A série Toshiba PX04S é um SSD SAS empresarial de terceira geração. A série PX04S são SSDs de 2.5”, 15 mm com a maior capacidade atualmente disponível de qualquer SSD de 12 Gbps, com 3.84 TB. A família Toshiba PX04S é composta por 4 modelos diferentes que atendem a necessidades específicas. Há um modelo de alta resistência, média resistência, valor-resistência e leitura intensiva. O novo PX04S também vem em um modelo de unidade de autocriptografia que possui apagamento seguro instantâneo e suporta a desativação de energia do pino 3. O PX04S tem porta dupla e vem com uma opção de desempenho que permite aos usuários aumentar o desempenho de gravação em até 47%.
A série Toshiba PX04S é um SSD SAS empresarial de terceira geração. A série PX04S são SSDs de 2.5”, 15 mm com a maior capacidade atualmente disponível de qualquer SSD de 12 Gbps, com 3.84 TB. A família Toshiba PX04S é composta por 4 modelos diferentes que atendem a necessidades específicas. Há um modelo de alta resistência, média resistência, valor-resistência e leitura intensiva. O novo PX04S também vem em um modelo de unidade de autocriptografia que possui apagamento seguro instantâneo e suporta a desativação de energia do pino 3. O PX04S tem porta dupla e vem com uma opção de desempenho que permite aos usuários aumentar o desempenho de gravação em até 47%.
A Toshiba oferece quatro modelos distintos que podem lidar com diferentes cargas de trabalho ou suportar vários níveis de classificação em uma matriz. O modelo High Endurance é ideal para datacenters virtualizados com uso intensivo de gravação, análise de big data e HPC. A unidade varia em capacidade de 200 GB a 1.6 TB e suporta 25 gravações completas de unidade por dia. O Mid-Endurance vem em capacidades de até 3.2 TB e destina-se a uso misto, hiperescala de missão crítica, ambientes virtualizados, OLTP e comércio eletrônico. O Mid-Endurance oferece suporte a 10 gravações de unidade completas por dia. O modelo Value-Endurance tem um equilíbrio entre capacidade, desempenho e resistência. Essa unidade é ideal para armazenamento intensivo de leitura e aplicativos de servidor, como streaming de mídia, armazenamento de dados e servidores da web. O modelo Value-Endurance é executado em capacidade de até 3.84 TB. E, finalmente, a Toshiba oferece uma unidade de leitura intensiva para uso em casos em que uma gravação completa da unidade por dia ou menos é suficiente para cargas de trabalho como vídeo sob demanda e armazenamento de dados. A unidade de leitura intensiva também tinha uma capacidade máxima de 3.84 TB.
A série PX04S será enviada para OEMs em breve e vem com a garantia de 5 anos da Toshiba. Para nossa análise, veremos o modelo PX1.6SMB ou Mid-Endurance de 04 TB.
Especificações da série Toshiba PX04S:
- Fator de forma: 2.5”, altura z de 15 mm
- Modelos: PX04SHB, PX04SMB, PX04SVB e PX04SRB
- Capacidades: 200 GB, 400 GB, 480 GB, 800 GB, 960 GB, 1.6 TB, 1.92 TB, 3.84 TB
- NAND: A19nm eMLC
- Interface: SAS 12Gbps
- Desempenho:
- PX04SMB
- Seq. Leia 64KiB (9W simples/duplo) MiB/s: 1000/1900 1000/1500
- Seq. Gravar 64KiB (9W simples/duplo) MiB/s: 850/850 750/750
- Seq. Gravar 64KiB (<11W simples/duplo) MiB/s: 1050/1100
- Corrido. Leia 4KiB (9W simples/duplo) (QD>32) IOPS: 195K/270K
- Corrido. Gravar 4KiB (9W simples/duplo) (QD>16) IOPS: 90K/90K 85K/85K
- Corrido. Gravar 4KiB (<11W simples/duplo) (QD>16) IOPS: 115K/115K
- Rand. W30%/R70% 4KiB (9W simples/duplo) (QD>32) IOPS: 140K/180K
- Rand. W30%/R70% 4KiB (<11W simples/duplo) (QD>32) IOPS: 140K/180K
- Latência
- Leitura Média: 100ms
- Gravação Média: 30ms
- Resistência: 10DWPD
- Retenção de dados (@ EOL, energia removida): 3 meses. @ <40°C
- MTTF: 2 milhões de horas
- Vida útil do produto: 5 anos
- PX04SMB
Concepção e construção
A série PX04S tem um fator de forma de 2.5” com altura z de 15 mm. A espessura ajuda a permitir capacidades mais altas (mais NAND), mas as unidades ainda podem caber em quase todos os arrays e servidores. O gabinete é principalmente prateado com uma etiqueta na parte superior indicando o número do modelo e a capacidade. Embora a unidade seja principalmente prateada, perto da interface há um dissipador de calor preto.
