De vuelta en CES este año, Toshiba anunció su nueva línea BG4. BG4 representa la cuarta generación de la línea de productos SSD de matriz de rejilla esférica (BGA) de la empresa. Estos nuevos SSD vienen en el diminuto factor de forma M.2 2230, lo que los hace ideales para PC ultramóviles, PC portátiles 2 en 1, dispositivos integrados/IoT y unidades de arranque de matriz de almacenamiento y servidores. Aunque las unidades son de tamaño pequeño, vienen en capacidades que van desde 128 GB a 1 TB.
De vuelta en CES este año, Toshiba anunció su nueva línea BG4. BG4 representa la cuarta generación de la línea de productos SSD de matriz de rejilla esférica (BGA) de la empresa. Estos nuevos SSD vienen en el diminuto factor de forma M.2 2230, lo que los hace ideales para PC ultramóviles, PC portátiles 2 en 1, dispositivos integrados/IoT y unidades de arranque de matriz de almacenamiento y servidores. Aunque las unidades son de tamaño pequeño, vienen en capacidades que van desde 128 GB a 1 TB.
La unidad BG4 aprovecha el FLASH BiCS de 96 capas de Toshiba para alcanzar velocidades cotizadas de hasta 2.3 GB/s de lectura y 1.8 GB/s de escritura, así como un rendimiento de hasta 390 200 IOPS de lectura y 4 3.7 IOPS de escritura. No está mal para algo un poco más grande que una tarjeta SD. El BG4 puede alcanzar estos números mientras usa solo 2.01W de potencia. Para mayor seguridad, Toshiba también ofrecerá el BGXNUMX en un modelo SED compatible con la versión XNUMX de TCG Opal.
El BG4 viene en un paquete único M.2 1620, así como en un factor de forma de módulo M.2 2230. Para esta revisión, analizaremos el módulo M.1 1,024-S2 de 2230 TB (3 GB).
Especificaciones de SSD Toshiba BG4 NVMe
| Capacidad | 1,024GB | 512GB | 256GB | 128GB |
| Factor de forma | M.2 2230-S3 | M.2 2230-S2 | ||
| NAND | BiCS FLASH TLC | |||
| Fácil de usar | Revisión de especificación básica PCIe 3.1a (NVMe revisión 1.3b) | |||
| Rendimiento (máx.) | ||||
| Lectura secuencial | 2,300MB / s | 2,200MB / s | 2,200MB / s | 2,000MB / s |
| Escritura secuencial | 1,800MB / s | 1,400MB / s | 1,400MB / s | 800MB / s |
| Lectura aleatoria | 390K IOPS | 330K IOPS | 330K IOPS | 200K IOPS |
| Escritura Aleatoria | 200K IOPS | 190K IOPS | 190K IOPS | 150K IOPS |
| Tensión de alimentación | 3.3V ±5 % | |||
| Consumo de energía | ||||
| Active | 3.7W | 3.5W | 3.6W | 3.4W |
| Modo L1.2 | 5mW | |||
| MTTF | 1.5 millón de horas | |||
| Físico | ||||
| Dimensiones | 30mmx22mmx2.38mm | 30mmx22mmx2.23mm | ||
| Peso | 2.6g | 2.5g | ||
| Temperatura | ||||
| Funcionamiento | 0 a 85 ° C | |||
| No operacional | -40 a 85 ° C | |||
| Humedad | 8% a 90% HR | |||
| Vibración | 196 m/s^2 { 20 G } (pico, 10 ~ 2,000 Hz) | |||
| Choque | 14.7 km/s^2 { 1,500 G } (0.5 ms) | |||
Toshiba BG4 NVMe SSD Diseño y construcción
El Toshiba BG4 es un SSD muy pequeño con un solo paquete NAND en un lado y vacío en el otro.
La unidad en sí es más pequeña que una SD estándar.
