O Toshiba PX02SM é um SSD corporativo que utiliza uma interface SAS de 12 Gb/s de porta dupla e eMLC NAND e alcançou resultados promissores em nossa revisão inicial da unidade. O PX02SM foi o primeiro SSD SAS de 12 Gb/s no mercado, anterior ao acesso a adaptadores SAS3 que permitiam ao StorageReview Enterprise Test Lab medir seu desempenho máximo com cargas de trabalho sequenciais. Com a adição de um Supermicro SuperStorage Server AR24NV SAS3 para o laboratório, podemos revisitar o PX02SM e colocá-lo à prova sem gargalos de HBA do host ou configurações personalizadas.
O Toshiba PX02SM é um SSD corporativo que utiliza uma interface SAS de 12 Gb/s de porta dupla e eMLC NAND e alcançou resultados promissores em nossa revisão inicial da unidade. O PX02SM foi o primeiro SSD SAS de 12 Gb/s no mercado, anterior ao acesso a adaptadores SAS3 que permitiam ao StorageReview Enterprise Test Lab medir seu desempenho máximo com cargas de trabalho sequenciais. Com a adição de um Supermicro SuperStorage Server AR24NV SAS3 para o laboratório, podemos revisitar o PX02SM e colocá-lo à prova sem gargalos de HBA do host ou configurações personalizadas.
O PX02SM faz parte da série PX da Toshiba, lançada em 2013 com interfaces SAS3 mais rápidas. O PX02SM oferece as especificações mais rápidas, ECC em camadas para correção aprimorada de erros e está disponível em modelos de segurança que usam apagamento criptográfico para maior segurança. O Toshiba PX02SM está disponível em capacidades de 200 GB, 400 GB, 800 GB e 1.6 TB com garantia limitada de cinco anos. Nossa análise avaliará os modelos de 400 GB e 800 GB e fornecerá resultados SAS6 de 2 Gb/s para comparação.
Especificações Toshiba PX02SM
- Capacidades
- 200GB (PX02SMF020, PX02SMU020)
- 400GB (PX02SMF040, PX02SMU040)
- 800GB (PX02SMF080, PX02SMU080)
- 1.6TB (PX02SMB160, PX02SMQ160)
- NAND: eMLC de 24nm
- Interface: SAS 6Gb/s e 12Gb/s
- Fator de forma: SFF de 2.5” x 7 mm de altura (15 mm para o modelo de 1.6 TB)
- Desempenho
- Leitura sequencial (sustentado): 900 MB/s
- Gravação sequencial (sustentado): 400 MB/s
- Leitura aleatória 4k (IOPS): 120,000
- Gravação aleatória 4k (IOPS): 30,000
- Ambiental
- Temp – Operando de 0° a 55°C
- Temp - Não Operacional -40° a 70°C (-40° a 158°F)
- Vibração - Operando 9.8 m/s² (1G)
- Vibração - Não Operacional 49 m/s² (5G)
- Choque - Operando 9,800 m/s² (1,000G 0.5ms, ½ senoidal)
- Choque - Não Operacional 9,800 m/s² (1,000G 0.5ms, ½ senoidal)
- Proteção contra perda de energia
- TBW de resistência: 3.7 PB (200 GB), 7.3 PB (400 GB), 14.6 PB (800 GB), 29.2 PB (1.6 TB)
- MTTF: 2 milhões de horas
- Dimensões (LxPxA): 69.85 mm x 100 mm x 7.0 mm
- Peso: 70g
- Garantia Limitada de 5 ano
Visão geral do vídeo
Design e Construção
Enquanto os SSDs corporativos de alto desempenho geralmente usam um chassi de 15 mm, o Toshiba PX02SM usa um design de 7 mm (exceto para o modelo de 1.6 TB, que tem 15 mm de espessura) e um formato de 2.5 polegadas. O exterior da unidade é funcional, não chamativo e parece resistente com um corpo de alumínio estampado.
Na frente do SSD PX02SM está a conexão SAS de 12 Gb/s para energia e dados, que é compatível com HBAs SAS de 6 Gb/s.
O PX02SM faz uso de um controlador TC58NC9036GTC de marca conjunta da Marvell. Nosso modelo de revisão de 400 GB também possui 16 pacotes de matrizes eMLC NAND de 24 nm da Toshiba, cada um com capacidade de 32 GB ou 512 GB de flash bruto e capacidade não formatada de 400 GB.
