Toshiba PX02SS は、OLTP データベース アプリケーションを含むトランザクション集中型のワークロード向けに設計された 2.5 インチ エンタープライズ SSD で、デュアルポート 12Gb/s SAS3 インターフェイスを備えています。 PX02SS は、100GB、200GB、400GB、および 800GB の容量があり、オーバープロビジョニングされた東芝 24nm eMLC アーキテクチャにより、このクラスの中で顕著な書き込み耐久性を提供します。東芝 PX02SS は、5.48GB エディションで総書き込みバイト数が 100PB、43.8GB SSD で最大 800PB TBW と指定されています。
Toshiba PX02SS は、OLTP データベース アプリケーションを含むトランザクション集中型のワークロード向けに設計された 2.5 インチ エンタープライズ SSD で、デュアルポート 12Gb/s SAS3 インターフェイスを備えています。 PX02SS は、100GB、200GB、400GB、および 800GB の容量があり、オーバープロビジョニングされた東芝 24nm eMLC アーキテクチャにより、このクラスの中で顕著な書き込み耐久性を提供します。東芝 PX02SS は、5.48GB エディションで総書き込みバイト数が 100PB、43.8GB SSD で最大 800PB TBW と指定されています。
東芝は 2013 年にさまざまな新しい SSD 製品を発表し、2014 年に OCZ Technologyの買収を完了、東芝の NAND メモリをドライブに使用しているいくつかのメーカーのうちの 1 つ。パターンは明らかです。東芝は独自の SSD メーカーとしての影響力を拡大しています。一緒に こちらも最近レビューした東芝 PX02SM、PX02SS は、東芝の 12Gb/s SAS3 エンタープライズ SSD の新しい PX シリーズの一部であり、シリーズ全体で一部の機能と設計を共有しています。
PX02SM と同様に、PX02SS は標準ドライブとして、または自己暗号化テクノロジを備えたものとして利用でき、東芝のコード階層型 ECC エラー訂正および電力損失保護による 800 倍スイングを備えています。 44 つの主な違いは主に耐久性に関連しています。 SS は、書き込み集中型のワークロード向けに単純に設計されています。トップエンドの 1.6 GB 容量では、SS はほぼ XNUMX TBW を処理できます。一方、SM は耐久性を放棄し、よりバランスのとれたワークロード向けに設計されており、結果として最大容量は XNUMX TB になります。どちらの SSD にも XNUMX 年間の保証が付いています。
PX02SS のレビューには、400 GB 容量のドライブが XNUMX 台含まれています。
東芝 PX02SSの仕様
- 容量（スタンダードモデル、セキュリティモデル）
- 100GB (PX02SSF010, PX02SSU010)
- 200GB (PX02SSF020, PX02SSU020)
- 400GB (PX02SSF040, PX02SSU040)
- 800GB (PX02SSB080, PX02SSQ080)
- NAND テクノロジー: 24nm eMLC
- ドライブ インターフェイス: SAS 12 Gb/秒、デュアル ポート
- セクタ サイズ: 512B、520B、528B、4096B、4104B、4160B、および 4224B
- パフォーマンス
- 4KiB ランダム読み取り (持続): 130,000 IOPS
- 4KiB ランダム書き込み (持続): 42,000 IOPS
- 4KiB ランダム 70/30 読み取り/書き込み (持続): 80,000 IOPS
- 64KiB シーケンシャル読み取り (継続):
- 100GB、200GB、400GB：1,100MiB/s（スタンダードモデル）、910MiB/s（セキュリティモデル）
- 800GB：1,060MiB/s（スタンダードモデル）、910MiB/s（セキュリティモデル）
- 64KiB シーケンシャル書き込み (持続): 410 MiB/秒
- 電圧: 5V (+/- 5%)、12V (+/- 5%)
- 消費電力：
- 100GB、200GB、400GB：2.7W（標準）
- 800GB: 3.6 W (標準)
- エネルギー消費効率:
- 100GB、200GB、400GB: 19,500 IOPS/W
- 800GB: 24,400 IOPS/W
- 寸法 (W)x(D)x(H)
- 100GB、200GB、400GB：69.85mm×100.45mm×7.0mm
