Revisión del disco duro empresarial Toshiba MG04SCA

La serie Toshiba MG04SCA de discos duros empresariales aprovecha un factor de forma de 3.5", eje de 7,200 RPM e interfaz SAS en capacidades de hasta 5 TB. La unidad tiene una capacidad de rendimiento de hasta 205 MB/s en la capacidad de 5 TB, que utiliza cinco platos de 1 TB la generación anterior usaba 800 GB/plato). El MG04SCA también es el primer disco duro empresarial que se envía con longitudes de sector nativas de 4K, aunque también hay disponible un modelo AF. Toshiba también ofrece lo que ellos llaman "tecnología de caché de escritura persistente" con las unidades, que ofrece mejoras en el rendimiento y la fiabilidad de los datos.

Caché de escritura persistente (PWC) básicamente significa que los datos en el caché de escritura que aún no se han escrito completamente en los medios "persistirán" en caso de una pérdida repentina de energía; esto es muy útil para unidades de formato avanzado compatibles con sectores 512 (512e) emulados. Cuando se produce una escritura no alineada, puede provocar una operación de "lectura-modificación-escritura", en la que se necesita una rotación adicional del disco para escribir el sector modificado en el medio de almacenamiento. Como tal, cuando ocurre una sobretensión o una pérdida de energía, la energía contraelectromagnética del motor del husillo se usa para alimentar el circuito de protección contra pérdida de datos de escritura y también puede alimentar la transferencia de datos RMW a la memoria NV. Cuando se restablece la energía, los datos RMW se restauran desde la memoria NV a la memoria caché de escritura y se completa la operación RMW. Esta funcionalidad ayuda a reducir cualquier incoherencia entre la escritura de datos que el host ha transferido y la escritura de datos que la unidad ha enviado al medio de almacenamiento. En cuanto a cómo afecta el rendimiento de la MG04SCA serie, la función PWC acelera el rendimiento de IOPS de escritura aleatoria cuando se ejecuta con la memoria caché de escritura deshabilitada.

El Toshiba MG04SCA está disponible en capacidades de 2 TB, 3 TB, 4 TB y 5 TB y está respaldado por una garantía limitada de 5 años. Veremos el 16x de la capacidad de 5TB en esta revisión.

Especificaciones de la serie Toshiba MG04SCA

Capacidad de disco: 2 TB, 3 TB, 4 TB, 5 TB
Interfaz de la unidad: SAS-2.0 (1.5 Gb/seg, 3.0 Gb/seg, 6.0 Gb/seg)
Bloques Lógicos (LBA):
- MG04SCAxxxA/AY: 4,096/4,160/4,224B
- MG04SCAxxxE/EY: 512/520/528B (emulación)
Desempeno
- Tiempo medio de búsqueda (lectura): 8.5 ms
- Tiempo medio de búsqueda (escritura): 9.5 ms
- Velocidad de rotación: 7,200 RPM
- Latencia media: 4.17 ms
Tasa de transferencia sostenida (Máx.):
- 175 MB/s (2 TB)
- 185 MB/s (3 TB)
- 185 MB/s (4 TB)
- 205 MB/s (5 TB)
Tamaño del búfer: búfer de anillo FIFO de 64 MiB
Requisitos de energía
- Voltaje: +5V ± 5% , +12V ± 5 %　
- Potencia de lectura/escritura: 11.3 vatios
- Ralentí de bajo consumo: 6.2 vatios
Tamaño físico
- Dimensiones (ancho) x (fondo) x (alto): 101.6 mm x 147 mm x 26.1 mm
- Peso: 720 g (máx.)
Medio ambiente
- Temperatura – En funcionamiento: 5° a 55°C
- Temperatura – Sin funcionamiento: -40° a 70°C
Vibración - Funcionamiento:
- 7.35 m/s² {0.75G} (5~300Hz)
- 2.45 m/s² {0.25G} (300~500Hz)
Vibración: sin funcionamiento: 49 m/s² {5G} (5~500 Hz)
Choque: en funcionamiento: 686 m/s² {70G} (2 ms de duración)
Impacto: sin funcionamiento: 2,940 m/s² {300G} (2 ms de duración)
Acústica (lista): 31 dB
Fiabilidad
- MTTF: 1,400,000 horas
- Cargar/Descargar: 600,000 veces
- Condición de operación: 24 horas/día, 7 días/semana
Garantía: Garantía limitada / 5 años (a partir de la fecha de compra)

Diseño y construcción

El diseño de la MG04SCA es muy similar al de otras unidades de disco duro empresariales de línea de Toshiba: tiene un cuerpo negro con una cubierta superior de acero inoxidable que presenta una etiqueta con la información básica de la unidad y la marca.