Rendimiento de SSD Toshiba BG4 NVMe
Banco de pruebas
La plataforma de prueba aprovechada en estas pruebas es una Dell PowerEdge R740xd servidor. Medimos el rendimiento de SATA a través de una tarjeta RAID Dell H730P dentro de este servidor, aunque configuramos la tarjeta en modo HBA solo para desactivar el impacto de la memoria caché de la tarjeta RAID. NVMe se prueba de forma nativa a través de una tarjeta adaptadora M.2 a PCIe. La metodología utilizada refleja mejor el flujo de trabajo del usuario final con las pruebas de consistencia, escalabilidad y flexibilidad dentro de las ofertas de servidores virtualizados. Se pone un gran énfasis en la latencia de la unidad en todo el rango de carga de la unidad, no solo en los niveles más pequeños de QD1 (Queue-Depth 1). Hacemos esto porque muchos de los puntos de referencia comunes de los consumidores no capturan adecuadamente los perfiles de carga de trabajo de los usuarios finales.
Houdini por SideFX
La prueba de Houdini está diseñada específicamente para evaluar el rendimiento del almacenamiento en relación con la representación CGI. El banco de pruebas para esta aplicación es una variante del núcleo Dell PowerEdge R740xd tipo de servidor que usamos en el laboratorio con dos CPU Intel 6130 y 64 GB de DRAM. En este caso, instalamos Ubuntu Desktop (ubuntu-16.04.3-desktop-amd64) ejecutándose sin sistema operativo. La salida del punto de referencia se mide en segundos para completarse, cuanto menos mejor.
La demostración de Maelstrom representa una sección de la canalización de renderizado que destaca las capacidades de rendimiento del almacenamiento al demostrar su capacidad para usar de manera efectiva el archivo de intercambio como una forma de memoria extendida. La prueba no escribe los datos de los resultados ni procesa los puntos para aislar el efecto de tiempo de pared del impacto de la latencia en el componente de almacenamiento subyacente. La prueba en sí se compone de cinco fases, tres de las cuales ejecutamos como parte del benchmark, que son las siguientes:
- Carga puntos empaquetados desde el disco. Este es el momento de leer desde el disco. Esto es de un solo subproceso, lo que puede limitar el rendimiento general.
- Desempaqueta los puntos en una sola matriz plana para permitir que se procesen. Si los puntos no dependen de otros puntos, el conjunto de trabajo podría ajustarse para permanecer en el núcleo. Este paso es de subprocesos múltiples.
- (No Ejecutar) Procesar los puntos.
- Los vuelve a empaquetar en bloques divididos en cubos adecuados para volver a almacenarlos en el disco. Este paso es de subprocesos múltiples.
- (No ejecutar) Vuelva a escribir los bloques en cubos en el disco.
El Toshiba BG4 se desempeñó bastante bien en nuestra prueba de Houdini con una puntuación cercana a la parte superior en las unidades que no son Optane con una puntuación de 2,624 segundos.
Rendimiento de SQL Server
Usamos una instancia ligera virtualizada de SQL Server para representar adecuadamente lo que usaría un desarrollador de aplicaciones en una estación de trabajo local. La prueba es similar a la que ejecutamos en los arreglos de almacenamiento y las unidades empresariales, solo que reducida para ser una mejor aproximación a los comportamientos empleados por el usuario final. La carga de trabajo emplea el borrador actual del Benchmark C (TPC-C) del Transaction Processing Performance Council, un benchmark de procesamiento de transacciones en línea que simula las actividades que se encuentran en entornos de aplicaciones complejos.
La VM liviana de SQL Server está configurada con tres discos virtuales: un volumen de 100 GB para el arranque, un volumen de 350 GB para la base de datos y los archivos de registro, y un volumen de 150 GB para la copia de seguridad de la base de datos que recuperamos después de cada ejecución. Desde la perspectiva de los recursos del sistema, configuramos cada VM con 16 vCPU, 32 GB de DRAM y aprovechamos el controlador LSI Logic SAS SCSI. Esta prueba utiliza SQL Server 2014 ejecutándose en máquinas virtuales invitadas de Windows Server 2012 R2 y está destacada por Dell's Benchmark Factory for Databases.
Configuración de prueba de SQL Server (por VM)
- Windows Server 2012 R2
- Huella de almacenamiento: 600 GB asignados, 500 GB utilizados
- SQL Server 2014
- Tamaño de la base de datos: escala 1,500
- Carga de clientes virtuales: 15,000
- Búfer RAM: 24GB
- Duración de la prueba: 3 horas
- 2.5 horas de preacondicionamiento
- Período de muestra de 30 minutos
Al observar la salida de SQL Server, el Toshiba BG4 quedó en penúltimo lugar en nuestro paquete con 2,568.4 TPS.
