TOSHIBA 东芝 HK4R 960GB SSD评测_企业级_东芝

很多朋友问购买路子，无法购买，这种企业级产品要不海淘，要不咸鱼，要不去直接和东芝签批量订单，但是高端货我们须要理解其高端在哪里，然后便是适宜不适宜自己来利用。
举个例子，有的朋友去马云家淘来了INTEL DC S3500/S3700但是得手创造跑分比三星850EVO还低，于是就骂骂咧咧开来了，实在我想说，AS SSD BENCHMARK本身便是三星注资的一款软件，而用来做企业级测试本身就不得当，我们须要更多考量手腕去评估企业级产品。

【全网首发】高端企业级SATA SSD是干什么用的？TOSHIBA HK4R 960GB SSD评测

目录：

第一章 外不雅观

第二章 拆解

第三章 企业级测试

第一节 SNIA PTS

第二节 延迟

第三节 负载比拟测试

一、4K QD32写入测试

二、 INTEL企业级运用环境测试

1、数据仓库做事器

2、EMAIL和短信服务器

3、前端WEB做事器

4、流媒体播放做事器

第四章、民用测试

第五章、温度

总结

关于东芝最新的HK4R企业级SSD，一样平常是市情上很难见到干系的产品，如果百度的话，你仅仅只能够搜到如下信息：

然后没了，真的没了，作为一款东芝产出高端企业级SSD，百度就这样一行字解读了它！

但是实物一贯难得见到，型号THNSN8960PCSE属于东芝企业读取密集型SSD产品，HK4R系列，SATA6G接口，MTTF均匀无端障运行韶光是200万小时，DWPD显示5年质保内的逐日写入量是1P/E也便是960GB。
产品的官方先容如下：

东芝THNSN8960PCSE采取了东芝15nm eMLC颗粒制造，64K顺序读取500MB/S，64K顺序写入480MB/S，4K随机读取75K IOPS，4K随机写入14K IOPS。

第一章 外不雅观

正面

背面

铭牌显示的信息：

型号：THNSN8960PCSE

生产日期：2016年1月19日

固件版本：8EET6101

硬件版本：A0

菲律宾制造

第二章 拆解

下面我将对产品进行一个拆解。

下掉盘体正面的四颗螺丝，即可开盖，首先暴露的是盘体的背面PCB，上盖和PCB之间采取了10颗硅胶垫片，进行隔离的同时也有被动散热效果。

连续下掉PCB背面的四颗固定螺丝即可完备拆解，PCB正面采取了13颗硅胶垫片，针对主控、缓存和8颗闪存进行被动散热。

正面PCB正面紧张包含:

8颗闪存，型号：TH58TFT0EFLBA8K，东芝15NM eMLC颗粒；

1颗缓存，型号：5SA47D9STP，镁光DDR3L 1600 1GB的DRAM颗粒；

1颗主控，型号：TC58NC9K16GSB

1颗日本村落田制作所的DMT超级电容，额定电压4.2V，标称电容394mF 。

PCB背面

闪存：TH58TFT0EFLBA8H

关于此颗闪存为了避免太多冗繁的信息量摄入，我制作了该闪存的编号含义图，赤色的方框为重点关注参数，这样大家就很大略可以认识到TH58TFT0EFLBA8H是东芝15NM制成128GB单颗的eMLC（企业级MLC）颗粒，内部4Die/4CE，8颗组成1024GB容量，32Die/32CE规格的组合，OP了64GB容量之后实际可用容量960GB。
从HK4R 960GB和1920GB持续和4K随机读写的性能同等性方面预测，32Die/32CE该当是主控的最大效能容许值。

5SA47 D9STP是镁光的DDR3L 1600缓存芯片，容量1GB，电压1.35V，CL11。

TC58NC9K16GSB这颗主控很难拍的很清楚，但是基本编号还是可以识别的，这颗主控是东芝的定制版主控，按照前面的颗粒搭配的规则来预测，这颗主控该当最大容许32Die/CE的闪存颗粒接驳，关于这颗主控也没有更多的资料可以参考到详情。

