In februari kondigde Toshiba de HK4-serie aan, de nieuwste toevoeging aan zijn krachtige, zakelijke SSD's. De HK4-serie is er in twee modellen: een duurmodel en een leesintensief model. Toshiba heeft de maximale capaciteit van de schijven verdubbeld tot een maximum van 1.92 TB (de HK3s bereikte een top van 960 GB). Net als bij het vorige model is de HK4 een 2.5-inch vormfactor die SATA 6Gb/s-interface ondersteunt. De HK4 beschikt ook over vitale bedrijfsfunctionaliteit, waaronder volledige stroomuitval en end-to-end bescherming, evenals eigen QSBC (Quadruple Swing-By Code) foutcorrectietechnologie, de laatste die helpt bij het beschermen en beveiligen van gegevens tegen corruptie veroorzaakt door Slijtage van NAND-flashgeheugenmedia.
In februari kondigde Toshiba de HK4-serie aan, de nieuwste toevoeging aan zijn krachtige, zakelijke SSD's. De HK4-serie is er in twee modellen: een duurmodel en een leesintensief model. Toshiba heeft de maximale capaciteit van de schijven verdubbeld tot een maximum van 1.92 TB (de HK3s bereikte een top van 960 GB). Net als bij het vorige model is de HK4 een 2.5-inch vormfactor die SATA 6Gb/s-interface ondersteunt. De HK4 beschikt ook over vitale bedrijfsfunctionaliteit, waaronder volledige stroomuitval en end-to-end bescherming, evenals eigen QSBC (Quadruple Swing-By Code) foutcorrectietechnologie, de laatste die helpt bij het beschermen en beveiligen van gegevens tegen corruptie veroorzaakt door Slijtage van NAND-flashgeheugenmedia.
De HK4 maakt gebruik van Toshiba's next-gen 15nm MLC NAND, Toshiba-controllers, en levert wat zij noemen toonaangevende applicatieprestaties. De HK4 wordt geleverd in twee verschillende modellen voor twee verschillende use-cases. De HK4R (de leesintensieve versie die één schrijfschijf per dag ondersteunt) is ontworpen voor toepassingen zoals webservers, bestandsservers, mediastreaming, video-on-demand, zoekmachines en warme gegevensopslag. De HK4R loopt tot de hogere capaciteit van 1.92 TB. De andere versie is een HK4E-model met een hoog uithoudingsvermogen. Dit model is ontworpen met het oog op gemengde workloads en kan tot drie DWPD's bieden.
De HK4 wordt geleverd in twee modellen, vijf verschillende capaciteiten en wordt geleverd met een garantie van 5 jaar. Voor onze review kijken we naar het leesintensieve model met een capaciteit van 1.92TB.
Specificaties van de HK4-serie:
- HK4R-serie
- Vormfactor: 2.5", 7.0 mm
- Modelnaam: THNSN8120P | THNSN8240P | THNSN8480P | THNSN8960P | THNSN81Q92
- Geheugen: 15 nm MLC NAND-flashgeheugen
- Capaciteit: 120GB | 240GB | 480GB | 960GB | 1.92TB
- Prestatie
- Aanhoudend sequentieel lezen (64KiB): 500MiB/s
- Aanhoudende sequentiële schrijfsnelheid (64KiB): 120MiB/s | 270MiB/s | 480MiB/s | 480MiB/s | 480MiB/s
- Aanhoudende willekeurige uitlezing (4 KiB): 75 IOPS
- Continu willekeurig schrijven (4 KiB): 4K IOPS | 10K IOPS | 12K IOPS | 14K-IOPS | 14K IOPS
- Interface: ACS-3, SATA revisie 3.2
- Interfacesnelheid: 6.0 Gbit/s, 3.0 Gbit/s, 1.5 Gbit/s
- Grootte (lengte x breedte x hoogte): 100.0 mm x 69.85 mm x 7.00 mm
- DWPD: 1
Ontwerp en bouw
Aan het exterieur is qua ontwerp niet veel veranderd en er is ook niet veel reden om het te reviseren. Enterprise SSD's zijn meestal weggestopt in datacenters en moeten daarom presteren in plaats van esthetisch aantrekkelijk te zijn. De buitenbehuizing is een eenvoudige aluminium behuizing met een sticker erop met details zoals modelnummer, capaciteit en certificeringen.
De zijkanten en onderkant van het apparaat tonen de schroefgaten voor het monteren van de schijf.
Er zitten twee sets van vier schroeven in de aandrijving. De eerste set houdt de buitenhoes vast; de tweede set houdt de printplaat op zijn plaats. Door beide sets schroeven te verwijderen, kan de printplaat eruit springen. Aan de ene kant zijn de Toshiba Controller en NAND-pakketten goed zichtbaar.
