Testbericht zur Micron M510DC SSD

Die Micron M510DC SSDs sind für die Optimierung bei leseintensiven Workloads, einschließlich Inhaltsbereitstellung und Virtualisierung, konzipiert und passen neben die bestehenden (und ersetzen diese nicht). M500DC Linie. Diese neue Reihe leichter Enterprise-Festplatten basiert auf bewährter Technologie, die darauf ausgelegt ist, niedrige Preise zu erzielen, anstatt eine rasante Leistung zu liefern. Daher passen die M510DC-SSDs zu einer sehr wichtigen Zielgruppe in Unternehmen, die einen mehrschichtigen Flash-Ansatz verfolgen oder ihre lesezentrierten Arbeitslasten charakterisieren und diese Art von Flash angemessen nutzen können. Micron stellt außerdem sicher, dass der M510DC mit seiner Power-Loss-Architektur der dritten Generation zum Schutz von Daten sowohl im Ruhezustand als auch während der Übertragung sowie seinem Fokus auf Zuverlässigkeit und Langlebigkeit über einen vollständigen Satz an Enterprise-Funktionen verfügt.

Die Micron M510DC SSDs sind für die Optimierung bei leseintensiven Workloads, einschließlich Inhaltsbereitstellung und Virtualisierung, konzipiert und passen neben die bestehenden (und ersetzen diese nicht). M500DC Linie. Diese neue Reihe leichter Enterprise-Festplatten basiert auf bewährter Technologie, die darauf ausgelegt ist, niedrige Preise zu erzielen, anstatt eine rasante Leistung zu liefern. Daher passen die M510DC-SSDs zu einer sehr wichtigen Zielgruppe in Unternehmen, die einen mehrschichtigen Flash-Ansatz verfolgen oder ihre lesezentrierten Arbeitslasten charakterisieren und diese Art von Flash angemessen nutzen können. Micron stellt außerdem sicher, dass der M510DC mit seiner Power-Loss-Architektur der dritten Generation zum Schutz von Daten sowohl im Ruhezustand als auch während der Übertragung sowie seinem Fokus auf Zuverlässigkeit und Langlebigkeit über einen vollständigen Satz an Enterprise-Funktionen verfügt.

Micron hat seine neuen SSDs mit XPERT (eXtended Performance and Enhanced Reliability Technology) entwickelt, einer Reihe von von Micron entwickelten Verbesserungen der Speicherarchitektur, die zur Verbesserung der SSD-Leistung und -Zuverlässigkeit beitragen. In XPERT ist die DataSAFE-Funktion enthalten, die durch die Speicherung von Metadaten und Benutzerdaten einen Datenpfadschutz bietet, um sicherzustellen, dass der M510DC genau die angeforderten Daten zurückgibt. Darüber hinaus bietet die RAIN-Technologie (Redundant Array of Independent NAND) von Micron einen Datenschutz, der herkömmliche ECC-Implementierungen durch die Berechnung und Speicherung zusätzlichen Schutzes durch Parität verbessert. Für diejenigen, die befürchten, dass dies die Laufwerksleistung beeinträchtigen könnte: Die SSD-Controller von Micron verfügen über integrierte Datenbeschleunigungs-Engines, die RAIN rationalisieren.

Was die Leistungsdaten angeht, gibt Micron die M510DC mit 420 MB/s beim sequentiellen Lesen und bis zu 380 MB/s beim sequentiellen Schreiben an. Das zufällige Lesen und Schreiben wird durchgehend mit maximal 65,000 IOPS bzw. 23,000 IOPS getaktet. Wie wir oben erwähnt haben, liegt der Schwerpunkt des M510DC sicherlich nicht auf der Leistung, da er speziell für diejenigen entwickelt wurde, die mehr Wert auf Zuverlässigkeit und Kostenprofil für lesezentrierte Workloads als auf reinen Stromverbrauch legen.

Die SSDs der Micron M5100DC-Reihe sind mit Kapazitäten von 120 GB, 240 GB, 480 GB und 960 GB erhältlich und werden mit einer 5-Jahres-Garantie geliefert.

Technische Daten des Micron M5100DC:

• Leistung (Steady State):
• Sequentielles Lesen bei 128 KB: 420 MB/s
• Sequentielles Schreiben bei 128 KB:
  • 170 MB/s (120 GB)
  • 290 MB/s (240 GB)
  • 380 MB/s (480 GB)
  • 380 MB/s (960 GB)
• Zufälliges Lesen bei 4 KB:
  • 63,000 IOPS (120 GB, 240 GB, 480 GB)
  • 65,000 IOPS (960 GB)
• Zufälliges Schreiben bei 4 KB:
  • 12,000 IOPS (120 GB)
  • 18,000 IOPS (240 GB)
  • 23,000 IOPS (480 GB)
  • 10,500 IOPS (960 GB)
• Ausdauer – DWPD (bis zu):
  • 2 (120 GB, 240 GB, 480 GB)
  • 1 (960GB)
• MTBF 2M Stunden: @M Stunden
• Power
  • Leerlauf/Standby/Ruhezustand: 1.2 W
  • Aktiver Durchschnitt: 1.5 W
• Aktives Maximum:
  • 4.0 W (120 GB)
  • 5.0 W (240 GB)
  • 6.0 W (480 GB)
  • 6.3 W (960 GB)
• Erweiterte Funktionen: RAIN, erweitertes R/W-Management, Schutz vor Stromausfällen – Data at Rest + Data in Flight, Enterprise Data Path Protection

Design und bauen

Der Stil und das Gehäuse der Micron M510DC Enterprise SSD sind praktisch identisch mit denen ihres älteren M500DC-Bruders. Es besteht aus einem schlichten grauen Ganzmetallgehäuse mit einem Informationsetikett und einem Branding auf der Vorderseite des Laufwerks. Dieses einfache, schnörkellose Design ist bei Enterprise-SSDs üblich, da Leistung und Funktionalität im Vordergrund stehen.