- 800GB: 69.85 mm x 100.45 mm x 15.0 mm
- 総重量：
- 100GB、200GB、400GB：70g（最大）
- 800GB: 170g (最大)
- 温度 – 動作時: 0° ～ 55°C
- 温度 – 非動作時: -40° ～ 70°C
- 振動 – 動作時: 21.27 m/s²
- 振動 – 非動作時: 159.74 m/s²
- 衝撃 – 動作時: 9,800 m/s² (1,000G 0.5ms、XNUMX/XNUMX 正弦波)
- 衝撃 – 非動作時: 9,800 m/s² (1,000G 0.5ms、XNUMX/XNUMX 正弦波)
- 電力損失保護
- 製品寿命: 5 年、またはモデル容量ごとの最大総書き込みバイト数 (TBW)
- 100GB: 5.475PB TBW
- 200GB: 10.95PB TBW
- 400GB: 21.9PB TBW
- 800GB: 43.8PB TBW
設計と構築
東芝の新しいエンタープライズ SSD の多くは、競合他社の中で依然として主流のフォーム ファクターである 7 mm ではなく、15 mm の Z ハイトを使用しています。 PX02SS は、2.5mm シャーシを使用する 7GB モデルを除き、すべての容量で 800 インチ、15mm のプレス加工されたアルミニウム ボディを使用します。
PX02SS はデュアルポート 12Gb/s SAS3 インターフェイスを使用しており、通常は 6Gb/s SAS2 バックプレーンと下位互換性がありますが、PX02SS の場合、東芝は SAS2 仕様とは若干異なります。私たちのケースでは、電源無効化機能に関して SAS2 プロトコルに準拠している Lenovo ThinkServer が PX02SS SSD の電源をオンにしないことがわかりました。 PX02SS SSD は、SAS3 システム、および電源無効接続を開いたままにするその他の非完全準拠 SAS2 サーバー用に設計されました。完全準拠の SAS02 ハードウェアを使用するシナリオで PX2SS を使用する場合の解決策は、その違いを回避できる特別なバージョンの SSD を選択するか、SSD から抵抗を物理的に切断して手動で取り外して、電源無効回路が検出されないようにすることです。
内部には、PX58SM と同じ、Marvell 共同ブランドの TC9036NC12GTC SAS 02Gb/s 互換コントローラーが搭載されています。当社の 400GB レビュー モデルには、16 個の 24nm eMLC Toshiba NAND ダイ パッケージも搭載されています。
テストの背景と比較対象
PX02SS は、Marvell TC58NC9036GTC コントローラーと、SAS 24Gb/s をサポートするインターフェイスを備えた 12nm Toshiba eMLC NAND を使用します。 StorageReview Enterprise テスト ラボでは、Supermicro SuperStorage Server 2027R-AR24NV を SAS3 テストベッドとして使用しており、以下の機能を備えています。
- 2 x Intel Xeon E5-2687 v2 (3.4GHz、25MB キャッシュ、2 コア)
- Intel C602チップセット
- メモリ – 256GB (16 x 16GB) 1333Mhz Micron DDR3 レジスタード RDIMM
- Windows Server 2012 Standard – 100GB マイクロン RealSSD P400e ブートSSD
- 3 x Supermicro SAS3 HBA (LSI SAS 3008 コントローラー)
- 100GB Micron P400e Linux CentOS 6.3 ブート
- 200GB Micron P400m Windows Server 2012 ブート
- 100GB Micron P400e Linux CentOS 6.3 ブート (Sysbench)、データベース ストレージ用 Micron M500 960GB
- Mellanox ConnectX-3 デュアルポート VPI PCIe 3.0 アダプター
PX02SS が、現在 12Gb/s SAS インターフェイスで利用可能な他の eMLC SSD とどのように比較できるかを把握するために、PX02SS テストの結果を、東芝 PX400SM の 800GB および 02GB エディションおよび HGST の SSD800MM の結果と並べてグラフに示します。