Net als bij de HK3 bevindt de NAND zich slechts aan één kant van de printplaat.
Achtergrond en vergelijkingen testen
De StorageReview Enterprise-testlaboratorium biedt een flexibele architectuur voor het uitvoeren van benchmarks van zakelijke opslagapparaten in een omgeving die vergelijkbaar is met wat beheerders tegenkomen in echte implementaties. Het Enterprise Test Lab bevat een verscheidenheid aan servers, netwerken, stroomconditionering en andere netwerkinfrastructuur waarmee ons personeel real-world omstandigheden kan vaststellen om de prestaties tijdens onze beoordelingen nauwkeurig te meten.
We nemen deze details over de laboratoriumomgeving en protocollen op in beoordelingen, zodat IT-professionals en degenen die verantwoordelijk zijn voor opslagverwerving de voorwaarden kunnen begrijpen waaronder we de volgende resultaten hebben bereikt. Geen van onze beoordelingen wordt betaald of gecontroleerd door de fabrikant van de apparatuur die we testen. Aanvullende informatie over de StorageReview Enterprise-testlaboratorium en een overzicht van de netwerkmogelijkheden zijn beschikbaar op die respectievelijke pagina's.
Aangezien dit een van de eerste 2 TB SATA-samples is die we door ons testproces hebben doorlopen, hadden we geen groep vergelijkbare schijven bij de hand voor een vergelijking van appels met appels. Om een referentiekader op te bouwen, hebben we gebruik gemaakt van onze meest recente SAS3-beoordelingsgroep, waar schijven met vergelijkbare capaciteit onze SQL Server- en MySQL-tests hebben doorstaan. Deze schijven zullen hogere scores laten zien, wat te verwachten is, maar bieden ook inzicht in hoe de Toshiba HK4 zich verhoudt. Vergelijkingen van toepassingswerklast voor deze beoordeling:
- Seagate-SAS3
- Toshiba PX04S SAS3
- HGST 1.6 TB SAS3
Synthetische vergelijkingen voor deze review:
- Intel S3500 480 GB
- Micron M500DC 480 GB
- Samsung 845DC 480 GB
- Toshiba HK3R2 960 GB
- Toshiba HG6 512 GB
- SanDisk Cloud Speed Eco 960 GB
- Micron M510DC 480 GB
- Samsung SM863 960 GB (opmerking: de SM863 is een schijf voor gemengd gebruik, geen leesintensieve schijf)
- Samsung PM863 960 GB
Analyse van de werkbelasting van applicaties
Om de prestatiekenmerken van enterprise storage-apparaten te begrijpen, is het essentieel om de infrastructuur en de applicatieworkloads in live productieomgevingen te modelleren. Onze eerste benchmarks voor de Toshiba HK4 zijn dan ook de MySQL OLTP-prestaties via SysBench en Microsoft SQL Server OLTP-prestaties met een gesimuleerde TCP-C-workload. Voor onze applicatieworkloads draait elke schijf 2-4 identiek geconfigureerde VM's.
OpslagReview's Microsoft SQL Server OLTP-testprotocol maakt gebruik van de huidige versie van Benchmark C (TPC-C) van de Transaction Processing Performance Council, een online transactieverwerkingsbenchmark die de activiteiten in complexe applicatieomgevingen simuleert. De TPC-C-benchmark komt dichterbij dan synthetische prestatiebenchmarks bij het meten van de sterke punten en knelpunten van opslaginfrastructuur in database-omgevingen. Elke instantie van onze SQL Server VM voor deze beoordeling gebruikt een SQL Server-database van 333 GB (schaal 1,500) en meet de transactieprestaties en latentie onder een belasting van 15,000 virtuele gebruikers.
Als we kijken naar SQL Server Output, zien we dat de Toshiba HK4 achterloopt op de snellere SAS3-modellen, maar dat is naar verwachting een SATA-model. De HK4 gaf ons in totaal 6,245.67 TPS en elke VM was bijna hetzelfde met 3,122.69 en 3,122.98 TPS. Opgemerkt moet worden dat hoewel het de slechtst presterende in onze benchmark was, het slechts 60 TPS langzamer was dan de best presterende, de Seagate SA met 6305.24 TPS.
De HK4 had beide individuele VM's en had een latentie van 61 ms, wat ook een gemiddelde van 61 ms opleverde.
De volgende applicatiebenchmark bestaat uit een Percona MySQL OLTP-database gemeten via SysBench. Deze test meet de gemiddelde TPS (Transactions Per Second), de gemiddelde latentie en de gemiddelde latentie van het 99e percentiel. Percona en MariaDB gebruiken de Fusion-io flash-aware applicatie-API's in de meest recente releases van hun databases, hoewel we voor deze vergelijking elk apparaat testen in hun "legacy" blokopslagmodi.
