東芝 PX02SM 是一款企業級固態硬盤，採用雙端口 12Gb/s SAS 接口和 eMLC NAND， 在我們的早期審查中取得了可喜的成果 的驅動器。 PX02SM 是市場上第一款 12Gb/s SAS SSD，早於 SAS3 適配器的使用，可以讓 StorageReview 企業測試實驗室測量其在連續工作負載下的最大性能。 隨著添加 Supermicro SuperStorage 服務器 AR24NV SAS3 平台到實驗室，我們可以重新訪問 PX02SM 並在沒有來自主機或自定義配置的 HBA 瓶頸的情況下測試它。
東芝 PX02SM 是一款企業級固態硬盤，採用雙端口 12Gb/s SAS 接口和 eMLC NAND， 在我們的早期審查中取得了可喜的成果 的驅動器。 PX02SM 是市場上第一款 12Gb/s SAS SSD，早於 SAS3 適配器的使用，可以讓 StorageReview 企業測試實驗室測量其在連續工作負載下的最大性能。 隨著添加 Supermicro SuperStorage 服務器 AR24NV SAS3 平台到實驗室，我們可以重新訪問 PX02SM 並在沒有來自主機或自定義配置的 HBA 瓶頸的情況下測試它。
PX02SM 是東芝 PX 系列的一部分，該系列於 2013 年推出，具有更快的 SAS3 接口。 PX02SM 提供最快的規格、用於增強糾錯的分層 ECC，並且可用於使用加密擦除以提高安全性的安全模型。 東芝 PX02SM 提供 200GB、400GB、800GB 和 1.6TB 容量，並提供五年有限保修。 我們的評測將對 400GB 和 800GB 型號進行基準測試，並提供 6Gb/s SAS2 結果以供比較。
東芝 PX02SM 規格
- 容量
- 200GB (PX02SMF020, PX02SMU020)
- 400GB (PX02SMF040, PX02SMU040)
- 800GB (PX02SMF080, PX02SMU080)
- 1.6TB (PX02SMB160, PX02SMQ160)
- NAND：24nm eMLC
- 接口：SAS 6Gb/s 和 12Gb/s
- 外形尺寸：2.5” SFF x 7mm 高（15TB 型號為 1.6mm）
- 性能
- 順序讀取（持續）：900MB/s
- 順序寫入（持續）：400MB/s
- 隨機讀取 4k (IOPS)：120,000
- 隨機寫入 4k (IOPS)：30,000
- 環境建議
- 溫度 – 工作溫度 0° 至 55°C
- 溫度 - 非工作 -40° 至 70°C（-40° 至 158°F）
- 振動 – 運行 9.8 m/s² (1G)
- 振動 – 非工作狀態 49 m/s² (5G)
- 衝擊 – 運行 9,800 m/s²（1,000G 0.5ms，½ 正弦）
- 衝擊 – 非工作狀態 9,800 m/s²（1,000G 0.5ms，½ 正弦波）
- 電源丟失保護
- 耐力 TBW：3.7PB (200GB)、7.3PB (400GB)、14.6PB (800GB)、29.2PB (1.6TB)
- MTTF：2 萬小時
- 尺寸（寬 x 深 x 高）：69.85 毫米 x 100 毫米 x 7.0 毫米
- 重量：70克
- 5年有限保修
影片總覽
設計和建造
雖然高性能企業級固態硬盤通常使用 15 毫米機箱，但東芝 PX02SM 採用 7 毫米設計（1.6TB 型號除外，其厚度為 15 毫米）和 2.5 英寸外形尺寸。 該驅動器的外觀實用而不華而不實，並且採用沖壓鋁製機身，給人以堅固的感覺。
PX02SM SSD 的正面是用於電源和數據的 12Gb/s SAS 連接，它向後兼容 SAS 6Gb/s HBA。
PX02SM 使用 Marvell 聯合品牌 TC58NC9036GTC 控制器。 我們的 400GB 評測型號還有 16 個 Toshiba 的 24nm eMLC NAND die packages，每個都有 32GB o512GB 的原始閃存容量和 400GB 的未格式化容量。