- 日立 SSD800MH (400GB、Intel 共同ブランド DB29AA11B0 コントローラ、Intel 25nm MLC NAND、12.0Gb/s SAS)
- 東芝 PX02SM (400GB、Marvell 共同ブランドの TC58NC9036GTC コントローラー、東芝 24nm eMLC NAND、12Gb/s SAS)
- 東芝 PX02SM (800GB、Marvell 共同ブランドの TC58NC9036GTC コントローラー、東芝 24nm eMLC NAND、12Gb/s SAS)
アプリケーションのパフォーマンス分析
エンタープライズストレージデバイスのパフォーマンス特性を理解するには、実際の運用環境で見られるインフラストラクチャとアプリケーションのワークロードをモデル化することが不可欠です。したがって、東芝 PX02SS の最初の XNUMX つのベンチマークは次のとおりです。 MarkLogic NoSQL データベース ストレージ ベンチマーク, SysBench による MySQL OLTP のパフォーマンス と Microsoft SQL Server OLTP のパフォーマンス シミュレートされた TCP-C ワークロードを使用します。
NoSQL データベースは 200 つのデータベース ノードに約 650 GB のスペースを必要とするため、MarkLogic NoSQL データベース環境には、少なくとも 24 GB の使用可能な容量を持つ 30 つの SSD のグループが必要です。私たちのプロトコルは SCST ホストを使用し、各 SSD を JBOD で提示し、データベース ノードごとに 36 つを割り当てます。テストは XNUMX 間隔で繰り返され、このクラスの SSD では合計 XNUMX ～ XNUMX 時間かかります。 MarkLogic は、各 SSD の合計平均レイテンシと間隔レイテンシを記録します。
東芝 PX02SS は、MarkLogic NoSQL データベース ベンチマークで好成績を収め、日立 SSD800MM に後れをとりましたが、兄弟の PX02SM を大きくリードしました。
HGST SSD800MM は、マージ読み取りおよびマージ書き込み操作中に時折スパイクが発生するだけで、同等の製品に対して決定的なリードを維持しました。
PX02SS は、以前に PX02SM SAS3 SSD で記録したものよりも大幅に改善されました。テスト期間中、レイテンシーのほとんどは 10 ミリ秒未満のままでした。
PX02SM アーキテクチャは NoSQL ワークロードのアクセス パターンに対して最適化されていないため、プロトコル全体で正規化された最大値の 9 ミリ秒以上に急増するレイテンシが発生します。
次のアプリケーション ベンチマークは次のもので構成されます。 SysBench 経由で測定された Percona MySQL OLTP データベース。この構成では、次のグループを使用します。 レノボ ThinkServer RD630s データベース クライアントとデータベース環境を 99 つのドライブに保存します。このテストでは、2 ～ 32 スレッドの範囲で平均 TPS (XNUMX 秒あたりのトランザクション数)、平均レイテンシ、および平均 XNUMX パーセンタイル レイテンシを測定します。 Percona と MariaDB は、データベースの最新リリースで Fusion-io フラッシュ対応アプリケーション API を使用していますが、この比較の目的で、各デバイスを「レガシー」ブロック ストレージ モードでテストしています。
東芝 PX02SS は、ワークロードが 800 スレッドを超えて増加すると、MySQL ベンチマークで総合トップのパフォーマンスを発揮しました。 HGST SSD02MM は、XNUMX 位のパフォーマンスを通じて PXXNUMXSS との競争力を維持しました。
02 つのスレッドを超えると、PX800SS は、MySQL OLTP ベンチマーク中の平均レイテンシーの点で HGST SSDXNUMXMM よりもわずかに優れています。
MySQL ベンチマーク中に最悪のレイテンシに直面したとき、東芝 PX02SS は 99 位のパフォーマンスを示し、東芝 PX02SM 800GB の XNUMX パーセンタイル レイテンシにほぼ匹敵しました。
