (70%/30% Läs/Skriv, 100% Duty) – 33,500 XNUMX IOPS
  • Aktiv strömförbrukning – 6.5 watt
  • Total lagringskapacitet för skrivna data – Obegränsad 200 GB och 400 GB (8.2 PB på 100 GB MK1001GRZB)
  • Produktlivslängd – 5 år
  • Mått – 69.85 mm x 100 mm x 15 mm
  • Vikt - 152 g
  • Firmware granskad – 0107

Design och demontering

2.5-tums Toshiba MKx001GRZB SAS 6.0Gb/s SSD har en 15 mm enhetshöjd, identisk med nuvarande generations 10k och 15k 2.5-tums hårddiskar. Denna formfaktor är kompatibel över hela linjen i många företagsservrar, särskilt de som är designade kring SAS-gränssnittet.

På utsidan håller enheten ett ganska professionellt utseende och känsla, med en svart bearbetad legeringskropp. Lite märkesmärkning finns på själva enheten förutom OEM-etiketten, som inkluderar modellnamn, serienummer, version av firmware och versionsnummer.

Själva enheten är ganska robust med tanke på de tjocka metallpanelerna som utgör topp- och bottenkåpan. Båda locken skruvas ihop runt en mittsektion som båda kretskorten skruvas fast på. Denna sandwichdesign sätter termiska ledare på alla primära komponenter, inklusive NAND, inbyggd cache, kontroller och kondensatorer samtidigt som den skickas från enheten och in i chassit på servern för kylning. Med tanke på den 24/7-åtkomst som denna enhet är avsedd för, är det en stor sak att avge värme innan det påverkar tillförlitlighet eller prestanda.

Internt är Toshiba MKx001GRZB uppdelad mellan två kretskort anslutna till varandra via en kontakt. På 400GB MK4001GRZB placeras styrenheten, inbyggd cache och sex 32GB SLC NAND-bitar på ett kort och tio 32GB SLC NAND-bitar med fyra ultrakondensatorer på det andra.

Varje lager har termiska kuddar som tar bort värme från kretsen och flyttar den in i den tjocka metallramen på enheten. Även undersidan av huvudkortet som inte har några primära komponenter (NAND, RAM, etc) anslutna till den har fortfarande termiska kuddar för att kyla undersidan av kretskortet från värme som överförs genom komponenterna ovanför.

Det är bara passande att Toshiba MKx001GRZB skulle använda Toshiba SLC-NAND med tanke på deras interna NAND-produktionskapacitet.

MKx001GRZB har internt plats för sexton blixtbitar fördelade mellan båda kretskorten, som på 400GB-modellen använder 32GB Toshiba TH58TAG8S2FBA8A, vilket ger den 512GB totalt innan överprovisionering.

En Marvell 88SS9032-BLN2 SAS 6.0Gb/s-kontroller binder ihop hela enheten och stöder överföringshastigheter på upp till 500MB/s läsning och 250MB/s skrivsekventiell och upp till 90,000 9 IOPS slumpmässig läsning. Dataflödet buffrar två Micron D3LGK DDR256 IC:er med en kapacitet på 512MB vardera (XNUMXMB totalt) och hålls uppe i händelse av ett strömavbrott med de fyra stora kondensatorerna på det sekundära kretskortet.

Enterprise Benchmarks

Ett av de heta ämnena när standarder för granskning av flashmedia dyker upp är att flashmedia måste testas på ett annat sätt än vanliga platter-enheter och till och med klientbaserade SSD:er. Flashprestandan ändras ju längre du skriver till en enhet och hastigheten minskar långsamt tills enheten når sin stabila hastighet. I en företagsmiljö är det värdelöst att se en explosion eller ihållande hastighet om enheten inte längre får den hastigheten efter 1 timmes användning. Det är ännu mindre informativt att titta på sprängsiffror om enheten i fråga aldrig kommer att gå ur steady-state när den väl är full. Det är fallet med Toshiba MKx001GRZB, som för att begränsa överdrivna skrivcykler endast utför sina skräpinsamlingslägen under skrivaktivitet, inte i viloläge. Det är här steady state benchmarking kommer in, som visar hur enheten verkligen presterar när den är under belastning dygnet runt. Av denna anledning förkonditionerades alla följande riktmärken och registrerades i ett stationärt läge.

