东芝 PX02SS 是一款 2.5 英寸企业级固态硬盘，专为事务密集型工作负载而设计，包括 OLTP 数据库应用程序，并具有双端口 12Gb/s SAS3 接口。 PX02SS 提供 100GB、200GB、400GB 和 800GB 容量，并且由于过度配置的东芝 24nm eMLC 架构，在同类产品中具有显着的写入耐用性。 东芝 PX02SS 的 5.48GB 版指定写入总字节数为 100PB，43.8GB SSD 指定为 800PB TBW。
东芝 PX02SS 是一款 2.5 英寸企业级固态硬盘，专为事务密集型工作负载而设计，包括 OLTP 数据库应用程序，并具有双端口 12Gb/s SAS3 接口。 PX02SS 提供 100GB、200GB、400GB 和 800GB 容量，并且由于过度配置的东芝 24nm eMLC 架构，在同类产品中具有显着的写入耐用性。 东芝 PX02SS 的 5.48GB 版指定写入总字节数为 100PB，43.8GB SSD 指定为 800PB TBW。
2013 年，东芝推出了一系列新的 SSD 产品，然后在 2014 年由 完成对 OCZ Technology 的收购，是在其驱动器中使用东芝 NAND 存储器的几家制造商之一。 模式很明显：东芝正在扩大其作为 SSD 制造商的影响力。 随着 我们最近也评测过的东芝 PX02SM, PX02SS 是东芝新的 PX 系列 12Gb/s SAS3 企业级固态硬盘的一部分，该系列共享一些功能和设计。
与 PX02SM 一样，PX02SS 可用作标准驱动器或采用自加密技术，并具有东芝代码分层 ECC 纠错和断电保护的四重摆动功能。 两者之间的核心差异在很大程度上与耐力有关； SS 只是为更多的写入密集型工作负载而设计的。 在高端 800GB 容量下，SS 可以处理近 44 TBW。 另一方面，SM 放弃了耐用性，专为更平衡的工作负载而设计，因此容量最高可达 1.6TB。 两款 SSD 均享有五年保修。
我们对 PX02SS 的评测包括四个 400GB 容量的驱动器。
东芝 PX02SS 规格
- 容量（标准模型、安全模型）
- 100GB (PX02SSF010, PX02SSU010)
- 200GB (PX02SSF020, PX02SSU020)
- 400GB (PX02SSF040, PX02SSU040)
- 800GB (PX02SSB080, PX02SSQ080)
- NAND 技术：24nm eMLC
- 驱动器接口：SAS 12 Gb/秒，双端口
- 扇区大小：512B、520B、528B、4096B、4104B、4160B 和 4224B
- 性能
- 4KiB 随机读取（持续）：130,000 IOPS
- 4KiB 随机写入（持续）：42,000 IOPS
- 4KiB 随机 70/30 读/写（持续）：80,000 IOPS
- 64KiB 顺序读取（持续）：
- 100GB、200GB、400GB：1,100MiB/s（标准型号）、910MiB/s（安全型号）
- 800GB：1,060MiB/s（标准型号），910MiB/s（安全型号）
- 64KiB 顺序写入（持续）：410 MiB/s
- 电压：5V (+/- 5%), 12V (+/- 5%)
- 耗电量：
- 100GB、200GB、400GB：2.7 W（典型值）
- 800GB：3.6 W 典型值。
- 能源消耗效率：
- 100GB、200GB、400GB：19,500 IOPS/W
- 800GB：24,400 IOPS/瓦
- 尺寸（宽）x（深）x（高）
- 100GB、200GB、400GB：69.85 毫米 x 100.45 毫米 x 7.0 毫米
- 800GB：69.85 毫米 x 100.45 毫米 x 15.0 毫米
- 重量：
- 100GB、200GB、400GB：70 克（最大）
- 800GB：170 克（最大）
- 温度 – 工作：0° 至 55°C
- 温度 – 非工作状态：-40° 至 70°C
- 振动 – 运行：21.27 m/s²
- 振动 – 非工作时：159.74 m/s²
- 冲击 - 运行：9,800 m/s²（1,000G 0.5ms，½ 正弦）
- 冲击 - 非工作：9,800 m/s²（1,000G 0.5ms，½ 正弦）
- 断电保护控制
- 产品寿命：5 年或每个型号容量的最大总写入字节数 (TBW)
- 100GB：5.475PB 总重量
- 200GB：10.95PB 总重量
- 400GB：21.9PB 总重量
- 800GB：43.8PB 总重量
设计与建造
东芝的许多新企业级 SSD 使用 7 毫米 z 高度而不是 15 毫米，后者仍然是其竞争对手中的主要外形尺寸。 除了 02GB 型号使用 2.5mm 机箱外，PX7SS 的所有容量均采用 800 英寸、15mm 冲压铝制机身。
PX02SS 使用双端口 12Gb/s SAS3 接口，通常向后兼容 6Gb/s SAS2 背板，尽管在 PX02SS 的情况下，东芝与 SAS2 规范略有不同。 在我们的案例中，我们发现在 Power Disable 功能方面符合 SAS2 协议的 Lenovo ThinkServer 无法打开 PX02SS SSD。 PX02SS SSD 专为 SAS3 系统和其他不完全兼容的 SAS2 服务器而设计，这些服务器使 Power Disable 连接保持打开状态。 在具有完全兼容的 SAS02 硬件的情况下使用 PX2SS 的补救措施是选择可以解决该差异的特殊版本的 SSD，或者通过手动从 SSD 物理切割和移除电阻器以使其无法检测到电源禁用电路。