Histórico de testes e comparáveis
O Toshiba PX02SM usa um controlador TC58NC9036GTC de marca conjunta da Marvell e eMLC NAND de 24nm com uma interface que suporta SAS 12Gb/s. Embora nosso protocolo também publique os resultados de desempenho do modelo PX02SM de 400 GB com um host SAS6 de 2 Gb/s, o melhor desempenho para os modelos de 400 GB e 800 GB é obtido via SAS3. O StorageReview Enterprise Test Lab usa um SuperMicro SuperStorage Server 2027R-AR24NV como nosso testbed SAS3, apresentando:
- 2 x Intel Xeon E5-2687 v2 (3.4 GHz, 25 MB de cache, 8 núcleos)
- Chipset Intel C602
- Memória – 256 GB (16 x 16 GB) 1333 Mhz Micron DDR3 RDIMMs registrados
- Windows Server 2012 Standard – 100 GB Micron RealSSD P400e SSD de inicialização
- 3 x Supermicro SAS3 HBAs (controladores LSI SAS 3008)
- Inicialização Micron P100e Linux CentOS 400 de 6.3 GB
- Inicialização do Windows Server 200 Micron P400m de 2012 GB
- 100 GB Micron P400e Linux CentOS 6.3 boot (Sysbench) com Micron M500 960 GB para armazenamento de banco de dados
- Adaptador Mellanox ConnectX-3 Dual-Port VPI PCIe 3.0
Comparáveis para esta revisão:
- Hitachi SSD800MH (400 GB, controlador DB29AA11B0 da marca Intel, Intel 25nm MLC NAND, SAS de 12.0 Gb/s)
- OCZ Talos 2R (400 GB, controlador SandForce SF-2500, Intel 25nm MLC NAND, SAS de 6.0 Gb/s)
- Hitachi SSD400M (400 GB, controlador Intel EW29AA31AA1, Intel 25nm eMLC NAND, SAS de 6.0 Gb/s)
- Optimus inteligente (400 GB, controlador de terceiros, Toshiba 34nm MLC NAND, SAS de 6.0 Gb/s)
- STEC s842 (série s840) (800 GB, controlador STEC 24950-15555-XC1, Toshiba MLC NAND, SAS de 6.0 Gb/s)
Análise de desempenho de aplicativos
Para entender as características de desempenho dos dispositivos de armazenamento corporativo, é essencial modelar a infraestrutura e as cargas de trabalho de aplicativos comumente encontradas em ambientes de produção ao vivo. Nossos dois primeiros benchmarks do Toshiba PX02SM são, portanto, um Benchmark de Armazenamento de Banco de Dados NoSQL MarkLogic e Desempenho do MySQL via SysBench.
Nosso ambiente de banco de dados MarkLogic NoSQL requer grupos de quatro SSDs com capacidade utilizável de pelo menos 200 GB, pois o banco de dados NoSQL requer aproximadamente 650 GB de espaço para seus quatro nós de banco de dados. Nosso protocolo usa um host SCST e apresenta cada SSD em JBOD, com um alocado por nó de banco de dados. O teste se repete em 24 intervalos, exigindo um total de 30 a 36 horas para os SSDs desta classe. O MarkLogic registra a latência média total, bem como a latência de intervalo para cada SSD.
O Toshiba PX02SM teve a latência média mais alta de qualquer uma das unidades comparáveis no benchmark MarkLogic NoSQL em 3.604ms, um resultado notavelmente ruim neste teste.
A arquitetura PX02SM não é otimizada para os padrões de acesso de nossa carga de trabalho NoSQL, acionando latências que atingiram ou ultrapassaram o valor máximo normalizado de 9ms em todo o protocolo.
O HGST SSD800MM manteve uma liderança decisiva sobre os comparáveis, com apenas picos ocasionais durante as operações de leitura e gravação de mesclagem.
O SanDisk Optimus manteve a latência para a maioria das operações abaixo de 6ms, com alguns picos atingindo entre 7ms e 11ms.
O HGST SSD400M teve maior variação na latência do que o SanDisk Optimus, com as maiores latências durante as operações de gravação de diário NoSQL.
O OCZ Talos 2 R teve desempenho NoSQL semelhante ao SSD400M, com picos de latência entre 9-32ms. Seus picos mais altos ocorreram durante as operações de gravação de mesclagem.
Nosso próximo teste de aplicativo consiste em Teste de banco de dados Percona MySQL via SysBench, que mede o desempenho da atividade OLTP. Nesta configuração de teste, usamos um grupo de Lenovo ThinkServer RD630s e carregue um ambiente de banco de dados em uma única unidade. Este teste mede o TPS médio (transações por segundo), a latência média, bem como a latência média do 99º percentil em um intervalo de 2 a 32 threads. A Percona e a MariaDB estão usando as APIs de aplicativos Fusion-io com reconhecimento de flash nas versões mais recentes de seus bancos de dados, embora, para fins desta comparação, testemos cada dispositivo em seus modos de armazenamento em bloco “legados”.