Med tanke på den här recensionens olika karaktär har vi ombenchmarkerat 100GB Micron P300 (SATA, SLC NAND) för att exakt jämföra den med Toshiba MKx001GRZB i vår nya testmetod. Den nya testplattformen som används i denna recension är vår Lenovo ThinkServer RD240, utrustad med dubbla Intel Xeon X5650-processorer, som kör Windows Server 2008 R2. För våra benchmarks för en enhet kopplade vi varje SSD genom en LSI SAS 9211-8i HBA för att mäta prestanda utan någon påverkan av caching. Alla IOMeter-siffror representeras som binära siffror för MB/s-hastigheter.

Vårt första test tittar på hastigheten i en sekventiell skrivmiljö med stora blocköverföringar. Det här speciella testet använder en överföringsstorlek på 2 MB med IOMeter, med 4k sektorinriktning och mäter prestanda med ett ködjup på 4. I det här scenariot hävdar Toshiba en läshastighet på 500 MB/s och en skrivhastighet i stationär tillstånd på 250 MB/s.

I våra tester mätte vi en jämn läshastighet på 490.69 MB/s läsning och en jämn skrivhastighet på 259.16 MB/s på Toshiba MK4001GRZB. Detta kan jämföras med 326.38 MB/s läsning och 336.28 MB/s skrivning från Micron P300.

Genom att flytta till en slumpmässig åtkomstprofil, men ändå behålla en stor blocköverföringsstorlek på 2MB, börjar vi se hur prestanda varierar i en miljö med flera användare. Det här testet behåller samma ködjupsnivå på 4 som vi använde i det tidigare benchmark för sekventiell överföring.

På Toshiba MK4001GRZB märkte vi inte en stor förändring i läshastigheter, och faktiskt plockade upp till 491.54 MB/s. Skrivhastigheterna å andra sidan sjönk till 85.29 MB/s stadigt. Detta kan jämföras med 299.33 MB/s läsning och 98.87 MB/s skrivning från Micron P300 när den väl nådde steady-state.

När vi flyttar till en ännu mindre överföringsstorlek på 4K, kommer vi närmare paketstorleken som kan hittas i en tung direktåtkomstmiljö som en serverinställning med flera virtuella datorer som har åtkomst till samma array. I det första testet tittar vi på utökad 4K-läsprestanda och hur den skalas från ett ködjup på 1 till maximalt 64.

Toshiba MK4001GRZB sträckte verkligen på benen i det här testet och visade upp sin förmåga att verkligen använda SAS 6.0Gb/s-gränssnittet. Vid ett ködjup på 32 där prestandan började sjunka vid 94,000 95,062 IOPS, och nådde en topp på 64 371.34 IOPS vid QD4. Detta översätts till 300 MB/s skrivning i ren 58.479K slumpmässig åtkomst. Micron P32 i samma inställning nådde en topp på XNUMX IOPS avläst på en QDXNUMX.

Vårt nästa test tittar på slumpmässig skrivprestanda i 4K vid ett statiskt ködjup på 32 och resultaten registreras och beräknas i genomsnitt när enheterna har nått stabilt tillstånd.

Toshibas officiella 4K slumpmässiga skrivhastighet är listad som 16,000 16 IOPS vid ett ködjup på 16,863, vilket vi mätte 32 21,269 IOPS vid QD300. Detta jämfört med 32 4001 IOPS från Micron P1.9. Under denna steady-state åtkomst med 4 samtidiga förfrågningar bibehöll båda enheterna mycket goda genomsnittliga latenssiffror. Toshiba MK300GRZB hade i genomsnitt en åtkomsttid på 1.5 ms medan den snabbare i XNUMXK slumpmässig skrivåtkomst Micron PXNUMX fick XNUMX ms.