In de benchmark voor gemiddelde transacties per seconde bleef de SATA-gebaseerde Toshiba HK4 achter bij de SAS3-vergelijkingsschijven, maar voerde de werklast nog steeds op een consistente manier uit. De individuele VM's gaven ons TPS tussen 436 en 469 en de totale score was 1787.4 TPS.
Als we kijken naar de gemiddelde latentie van Sysbench VM's, hebben we individuele VM's gemeten tussen 68.15 ms en 73.39 ms, wat neerkomt op een gemiddelde van 71.68 ms.
In termen van ons slechtste MySQL-latentiescenario (99e percentiellatentie), gaf de HK4 een latentie tussen 135.15 ms en 138.67 ms, met een gemiddelde van 137.41 ms.
Enterprise synthetische werklastanalyse
Flash-prestaties variëren naarmate de schijf wordt aangepast aan zijn werkbelasting, wat betekent dat flash-opslag moet worden gepreconditioneerd vóór elk van de fio synthetische benchmarks om ervoor te zorgen dat de benchmarks nauwkeurig zijn. Elk van de vergelijkbare schijven wordt veilig gewist met behulp van de tools van de leverancier en gepreconditioneerd tot stabiele toestand met een zware belasting van 16 threads en een uitstekende wachtrij van 16 per thread.
Voorconditionering en primaire steady-state tests:
- Doorvoer (lezen+schrijven IOPS aggregaat)
- Gemiddelde latentie (lees- en schrijflatentie samen gemiddeld)
- Maximale latentie (piek lees- of schrijflatentie)
- Latentie Standaarddeviatie (Lezen + Schrijven Standaarddeviatie samen gemiddeld)
Zodra de preconditionering is voltooid, wordt elk apparaat met tussenpozen getest over meerdere thread-/wachtrijdiepteprofielen om de prestaties bij licht en zwaar gebruik te tonen. Onze synthetische werklastanalyse voor de Toshiba HK4 maakt gebruik van twee profielen die veel worden gebruikt in fabrikantspecificaties en benchmarks. Het is belangrijk om er rekening mee te houden dat synthetische workloads nooit 100% de activiteit vertegenwoordigen die wordt gezien in productieworkloads, en in sommige opzichten onnauwkeurig een drive weergeven in scenario's die in de echte wereld niet zouden voorkomen.
- 4k
- 100% lezen en 100% schrijven
- 8k
- 70% lezen/30% schrijven
In onze throughput 4k-schrijfvoorbereidingstest begint de HK4 hoog en zakt vervolgens naar de vierde plaats voordat hij als tweede eindigt in een stabiele toestand rond 32,000 IOPS.
Als we kijken naar de preconditionering met gemiddelde latentie, zien we opnieuw dat de HK4 overal sterker presteert. Er zijn tijden dat de HK4 de laagste latentie had voordat hij als tweede eindigde met een stationaire latentie van iets minder dan 8 ms.
Zoals bij alle preconditioneringstests met maximale latentie die we uitvoeren, zien we overal verschillende pieken. De Toshiba HK4 was redelijk consistent met slechts een handvol pieken van 99.38 ms als hoogste. De schijf eindigde op de derde plaats met een latentie van ongeveer 70 ms.
Standaarddeviatie toonde opnieuw een consistente prestatie van de HK4. De HK4 liep hals-aan-nek met de Micron 500DC voordat hij aan het einde werd uitgeschakeld om te eindigen in een stabiele toestand van iets minder dan 6 ms.
Tijdens de primaire synthetische 4k-benchmark kwam de HK4 binnen als een van de sterkere presteerders met een leesdoorvoer van 79,709 IOPS (waardoor het derde overall) en een schrijfdoorvoer van 30,688 IOPS (waarmee het tweede overall werd).
Met een gemiddelde latentie komt de HK4 opnieuw aan de top met een schrijflatentie van 8.34 ms (de beste van de groep) en een leeslatentie van 3.211 ms (derde overall maar precies op de hielen van de twee Samsungs, met de SM863 met een latentie van 3.203ms en de PM863 een latentie van 3.206ms).
Als we kijken naar de maximale latentie, zien we de HK4 achter de meeste andere schijven glippen in leeslatentie met een snelheid van 27.973 ms, de op een na hoogste. De HK4 had veel betere schrijfsnelheden met een latentie van 96.288 ms, waarmee hij op de derde plaats kwam.
Standaarddeviatie toont een leeslatentie ongeveer in het midden voor de HK4 bij 2.048 ms, en een schrijflatentie in de derde plaats met 6.285 ms.
Onze volgende werkbelasting gebruikt 8k-overdrachten met een verhouding van 70% leesbewerkingen en 30% schrijfbewerkingen. We beginnen opnieuw met de preconditioneringsresultaten voordat we overgaan tot de hoofdtesten. Hier herhaalde de HK4 zijn plaatsing van de 4k preconditionering met een sterke start die leidt tot een hoge finish. De HK4 komt tot een stabiele toestand rond 39,000 IOPS.