O PX800SM de 02 GB teve um desempenho melhor do que todos os SAS2 comparáveis com 1,755 transações por segundo em 32 threads, mas atrás do Hitachi SSD800MM, que atingiu o valor máximo de MySQL TPS de 2,113 TPS.
Os resultados de latência média durante o benchmark do aplicativo MySQL seguem linhas semelhantes. O Toshiba PX800SM de 02 GB fica em segundo lugar atrás do Hitachi SSD800MM, com latências médias que variam de 6.63ms com 2 threads a 18.23ms com 32 threads.
Passando para o nosso teste de pior caso de latência do MySQL com a carga de trabalho OLTP, o PX02SM se mantém em toda a faixa de contagens de threads, mas fica no meio do pacote de comparáveis.
Análise de Carga de Trabalho Sintética Corporativa
O desempenho do flash varia à medida que a unidade se torna condicionada à sua carga de trabalho, o que significa que o armazenamento flash deve ser pré-condicionado antes de cada um dos benchmarks sintéticos fio para garantir que os benchmarks sejam precisos. Cada uma das unidades comparáveis é apagada com segurança usando as ferramentas do fornecedor e pré-condicionadas em estado estável com uma carga pesada de 16 threads e uma fila pendente de 16 por thread.
Testes de pré-condicionamento e estado estacionário primário:
- Rendimento (Agregado de IOPS de Leitura+Gravação)
- Latência média (latência de leitura+gravação calculada em conjunto)
- Latência máxima (latência máxima de leitura ou gravação)
- Desvio padrão de latência (desvio padrão de leitura + gravação calculado em conjunto)
Após a conclusão do pré-condicionamento, cada dispositivo é testado em intervalos em vários perfis de profundidade de encadeamento/fila para mostrar o desempenho sob uso leve e pesado. Nossa análise de carga de trabalho sintética para o Toshiba PX02SM usa dois perfis que são amplamente usados nas especificações e benchmarks do fabricante.
- 4k
- 100% de leitura e 100% de gravação
- 8k
- 70% de leitura/30% de gravação
Embora o PX02SM não tenha conseguido igualar o desempenho do SSD800MM do HGST durante o pré-condicionamento de 4k, ambas as capacidades do PX02SM conseguiram atingir a velocidade de pico de 50,000 IOPS antes de diminuir para aproximadamente 29,000 IOPS em estado estável.
Com uma carga de 16 threads e uma profundidade de fila de 16, o PX02SM atingiu latências de aproximadamente 5 ms antes de se estabilizar em quase 8.7 ms, atrás apenas dos comparáveis HGST.
As latências máximas medidas durante o pré-condicionamento de 4k continuaram com o mesmo padrão: o Toshiba PX02SM é capaz de manter uma liderança consistente sobre a concorrência, exceto para o HGST SSD800MM e SSD400M que mantiveram os valores máximos mais baixos.
Os resultados do desvio padrão facilitam a visualização da consistência das latências ao longo do processo de pré-condicionamento. Esses resultados não revelaram nenhuma surpresa, com ambos os drives PX02SM iniciando o processo próximo a 2.4ms e atingindo o estado estacionário com um desvio padrão de latência próximo a 5.1ms para o modelo de 800GB e 5.8ms para o modelo de 400GB.
Tendo competido o processo de pré-condicionamento, o HGST SSD800MM assumiu a liderança na posição de taxa de transferência de 4k. O Toshiba PX02SM também teve um forte desempenho com nosso testbed SAS3, especialmente para operações de leitura de 4k, onde alcançou 109,135 IOPS em seu formato de 400 GB e 108,633 IOPS como uma unidade de 800 GB.
Enquanto o SSD800MM comanda as latências médias de 4k mais baixas em operações de leitura e gravação, o PX02SM demonstra proficiência em pequenas operações de leitura, mantendo as latências médias em 2.34ms e 2.35ms no testbed SAS3. Os resultados de latência média de 4k também revelam a diferença que o host e o HBA fazem, com latências de leitura ligeiramente mais baixas via SAS6 de 2 Gb/s do que SAS12 de 3 Gb/s.
As latências máximas medidas durante nosso benchmark sintético de 4k colocam o Toshiba PX02SM próximo ao meio do pacote de comparáveis.