Medan IOPS-prestanda är ett bra mått för att mäta steady-state-prestanda, är ett annat viktigt område av intresse kring genomsnittlig och maximal latens. Högre siffror för topplatens kan innebära att vissa förfrågningar kan säkerhetskopieras under tung kontinuerlig åtkomst.

Under 4K steady state-perioden, med konstant åtkomst, hade Micron P300 en lägre genomsnittlig latens men en högre topplatenstid på 891.82 ms. Toshiba MK4001GRZB i samma miljö hade en långsammare genomsnittlig åtkomsttid, men en mycket lägre peak latenssiffra på 60.97ms.

Vår senaste serie syntetiska riktmärken jämför båda företagsenheterna i en serie server-arbetsbelastningar med blandade arbetsbelastningar med ett statiskt ködjup på 32. Liksom de syntetiska riktmärkena i början av denna recension, mäts även dessa tester i steady state. Vart och ett av våra serverprofiltester har en stark preferens för läsaktivitet, allt från 67 % läs med vår databasprofil till 100 % läs i vår webbserverprofil.

Den första är vår databasprofil, med en 67 % läs- och 33 % skrivarbetsbelastningsmix, främst centrerad på 8K-överföringsstorlekar.

Båda enheterna grupperade tätt tillsammans i steady-state, med Toshiba MKx001GRZB som kantar ut Micron P300 med 7.3 % eller 11.04 MB/s.

Nästa profil tittar på en filserver, med 80 % läs- och 20 % skrivarbetsbelastning spridd över flera överföringsstorlekar från 512-byte till 64KB.

Gapet mellan de två företags-SSD:erna ökade i filserverprofilen, med MKx001GRZB ledande med en genomsnittlig överföringshastighet på 210.28 MB/s eller 19433 IOPS. Detta gick ut på en ledning på 35.41 MB/s eller 20.2 %.

Vår webbserverprofil är skrivskyddad med en spridning av överföringsstorlekar från 512-byte till 512KB.

Med tanke på den enorma ökningen i hastighet som Toshiba MKx001GRZB har över Micron P300 i slumpmässig läsprestanda, var det inte en stor överraskning att se den ta fart i den skrivskyddade webbservermiljön. Den var i genomsnitt 369.97 MB/s jämfört med bara 266.03 MB/s från P300.

Den sista profilen tittar på en arbetsstation, med en 20 % skriv- och 80 % läsblandning med 8K-överföringar.

I arbetsstationsinställningen minskade gapet jämfört med den tidigare profilen, men Toshiba MKx001GRZB behöll fortfarande ledningen. Den överträffade Micron P300 med 26.66 MB/s med en genomsnittlig totalhastighet på 205.77 MB/s.

Energiförbrukning för företag

När det kommer till att välja hårddiskar för datacentret eller annan tätpackad lagringsmiljö är prestanda inte det enda metriska företag är intresserade av när de tittar på SSD:er eller hårddiskar. Strömförbrukning kan vara en stor del i vissa fall, så det är vettigt att du vill veta hur en enhet skulle prestera under en konstant arbetsbelastning. I Enterprise Power-avsnittet i den här recensionen tittar vi på varje enhet under samma förhållanden som vi använde för att testa läs- och skrivhastigheterna tidigare. Detta inkluderar sekventiella och slumpmässiga överföringar på 2 MB med ett ködjup på 4 och små slumpmässiga 4K läs- och skrivöverföringar vid ett ködjup på 32. Liksom med våra tidigare tester mäter vi alla siffror i ett stabilt tillstånd för att sätta hårddisken i sitt bästa kraftkrävande förhållanden.

Mot den senare hälften av våra effekttester tittar vi på förhållandet mellan effekt och prestanda, och räknar ut en IOPS/Watt-siffra för både slumpmässiga 4K-läs- och skrivsiffror, för att se hela bilden av varje enhet. För företag som vill få ut så mycket som möjligt för sin kraft eller pengar med begränsade utrymmen är detta måttet för dem.