Virar a unidade mostra a placa de metal inferior com ondulações perto de locais com almofadas térmicas correspondentes tocando a placa de circuito para dissipar o calor.
A interface da unidade é um conector SAS de porta dupla que suporta velocidades de transferência SAS3 de 12 Gb/s.
Olhando sob o capô, vemos um controlador Marvell.
Do outro lado do PCB, vemos os pacotes NAND dando ao drive sua capacidade.
Histórico de testes e comparáveis
A Laboratório de teste StorageReview Enterprise fornece uma arquitetura flexível para realizar benchmarks de dispositivos de armazenamento corporativo em um ambiente comparável ao que os administradores encontram em implantações reais. O Enterprise Test Lab incorpora uma variedade de servidores, redes, condicionamento de energia e outras infraestruturas de rede que permitem que nossa equipe estabeleça condições do mundo real para avaliar com precisão o desempenho durante nossas análises.
Incorporamos esses detalhes sobre o ambiente de laboratório e protocolos em revisões para que os profissionais de TI e os responsáveis pela aquisição de armazenamento possam entender as condições em que alcançamos os resultados a seguir. Nenhuma de nossas análises é paga ou supervisionada pelo fabricante do equipamento que estamos testando. Detalhes adicionais sobre o Laboratório de teste StorageReview Enterprise e uma visão geral de seus recursos de rede estão disponíveis nas respectivas páginas.
Comparáveis para esta revisão:
- Toshiba PX03SN (800 GB, controlador TC58NC9036GTC de marca conjunta da Marvell, MLC NAND de 19nm da Toshiba, SAS de 12.0 Gb/s)
- Hitachi SSD800MH (400 GB, controlador DB29AA11B0 da marca Intel, Intel 25nm MLC NAND, SAS de 12.0 Gb/s)
- Toshiba PX02SM (400 GB, controlador TC58NC9036GTC de marca conjunta Marvell, Toshiba 24nm eMLC NAND, SAS de 12 Gb/s)
- Toshiba PX02SM (800 GB, controlador TC58NC9036GTC de marca conjunta Marvell, Toshiba 24nm eMLC NAND, SAS de 12 Gb/s)
- Toshiba PX02SS (400 GB, controlador TC58NC9036GTC de marca conjunta Marvell, Toshiba 24nm eMLC NAND, SAS de 12 Gb/s)
- Seagate 1200 (400 GB, controlador Marvell, Samsung eMLC NAND de 21 nm, SAS de 12 Gb/s)
Análise de carga de trabalho do aplicativo
Para entender as características de desempenho dos dispositivos de armazenamento corporativo, é essencial modelar a infraestrutura e as cargas de trabalho de aplicativos encontradas em ambientes de produção ao vivo. Nossos três primeiros benchmarks para o Toshiba PX04SMB são, portanto, os Benchmark de Armazenamento de Banco de Dados NoSQL MarkLogic, Desempenho OLTP do MySQL via SysBench e Desempenho OLTP do Microsoft SQL Server com uma carga de trabalho TCP-C.
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. O MarkLogic registra a latência média total, bem como a latência de intervalo para cada SSD.
Usando nosso benchmark de banco de dados MarkLogic NoSQL, o PX04SMB apresentou a menor latência de 1.312ms.
Observando o desempenho de latência geral detalhado do PX04SMB em nosso benchmark NoSQL, vemos que a unidade manteve uma latência muito baixa durante o teste. A unidade teve um punhado de picos por toda parte, mas foi mais consistente do que as unidades comparáveis.
Protocolo de teste OLTP do Microsoft SQL Server da StorageReview emprega o rascunho atual do Benchmark C (TPC-C) do Transaction Processing Performance Council, um benchmark de processamento de transações on-line que simula as atividades encontradas em ambientes de aplicativos complexos. O benchmark TPC-C chega mais perto do que os benchmarks sintéticos de desempenho para medir os pontos fortes de desempenho e os gargalos da infraestrutura de armazenamento em ambientes de banco de dados. Nosso protocolo SQL Server usa um banco de dados SQL Server de 685 GB (escala 3,000) e mede o desempenho transacional e a latência sob uma carga de 30,000 usuários virtuais.