Kijkend naar de gemiddelde latentie, begint de HK4 opnieuw sterk en eindigt hij bovenaan het peloton, de tweede plaats, met een stabiele toestand rond 6.5 ms.
Maximale latentie vertoonde veel sprongen en pieken met alle schijven, inclusief de HK4. De HK4 behaalde de derde plaats in de benchmark met een maximale latentie tussen ongeveer 55 ms en 40 ms tot het einde van de test.
Met standaarddeviatie leverde de HK4 een meer consistente prestatie en eindigde als tweede met een latentie van iets minder dan 5 ms.
Zodra de schijven zijn gepreconditioneerd, schakelen we over naar onze 8k 70/30 belangrijkste benchmark. Kijkend naar de doorvoer, kwam de HK4 op de tweede plaats met een piek van 38,481 IOPS.
De gemiddelde latentie liet opnieuw sterke prestaties zien door de HK4, die opnieuw tweede werd en de test afrondde met 6.65 ms, net achter de 6.38 ms van de best presterende Samsung SM863.
Kijkend naar maximale latentie viel de HK4 van zijn stok en landde in het midden van het peloton. Hier zagen we dat de HK4 ons een maximale latentie van 63.83 ms gaf, de helft van de slechtst presterende (HK3R2 met 132.32 ms) maar bijna twee keer de latentie van de best presterende (SM863 met 34.32 ms).
Standaarddeviatie had aan het eind een echt nek-aan-nekscenario, maar de HK4 wist een tweede plaats te behalen met een latentie van 5.02 ms.
Conclusie
De Toshiba HK4 is een 2.5-inch SATA SSD voor bedrijven die wordt geleverd in twee modellen: een leesintensief model (HK4R) en een high-endurance model (HK4E). De schijven hebben een capaciteit die varieert van 120 GB tot 1.92 TB (afhankelijk van het modeltype) en maken gebruik van Toshiba's next-gen 15nm NAND en Toshiba-controllers. Dit zou het een van de eerste SATA-schijven maken die het capaciteitspunt van 2 TB bereikt. De schijven worden geleverd met een garantie van 5 jaar en zijn ontworpen voor verschillende gebruikssituaties, waaronder gemengde werklasten, webservers, bestandsservers, mediastreaming, video-on-demand, zoekmachines en warme gegevensopslag.
In onze applicatiewerklast zagen we dat de Toshiba HK4R goed stand hield in vergelijking met de SAS3-vergelijkbare modellen, hoewel hij uiteindelijk werd overklast door de veel duurdere modellen. Dit was te verwachten, maar laat ook zien hoe ver Toshiba een SATA enterprise SSD heeft kunnen brengen in vergelijking met de SAS-modellen. Het gaf ons een totale score van 6,245 TPS, waarbij elke VM elk een prestatie van 3,122 TPS had in onze SQL Server-benchmark. De HK4 had een latentie van 61ms (zowel individueel als gemiddeld) in onze SQL Server. In onze Sysbench-test met 4 zwaarbelaste MySQL-VM's hebben we een totale TPS van 1787 gemeten, een gemiddelde latentie van 72 ms en een latentie in het slechtste geval van 137 ms.
Onze synthetische benchmarks waren meer afgestemd op een appel-tot-appeltest (met uitzondering van de SM863, een schijf voor gemengd gebruik) met verschillende SATA-schijven in vergelijking met de HK4. Hier schijnt de HK4 een beetje helderder en gaat hij naar de bovenkant van verschillende tests. In onze 4k-benchmark werd de HK4 tweede in schrijfdoorvoer met 30,688 IOPS en derde in leesdoorvoer met 79,709 IOPS. De HK4 had de beste schrijflatentie van de groep met 8.34 ms. In onze 8k 70/30 benchmark presteerde de HK4 sterk op het gebied van doorvoer en eindigde opnieuw als tweede met 38,481 IOPS. De HK4 gaf ons ook latentiesnelheden van 6.65 ms gemiddeld, 63 ms max en 5.02 ms standaarddeviatie.
VOORDELEN
- Twee keer zoveel capaciteit als het vorige model
- Heeft zich staande gehouden tegen SAS3-schijven in onze applicatietests
- Bovengemiddelde prestaties in 4K-doorvoer en latentie
The Bottom Line
De Toshiba HK4R is een 2.5-inch SATA SSD met een capaciteit tot 2 TB. De schijf biedt meer dan voldoende prestaties voor leesintensieve toepassingen waarvoor hij is ontworpen, met een gunstig economisch profiel in vergelijking met SAS-aanbiedingen.
Meld u aan voor de StorageReview-nieuwsbrief
