- 东芝HK3R2系列 是该公司的高性能企业级 SSD 新系列，是 HK3R eSSD 系列的直接继承者。 HK3R2 专为读取密集型工作负载而设计，在 960 英寸的外形中具有 2.5GB 的最大容量，支持 SATA 6Gb/s 接口并利用东芝的第二代 A19nm MLC NAND。HK3R2 还具有重要的企业功能，包括全功率丢失和端到端保护以及专有的 QSBC（Quadruple Swing-By Code）纠错技术，后者有助于保护数据免受 NAND 闪存介质磨损造成的损坏。其对应的 HK3E2 也是东芝本周宣布，尽管它的人口目标是企业寻找以价值为导向的密集型工作负载 SSD。
- 东芝HK3R2系列 是该公司的高性能企业级 SSD 新系列，是 HK3R eSSD 系列的直接继承者。 HK3R2 专为读取密集型工作负载而设计，在 960 英寸的外形中具有 2.5GB 的最大容量，支持 SATA 6Gb/s 接口并利用东芝的第二代 A19nm MLC NAND。HK3R2 还具有重要的企业功能，包括全功率丢失和端到端保护以及专有的 QSBC（Quadruple Swing-By Code）纠错技术，后者有助于保护数据免受 NAND 闪存介质磨损造成的损坏。其对应的 HK3E2 也是东芝本周宣布，尽管它的人口目标是企业寻找以价值为导向的密集型工作负载 SSD。
HK3R2 设计用于读取密集型应用程序和工作负载，包括读取缓存、视频流和数据中心存储。 因此，东芝表示所有容量的读取速度都非常令人印象深刻，达到 500MB/s 以及 4 IOPS 的良好随机 75,000K 读取性能（也适用于所有容量）。 话虽如此，写入速度和性能因容量而异，连续写入速度在 120GB 中为 120MB/s，在 270GB 中为 240MB/s，在 400GB 和 480GB 中为 960MB/s。 随机性能被引用为 4,000GB 为 120 IOPS，10,000GB 为 240 IOPS，12,000GB 为 480 IOPS，14,000GB 为 960 IOPS。 东芝还构建了 HK3R2，使其非常适合目标用例，支持在随机 4K 工作负载下每天写入一个驱动器。
东芝 HK3R2 系列提供 120GB、240GB、480GB 和 960GB 容量，并提供 5 年保修。 我们的评测是针对 4x960GB 型号的。
HK3R2规格
- 驱动能力：
- 120GB
- 240GB
- 480GB
- 960GB
- NAND技术：东芝A19nm MLC
- 驱动器接口：SATA 3.2（6.0 Gbit/s、3.0 Gbit/s、1.5 Gbit/s）
- 逻辑块 (LBA)：512B
- 4KiB 随机读取（持续）：75,000 IOPS
- 4KiB 随机写入（持续）：
- 4,000 次 IOPS (120GB)
- 10,000 次 IOPS (240GB)
- 12,000 次 IOPS (480GB)
- 14,000 次 IOPS (960GB)
- 64KiB 顺序读取（持续）：500 MiB/s
- 64KiB 顺序写入（持续）：
- 120 MiB/秒 (120GB)
- 270 MiB/秒 (240GB)
- 400 MiB/秒 (480GB)
- 400 MiB/秒 (960GB)
- 产品寿命：5年
- 电源要求
- 电压：5V (+/- 5%)
- 功耗：4.5W 典型值
- 能耗效率 16,600 IOPS/W
- 尺寸（宽）x（深）x（高）：69.85 毫米 x 100.45 毫米 x 7.0 毫米
- 重量：60克
- 可靠性：
- 可用性（小时/天 x 天/周）：24 x 7
- 耐力——写入的总字节数：
- 220TB（120GB）
- 440TB（240GB）
- 880TB（480GB）
- 1,760TB（960GB）
- 质保：5年
设计和建造