内部有一颗Marvell联名TC58NC9036GTC SAS 12Gb/s兼容控制器，与PX02SM相同。 我们的 400GB 评测型号还有 16 个 24nm eMLC Toshiba NAND 芯片封装。
测试背景和比较
PX02SS 采用 Marvell TC58NC9036GTC 控制器和 24nm Toshiba eMLC NAND，接口支持 SAS 12Gb/s。 StorageReview Enterprise 测试实验室使用 Supermicro SuperStorage Server 2027R-AR24NV 作为我们的 SAS3 测试平台，其特点是：
- 2 x Intel Xeon E5-2687 v2（3.4GHz，25MB 缓存，2 核）
- 英特尔 C602 芯片组
- 内存 – 256GB (16 x 16GB) 1333Mhz Micron DDR3 Registered RDIMM
- Windows Server 2012 标准版 – 100GB 美光 RealSSD P400e 启动固态硬盘
- 3 x Supermicro SAS3 HBA（LSI SAS 3008 控制器）
- 100GB 美光 P400e Linux CentOS 6.3 启动
- 200GB 美光 P400m Windows Server 2012 启动
- 100GB Micron P400e Linux CentOS 6.3 boot (Sysbench) w/ Micron M500 960GB 用于数据库存储
- Mellanox ConnectX-3 双端口 VPI PCIe 3.0 适配器
为了了解 PX02SS 与目前具有 12Gb/s SAS 接口的其他 eMLC SSD 的对比情况，我们将 PX02SS 测试的结果与东芝 PX400SM 的 800GB 和 02GB 版本以及 HGST 的 SSD800MM 的结果进行对比：
- 日立SSD800MH （400GB，Intel联名DB29AA11B0控制器，Intel 25nm MLC NAND，12.0Gb/s SAS）
- 东芝 PX02SM （400GB，Marvell联名TC58NC9036GTC主控，东芝24nm eMLC NAND，12Gb/s SAS）
- 东芝 PX02SM （800GB，Marvell联名TC58NC9036GTC主控，东芝24nm eMLC NAND，12Gb/s SAS）
应用性能分析
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 PX02SS 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。 该测试以 24 个间隔重复进行，对于此类 SSD 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。
Toshiba PX02SS 在我们的 MarkLogic NoSQL 数据库基准测试中表现出色，落后于 Hitachi SSD800MM，但遥遥领先于其兄弟 PX02SM。
HGST SSD800MM 在同类产品中保持着决定性的领先优势，在合并读取和合并写入操作期间仅偶尔出现峰值。
PX02SS 比我们之前在 PX02SM SAS3 SSD 上记录的内容有了很大改进。 在测试期间，它的大部分延迟都保持在 10 毫秒以下。
PX02SM 架构未针对我们的 NoSQL 工作负载的访问模式进行优化，触发延迟在整个协议中达到或超过 9 毫秒的标准化最大值。
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。
一旦工作负载增加到超过四个线程，东芝 PX02SS 就在我们的 MySQL 基准测试中脱颖而出，成为整体表现最佳的产品。 HGST SSD800MM 在其第二名的性能中始终保持与 PX02SS 的竞争力。
在三个线程以上，PX02SS 在 MySQL OLTP 基准测试期间的平均延迟方面也略优于 HGST SSD800MM。
在 MySQL 基准测试中遇到最坏情况下的延迟时，东芝 PX02SS 的性能排名第二，与东芝 PX99SM 02GB 的第 800 个百分位延迟非常接近。
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。
在本次审查中，我们比较了三个 SSD 平台，每个平台均由 Windows Server 配置为镜像存储空间。 HGST 以每秒 6,315.4 笔交易量领先 30 名用户，东芝的两款同类产品均在 SSD100MM 性能的 800TPS 以内。
Microsoft SQL TPC-C 工作负载期间的延迟结果揭示了两家制造商之间更显着的差异，因为 HGST SSD800MM 相对于 PX02SM 和 PX02SS 保持着绝对的延迟优势。
企业综合工作负载分析
闪存性能随着驱动器适应其工作负载而变化，这意味着闪存存储必须在每个 fio 综合基准 以确保基准是准确的。 每个可比较的驱动器都使用供应商的工具进行了安全擦除，并在 16 个线程的重负载和每个线程 16 个未完成队列的情况下预处理到稳定状态。