El MG04SCA es un disco duro estándar de 3.5" basado en una interfaz SAS de 6 Gbps. Los lados del disco duro Toshiba MG04SCA tienen seis orificios para tornillos, lo que nos permite montar el disco.

El Toshiba MG04SCA HDD utiliza un controlador LSI.

Antecedentes de prueba y comparables

Para nuestras pruebas, utilizamos 16 discos duros Toshiba MG5SCA de 04 TB. Enterprise HDD comparables para esta revisión:

Todos los discos duros empresariales se comparan en la misma plataforma de prueba para cada prueba.

Para nuestras pruebas de FIO sintético, usamos nuestro ThinkServer RD240 configurado con:

2 x Intel Xeon X5650 (2.66 GHz, caché de 12 MB)
Windows Server 2008 Standard Edition R2 SP1 de 64 bits y CentOS 6.2 de 64 bits
Conjunto de chips Intel 5500+ ICH10R
Memoria: 8 GB (2 x 4 GB) 1333 Mhz DDR3 RDIMM registrados
HBA LSI 9211 SAS/SATA de 6.0 Gb/s

Cada prueba de aplicación tiene un entorno único que se detalla en cada página de referencia. Para los casos en los que se prueban 16 unidades, se iXsystems Titan 316J JBOD se agregó al entorno y se conectó al clúster correspondiente mediante un cable SAS externo.

Análisis de rendimiento de aplicaciones

En el mercado empresarial, existe una gran diferencia entre el desempeño de los productos en papel y el desempeño en un entorno de producción real. Entendemos la importancia de evaluar el almacenamiento como un componente de sistemas más grandes, y lo que es más importante, cuán receptivo es el almacenamiento cuando interactúa con aplicaciones empresariales clave. Con este fin, hemos implementado pruebas de aplicaciones que incluyen nuestra Rendimiento de MySQL a través de SysBench y Rendimiento de SQL Server a través de Benchmark Factory.

Nuestra primera prueba de aplicación consiste en Prueba de base de datos MySQL de Percona a través de SysBench, que mide el rendimiento de la actividad de OLTP. En esta configuración de prueba, usamos un grupo de Lenovo ThinkServer RD630s y cargue un entorno de base de datos en una sola unidad SATA, SAS o PCIe o en un grupo de HDD utilizando una tarjeta RAID LSI 9286-8e. Esta prueba mide el promedio de TPS (transacciones por segundo), la latencia promedio y la latencia promedio del percentil 99 en un rango de 2 a 32 subprocesos. Percona y MariaDB están utilizando las API de aplicaciones compatibles con flash Fusion-io en las versiones más recientes de sus bases de datos, aunque para los fines de esta comparación, probamos cada dispositivo en sus modos de almacenamiento en bloque "heredados".

En nuestro punto de referencia de transacciones promedio por segundo, el Toshiba MG04SCA comenzó mal y terminó en la parte inferior del paquete con 219.93TPS al final de la prueba. Como era de esperar, el mejor desempeño aquí fue Seagate Enterprise Capacity SAS con casi 350TPS.

La medición de la latencia promedio en nuestra prueba Sysbench MySQL contó una historia similar, con la unidad Toshiba terminando casi al final del paquete con 145.49 ms. El mejor desempeño aquí fue Seagate Capacity SAS una vez más.

En términos de nuestro peor escenario de latencia de MySQL (latencia del percentil 99), el Toshiba MG04SCA 4K bajó al último lugar esta vez (416.24ms) por 32T.

Reseñas de almacenamiento Protocolo de prueba OLTP de Microsoft SQL Server 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. El punto de referencia TPC-C se acerca más que los puntos de referencia de rendimiento sintéticos para medir las fortalezas de rendimiento y los cuellos de botella de la infraestructura de almacenamiento en entornos de bases de datos. Para esta prueba, nuestro protocolo de SQL Server utiliza una base de datos de SQL Server de 333 GB (escala 1,500) y mide el rendimiento transaccional y la latencia bajo una carga de 15,000 XNUMX usuarios virtuales.

Similar a nuestros hallazgos con la prueba Sysbench, tLas posiciones fueron muy parecidas en desempeño transaccional; el Toshiba MG04SCA fue penúltimo con 2,822.8TPS.

Los resultados se reflejaron durante el punto de referencia de latencia promedio de salida de SQL. Aquí, la unidad Toshiba volvió a colocarse en tercer lugar con 574 ms. Como era de esperar, Seagate Enterprise Capacity SAS terminó primero de nuevo.