东芝 HK3R2 的每个容量都使用 7mm z 高度外形冲压铝机身。 与大多数企业驱动器一样，在设计方面没有多余的装饰。 它只是在驱动器上贴有一个产品标签，上面有条形码、驱动器详细信息和其他信息，包括认证和名称。 HK3R2 使用 SATA 6.0Gb/s 接口。
侧面轮廓显示了四个螺丝孔，可以轻松安装东芝 HK3R2。
拆卸盖子很简单，只需卸下 4 个螺丝，然后撬开顶部。 我们的 960GB 评测型号使用东芝品牌的控制器，而存储则来自东芝的 A19nm MLC NAND 芯片封装。
测试背景和比较
- StorageReview 企业测试实验室 提供了一个灵活的架构，用于在与管理员在实际部署中遇到的环境相当的环境中对企业存储设备进行基准测试。 企业测试实验室结合了各种服务器、网络、电源调节和其他网络基础设施，使我们的员工能够建立真实世界的条件，以便在我们的审查期间准确地衡量性能。
我们将这些关于实验室环境和协议的详细信息纳入审查，以便 IT 专业人员和负责存储采购的人员能够了解我们取得以下成果的条件。 我们的评论都不是由我们正在测试的设备制造商支付或监督的。 有关的其他详细信息 StorageReview 企业测试实验室 和 其网络功能的概述 在这些相应的页面上可用。
SAS 和 SATA 企业级固态硬盘在我们基于 联想ThinkServer RD630. 该测试平台包括最新的互连硬件（例如 LSI 9207-8i HBA）以及针对最佳闪存性能的 I/O 调度优化。 对于综合基准，我们利用 FIO Linux 版本 2.0.10 和 Windows 版本 2.0.12.2。
- 2 x Intel Xeon E5-2620（2.0GHz，15MB 缓存，6 核）
- 英特尔 C602 芯片组
- 内存 – 16GB (2 x 8GB) 1333Mhz DDR3 Registered RDIMM
- Windows Server 2008 R2 SP1 64 位、Windows Server 2012 Standard、CentOS 6.3 64 位
- 100GB 美光 RealSSD P400e 启动固态硬盘
- LSI 9211-4i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA（用于启动 SSD）
- LSI 9207-8i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA（用于基准测试 SSD 或 HDD）
- Mellanox ConnectX-3 10GbE PCIe 3.0 适配器
- Mellanox ConnectX-3 InfiniBand PCIe 3.0 适配器
应用程序工作负载分析
为了了解企业存储设备的性能特征，必须对实时生产环境中的基础架构和应用程序工作负载进行建模。 因此，我们对东芝 HK3R2 的前三个基准测试是 MarkLogic NoSQL 数据库存储基准, 通过 SysBench 的 MySQL OLTP 性能 和 Microsoft SQL Server OLTP 性能 具有模拟的 TCP-C 工作负载。
我们的 MarkLogic NoSQL 数据库环境需要四个一组的 SSD，可用容量至少为 200GB，因为 NoSQL 数据库的四个数据库节点需要大约 650GB 的空间。 我们的协议使用 SCST 主机并在 JBOD 中呈现每个 SSD，每个数据库节点分配一个。 测试在 24 个间隔内重复进行，总共需要 30-36 小时。 MarkLogic 记录每个 SSD 的总平均延迟以及间隔延迟。
在我们使用 MarkLogic NoSQL 数据库基准进行的总体平均延迟测试中， HK3R2表现非常出色，拿下 在我们的 SATA SSD 组中排名第一，为 2.122 毫秒。
NoSQL 基准测试期间大多数操作的延迟结果低于 12 毫秒； 然而，HK3R2 在我们的测试接近尾声时出现了一些尖峰。 这不是不寻常的 SSD，因此我们并不感到惊讶。
