东芝 MK01GRRB/R 2.5 英寸 15K SAS 企业级硬盘评测

东芝去年底推出了MK01GRRB系列企业级硬盘。 2.5" 15,000RPM 6Gb/s SAS 驱动器有 147GB 和 300GB 两种容量可供选择，使 MK01GRRB 成为东芝 2.5 英寸外形规格中速度最快的企业级硬盘驱动器。不过，东芝不仅仅关注该系列驱动器的主轴性能，他们还花费了大量工程来改善功耗，进一步推动更好的总拥有成本。

MK01GRRB 驱动器使用一种电源状态，可减少空闲状态下的驱动器旋转，从而降低整体功耗。当然，使用电源的好处包括减少散热、冷却要求等，同时提高驱动可靠性。东芝提供 147GB 和 300GB 容量的驱动器，以及自加密 (AES-256) 选项，该选项在产品名称末尾用 R 而不是 B 表示。 SED 选项可在不牺牲驱动器性能的情况下提供增强的安全性。驱动器的所有四个版本均提供 5 年保修。

东芝 MK01GRRB 规格

容量
- 147GB
  - 标准 – MK1401GRRB
  - SED——MK1401GRRR
- 300GB
  - 标准 – MK3001GRRB
  - SED——MK3001GRRR
6 Gb/秒 SAS
转速：15,000 RPM
轨到轨寻道 0.35ms 典型值。（读取），0.2ms 典型值。（写）
平均寻道时间 3.0ms 典型值。（读取），2.7ms 典型值。（写）
平均延迟 2 毫秒
缓冲区大小 32MB
电源要求
- 启动（启动）电源 2V +/- 5%：1.2A（峰值），1.5A（峰值 < 100us），5V +/- 5%：1.0A（峰值）
- 读/写功率：8.7W
- 主动空闲功率：4.3 瓦
尺寸 (W) x (D) x (H) 69.85 毫米 (2.75") x 100.45 毫米 (3.95") x 15 毫米 (0.59")
重量 220 克
环境
- 温度 – 工作温度 5° 至 55°C（41° 至 158°F）
- 湿度 – 工作时 5% 至 95% RH
- 振动 – 工作 0.6mm（5 至 20Hz）9.8 m/s² (1.0G)（20Hz 至 300Hz）
- 冲击 – 工作时最大 980 m/s² (100G)，1 毫秒
- 海拔高度 – 运行 3,048 m
声学（闲置）：3.3 贝尔
平均无故障时间 (MTBF) 1,600,000 小时
错误率（寻道） 1 x 10⁷
错误率（不可恢复）1 x 10¹⁶
保修 - 有限保修 5 年（自购买之日起）

设计与拆卸

东芝MK01GRR系列硬盘的设计非常实用，这在企业级硬盘甚至固态硬盘中并不少见。该设计采用双色调设计，带有银色顶盖和带有银色装饰的黑色喷漆主体，在加工其非常精确的形状时金属被磨掉。顶盖包括基本信息，包括型号名称、制造商日期、固件版本、版本号及其各种认证。

该驱动器几乎利用了 2.5 英寸宽、15 毫米高的外形规格中的所有可用空间。电路板与底面几乎齐平，所有元件都朝内。这种设计风格允许发热组件将热能散发到驱动器的外壳中，并散发到安装在驱动器托架中时从驱动器上方吸入的气流中。

驱动器的正面配有标准 SAS 数据和电源连接器，没有可见的服务引脚。

卸下各种精密十字头螺丝后，电路板可以从驱动器主体上取下。这暴露了 Marvell SAS 控制器、32MB Winbond DDR2 模块，以及用于从电机控制器和控制器中吸走热量的导热垫。

企业综合基准

东芝 MK3001GRRB 是一款 300GB 2.5 英寸 15,000RPM 硬盘，带有 SAS 接口。用于本次评测的比较对象包括以下企业级硬盘：Seagate Cheetah 15K.7（300GB，3.5 英寸，15,00RPM，SAS）、Hitachi Ultrastar 15K600（300GB，3.5 英寸，15,000RPM SAS）、Toshiba MBF2600RC （600GB，2.5 英寸，10,000RPM，SAS）和 Seagate Savvio 10K.4（600GB，2.5 英寸，10,000RPM，SAS）。所有企业硬盘都在我们的企业测试平台上进行基准测试联想ThinkServer RD240. 所有 IOMeter 数字都表示为 MB/s 速度的二进制数字。

我们的第一个测试着眼于具有大块传输的顺序写入环境中的速度。此特定测试使用 IOMeter 的 2MB 传输大小，4k 扇区对齐并测量队列深度为 4 的性能。东芝未指定 MK3001GRRB 的顺序数据传输速度，仅指定延迟数据。

东芝 MK3001GRRB 提供了最快的顺序传输速度，读取速度为 198.82MB/s，写入速度为 196.77MB/s。与 10,000RPM 的东芝 MBF2600RC 相比，传输速度提高了 33%。

转向随机访问配置文件，但仍保持 2MB 的大块传输大小，我们开始看到性能在多用户环境中的变化。该测试保持我们在之前的顺序传输基准测试中使用的相同队列深度级别 4。

在大块随机传输测试中，东芝 MK3001GRRB 再次提供了我们测试的企业级硬盘中最高的性能。它的峰值读取速度为 131.02MB/s，写入速度为 129.79MB/s。