O PX04SMB voltou a ocupar a liderança com 6,319.7 TPS, superando o Hitachi por pouco mais de 40 TPS.
Olhando para a latência média, realmente não há comparação. O PX04SMB superou os outros comparáveis com uma latência de 3 ms, menos da metade da latência do próximo comparável mais próximo.
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 SATA, SAS ou PCIe. 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 compatíveis com flash Fusion-io 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".
Em média de transações por segundo, o Toshiba PX04SMB começou bem e manteve sua liderança em throughput de 2,405.2 TPS. Foi o melhor desempenho a cada passo do começo ao fim.
Observando a latência média em nosso protocolo MySQL, novamente vemos o PX04SMB sair como o melhor desempenho, no entanto, ele não tinha uma vantagem tão grande.
O gráfico Sysbench Average 99th Percentile destaca o desempenho de latência de pior caso para nossos comparáveis. Mais uma vez vemos um forte desempenho do PX04SMB colocando-o no primeiro lugar. A próxima unidade mais próxima é a Hitachi.
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 PX04SMB 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
Em nosso teste de pré-condicionamento de gravação de 4k de taxa de transferência, o PX04SMB começou com uma taxa de transferência 50% maior do que seu próximo concorrente. O PX04SMB começou rodando na faixa de 170K-180K IOPS enquanto o próximo mais próximo, o Hitachi, estava rodando na faixa de 110K. Depois de ser colocado em um estado estável, o PX04SMB estava executando cerca de 90,000 IOPS, a unidade Hitachi estava em segundo lugar executando cerca de 66,000 IOPS.
O PX04SMB também reinou na latência média começando em apenas 1.47ms e estabelecendo-se em um estado estável de cerca de 2.77ms. O estado estacionário do PX04SMB foi menor do que a latência inicial da maioria dos outros drives.
A latência máxima mostrou posicionamento semelhante para o PX04SMB. Começou em torno de 11ms e terminou em torno de 12ms. Embora tivesse a melhor latência geral, teve um grande pico por volta da marca de 3 horas, saltando para 183.66 ms.
Os cálculos de desvio padrão facilitam a visualização da consistência dos resultados de desempenho de latência do PX04SMB. Mais uma vez, o drive foi o melhor do grupo, sem dúvida. Houve também um pico em torno da marca de 3 horas, mas desta vez muito menor, 1.82 ms.
Durante o benchmark sintético primário de 4k, o Toshiba PX04SMB esmaga seus concorrentes em desempenho de taxa de transferência. Para desempenho de leitura, o PX04SMB nos deu 177,378 IOPS e para gravação vimos 92,335 IOPS. O segundo colocado, o Hitachi, ficou atrás por cerca de 30,000 IOPS em desempenho de leitura e gravação.
Os resultados de latência média para as cargas de trabalho de 4k continuam a colocar o PX04SMB no topo, mas não por uma margem tão grande. As latências médias da unidade foram de 1.44ms para leitura e 2.77ms para gravação.
A latência máxima mostra o primeiro tropeço do PX04SMB. Embora tenha tido poucos problemas para ultrapassar seus concorrentes até este ponto, ele obteve o pior teste de latência de leitura em 53.26ms. Por outro lado, ele tem a melhor latência de gravação de 17.19 ms, duas vezes mais rápido que o Nest Drive.
Indo para o desvio padrão, o PX04SMB ignora os resultados do último teste para mais uma vez ocupar o primeiro lugar em leitura e gravação com velocidades de 0.58 ms e 1.42 ms, respectivamente.
Nossa próxima carga de trabalho usa transferências de 8k com uma proporção de 70% de operações de leitura e 30% de operações de gravação. Embora não seja uma liderança tão forte quanto no pré-condicionamento 4K, o PX04SMB foi sem dúvida o melhor desempenho. Sua velocidade de explosão inicial é de cerca de 120 IOPS, o desempenho em estado estacionário terminou em torno de 105 IOPS, com o segundo desempenho mais próximo terminando em torno de 64 IOPS.
Com latência média, o PX04SMB foi o primeiro a cair. Ele não apenas teve a latência mais baixa, mas também o mais consistente, começando em torno de 2 ms e terminando em torno de 2.4 ms.