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，每个设备都会在多个线程/队列深度配置文件中按时间间隔进行测试，以显示轻度和重度使用情况下的性能。 我们对东芝 PX02SS 的综合工作负载分析使用了两个广泛用于制造商规范和基准测试的配置文件。
- 4k
- 100% 读取和 100% 写入
- 8k
- 70% 读取/30% 写入
在 4k 综合基准测试的预处理过程中，PX02SS 的吞吐量性能在任何时候都不等于 HGST SSD800MM，但它确实比其 PX02SM 同类产品更长时间地维持突发性能，并且达到稳定状态，性能明显高于 PX02SM 中的任何一个。
4k 预处理期间的平均延迟结果还表明，PX02SS 能够为写入操作提供比 PX02SM 更严格的延迟。 PX02SS 提供持续近 90 分钟的低延迟性能爆发，然后迅速稳定在 6 毫秒以下的一致平均延迟性能。
在我们对 02k 预处理操作的最大延迟值的审查中，PX800SS 继续提供仅次于 HGST SSD4MM 的强大第二名性能。
标准偏差结果可以更轻松地可视化整个预处理过程中测得的延迟的一致性。 虽然不如 HGST 稳定，但东芝 PX02SS 在我们迄今为止进行基准测试的其他 12Gb/s eMLC SAS SSD 中具有最一致的预处理延迟。
完成 4k 基准测试的预处理后，PX02SS 达到了 117,204 次读取 IOPS 和 42,507 次写入 IOPS，仅次于 HGST SSD800MM。
在 02k 基准测试中，PX2.18SS 的读取操作平均延迟为 6.02 毫秒，写入操作平均延迟为 4 毫秒。
PX02SS 在同类产品中具有最佳的最大读取延迟值，为 13.3 毫秒。 SSD800MM 以 39.0 毫秒的最大写入延迟领先。
PX02SS 的延迟结果比我们迄今为止在 SAS3 测试台上评估过的其他两款东芝 SSD 中的任何一款都更一致。
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%。 在经历了 HGST SSD800MM 和 Toshiba PX02SS 争夺最佳吞吐量性能的爆发期后，PX02SS 达到稳定状态，接近 800 IOPS，仅次于 SSD62,500MM。
8k 70/30 预处理的平均延迟结果反映了 PX02SS 和 SSD800MM 在突发期间的相同早期竞争，随后 PX02SS 保持一致的第二名性能。
就 8k 70/30 预处理期间测得的最大延迟而言，东芝 PX02SS 更像是 PX02SM 的同类产品，而不是 HGST 的 SSD800MM，因为驱动器接近稳定状态。
就平均延迟的标准偏差而言，PX02SS 花费的大部分预调节时间仅次于 HGST SSD800MM。
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。 测量 8k 吞吐量时，PX02SS 在许多工作负载上都超过了 SSD800MM。
通过 8k 70/30 操作测量一系列线程数和队列深度的平均延迟，与其他东芝 eMLC SSD 相比，PX02SS 的性能更像 HGST。
8k 70/30 基准测试期间的最大延迟值不那么决定性，尽管 HGST SSD800MM 在最大工作负载下开始更明显地优于其他同类产品。
标准偏差计算表明，东芝 PX02SS 在 8k 70/30 基准测试中经历了比 PX02SM 更一致的延迟结果，但无法提供与 HGST SSD800MM 一样窄的变化范围。
结语
在企业级 SSD 开始从 6Gb/s SAS2 向 12Gb/s SAS3 迁移的同时，东芝正在扩大其在 SSD 市场的作用。 PX 系列 eMLC SSD 为东芝提供了一个机会，可以推出扩展的企业级 SSD 产品线，展示其内部能力，将其广泛使用的 MLC NAND 设计到东芝品牌的驱动器中，利用 SAS3 标准增加的带宽. 他们产品组合的广度也意味着他们拥有适用于几乎所有流行 SSD 用例的解决方案。
HGST 的 SSD800MM 仍然是我们在大多数测试中进行基准测试的性能最高的 SAS3 SSD，但 PX02SS 在我们对这个新兴市场的分析中排名第二。 东芝 PX02SS 放弃了 PX02SM 的一半容量，在其 PX 系列兄弟产品的基础上全面提升了性能。 PX02SS 还能够提供高写入耐久性，这也将吸引那些为生产 OLTP 数据库等密集环境寻找高性能 SSD 的客户。 事实上，PX02SS 在我们的 Sysbench MySQL OLTP 基准测试中表现非常出色，领先于 HGST SSD800MM。 在我们的 02k 8/70 混合工作负载中，我们还看到了 PX30SS 强大的低队列深度性能，这使其在更高的线程/队列级别之前处于领先地位。 唯一令人失望的是 SQL 测试，该驱动器在 TPS 方面表现良好，但发布的延迟高于预期。
优点
- 就写入的生命周期总字节数而言，持久耐用
- 在整个基准测试中始终保持良好的性能
- 7 毫米的外形使其在部署中具有更大的灵活性
缺点
- SQL Server OLTP 基准测试中的低延迟结果
- 限制为 800GB 高端容量
- 在电源禁用功能方面不完全符合 SAS2
底线
PX02SS 使东芝的 eMLC NAND 和 PX 系列架构在性能导向的 SSD 中发挥作用，展示了 12Gb/s SAS3 标准的实用性，同时还为写入密集型应用程序提供高耐用性。