HK4R 960GB采取了一颗日本村落田制作所的DMT超级电容，额定电压4.2V，标称电容394mF,超级电容也被称为电气双层电容器，它 是一种蓄电装置，其功率密度特性是传统电容器技能1000倍以上。
村落田制作所 （Murata）的超级电容在小而薄的封装内凑集了各种精良性能，包括电极构造在内的电化学系统的优化，可在一定温度范围内进行灵巧的充电和放电。
DMT系列的设计针对SSD优化,与铝电容器或钽电容器比较，村落田超级电容能存储更多能量且每单位体积的静电容量值更高。
此外供电韶光更长，更节省设 计空间。
与常见的超级电容比较，如纽扣式、筒状超级电容，村落田超级电容的ESR 要低很多。
支持的输出功率的范围更广。
运用范围更广。
超级电容左边的TPS61030是具有 20µA Iq、可调节4A 开关的 96% 高效升压转换器，合营DMT超级电容利用来担保非常掉电情形下的数据安全

下面大略说下东芝SSD的ECC机制:

一级ECC采取的是东芝独创的QSBC(Quadruple Swing-By Code)，翻译过来四联摆动ECC，实在质可以理解成多层ECC。
多层ECC的好处便是保护机制健全，纠错能力强，破了一层还有一层，缺陷便是延迟随着层数的提升而不断增大。

二级ECC东芝多采取Hamming ecc

ECC便是“Error Correcting Code”的简写，数据检测与偏差改动编码，由于闪存中会有出错的可能，如果没有利用ECC模块，读出的数据和写入的数据会有不匹配的可能，大概一个文件中只有一两个bit不匹配，这也是不能容忍的。
相对来说SLC中出错概率比较低，以是利用一个纠错能力不强的Hanming码就可以了，在MLC中Hanming码就显得力不从心了，须要纠错能力更强的BCH码了。

NAND闪存的ECC比较多见的：Hamming汉明码，BCH码，LDPC（低密度奇偶校验）等。

1、Hamming汉明码是常常利用在早代SLC闪存。
汉明码的打算通过软件实现大略，占用资源比BCH小，但是效果也比BCH弱。

2、BCH码具有嵌段长度和偏差的灵巧性校正能力。
和功率花费小相对付纠错能力。
BCH善于处理随机缺点，由于NAND Flash自身的特点，涌现随机缺点的概率更大一些，以是在MLC中目前运用最多的还是BCH办法。

3、LDPC码的纠错能力是非常高的。
但对付功耗和处理问题所需的韶光哀求很高。

为理解决这个权衡，东芝开拓自己的缺点检测和校正技能QSBC™(Quadruple Swing-By Code)。
这种所谓的专利技能，我以为有浮夸的身分在里面，号称达到LDPC码的8倍，加上是个保护专利，东芝还是宣扬效果的多，详细代码谈的少。

大家知道纵然是校验缺点，如奇偶校验或者CRC校验都须要在原始信息数据的根本上增加一些额外的数据。
能够纠正缺点的ECC须要额外的数据空间保存纠错码天生的校验数据。
以是在NAND Flash中Page的1K数据并不是1024Byte，大多数是1024＋32Byte, 有的是更多的额外空间；额外空间越多意味着可以利用纠错能力越强的ECC，由于对付同一ECC算法纠错能力越强须要的额外空间越大。

为了提高数据存储在闪存中的可靠性，东芝企业级主控至少供应1级和2级的ECC纠错功能，当检测到缺点时，数据首先通过闪存掌握器供应的一级ECC（QSBC）。
如果缺点无法被一级ECC校正，数据会下传到闪存掌握器外部二级ECC（Hamming ECC）。