转向更小的 4K 随机访问传输大小，我们更接近在重度随机访问环境中可能发现的数据包大小，例如具有多个 VM 访问同一阵列的服务器设置。在第一个测试中，我们查看队列深度为 4 时的 1K 读写性能。

在队列深度为 1 时，东芝 MK3001GRRB 提供了出色的性能，读取速度为 0.77MB/s 或 197 IOPS，读取速度为 1.48MB/s 或 379 IOPS。

我们的下一个 4K 测试着眼于扩展的读写性能，以及它如何从队列深度 1 扩展到最大值 64。

在渐增的 4K 随机读取设置中，东芝 MK3001GRRB 处于领先地位，并且可以很好地扩展到 64 的队列深度。在最高级别时，它测量到 533 IOPS 读取。

在我们的斜坡 4K 写入测试中，东芝 MK3001GRRB 提供了强大的性能，可以很好地扩展到 8 的队列深度并趋于平稳。它以 472 IOPS 的写入速度达到峰值。

虽然吞吐量是衡量硬盘驱动器性能的一个很好的指标，但另一个重要的关注领域是平均和峰值延迟。更高的峰值延迟数字可能意味着某些请求可以在大量连续访问下备份。我们在队列深度为 3001 时测试了每个硬盘驱动器的延迟。东芝 MK2.64GRRB 以 10 毫秒的平均延迟位居榜首。峰值延迟处于较高范围内，与我们测试的 376K 东芝型号一样，测得为 XNUMX 毫秒。

我们的最后一系列综合基准测试比较了一系列服务器混合工作负载中的企业硬盘驱动器，队列深度从 1 到 128。我们的每个服务器配置文件测试都强烈倾向于读取活动，从 67% 读取到我们的数据库配置文件到 100% 在我们的网络服务器配置文件中读取。

第一个是我们的数据库配置文件，67% 的读取和 33% 的写入工作负载组合主要集中在 8K 传输大小上。

东芝 15K SAS 硬盘提供了同类产品中最强的混合工作负载性能，并扩展到 63 的队列深度，然后稳定在 536 IOPS。

下一个配置文件着眼于一个文件服务器，80% 的读取和 20% 的写入工作负载分布在从 512 字节到 64KB 的多种传输大小上。

在我们的文件服务器工作负载中，东芝 MK3001GRRB 再次保持领先于竞争驱动器的优势，队列深度达到 64 的峰值，综合传输速度为 528 IOPS。

我们的 Web 服务器配置文件是只读的，传输大小从 512 字节到 512KB 不等。

在只读网络服务器设置中，15K 2.5 英寸东芝达到 514 IOPS 的峰值，远高于 3.5 英寸 15K 竞争对手中的任何一个。

最后一个配置文件查看工作站，使用 20K 传输混合使用 80% 的写入和 8% 的读取。

在我们最后一次涵盖工作站配置文件的混合工作负载中，东芝 MK3001GRRB 显示出最强的性能领先优势，在队列深度为 573 时测得 64 IOPS。

能量消耗

在为数据中心或其他密集存储环境选择驱动器时，性能并不是公司在考虑 SSD 或硬盘驱动器时唯一感兴趣的指标。在某些情况下，功耗可能是一个巨大的问题，因此您想知道驱动器在恒定工作负载下的性能如何是有道理的。为此，我们测量了东芝 MK3001GRRB 在顺序读写模式、随机 4K 读取以及空闲和启动模式下的功耗。东芝声称平均读/写功耗为 8.7 瓦，闲置率在 4.3-4.5 瓦之间，具体取决于它所处的模式。

在我们的测试中，东芝 MK3001GRRB 在功耗方面实际上低于额定规格。在从顺序写入到随机读取的一系列活动中，我们测得的功率值介于 6.33 瓦和 7.78 瓦之间。闲置功率测量为 4.04 瓦，启动时峰值功率为 10.89 瓦。

结语

东芝 MK01GRRB 在企业硬盘性能优势方面牢牢立足。虽然许多人的趋势是向 SSD 和闪存过渡以实现高性能存储，但企业仍然需要支持 10K 和 15K 遗留系统以及新的小型部署以考虑硬盘驱动器仍然具有优势的地方。我们的评测 Toshiba MK3001GRRB 清楚地表明硬盘驱动器仍有优势，因为该驱动器在整个评测中占据主导地位，在基准测试中几乎占据了所有第一名的位置。

该驱动器在高度随机流量方面尤其出色，正如我们在扩展队列深度 4K 随机 I/O 测试以及我们的混合工作负载测试中所看到的那样。在低队列深度下，驱动器与其他 10,000 或 15,000RPM 企业型号相距不远，但出色的 I/O 开始堆积，东芝 MK3001GRRB 轻松处理增加的负载。在每一个混合工作负载中，15K 东芝硬盘都遥遥领先。唯一可以略微提高性能的地方是峰值写入延迟，其测量值远高于我们测试的其他企业级硬盘驱动器，但 10,000 RPM 东芝型号除外。

在功耗方面，东芝 MK3001GRRB 略低于官方规格，闲置时测得略高于 4 瓦。总体而言，随着更低的功耗进一步改善快速盘片驱动器的 TCO，东芝继续向市场展示 15K 硬盘驱动器在某些情况下仍然有意义，并对其最新一代型号进行了改进。

优点