Varje enhet vi jämförde i den här recensionen har sina egna unika strömkrav, inklusive 5V endast för Micron P300 och 5V + 12V för Toshiba MKx001GRZB. För att ge en bra utgångspunkt när det gäller kraft, betygsätter Toshiba att MKx001GRZB använder 6.5 watt under aktiva förhållanden.

Under alla förhållanden utom uppstart använde Toshiba MKx001GRZB exakt 6.50 watt eller mindre. Den mest effektkrävande aktiviteten för MKx001GRZB visade sig faktiskt vara sekventiell QD4 2MB-läsning, med 6.5 watt på nosen. Tvåa var 2MB stadig skrivaktivitet, med slumpmässig 4K QD32-läsning på tredje plats och 4K QD32 stadig skrivning på fjärde plats. På nästan alla områden använde Toshiba MKx001GRZB nästan dubbelt så mycket kraft som Micron P300, även om den i vissa av dessa områden erbjöd högre hastigheter. Så en avvägning görs inom vissa områden beroende på vilken prestationsnivå du letar efter.

Toshiba bedömer att MKx001GRZB ger 13,800 16,385 IOPS/Watt i vissa områden. Vi beräknade en siffra på 4 32 IOPS/Watt i ren slumpmässig 3,081K-avläsning vid ett ködjup på 4, vilket sjunker till 38,481 10,119 IOPS/Watt om man istället tittar på stadig 300K slumpmässig skrivning. Detta jämfört med XNUMX XNUMX IOPS/Watt läsning eller XNUMX XNUMX IOPS/Watt skriv på Micron PXNUMX, som hade lägre effektbehov. Det handlar verkligen om verksamhetens behov, att hitta den bästa blandningen av kraft till prestanda (eller bara rak prestanda) som är med när man köper SSD eller hårddisk.

Slutsats

Toshiba MKx001GRZB rankas där med crème de la crème av 2.5" SLC SSD-enheter i företagsklass. Den här enheten har ett SAS 6Gb/s-gränssnitt, SLC NAND, överföringshastigheter på över 500MB/s och 4K-läsprestanda som toppar 95,000 16,800 IOPS, samtidigt som den fortfarande kan veva iväg vid 4 8.2 XNUMXK-skriv-IOPS för upp till XNUMX PB TBW och troligen mer. Det behöver inte sägas att denna enhet betyder affärer och driver affärer bakom kulisserna i datacenter runt om i världen.

När man fokuserar på en SSD för företagsmiljön finns det olika typer av enheter placerade på olika nivåer beroende på åtkomst och prestanda som krävs. Toshiba MKx001GRZB är inriktad på Tier 0 eller den första i raden när data strömmar iväg dygnet runt från det ögonblick som servern är online. I den här inställningen har SSD:n inga problem med att hålla farten, oavsett 24 timmar in, 7 dagar in eller 10 månader in. Med sin starka Marvell 10SS10 SAS-kontroller parad med 88 GB Toshiba SLC-NAND, kan MKx9032GRZB veva iväg vid dess annonserade hastigheter i fem år eller mer.

Fördelar

  • Utmärkt prestanda för blandad arbetsbelastning
  • Stark slumpmässig 4K-läsprestanda som toppar 95,062 XNUMX IOPS
  • Mycket låga maximala steady-state maximala svarstider

Nackdelar

  • Högre strömförbrukning än SATA-baserade Micron P300

Bottom Line

Toshiba MKx001GRZB visar sin styrka i Tier0/1-lagring där både prestanda över tid och tillförlitlighet är avgörande. Toshiba har en nyckelfördel genom att deras ledande position inom NAND-flasharenan ger dem en stark grund för SSD:n ur tillförlitlighet, prestanda och uthållighetsperspektiv. Vidare ger SAS-gränssnittet, 2.5" formfaktor och 100GB, 200GB och 400GB kapacitetspoäng Toshibas kunder den typ av SSD de vill ha, med prisflexibilitet.

Diskutera denna recension