Análisis de carga de trabajo sintética empresarial

Nuestro proceso de evaluación comparativa de discos duros empresariales condiciona previamente cada unidad a un estado estable con la misma carga de trabajo con la que se probará el dispositivo bajo una carga pesada de 16 subprocesos con una cola pendiente de 16 por subproceso, y luego se probará en intervalos establecidos en múltiples subprocesos/colas. Perfiles de profundidad para mostrar el rendimiento bajo uso ligero y pesado. Dado que los discos duros alcanzan su nivel de rendimiento nominal muy rápidamente, solo representamos gráficamente las secciones principales de cada prueba.

Pruebas primarias de estado estacionario:

Rendimiento (lectura+escritura de IOPS agregado)
Latencia promedio (latencia de lectura y escritura promediadas juntas)
Latencia máxima (máxima latencia de lectura o escritura)
Desviación estándar de latencia (desviación estándar de lectura+escritura promediada)

Nuestro análisis de carga de trabajo sintético empresarial incluye cuatro perfiles basados en tareas del mundo real. Estos perfiles se han desarrollado para facilitar la comparación con nuestros puntos de referencia anteriores, así como con valores ampliamente publicados, como la velocidad máxima de lectura y escritura de 4K y 8K 70/30, que se usa comúnmente para unidades empresariales.

4K
- 100 % de lectura o 100 % de escritura
- 100% 4K
8K 70/30
- 70% lectura, 30% escritura
- 100% 8K
128K (secuencial)
- 100 % de lectura o 100 % de escritura
- 100% 128K

En la primera de nuestras cargas de trabajo empresariales, medimos una muestra larga de rendimiento aleatorio de 4k con 100 % de escritura y 100 % de actividad de lectura para obtener nuestros resultados de E/S aleatorios máximos sostenidos. Aquí, el Toshiba MG04SCA registró unos impresionantes 271 IOPS de escritura y 277 IOPS de lectura, ocupando el primer lugar en ambas categorías.

Una vez más, la unidad Toshiba fue la unidad más rápida tanto en funciones de lectura como de escritura al observar la latencia promedio. En este punto de referencia, obtuvo solo 922.48 ms de lectura y 940.94 ms de escritura, y la siguiente mejor unidad fue Seagate Enterprise Capacity v.4.

Al observar las lecturas de Max Latency, la unidad Toshiba sufrió un pequeño golpe en el rendimiento con 3,903 ms de lectura y 2,634 ms de escritura, colocándose justo en el medio del paquete.

En nuestro punto de referencia de desviación estándar, el Toshiba MG04SCA nuevamente registró números que lo ubicaron en el medio de nuestra clasificación (304.99ms en escritura, 484.15 en lectura).

En comparación con la carga de trabajo máxima fija de 16 subprocesos y 16 colas que realizamos en la prueba de escritura 100 % 4k, nuestros perfiles de cargas de trabajo mixtas escalan el rendimiento en una amplia gama de combinaciones de subprocesos/colas. En estas pruebas, abarcamos la intensidad de la carga de trabajo desde 2 subprocesos y 2 colas hasta 16 subprocesos y 16 colas. La Toshiba MG04SCA fue una de las mejores unidades probadas en los puntos de referencia ampliados de 8k 70/30.

En rendimiento, el Toshiba MG04SCA fue el de mejor desempeño con 282 IOPS al final de la prueba en 16T16Q. La mayoría de las otras unidades superaron la marca de 200 IOPS, con la excepción de Seagate Constellation 3TB.

En nuestro punto de referencia de latencia promedio, la unidad Toshiba MG04SCA estuvo una vez más en la parte superior de la tabla de líderes, con 905.23 ms, la única unidad que permaneció por debajo de la marca de 1000 ms durante toda la prueba.

Al registrar la latencia máxima, la mayoría de las unidades mostraron un rendimiento bastante inconsistente. Dicho esto, el Toshiba MG04SCA ocupó el segundo lugar con 16T16Q, con una latencia de 3,438.76 ms. Seagate Constellation ES.3 4TB tuvo el rendimiento más rápido al final de la prueba con 3,286.2 ms.

La unidad Toshiba mostró una buena consistencia en el análisis de desviación estándar durante la mayor parte del benchmark; sin embargo, tomó un gran pico en 16T16Q, terminando cerca de la parte inferior del paquete con 522.34ms relativamente altos.