StorageReview の Microsoft SQL Server OLTP テスト プロトコル は、複雑なアプリケーション環境で見られるアクティビティをシミュレートするオンライン トランザクション処理ベンチマークである、トランザクション処理パフォーマンス評議会のベンチマーク C (TPC-C) の最新草案を採用しています。 TPC-C ベンチマークは、データベース環境におけるストレージ インフラストラクチャのパフォーマンスの強みとボトルネックを測定するのに、合成パフォーマンス ベンチマークよりも近くなります。当社の SQL Server プロトコルは 685GB (3,000 スケール) SQL Server データベースを使用し、30,000 VU 負荷でのトランザクション パフォーマンスと遅延を測定します。
このレビューでは、それぞれが Windows Server によってミラーリングされたストレージ スペースとして構成されている 6,315.4 つの SSD プラットフォームを比較します。 HGST は 30 ユーザーに対して 100 秒あたり 800 トランザクションでリードし、東芝の同等の製品はどちらも SSDXNUMXMM のパフォーマンスの XNUMXTPS 以内にありました。
Microsoft SQL TPC-C ワークロード中のレイテンシの結果では、HGST SSD800MM が PX02SM および PX02SS に対して圧倒的なレイテンシの優位性を維持しているため、XNUMX つのメーカー間のより大きな違いが明らかになります。
エンタープライズ総合ワークロード分析
フラッシュのパフォーマンスは、ドライブがワークロードに応じて調整されるにつれて変化します。つまり、フラッシュ ストレージは、各ワークロードの前に事前に調整する必要があります。 fio合成ベンチマーク ベンチマークが正確であることを確認するため。同等の各ドライブは、ベンダーのツールを使用して安全に消去され、16 スレッドの高負荷とスレッドあたり 16 の未処理のキューで定常状態に事前調整されています。
プレコンディショニングおよび一次定常状態テスト:
- スループット (読み取り+書き込み IOPS 合計)
- 平均レイテンシ (読み取りと書き込みのレイテンシを合わせて平均)
- 最大遅延 (ピーク読み取りまたは書き込み遅延)
- レイテンシの標準偏差 (読み取りと書き込みの標準偏差を合わせて平均)
プリコンディショニングが完了すると、各デバイスは複数のスレッド/キューの深さプロファイルにわたって一定の間隔でテストされ、軽い使用状況と重い使用状況でのパフォーマンスが示されます。東芝 PX02SS の合成ワークロード分析では、メーカーの仕様やベンチマークで広く使用されている XNUMX つのプロファイルを使用します。
- 4k
- 100% 読み取りおよび 100% 書き込み
- 8k
- 70% 読み取り/30% 書き込み
4K 合成ベンチマークのプリコンディショニング中に、PX02SS が HGST SSD800MM のスループット パフォーマンスに匹敵することはありませんでしたが、PX02SM ピアよりもバースト パフォーマンスを長く維持し、いずれの PX02SM よりも著しく高いパフォーマンスで定常状態に到達しました。
4K プリコンディショニング中の平均レイテンシの結果は、PX02SS が書き込み操作に対して PX02SM よりも短いレイテンシを提供できることも示唆しています。 PX02SS は、ほぼ 90 分間持続する低遅延パフォーマンスのバーストを提供し、その後すぐに 6 ミリ秒未満の一貫した平均遅延パフォーマンスに落ち着きます。
PX02SS は、800K プリコンディショニング操作による最大遅延値のレビューにおいて、HGST SSD4MM に次ぐ XNUMX 位の強力なパフォーマンスを提供し続けています。
標準偏差の結果により、プレコンディショニング プロセス全体で測定されたレイテンシがどの程度一貫していたかを視覚化することが容易になります。同等の HGST ほど安定しているわけではありませんが、東芝 PX02SS は、これまでにベンチマークを行った他の 12Gb/s eMLC SAS SSD の中で最も安定したプレコンディショニング レイテンシを持っています。
4K ベンチマークの事前調整が完了すると、PX02SS は読み取り IOPS が 117,204、書き込み IOPS が 42,507 に達し、HGST SSD800MM に次いで XNUMX 位になりました。
PX02SS の 2.18K ベンチマークでは、読み取り操作で平均 6.02 ミリ秒、書き込み操作で 4 ミリ秒の平均遅延が発生しました。
PX02SS の最大読み取りレイテンシー値は 13.3 ミリ秒で、同等の製品の中で最高でした。 SSD800MM は、最大書き込み遅延 39.0 ミリ秒で優位に立っています。
PX02SS は、これまでに SAS3 テストベッドで評価した他の XNUMX つの東芝 SSD のいずれよりも一貫した遅延結果を維持しました。