第三章 企业级测试

测试平台：

CPU：INTEL I7 5820K

主板：华擎X99太极

内存：芝奇TRIDEN Z DDR4 3200 8GBX4

显卡：微星GTX1070 8GB暗黑龙爵

电源：先马钛金800W

SSD1：INTEL 750 1.2TB U2 主盘

SSD2：INTEL DC S3500 800GB从盘

SSD3：东芝HK4R 960GB从盘

系统：WIN2012 R2 X64（企业级测试）/WIN10 专业版 X64（民用测试）

第一节 SNIA PTS

SNIA发布的企业级SSD评测规范(Solid State Storage Performance Test Specification Enterprise v1.1),简称为PTS，包括IOPS测试，但它不仅仅是Iometer 运行4K写入。
SNIA测试更像是一场马拉松而不是短跑，统共有25个回合的测试，每次持续56分钟。
每一轮由8个不同的块大小（512B到1MB）和7个不同的访问模式（100％读取到100％写入）。
25轮完成后（超过23个小时才多一点的韶光），我们进入稳定状态后，记录的4轮的均匀表现。

洗濯：安全擦除即SCURE EARSE

预热：128K持续写入双倍SSD容量

每一轮测试包含.512B，4K，8K，16K，32K，64K，128K，以及1MB数据块大小

每个数据块在100％，95％，65％，50％，35％，5％和0％运行读/写稠浊测试，各为一分钟。

试验由25轮组成（一个循环须要56分钟，25轮=1400分钟）

虽然SNIA测试只持续1分钟的韶光相对较短，但涵盖很多的访问模式和传输数据块的大小。
所有的测试均在QD32做纵不雅观100％的读写性能：

4K读取打破额定的75K IOPS达到91K IOPS

4K写入打破额定的14K IOPS达到16K IOPS

第二节 延迟

详细丈量延迟的方案，我采取了一系列的512B，4K和8K大小数据块在QD32深度下进行100％读，65％读/35％写和100％写的测试。

均匀延迟：512B和4K的延迟数据是差不多的，8K下的测试靠近4K的双倍延迟。

最大延迟，在100％读测试中，3个数据块大小的测试结果都在3毫秒以内，65％读/35％写和100％写的延迟会有靠近十倍的巨大增幅。

从均匀和最大延迟来看，HK4R绝对是一个读导向类型的SSD产品，也符合其定位在读密集型任务。

第三节 负载比拟测试

实在没有比拟就没有性能好坏的观点，HK4R企业级SSD的价格定位主打是INTEL的DC S3500系列产品，那么我就用INTEL DC S3500 800GB来比拟测试下各种负载下的两个盘的表现力如何。

一、4K QD32写入测试

在4K QD32的随机写入3000秒的测试中可以创造，两个盘的表现都是很好的：

HK4R 960GB最大峰值在80K IOPS以上，从始至终都可以稳定在10K IOPS以上

S3500 800GB最大峰值在60K IOPS附近，最低下潜已经靠近6K IOPS了。

在4K QD32的随机写入3000秒的测试中，不雅观察均匀的延迟情形

HK4R 960GB掌握在0.5-3ms旁边

S3500 800GB掌握在0.5-7ms旁边

二、 INTEL企业级运用环境测试

企业级SSD寿命打算器 http://estimator.intel.com/ssdendurance/是INTEL根据在思科甲骨文等大公司投放企业级SSD在企业级运用的测试数据回收后建立的企业级模板，个中涉及到很多的企业级运用是非常真实可靠的。
换句话说INTEL在产品做事和产品利用信息调研上投入的资金是其他任何一家公司无法比较的！
我用INTEL的企业级运用的设定去仿照其运行的IOMETER模板来进行性能的探索。
我在INTEL的库里挑选了几个范例代表意义的企业级运用模型建立IOMETER模板运行15分钟进行比拟。

1、数据仓库做事器

数据仓库的数据紧张供企业决策剖析之用，所涉及的数据操作紧张是数据查询，一旦某个数据进入数据仓库往后，一样平常情形下将被长期保留，也便是数据仓库中一样平常有大量的查询操作，但修正和删除操作很少，常日只须要定期的加载、刷新。
数据仓库中的数据常日包含历史信息，系统记录了企业从过去某一时点(如开始运用数据仓库的时点)到当前的各个阶段的信息，通过这些信息，可以对企业的发展进程和未来趋势做出定量剖析和预测。