Nuestra prueba Enterprise Synthetic Workload 128K es una prueba secuencial de bloque grande que muestra la velocidad de transferencia secuencial más alta para una unidad de disco. Cuando se observó un rendimiento de 128 100 con una actividad de escritura del 100 % y lectura del 04 %, el Toshiba MG214,155SCA se desempeñó muy bien tanto en las funciones de lectura como de escritura, ocupando el segundo lugar en ambas columnas (214,685 4 KB/s y 6 221,683 KB/s respectivamente). Esto estuvo justo detrás de Seagate Enterprise Capacity v.221,729 XNUMXTB, que obtuvo XNUMX XNUMX KB/s de lectura y XNUMX XNUMX KB/s de escritura.

Conclusión

El Toshiba MG04SCA es un disco duro empresarial de 3.5 pulgadas diseñado para casos de uso, como cargas de trabajo críticas comerciales de línea media y cercana con puntos de capacidad de hasta 5 TB. El MG04SCA también es el primer disco duro empresarial equipado con longitudes de sector nativas de 4K, así como una versión AF para ampliar los casos de uso. Toshiba ha equipado su línea de unidades con funciones útiles, como memoria caché de escritura persistente y borrado criptográfico (SIE) "instantáneo", que permite que las unidades se borren rápidamente cuando sea necesario. El primero ayuda a proteger contra la pérdida de datos durante una pérdida repentina de energía, así como también ayuda a mejorar el rendimiento y la confiabilidad general de los datos.

Mirando los detalles de su desempeño, el Toshiba MG04SCA se desempeñó bien en nuestras pruebas sintéticas, pero no compitió tan fuerte en nuestras pruebas de aplicación. Se jactó de los números en la parte superior de nuestra tabla de clasificación en muchas de nuestras cargas de trabajo FIO. En nuestras pruebas comparativas de 4k, la unidad Toshiba ocupó el primer lugar tanto en nuestras categorías de rendimiento (271 IOPS de escritura y 277 IOPS de lectura) como de latencia promedio (922.48 ms de lectura y 940.94 ms de escritura). Nuestra carga de trabajo 8K 70/30, donde abarcamos la intensidad de la carga de trabajo desde 2 subprocesos y 2 colas hasta 16 subprocesos y 16 colas, muestra a Toshiba MG04SCA como una de las mejores unidades probadas con los máximos honores tanto en rendimiento (282 IOPS) como en latencia promedio (905.23 ms) al final de la profundidad de la cola. Sin embargo, en el lado de la aplicación más práctica, a la unidad Toshiba no le fue muy bien en nuestras pruebas de SQL Server o MySQL. Llegó al fondo en ambas áreas, deslizándose detrás de los modelos Seagate de 6 TB más competitivos.

La unidad también tuvo algunos problemas de compatibilidad en nuestro laboratorio, debido al formato 4K. Nos encontramos con problemas en los que ciertas tarjetas RAID, incluida la popular LSI 9286-8e, sufrían errores de lectura/escritura al conectarse a un JBOD cargado con estas unidades. Finalmente nos decidimos por un SAS3 LSI 9380-8e más nuevo que no parecía sufrir los mismos problemas. Otro viento en contra que trabaja en contra de Toshiba es que su capacidad está por detrás del resto de la industria. Mientras que otros tienen ofertas de 6 TB y 8-10 TB para casos de uso de escala web, el extremo superior de 5 TB que ofrece Toshiba se siente un poco ligero. Dicho esto, hay muchos casos en los que el usuario simplemente no necesita unidades de 6 TB o más grandes y 5 TB son suficientes para satisfacer la necesidad. Cuando el MG04SCA tiene un buen precio, definitivamente es una opción viable para las necesidades de almacenamiento masivo en plataformas para las que ha sido calificado para compatibilidad.

Ventajas

Fuerte rendimiento sintético
La memoria caché de escritura persistente mejora el rendimiento cuando la memoria caché de escritura tradicional está deshabilitada

Contras

Rendimiento de aplicación débil en SQL Server y MySQL
La capacidad de gama alta es inferior a la de los competidores
Posibles problemas de compatibilidad del host

Resumen Final

El Toshiba MG04SCA abre nuevos caminos como el primer HDD empresarial nativo 4K y tiene un conjunto completo de funciones para centros de datos que desean un rendimiento moderado y alta capacidad. Sin embargo, la línea MG04 va a la zaga del mercado desde una perspectiva de densidad y, aunque las pruebas sintéticas parecían buenas, faltaba el rendimiento de la aplicación. Aún así, cuando el precio es competitivo, el MG04SCA funciona lo suficientemente bien para la mayoría de las tareas de almacenamiento masivo que vale la pena considerar.

Página del producto Toshiba MG04SCA

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