Toshiba HK3R2 在我们的 MySQL 基准测试中保持领先（从头到尾），在 1,650 线程工作负载下每秒处理大约 32 个事务。
下一个应用程序基准包括 通过 SysBench 测量的 Percona MySQL OLTP 数据库. 在这个配置中，我们使用一组 联想 ThinkServer RD630s 作为数据库客户端和存储在单个驱动器上的数据库环境。 该测试测量平均 TPS（每秒事务数）、平均延迟以及 99 到 2 个线程范围内的平均 32% 延迟。 Percona 和 MariaDB 在其最新版本的数据库中使用 Fusion-io 闪存感知应用程序 API，尽管为了进行比较，我们在其“传统”块存储模式下测试了每个设备。
同样，HK3R2 以最低的平均延迟表现出色，甚至击败了 SM853T。
在我们最糟糕的 MySQL 延迟情况下，东芝 HK3R2 的结果处于中间位置。 这里表现最好的是三星 PM853T。
StorageReview 的 Microsoft SQL Server OLTP 测试协议 采用事务处理性能委员会基准 C (TPC-C) 的当前草案，这是一种在线事务处理基准，模拟复杂应用程序环境中的活动。 TPC-C 基准比综合性能基准更接近于衡量数据库环境中存储基础设施的性能优势和瓶颈。 我们的 SQL Server 协议使用 685GB（3,000 规模）的 SQL Server 数据库，并在 30,000 VU 负载下测量事务性能和延迟。
HK3R2 的 SQL Server Output TPS 在驱动器中拥有最高的性能，尽管大多数可比较的结果都相似。
在查看我们的 SQL 平均延迟时，HK3R2 击败了所有测试的驱动器（三星 845DC Pro 除外，它并列），总体平均延迟仅为 12 毫秒。
综合工作负载分析
我们的综合基准协议 每个都首先将目标存储预处理到稳定状态，并使用将用于测试设备的相同工作负载。 预处理过程使用 16 个线程的重负载，每个线程有 16 个未完成队列。
- 预处理和初级稳态测试：
- 吞吐量（读+写 IOPS 聚合）
- 平均延迟（读+写延迟一起平均）
- 最大延迟（峰值读取或写入延迟）
- 延迟标准偏差（读+写标准偏差一起平均）
预处理完成后，每个被比较的设备都会在多个线程/队列深度配置文件中进行测试，以显示轻度和重度使用情况下的性能。 我们对 Toshiba HK3R2 的综合工作负载分析使用 4k 和 8k 配置文件，这些配置文件广泛用于制造商规范和基准测试。
- 4k 配置文件
- 100% 读取和 100% 写入
- 8K 配置文件
- 70% 读取，30% 写入
- 100% 8K
在 4K 预处理过程中，HK3R2 显示出出色的爆发结果，尽管它显示吞吐量在接近 80 分钟大关时持续下降，最终略低于 24,000 IOPS 大关。
HK3R2 在我们的预调节平均延迟图表中排名倒数第三。 它再次开始强劲，但在整个基准测试中延迟稳步上升。 话虽这么说，它并没有显示出延迟的跳跃并且非常一致。
在我们的最大延迟基准测试中，主要表现出整个基准测试的主要峰值。 三星 845DC Pro 是迄今为止最好的驱动器。
HK3R2 在我们的 4k 预处理测试的标准偏差部分中排在倒数第三，尽管没有检测到明显的尖峰。
在查看 4K 吞吐量时，东芝 HK3R2 重回巅峰，它以 75,899 IOPS 的最佳读取吞吐量而自豪（三星 845DC Pro 以 74,900 IOPS 紧随其后）。 也就是说，新的东芝驱动器具有低于标准的写入性能（19,055 IOPS），而 845DC Pro 拥有令人印象深刻的 49,888 IOPS，遥遥领先。
转向平均延迟，东芝 HK3R2 再次获得最佳读取性能，尽管它在写入类别中下滑了很多。 写入延迟表现最佳的再次是三星 845DC Pro。
HK3R2 在最大延迟的读取列中继续其令人印象深刻的表现，在我们的图表中仅获得 20.13 毫秒的头把交椅。 三星 845DC Pro 的最大写入延迟最好，为 33.29 毫秒。