Para la latencia promedio de SQL Server, el BG4 nuevamente ocupó el penúltimo lugar con 1,099 ms.
Análisis de carga de trabajo de VDBench
El rendimiento máximo de lectura de 4K del Toshiba BG4 experimentó una latencia de submilisegundos en todo momento, sin embargo, la unidad se ubicó en último lugar con un rendimiento máximo de aproximadamente 158K IOPS a una latencia de aproximadamente 820 μs antes de caer un poco.
Para el rendimiento de escritura 4K, el BG4 una vez más quedó en último lugar esta vez por un margen mucho mayor. La unidad alcanzó un máximo de 16,463 7.77 IOPS con una latencia de 350 ms. A modo de comparación, el mejor rendimiento superó con creces los XNUMX XNUMX IOPS con un rendimiento de latencia inferior al milisegundo.
Cambiando a cargas de trabajo secuenciales, vemos un aumento en el rendimiento en nuestro punto de referencia de lectura de 64K, y vemos que el BG4 se ubica aproximadamente en el medio con un rendimiento máximo de 16,376 1.02 IOPS o 977 GB/s con una latencia de XNUMX μs.
64K de escritura nuevamente hizo que la unidad cayera al final del paquete con una puntuación máxima de 1,565 IOPS o 97 MB/s con una latencia de 10.2 ms.
A continuación, analizamos nuestros puntos de referencia de VDI, que están diseñados para gravar aún más las unidades. Estas pruebas incluyen arranque, inicio de sesión inicial e inicio de sesión de lunes. En cuanto a la prueba de arranque, el BG4 comenzó y permaneció en la parte inferior del paquete con un rendimiento máximo de 39,869 851 IOPS y una latencia de XNUMX μs.
Para el inicio de sesión inicial de VDI, el BG4 permaneció en la parte trasera con un rendimiento máximo de aproximadamente 4,200 IOPS con una latencia de 6.9 ms.
VDI Monday Login también vio la unidad en la parte trasera con un rendimiento máximo de 4,621 IOPS y una latencia de 3.45 ms.
Conclusión
El Toshiba BG4 es la cuarta generación de la línea SSD de matriz de rejilla esférica de Toshiba. Los productos BGA vienen en factores de forma diminutos (M.2 1620 o M.2 2230 en este caso) para caber en PC ultramóviles, PC portátiles 2 en 1, dispositivos IoT/integrados, y también se pueden usar como una unidad de arranque de matriz de almacenamiento. Una faceta interesante del BG4 es que, si bien es pequeño como otros dispositivos integrados, tiene capacidades de hasta 1 TB. La unidad también se ofrece en un modelo SED compatible con TCG Opal versión 2.01.
Para el rendimiento tiene que haber algo de perspectiva. Si bien el BG4 tiene la capacidad de varios de los SSD de consumo con los que lo probamos, es mucho más específico en sus casos de uso. Con la excepción de Houdini (donde el BG4 obtuvo una puntuación cercana a la cima con 2,624 segundos), el BG4 tuvo un desempeño pobre en comparación. Sin embargo, tiene un alto rendimiento para un dispositivo integrado. El BG4 tenía un rendimiento de SQL Server de 2,568.4 TPS con una latencia media de 1,099 ms. Para VDBench, el BG4 obtuvo puntajes como 158 4 IOPS de lectura aleatoria en 16 K, 4 1.02 IOPS de escritura aleatoria en 64 K y puntajes secuenciales de 97 GB/s de lectura en 64 K y 40 MB/s de escritura en 4,200 K. Nuestros puntos de referencia de VDI vieron un arranque de 4,621 XNUMX IOPS, un inicio de sesión inicial de XNUMX IOPS y un inicio de sesión de lunes de XNUMX IOPS.
Para un dispositivo integrado con un factor de forma tan pequeño, es agradable ver capacidades tan altas de Toshiba. Si bien el rendimiento estuvo por debajo de los otros SSD con los que lo comparamos, fue bastante sólido para un dispositivo integrado y los posibles casos de uso en los que se encontrará. Y, por supuesto, el prestigio de la marca Toshiba también debería ayudar a aliviar las preocupaciones sobre la calidad de construcción y el soporte. que a menudo es sospechoso en este segmento del mercado.
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