Toshiba: Drei sehr verschiedene BiCS3-Flash-SSDs fürs Data Center

Die drei neuen Enterprise-SSD-Serien von Toshiba haben den BiCS3-Speicher gemein, unterscheiden sich sonst jedoch sehr. Von der eher gewöhnlichen HK6 mit SATA, über das 110 mm lange M.2-Modul XD5 mit PCIe bis zur CD5 mit bis zu 7,68 TB und 3.140 MB/s über den U.2-Stecker reicht die Palette der Neuvorstellungen.

Die Neulinge sind für den Einsatz in Rechenzentren (Data Center) vorgesehen. Konkret sollen Anwendungen, bei denen Lesezugriffe vorherrschen, bedient werden. Als Beispiele werden NoSQL-Datenbanken, Big-Data-Analysen und Medien-Streaming angeführt.

BiCS3-Flash fürs „lesende“ Rechenzentrum

Auch im Bereich der Enterprise-SSDs findet die jüngste Generation des BiCS genannten 3D-NAND-Flash aus eigener Koproduktion mit Western Digital Verwendung. Dabei handelt es sich um BiCS3 mit 64-Layer-Struktur und 3 Bit pro Speicherzelle (TLC). Der Speicher ist auch in Client-SSDs des Herstellers wie zum Beispiel der XG5(-P) oder der TR200 (Test) zu finden. Ebenso verbauen Abnehmer wie Plextor oder Kingston den BiCS3-Flash. Ob Toshiba im Enterprise-Segment speziell auf Langlebigkeit selektierte Speicherchips verwendet, ist nicht bekannt. Für die sogenannten „read-intensive applications“ ist dies allerdings nicht zwingend erforderlich.

Toshiba CD5 mit 3 GB/s über U.2

Beginnend an der Spitze liefert die Toshiba CD5 am meisten Leistung und am meisten Speicherplatz. Im 15 mm hohen 2,5-Zoll-Gehäuse stecken 960 GB bis 7,68 TB nutzbarer Speicherplatz. Über den U.2-Anschluss auf Basis von PCIe 3.0 x4 werden laut Toshiba 3.140 MB/s beim sequenziellen Lesen erreicht. Die sequenzielle Schreibrate richtet sich nach der Zahl der verbauten Speicherchips und nimmt mit steigender Kapazität ebenfalls zu: Von 840 MB/s bis zu 1.980 MB/s reicht die Spanne. Beim kleinsten Modell mit 960 GB setzt Toshiba auf 256-Gigabit-Chips, um die Schreibrate durch mehr parallele Zugriffe auf mehr kleinere Speicherchips hoch zu halten. Bei den größeren Modellen kommen dagegen größere 512-Gigabit-Chips zum Einsatz.

	960 GB	1,92 TB	3,84 TB	7,68 TB
Formfaktor	2,5 Zoll (15 mm Höhe), U.2-Anschluss
Schnittstelle	PCIe 3.1 x4
Protokoll	NVMe 1.3
Controller	k. A.
NAND-Flash	Toshiba BiCS3 256 Gbit (TLC, 3D, 64 Layer)	Toshiba BiCS3 512 Gbit (TLC, 3D, 64 Layer)
Seq. Lesen	3.140 MB/s
Seq. Schreiben	840 MB/s		1.640 MB/s	1.980 MB/s
4K Random Read (IOPS)	140.000	270.000	465.000	500.000
4K Random Write (IOPS)	15.000	20.000	35.000
Latenz Lesen (Typisch, QD1)	100 µs
Latenz Schreiben (Typisch, QD1)	30 µs
Leistungsaufnahme	Idle: 6 W Active: 9/11/14 W (konfigurierbares Power-Limit)
Haltbarkeit	< 1 DWPD
Garantie	5 Jahre
Quelle: Toshiba via AnandTech

Die IOPS beim wahlfreien 4K-Zugriff variieren ebenfalls und bewegen sich lesend zwischen 140.000 und 500.000 sowie schreibend zwischen 15.000 und 35.000. Die Leistungsaufnahme ist mit angeblich 6 Watt bei Inaktivität (Idle) vergleichsweise hoch. Unter Last sind drei verschiedene Power-Limits mit 9 W, 11 W oder 14 Watt vorgesehen. Das NVMe-Protokoll wird in der neuen Revision 1.3 unterstützt.