測試背景和比較
東芝PX02SM採用Marvell聯名TC58NC9036GTC控制器和24nm eMLC NAND，接口支持SAS 12Gb/s。 雖然我們的協議還將發布 PX02SM 400GB 型號與 6Gb/s SAS2 主機的性能結果，但 400GB 和 800GB 型號的最佳性能是通過 SAS3 實現的。 StorageReview Enterprise 測試實驗室使用 SuperMicro SuperStorage Server 2027R-AR24NV 作為我們的 SAS3 測試平台，其特點是：
- 2 x Intel Xeon E5-2687 v2（3.4GHz，25MB 緩存，8 核）
- 英特爾 C602 芯片組
- 內存 – 256GB (16 x 16GB) 1333Mhz Micron DDR3 Registered RDIMM
- Windows Server 2012 標準版 – 100GB 美光 RealSSD P400e 啟動固態硬盤
- 3 x Supermicro SAS3 HBA（LSI SAS 3008 控制器）
- 100GB 美光 P400e Linux CentOS 6.3 啟動
- 200GB 美光 P400m Windows Server 2012 啟動
- 100GB Micron P400e Linux CentOS 6.3 boot (Sysbench) w/ Micron M500 960GB 用於數據庫存儲
- Mellanox ConnectX-3 雙端口 VPI PCIe 3.0 適配器
本次審查的可比性：
- 日立SSD800MH （400GB，Intel聯名DB29AA11B0控制器，Intel 25nm MLC NAND，12.0Gb/s SAS）
- OCZ 塔羅斯 2 R （400GB，SandForce SF-2500 控制器，Intel 25nm MLC NAND，6.0Gb/s SAS）
- 日立SSD400M （400GB，英特爾 EW29AA31AA1 控制器，英特爾 25 納米 eMLC NAND，6.0Gb/s SAS）
- 智能擎天柱 (400GB, 第三方控制器, Toshiba 34nm MLC NAND, 6.0Gb/s SAS)
- STEC s842（s840 系列） （800GB，STEC 24950-15555-XC1 控制器，東芝 MLC NAND，6.0Gb/s SAS）
應用性能分析
為了了解企業存儲設備的性能特徵，必須對實時生產環境中常見的基礎架構和應用程序工作負載進行建模。 因此，我們對東芝 PX02SM 的前兩個基準測試是 MarkLogic NoSQL 數據庫存儲基準 通過 SysBench 的 MySQL 性能.
我們的 MarkLogic NoSQL 數據庫環境需要四個一組的 SSD，可用容量至少為 200GB，因為 NoSQL 數據庫的四個數據庫節點需要大約 650GB 的空間。 我們的協議使用 SCST 主機並在 JBOD 中呈現每個 SSD，每個數據庫節點分配一個。 該測試以 24 個間隔重複進行，對於此類 SSD 總共需要 30-36 小時。 MarkLogic 記錄每個 SSD 的總平均延遲以及間隔延遲。
在 MarkLogic NoSQL 基準測試中，東芝 PX02SM 的平均延遲最高，為 3.604 毫秒，在本次測試中的成績非常差。
PX02SM 架構未針對我們的 NoSQL 工作負載的訪問模式進行優化，觸發延遲在整個協議中達到或超過 9 毫秒的標準化最大值。
HGST SSD800MM 在同類產品中保持著決定性的領先優勢，在合併讀取和合併寫入操作期間僅偶爾出現峰值。
SanDisk Optimus 將大多數操作的延遲保持在 6 毫秒以下，少數峰值達到 7 毫秒到 11 毫秒之間。
HGST SSD400M 的延遲變化比 SanDisk Optimus 大，NoSQL 日誌寫入操作期間的延遲最大。