次のワークロードは、8% の読み取り操作と 70% の書き込み操作の比率で 30 の転送を使用します。 HGST SSD800MM と東芝 PX02SS が最高のスループット パフォーマンスを競うバースト期間の後、ドライブは PX02SS が 800 IOPS 近くの SSD62,500MM に僅差で定常状態に達しました。
8k 70/30 プリコンディショニングによる平均レイテンシの結果は、バースト中の PX02SS と SSD800MM 間の同様の初期競争力を反映しており、その後、PX02SS が安定した XNUMX 位のパフォーマンスを維持しています。
8k 70/30 プリコンディショニング中に測定された最大レイテンシに関しては、ドライブが定常状態に近づくにつれて、東芝 PX02SS は HGST の SSD02MM よりも PX800SM の同等品にはるかに近づきました。
平均レイテンシーの標準偏差の点で、PX02SS は HGST SSD800MM に次いでプリコンディショニング期間の大部分を費やしています。
ドライブが事前調整されると、8k 70/30 スループット ベンチマークは、ワークロード強度を 2 スレッドと 2 キューから最大 16 スレッドと 16 キューまで変化させます。 8k スループットを測定すると、PX02SS は多くのワークロードで SSD800MM を上回ります。
8k 70/30 オペレーションでさまざまなスレッド数とキュー深度にわたる平均レイテンシーを測定すると、PX02SS は他の東芝 eMLC SSD に比べて HGST と同等のパフォーマンスを発揮します。
8k 70/30 ベンチマーク中の最大レイテンシー値はそれほど決定的ではありませんでしたが、最大ワークロードでは HGST SSD800MM が他の同等の製品より明らかに優れ始めました。
標準偏差の計算によると、02k 8/70 ベンチマークでは、東芝 PX30SS のほうが PX02SM よりも一貫した遅延結果が得られましたが、HGST SSD800MM ほど狭い範囲の変動を実現できなかったことがわかります。
まとめ：
東芝は、エンタープライズ SSD が 6Gb/s SAS2 から 12Gb/s SAS3 への移行を開始すると同時に、SSD 市場での役割を拡大しています。 eMLC SSDのPXシリーズは、東芝に拡張されたエンタープライズSSDラインアップを導入する機会を提供します。これにより、広く使用されているMLC NANDをSAS3規格の帯域幅の増加を活用した東芝ブランドのドライブに設計する自社の能力を実証できます。 。同社のポートフォリオの広さは、一般的な SSD のユースケースのほぼすべてに対応するソリューションを持っていることも意味します。
HGST の SSD800MM は、当社がほとんどのテストでベンチマークを行った中で最もパフォーマンスの高い SAS3 SSD であり続けていますが、この新興市場の分析では PX02SS が決定的な 02 位になりました。 PX02SM の容量の半分を放棄した東芝 PX02SS は、兄弟の PX シリーズと比較して全体的に顕著なパフォーマンスの向上を実現しています。 PX02SS は高い書き込み耐久性も提供できるため、本番 OLTP データベースなどの負荷の高い環境向けの高性能 SSD を探している顧客にとっても魅力的です。実際、PX800SS は Sysbench MySQL OLTP ベンチマークで非常に優れたパフォーマンスを示し、HGST SSD02MM を上回りました。また、8k 70/30 混合ワークロードにおいて PXXNUMXSS の強力な低キュー深度パフォーマンスも確認され、より高いスレッド/キュー レベルまでリードしています。唯一の失望は SQL テストで発生しました。ドライブは TPS の点では良好でしたが、予想よりも高い遅延が発生しました。
メリット
- 生涯の総書き込みバイト数の観点から長い耐久性
- ベンチマーク全体で一貫して優れたパフォーマンス
- 7mm フォームファクタにより、導入の柔軟性が向上します
デメリット
- SQL Server OLTP ベンチマークで遅延が不良になる
- トップエンドの容量は 800 GB に制限される
- 電源無効化機能に関しては完全には SAS2 に準拠していません
ボトムライン
PX02SS は、東芝の eMLC NAND および PX シリーズ アーキテクチャをパフォーマンス重視の SSD で機能させ、12Gb/s SAS3 標準の有用性を実証しながら、書き込み負荷の高いアプリケーションに対して高い耐久性を実現します。