Toshiba XD5 als 11 cm langes M.2-Modul

Im Privatgebrauch sind M.2-SSDs meist 80 mm lang. Bei Server-SSDs ist dagegen oft das Format M.2 22110 mit 110 mm Länge zu finden. In diesem langen Formfaktor bietet Toshibas XD5 entweder 1,92 TB oder 3,84 TB Speichervolumen. Über PCIe 3.0 x4 sollen Daten mit bis zu 2.600 MB/s gelesen und mit maximal 890 MB/s geschrieben werden. Die IOPS beim Random-Access liegen bei 240.000 lesend und 21.000 schreibend. Laut den AnandTech vorliegenden Spezifikationen gibt es zwischen den beiden Modellen keinen Leistungsunterschied. Rund 2,5 Watt im Leerlauf und 7 Watt bei Aktivität soll die Leistungsaufnahme betragen. Beim NVMe-Protokoll ist die XD5 mit Version 1.2.1 noch nicht auf dem neusten Stand.

	1,92 TB	3,84 TB
Formfaktor	M.2 22110
Schnittstelle	PCIe 3.1 x4
Protokoll	NVMe 1.2.1
Controller	k. A.
NAND-Flash	Toshiba BiCS3 256 Gbit (TLC, 3D, 64 Layer)
Seq. Lesen	2.600 MB/s
Seq. Schreiben	890 MB/s
4K Random Read (IOPS)	240.000
4K Random Write (IOPS)	21.000
Latenz Lesen (Typisch, QD1)	130 µs
Latenz Schreiben (Typisch, QD1)	30 µs
Leistungsaufnahme	Idle: 2,56 W Active: 7 W
Haltbarkeit	< 1 DWPD
Garantie	5 Jahre
Quelle: Toshiba via AnandTech

Toshiba HK6-DC mit SATA für den Einstieg

Schon allein durch die SATA-Schnittstelle limitiert, rangiert die Toshiba HK6-DC in einer deutlich niedrigeren Leistungsklasse. Lesend sollen Daten sequenziell mit bis zu 550 MB/s und wahlfrei mit bis zu 85.000 IOPS übertragen werden. Angaben zur Schreibleistung fehlen jedoch; da ein SLC-Cache nicht vorhanden sei, könnten diese niedrig ausfallen, obgleich die angegebene Schreib-Latenz mit 60 µs für TLC-Flash ohne Turbo-Cache niedrig erscheint. Mangels NVMe-Unterstützung fallen die Zugriffszeiten allerdings höher als bei den PCIe-Modellen aus. Analog zur niedrigen Leistung ist die Leistungsaufnahme geringer als bei den schnellen Schwesterserien: Toshiba nennt 0,6 Watt im Leerlauf und 5 Watt beim Zugriff.

	960 GB	1,92 TB	3,84 TB
Formfaktor	2,5 Zoll (7 mm Höhe)
Schnittstelle	SATA 3 (6 Gbps)
Protokoll	AHCI
Controller	k. A.
NAND-Flash	Toshiba BiCS3 256 Gbit (TLC, 3D, 64 Layer)
Seq. Lesen	550 MB/s
Seq. Schreiben	k. A.
4K Random Read (IOPS)	85.000
4K Random Write (IOPS)	k. A.
Latenz Lesen (Typisch, QD1)	140 µs
Latenz Schreiben (Typisch, QD1)	60 µs
Leistungsaufnahme	Idle: 0,6 W Active: 5 W
Haltbarkeit	< 1 DWPD
Garantie	5 Jahre
Quelle: Toshiba via AnandTech

DWPD-Garantie und Verfügbarkeit

Gemäß dem Einsatzgebiet mit Fokus auf das Lesen von Daten ist die Haltbarkeitseinstufung gering: Alle drei Serien sind mit weniger als einem Drive Write Per Day (DWPD) spezifiziert und lassen sich im Rahmen der 5-Jahres-Garantie also nicht einmal vollständig pro Tag mit Daten befüllen, ohne dass die Garantie verloren geht. Alle Neulinge sollen im zweiten Quartal zur Bemusterung durch Kunden bereitstehen. Preisempfehlungen werden in diesem Segment nicht öffentlich kommuniziert.