OCZ Talos 2 R 具有與 SSD400M 相似的 NoSQL 性能，延遲峰值在 9-32 毫秒之間。 它的最高峰發生在合併寫入操作期間。
我們的下一個應用測試包括 通過 SysBench 進行 Percona MySQL 數據庫測試，它衡量 OLTP 活動的性能。 在此測試配置中，我們使用一組 聯想 ThinkServer RD630s 並將數據庫環境加載到單個驅動器上。 該測試測量平均 TPS（每秒事務數）、平均延遲以及 99 到 2 個線程範圍內的平均 32% 延遲。 Percona 和 MariaDB 在其最新版本的數據庫中使用 Fusion-io 閃存感知應用程序 API，儘管為了進行比較，我們在其“傳統”塊存儲模式下測試了每個設備。
800GB PX02SM 的性能優於所有 SAS2 同類產品，在 1,755 個線程下每秒處理 32 個事務，但落後於達到最高 MySQL TPS 值 800 TPS 的 Hitachi SSD2,113MM。
MySQL 應用程序基準測試期間的平均延遲結果與此類似。 800GB Toshiba PX02SM 僅次於 Hitachi SSD800MM，平均延遲從 6.63 毫秒（2 線程）到 18.23 毫秒（32 線程）不等。
轉向我們對 OLTP 工作負載的最壞情況 MySQL 延遲的測試，PX02SM 在線程數範圍內保持自己的優勢，但處於可比較產品包的中間。
企業綜合工作負載分析
閃存性能隨著驅動器適應其工作負載而變化，這意味著閃存存儲必須在每個 fio 綜合基準 以確保基準是準確的。 每個可比較的驅動器都使用供應商的工具進行了安全擦除，並在 16 個線程的重負載和每個線程 16 個未完成隊列的情況下預處理到穩定狀態。
預處理和初級穩態測試：
- 吞吐量（讀+寫 IOPS 聚合）
- 平均延遲（讀+寫延遲一起平均）
- 最大延遲（峰值讀取或寫入延遲）
- 延遲標準偏差（讀+寫標準偏差一起平均）
預處理完成後，每個設備都會在多個線程/隊列深度配置文件中按時間間隔進行測試，以顯示輕度和重度使用情況下的性能。 我們對東芝 PX02SM 的綜合工作負載分析使用了兩個在製造商規範和基準測試中廣泛使用的配置文件。
- 4k
- 100% 讀取和 100% 寫入
- 8k
- 70% 讀取/30% 寫入
雖然 PX02SM 在 800k 預處理期間無法與 HGST 的 SSD4MM 的性能相媲美，但兩種 PX02SM 容量都能夠達到 50,000 IOPS 的突發速度，然後在穩定狀態下逐漸下降至大約 29,000 IOPS。
在 16 個線程的負載和 16 個隊列深度的情況下，PX02SM 的突發延遲大約為 5 毫秒，然後穩定在 8.7 毫秒附近，僅落後於 HGST 同類產品。
在 4k 預處理期間測得的最大延遲繼續保持相同的模式：除了 HGST SSD02MM 和 SSD800M 保持最低最大值外，東芝 PX400SM 能夠始終保持領先於競爭對手。
標準偏差結果使我們更容易了解整個預處理過程中延遲的一致性。 這些結果並沒有顯示出任何意外，兩個 PX02SM 驅動器的啟動時間接近 2.4 毫秒，達到穩定狀態時，5.1GB 型號的延遲標準偏差接近 800 毫秒，5.8GB 型號的延遲標準偏差為 400 毫秒。
完成預處理過程後，HGST SSD800MM 在 4k 吞吐量方面處於領先地位。 東芝 PX02SM 在我們的 SAS3 測試台上也表現出色，尤其是在 4k 讀取操作方面，它在 109,135GB 驅動器上實現了 400 IOPS，在 108,633GB 驅動器上實現了 800 IOPS。
雖然 SSD800MM 在讀寫操作中擁有最低的平均 4k 延遲，但 PX02SM 表現出對小型讀取操作的熟練程度，在 SAS2.34 測試平台中將平均延遲保持在 2.35 毫秒和 3 毫秒。 4k 平均延遲結果還揭示了主機和 HBA 的差異，通過 6Gb/s SAS2 的讀取延遲略低於 12Gb/s SAS3。