从标准偏差来看，HK3R2 保持了其仅 1.60 毫秒的最佳读取性能，尽管它的写入性能低于标准，为 8.16 毫秒。 不出所料，三星 845DC Pro 的写入延迟最好，仅为 2.62 毫秒。
我们的下一个工作负载使用 8k 传输，读取操作占 70%，写入操作占 30%。 在这里，HK3R2 在 180 分钟大关之前的表现最为稳定，在 31,200 分钟大关之前略有下降，最终排在第四位，略低于 845 IOPS 大关。 整体表现最好的是三星 XNUMXDC Pro。
8k 70/30 预处理的标准偏差计算显示东芝 HK3R2 在我们的测试结束时再次排在第四位，它徘徊在 8 毫秒的延迟标记附近。
在我们的 3k 2/8 预处理期间查看 HK70R30 的最大延迟结果时，该驱动器在整个测试过程中振荡到接近 140 毫秒，并出现主要尖峰。
8k 70/30 预处理的标准偏差计算显示 HK3R2最终排名倒数第三； 然而，它是 更一致的驱动器之一，在 180 分钟标记附近只有一个主要峰值。
驱动器经过预处理后，8k 70/30 吞吐量基准会改变工作负载强度，从 2 个线程和 2 个队列到 16 个线程和 16 个队列。 在我们的吞吐量基准测试中，HK3R2 的数据处于中等水平，峰值约为 24,000IOPS。 三星 845DC Pro 以 35,000 的峰值 IOPS 继续其统治地位。
在我们的平均延迟测试中，东芝 HK3R2 在延迟较高的组中表现出色，总体排名第四。 的吨845DC Pro 是组中延迟最低的三个驱动器，刚刚击败了其他同类产品。
在我们的 8k 70/30 最大延迟基准测试中，HK3R2 再次发现自己接近垫底，尽管距离表现驱动器的最后一位（OCZ Intrepid 3600）还差得很远。 英特尔 DC S3700 是实现最大延迟的最佳整体驱动器。
我们最后的测试着眼于标准偏差。 在这里，HK3R2 是性能最差的驱动器，达到 16T16Q 标记，超过 9 毫秒。
结语
东芝 HK3R2 系列企业级固态硬盘专为读取密集型工作负载而设计，最大容量为 960GB。 支持SATA 6.0Gb/s接口，采用东芝二代A19nm MLC NAND，具备掉电保护、端到端数据路径保护和QSBC纠错等重要数据安全/可靠性措施企业。
在应用程序性能方面，HK3R2 全面取得了一流的领先成绩。 在我们的 MarkLogic NoSQL 数据库环境和 SysBench 测试中，除了第 99 个百分位数测试之外，新东芝企业级硬盘在所有类别中均表现最佳。 我们的 SQL Server 输出基准测试中的平均延迟非常令人印象深刻，比任何其他驱动器都快 7 毫秒，而之前同类最佳的三星 845DC Pro 是唯一实现这一目标的其他驱动器。
当我们切换到我们的综合测试时，事实证明它对反映真实条件的作用不大，东芝 HK3R2 SSD 在我们的 4K 100% 读/写测试中继续占据主导地位，尽管主要是在读取活动列（其写入分数与与之比较的其他企业级 SSD 相比，实际上相当弱）。 至于它的预处理和 8k 70/30 基准测试，它的性能有所下降，并且在吞吐量和延迟方面始终处于垫底位置。 正如我们已经指出的那样，当驱动器在我们的应用程序测试中完全支配该组时，较慢的合成结果并不重要。
最终结果是东芝 HK3R2 在入门级企业级 SSD 类别中树立了新的性能标准，在我们的应用程序测试和大多数综合领域中经常派遣其竞争对手。 驱动器的唯一权衡是每天写入一个驱动器的适度耐用等级，但这是购买过程的一部分。 通过放弃耐用性，驱动器可以在驱动令人难以置信的吞吐量的同时具有成本效益。 这只是企业闪存市场不断成熟并根据客户需求和使用情况进行分层的一个例子。
优点
- 入门级 SATA 组中领先的应用程序性能
- 驱动器设计考虑了关键的企业可靠性特性
- 出色的 4K 读取性能
缺点
- 较慢的合成写入性能
底线
东芝 HK3R2 系列 SSD 为入门级企业提供一流的性能，并具有数据保护和可靠性功能，可确保驱动器整个生命周期内的数据完整性。
