SSD корпоративного класса Toshiba HK3R предназначены для использования в серверах с высокими требованиями к производительности дисковой подсистемы с преимущественной нагрузкой на чтение.
В настоящее время Toshiba выпускает четыре линейки корпоративных SSD:
- на базе MLC: PX03SN с интерфейсом SAS и H3KR c интерфейсом SATA
- на базе eMLC: PX02SM и более производительные PX02SS
Участвующий в обзоре диск принадлежит к младшей линейке на базе 19нм MLC NAND, имеет ёмкость 480ГБ (существуют варианты на 120ГБ и 240ГБ) и ресурс в 880ТБ записи. Полное обозначение SSD серии HK3R — THNSNJxxxPCS3, где xxx соответствует объему в ГБ.
Заявленные характеристики
- Емкость: 120ГБ (THNSNJ120PCS3), 240ГБ (THNSNJ240PCS3), 480ГБ (THNSNJ480PCS3)
- Форм-фактор: 2,5″, высота 7мм
- Тип памяти: 19нм MLC NAND
- Интерфейс: SATA 6Gb/s (SATA III)
- Ресурс на запись
- 120ГБ: 220ТБ
- 240ГБ: 440ТБ
- 480ГБ: 880ТБ
- Последовательное чтение/запись: 500/270 МиБ/с
- Случайное чтение/запись 4K: 8500/10000 IOPS (для THNSNJ120PCS3) и 12000 IOPS (THNSNJ240PCS3, THNSNJ480PCS3)
- Потребляемая мощность: 1 Вт
- Рабочая температура: 0°C – +55°C
- Вес: 60 г
Зачем нужны SSD корпоративного класса на базе MLC NAND
Многие заказчики интересуются, зачем вообще нужно использовать SSD корпоративного класса с обычными MLC ячейками. Действительно, в отличие от eMLC, мы не получаем ни высокой производительности на запись, ни ресурса, позволяющего без опасений долгое время использовать такие SSD под высокой нагрузкой на запись. Почему бы не использовать обычные бытовые SSD?
Причина номер один — защита по питанию. Контроллер SSD использует обычную DRAM как для кэширования записываемых хостом данных (или перемещаемых при сборке мусора), так и для хранения таблицы трансляции (в зависимости от производителя — management table или translation table. В таблице хранится соответствие между логической нумерацией блоков, которая показывается хосту, и реальным размещением данных. Аварийное выключение питания приводит к тому, что часть данных, ещё не записанных в энергонезависимую NAND-память, будет потеряна. Ситуация аналогична использованию кэша на запись (режим write-back) в RAID-контроллере без обеспечения его защиты. Естественно, для серверного применения SSD без защиты кэша не подходят.
Помимо традиционного способа обеспечения резервного питания (массив обычных электролитических конденсаторов или суперконденсаторов) в SSD Toshiba применяются дополнительные алгоритмы для защиты пользовательских данных и таблицы трансляции.
Технология Toshiba Power Loss Protection (PLP) — обычная схема, которая отвечает за обнаружение проблем с питанием, при необходимости переключает SSD на суперконденсаторы, отдавая контроллеру команду на сброс содержимого кэша на NAND.
Технология Toshiba Power Failure Management (PFM) реализована на уровне микрокода контроллера и реализует ряд дополнительных мер защиты от потери данных:
- Обеспечивается хранение двух копий таблицы трансляции в разных страницах NAND.
- Для запись обновлений происходит поочерёдно в разные копии.
- При повреждении таблицы используется вторая копия.
- Данные сохраняются на флеш при получении от хоста стандартной ATA-команды FLUSH_CACHE или во время простоя SSD.
- Стандартная технология выравниявания нагрузки: каждая операция записи всегда осуществляется в другую страницу NAND даже при записи в тот же логический блок. При повреждении данных из-за аварийного отлючения питания всегда остается предыдущее состояние блока по старому адресу.
Методы, используемые в PFM, помогают снизить риск потери данных, но полная защита осуществляется только при наличии схемы резервного питания (PLP). Все SSD корпоративного класса Toshiba имеют поддержку и PLP и PFM в отличие от обычных бытовых SSD HG5d и HG6.
Причина номер два — предсказуемые ресурс и производительность. Корпоративные SSD на базе MLC имеют ресурс на 1-2 порядка меньше старших собратьев с eMLC, но в отличие от бытовых SSD он указывается в характеристиках, так что вы можете оценить применимость SSD для конкретной нагрузки. В производительности на запись MLC тоже уступает eMLC/SLC, но благо