在我們的 4k 綜合基準測試中測得的最大延遲將 Toshiba PX02SM 置於同類產品的中間位置。
4k 標準偏差計算反映了東芝 PX02SM 在測試期間始終如一的延遲性能，無論是使用我們的 02Gb/s SAS 還是 800Gb/s 主機進行基準測試，PX6SM 的結果都領先於除 SSD12MM 之外的所有競爭對手。
我們的下一個工作負載使用 8k 傳輸，讀取操作佔 70%，寫入操作佔 30%。 PX02SM 以大約 75,000 IOPS 的第二名爆發開始為此基準測試進行預處理，然後穩定在接近 41,000GB 型號的 400 IOPS 和 43,000GB 型號的 800 IOPS 的穩定狀態。
東芝 PX02SM 開始 8k 70/30 預處理，平均延遲為 3.42 毫秒，我們的 6.22GB 評測驅動器增加到 400 毫秒，我們的 5.96GB 驅動器增加到 800 毫秒，結果使其落後於一流的 HGST SSD800MM，接近 STEC s842。
PX02SM 在整個預調節過程中僅出現少數幾個峰值，繼續保持強勁的最大延遲結果，36GB 驅動器接近 400 毫秒，40GB 型號接近 800 毫秒。
在預調節曲線的開始，當通過 SAS02 訪問 SSD800MM 時，PX2SM（包括容量和 SAS 代）能夠實現比 SSD02MM 更一致的延遲，但當 PXXNUMXSM 以其慣常方式訪問時，這種優勢在預調節結束時消失標準差成績第二名。
驅動器經過預處理後，8k 70/30 吞吐量基準會改變工作負載強度，從 2 個線程和 2 個隊列到 16 個線程和 16 個隊列。 測量 8k 吞吐量時，PX02SM 並沒有從轉向 12Gb/s SAS 中看到太多好處，但無論如何都保持了強勁的第二名。 在最大工作負載下，400GB PX02SM 達到 40,887 IOPS，800GB 型號達到 42,589 IOPS。
8k 70/30 測試中的平均延遲仍然高於 HGST SSD800MM 同類產品，幾乎與 STEC s842 並駕齊驅。
在線程數和隊列深度較低的情況下，在我們的 8k 綜合基準測試中記錄的最大延遲使得很難區分東芝 PX02SM、HGST SSD800MM 和 STEC s842。 在更高的線程數下，SSD800MM 重新獲得決定性的領先優勢，而 PX02SM 與 STEC s842 拉開距離。
8k 70/30 測試期間延遲的標準偏差圖未顯示 PX02SM 性能中的任何弱點。 PX02SM 12Gb/s 結果從 0.27 個線程和 2 隊列深度的 2 毫秒擴展到最密集工作負載的大約 3.7 毫秒。
結論
PX02SM 是東芝的一款新型高性能企業級固態硬盤，具有 12Gb/s SAS 連接、eMLC NAND 和高達 1.6TB 的一系列容量，有助於使其適用於廣泛的應用程序。 除了 1.6TB 版本外，PX02SM 還以其 7 毫米的高度而著稱，這也為驅動器打開了門和插槽。 東芝的 PX02SM 架構還提供了一些有用的功能，例如斷電保護以保護傳輸中的數據。
PX02SM 在綜合基準測試中始終優於大多數同類 eMLC SSD，其穩態數據通常可與其他 eMLC 驅動器（HGST SSD800MM 除外）的突發速度相媲美。 然而，在我們的 MarkLogic NoSQL 基準測試中，該驅動器在所有操作的可比較對像中表現墊底。 PX02SM 在 MySQL 中的 OLTP 性能測試中在某種程度上彌補了自己的不足，其結果不等於其綜合基準測試的成功，但確實保持了僅次於 SSD800MM 的強勁第二名的性能。
優點
- 綜合基準測試和 MySQL 性能方面的出色結果
- 大多數容量的 7 毫米驅動器高度
缺點
- NoSQL 基準測試中的性能明顯低下
底線
PX02SM 是一款多功能的企業級 SSD，體現了東芝 eMLC 工程的優勢。 它在綜合測試和 MySQL 環境中執行，儘管在 NoSQL 中表現不佳。