Os cálculos de desvio padrão de 4k refletem o desempenho de latência consistente do Toshiba PX02SM durante o teste, com resultados que colocam o PX02SM à frente de toda a concorrência, exceto o SSD800MM, independentemente de ter sido comparado com nosso SAS de 6 Gb/s ou host de 12 Gb/s.
Nossa próxima carga de trabalho usa transferências de 8k com uma proporção de 70% de operações de leitura e 30% de operações de gravação. O PX02SM começou o pré-condicionamento para este benchmark com uma explosão de segundo lugar de aproximadamente 75,000 IOPS antes de se estabelecer em um estado estável próximo a 41,000 IOPS para o modelo de 400 GB e 43,000 IOPS para o modelo de 800 GB.
O Toshiba PX02SM começou o pré-condicionamento 8k 70/30 com uma latência média de 3.42 ms, que aumentou para 6.22 ms para nossa unidade de revisão de 400 GB e 5.96 ms para nossa unidade de 800 GB, resultados que o colocam atrás do melhor HGST SSD800MM da categoria e próximo ao STEC s842.
Com apenas alguns picos, o PX02SM continua a manter fortes resultados de latência máxima durante o pré-condicionamento, chegando a quase 36 ms para a unidade de 400 GB e 40 ms para o modelo de 800 GB.
No início da curva de pré-condicionamento, o PX02SM — tanto capacidades quanto gerações SAS — é capaz de atingir latências mais consistentes que o SSD800MM quando este é acessado via SAS2, mas essa vantagem desaparece ao final do pré-condicionamento quando o PX02SM assume seu costumeiro segundo lugar nos resultados do desvio padrão.
Depois que as unidades são pré-condicionadas, o benchmark de throughput 8k 70/30 varia a intensidade da carga de trabalho de 2 threads e 2 filas até 16 threads e 16 filas. Medindo a taxa de transferência de 8k, o PX02SM não obteve muitos benefícios com a mudança para SAS de 12Gb/s, mas manteve uma forte exibição de segundo lugar independentemente. Com a carga de trabalho máxima, o PX400SM de 02 GB atingiu 40,887 IOPS e o modelo de 800 GB atingiu 42,589 IOPS.
As latências médias no teste 8k 70/30 permaneceram mais altas do que os comparáveis HGST SSD800MM e quase empatadas com o STEC s842.
Em contagens de threads e profundidades de filas mais baixas, as latências máximas registradas durante nosso benchmark sintético de 8k dificultam a distinção entre o Toshiba PX02SM, o HGST SSD800MM e o STEC s842. Em contagens de threads mais altas, o SSD800MM recupera sua liderança decisiva e o PX02SM se afasta do STEC s842.
Gráficos de desvio padrão para latência durante o teste 8k 70/30 não revelam nenhum ponto fraco no desempenho do PX02SM. Os resultados do PX02SM de 12 Gb/s escalam de 0.27 ms com 2 threads e uma profundidade de fila de 2, até aproximadamente 3.7 ms com as cargas de trabalho mais intensas.
Conclusão
O PX02SM é um dos novos SSDs corporativos de alto desempenho da Toshiba, com conectividade SAS de 12 Gb/s, eMLC NAND e uma variedade de capacidades de até 1.6 TB que ajudam a torná-lo adequado para uma ampla variedade de aplicativos. Com exceção da edição de 1.6 TB, o PX02SM também se destaca por sua altura de 7 mm, que também abre portas e slots para o drive. A arquitetura PX02SM da Toshiba também oferece alguns recursos úteis, como proteção contra perda de energia para proteger os dados em trânsito.
O PX02SM superou consistentemente a maioria dos SSDs eMLC comparáveis em benchmarks sintéticos, com números de estado estável que muitas vezes eram competitivos com as velocidades de pico de outras unidades eMLC (com exceção do HGST SSD800MM). No entanto, em nosso benchmark MarkLogic NoSQL, a unidade teve o desempenho inferior do pacote entre os comparáveis para todas as operações. O PX02SM se redimiu até certo ponto durante um teste de desempenho OLTP no MySQL, com resultados que não se igualaram ao sucesso do benchmark sintético, mas mantiveram um forte desempenho de segundo lugar para o SSD800MM.
Vantagens
- Fortes resultados em benchmarks sintéticos e desempenho do MySQL
- Altura da unidade de 7 mm para a maioria das capacidades
Desvantagens
- Desempenho notavelmente baixo no benchmark NoSQL
Concluindo!
O PX02SM é um SSD corporativo versátil que reflete os pontos fortes da engenharia eMLC da Toshiba. Ele funciona em testes sintéticos e no ambiente MySQL, apesar de uma exibição ruim com NoSQL.
Página do produto Toshiba PX02SM