A latência máxima mostra uma imagem muito semelhante à anterior, com o PX04SMB tendo a latência mais baixa e a mais consistente, variando entre 10-16 ms.
Os cálculos de desvio padrão para o pré-condicionamento 8k 70/30 colocam essa anomalia de latência máxima no contexto de um perfil de latência consistente e normal durante a aproximação ao estado estacionário.
Depois que as unidades são pré-condicionadas, o benchmark de taxa de transferência de 8k 70/30 varia a intensidade da carga de trabalho de 2 threads e 2 filas até 16 threads e fila de 16. O Toshiba PX04SMB conquistou facilmente o primeiro lugar com um desempenho máximo de 105,105 IOPS.
Com latência média, o PX04SMB começou e permaneceu forte ao longo do tempo, alcançando uma latência comparativa melhor conforme o teste terminava.
Com latência máxima, o PX04SMB mais uma vez teve a latência mais baixa e consistente.
Medido em termos de desvio padrão, o PX04SMB foi novamente o melhor desempenho com o Hitachi logo atrás.
Conclusão
A série PX04S são os novos SSDs SAS de terceira geração da Toshiba projetados para uma variedade de cargas de trabalho corporativas. A nova linha foi projetada e construída internamente pela Toshiba como uma solução totalmente integrada verticalmente. As unidades vêm em quatro modelos diferentes, visando necessidades específicas de resistência e leitura/gravação, sendo que a mais alta possui até 25 gravações completas de unidade por dia. A Toshiba afirma que é o SSD SAS de 12 Gb/s de maior capacidade, com capacidade máxima de pouco menos de 4 TB. As unidades também vêm com uma opção de desempenho que permite um aumento nas gravações, embora isso exija um consumo extra de energia. A Toshiba oferece um modelo de autocriptografia com apagamento seguro e as unidades vêm com garantia de 5 anos da Toshiba.
Olhando para o desempenho, as unidades PX04SMB que testamos não apenas tiveram um desempenho melhor do que as outras unidades testadas, mas também as surpreenderam. Ele nos deu um dos melhores desempenhos gerais para qualquer SSD nesta classe. O PX04SMB ficou no topo em nossa análise de carga de trabalho de aplicativos, dominando o campo em geral. Novos máximos foram estabelecidos para a categoria SAS em todos os três testes.
A unidade continuou a brilhar nos testes sintéticos corporativos. No pré-condicionamento 4K, o PX04SMB superou o concorrente mais próximo em cerca de 50%. No pré-condicionamento 4K, o PX04SMB teve um melhor desempenho em estado estacionário do que alguns dos desempenhos em rajada dos outros mergulhos. Em outro benchmark sintético de 4K, o PX04SMB teve taxa de transferência de 30,000 IOPS na segunda unidade, com 177,378 IOPS de leitura e 92,335 IOPS de gravação. O ótimo desempenho também continuou em nossos testes 8K 70/30. Na verdade, além de alguns picos de latência, a única vez que o PX04SMB não saiu por cima foi nossa latência máxima de 4K, onde sua velocidade de leitura é a pior, mas sua velocidade de gravação ainda é a melhor.
No total, o Toshiba PX04SMB é extremamente impressionante. Os números mostram que a Toshiba continua a obter enormes benefícios com sua estratégia integrada verticalmente. A ampla oferta de unidades nesta família também oferece uma solução para praticamente todas as cargas de trabalho, incluindo arrays all flash multicamadas. Por fim, com uma capacidade de ponta de quase 4 TB, a Toshiba possui um conjunto completo de ofertas projetadas para atender a grande maioria da demanda corporativa por flash SAS atualmente.
Vantagens
- O melhor desempenho geral que vimos em qualquer SSD empresarial em nosso laboratório até o momento
- SSD SAS de porta dupla de maior capacidade até o momento
- 4 modelos oferecidos para casos de uso específicos
Desvantagens
- Em nossos testes 4K, o PX04SMB teve a maior latência máxima de leitura (mas o melhor desvio padrão)
Concluindo!
Os Toshiba PX04S são SSDs SAS empresariais de 2.5” que fornecem desempenho massivo e modelos diferentes suficientes para atender à maioria dos casos de uso. O modelo de resistência média que testamos mostrou desempenho no topo das paradas, estabelecendo uma nova marca d'água para SSDs SAS.
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