随机模式 8K QD128，读60%写40%，运行15分钟。

输出的IOPS而言，虽然两个盘都在最高45K IOPS附近，但是HK4R的峰值保持韶光确实要比S3500要长，其余下潜的下来的时候HK4R在15K IOPS附近，而S3500已经掉在了5K IOPS附近了。

从延迟来说，两个盘都能最低保持在3ms并且具有相称长的保留韶光，但是最高值而言，HK4R能掌握在8ms以内，而S3500已经在20ms以上了。

2、EMAIL和短信服务器

EMAIL和短信服务器很好理解，很多软件公司都有成熟的整套办理方案。

随机模式4K QD128，读50%写50%，运行15分钟。

IOPS而言：两个盘的散点都是非常稳健，HK4R在25K-30K IOPS稳定，S3500在15K-20K IOPS稳定。

延迟而言：HK4R稳定在4-6ms，S3500稳定在6-10ms。

3、前端WEB做事器

前端WEB做事器指卖力天生页面视图的做事器，一样平常须要能搪塞前面相应的大量IO，相对而言后端卖力业务处理的做事器，相对地须要大量的运算CPU和内存，对IO相应哀求不高，如果直接让后端也处理IO效能不好，以是前端卖力缓冲着要求，然后向后端再要求做事，后端处理完相应后再相应返回，分开处理。

随机模式4K QD32，读80%写20%，运行15分钟

我创造一旦侧重于读的测试中，HR4K和S3500的差距会进一步被拉大，比如这个80%读20%写的测试项目中：

HK4R的IOPS能稳定在50K-60K IOPS之间，而S3500掌握在20K-50K IOPS之间

延迟而言：HK4R可以牢牢掌握在0.4-0.6ms之间，而S3500只能掌握在0.8-1.8ms之间。

4、流媒体播放做事器

流媒体播放做事器很随意马虎理解，紧张架构包括：内容管理，做事器支持，访问掌握，举个例子：乐视、爱奇艺都有类似的开拓项目。

持续模式64K QD128，读90%写10%，测试15分钟

针对此类大数据块大深度下的高读负载任务而言，HK4R掌握在50K-70K IOPS之间，S3500掌握在30K-70K IOPS之间。

延迟的话，HK4R掌握在17-25ms，S3500掌握在20-40ms之间。

经由以上4轮的企业级运用虚拟评估，HK4R的960GB企业级性能还是可圈可点，对S3500 800GB进行了全面的性能压制，实在INTEL S3500并不是达不到这个性能，而是限速和综合的寿命考量比较多，根据INTEL供应的企业级模板数据在多个项目里HK4R 960GB的稳定性和抗压能力给我留下了极为深刻的印象，如果非要一句话总结的话:那么在该稠浊读写测试环节，HK4R比S3500 IOPS更高，延迟更低，综合效能更趋于稳定。

第四章、民用测试

对付两块企业级都带有PLP掉电保护的SSD而言，民用测试的结果可能会损失说服力，不过作为入门级用户加速对两个盘的基质有一个快速的理解还是具有一点点参考代价，故附上此章节，不做详细解释和剖析了，前图为HK4E 960GB，后图为S3500 800GB。

1、AS SSD BENCHMARK

2、ANVIL

3、TXBENCH

4、CDM

5、PCMARK 8

第五章、温度

HK4R的官方建议事情温度是0-55度，在非密集型的利用坏境下，比如我测试的这种开放式测试环境下，HK4R的温度掌握的还是比较出色的。

HK4R 960GB在满载写入的IOMETER测试的时候，温度能稳定掌握在41度旁边。

闲置状态下温度掌握在28度旁边。

总结：

HK4R 960GB作为东芝的新一代企业级读取密集型SSD的效能还是非常出色的，无论是读取还是写入型的负载测试中，IOPS和延迟都压制住了INTEL S3500 800GB。
实际的事情温度掌握很好，其高负载下超越S3500的稳定性给我留下了非常深刻的印象。
东芝HK4R系列最大容量已经达到1920GB，但是性能上和960GB保持同等。
那么实在企业级SSD是须要实际负载或者仿照负载去解释其存在代价的，它天生不是为了AS SSD BENCHMARK而生。