Wenn Sie das Laufwerk zur Seite drehen, werden vier Schraubenlöcher (2 auf jeder Seite) sichtbar, die eine einfache Montage des Micron M510DC ermöglichen. Um das Laufwerk zu öffnen, entfernen Sie einfach die vier Kreuzschlitzschrauben und hebeln Sie die Abdeckung auf.

Wenn Sie unter die Haube schauen, sehen Sie den 16-nm-MLC von Micron sowie das DDR3-DRAM und NAND des Unternehmens. Darüber hinaus halten die integrierten Kondensatoren die Stromversorgung des Laufwerks aufrecht, wenn es zu einem unerwarteten Stromausfall kommt, und übertragen gleichzeitig alle ausstehenden SCHREIB-Befehle in den persistenten Speicher.

Hintergrund und Vergleiche testen

Die StorageReview Enterprise Test Lab bietet eine flexible Architektur für die Durchführung von Benchmarks für Unternehmensspeichergeräte in einer Umgebung, die mit der Umgebung vergleichbar ist, die Administratoren in realen Bereitstellungen vorfinden. Das Enterprise Test Lab umfasst eine Vielzahl von Servern, Netzwerken, Stromkonditionierungs- und anderen Netzwerkinfrastrukturen, die es unseren Mitarbeitern ermöglichen, reale Bedingungen zu schaffen, um die Leistung während unserer Überprüfungen genau zu messen.

Wir integrieren diese Details zur Laborumgebung und zu den Protokollen in Überprüfungen, damit IT-Experten und diejenigen, die für die Speicherbeschaffung verantwortlich sind, die Bedingungen verstehen können, unter denen wir die folgenden Ergebnisse erzielt haben. Keine unserer Bewertungen wird vom Hersteller der von uns getesteten Geräte bezahlt oder überwacht. Weitere Details zum StorageReview Enterprise Test Lab und einen Überblick über seine Netzwerkfähigkeiten finden Sie auf den jeweiligen Seiten.

Analyse der Anwendungsauslastung

Um die Leistungsmerkmale von Enterprise-Speichergeräten zu verstehen, ist es wichtig, die Infrastruktur und die Anwendungs-Workloads in Live-Produktionsumgebungen zu modellieren. Unsere ersten drei Benchmarks für den Micron M510DC sind daher die MarkLogic NoSQL-Datenbankspeicher-Benchmark, MySQL OLTP-Leistung über SysBench und Microsoft SQL Server OLTP-Leistung mit einer simulierten TCP-C-Arbeitslast.

Unsere MarkLogic NoSQL-Datenbankumgebung erfordert Gruppen von vier SSDs mit einer nutzbaren Kapazität von mindestens 200 GB, da die NoSQL-Datenbank etwa 650 GB Speicherplatz für ihre vier Datenbankknoten benötigt. Unser Protokoll verwendet einen SCST-Host und präsentiert jede SSD in JBOD, wobei pro Datenbankknoten eine zugewiesen wird. Der Test wiederholt sich über 24 Intervalle und erfordert insgesamt 30–36 Stunden. MarkLogic zeichnet die durchschnittliche Gesamtlatenz sowie die Intervalllatenz für jede SSD auf.

In unseren gesamten durchschnittlichen Latenztests unter Verwendung unseres MarkLogic NoSQL-Datenbank-Benchmarks erreichte der M510DC 4.751 ms und rangierte damit am Schlusslicht, aber deutlich über seinem M500DC-Bruder.

Beim durchschnittlichen Latenzanteil unserer MarkLogic NoSQL-Tests erzielte der MC510DC Ergebnisse, die nur wenige große Spitzen aufwiesen, darunter eine, die fast 90 ms erreichte.

Der nächste Anwendungsbenchmark besteht aus einer über SysBench gemessenen Percona MySQL OLTP-Datenbank. In dieser Konfiguration verwenden wir eine Gruppe von Lenovo ThinkServer RD630 als Datenbank-Clients und die Datenbankumgebung wird auf einem einzigen Laufwerk gespeichert. Dieser Test misst die durchschnittliche TPS (Transaktionen pro Sekunde), die durchschnittliche Latenz sowie die durchschnittliche 99. Perzentil-Latenz über einen Bereich von 2 bis 32 Threads. Percona und MariaDB verwenden die Flash-fähigen Anwendungs-APIs von Fusion-io in den neuesten Versionen ihrer Datenbanken, obwohl wir für diesen Vergleich jedes Gerät in seinen „alten“ Blockspeichermodi testen.

In unserem durchschnittlichen Transaktions-pro-Sekunde-Benchmark misst der Micron M510DC einen anfänglichen IOPS von 165.87 und mit 1,012.5 IOPS im Terminal. Mit diesen Ergebnissen landete es auf dem letzten Platz der Vergleichsliste und hinter seinen M500DC-480-GB-Brüdern, was nicht überraschend war.

Beim Übergang zu unserem Sysbench Average Latency Benchmark verzeichnete der M510DC einen Bereich von etwa 12.0 ms bis 31.60 ms bei 32T. Der Toshiba HK3R2 bleibt mit einem Spitzenwert von knapp über 19 ms immer noch der Spitzenreiter.

Während unseres Worst-Case-MySQL-Latenzszenarios verzeichnete der M510DC im Terminal 72.16 ms und belegte damit den letzten Platz in der Rangliste. Der Spitzenreiter in diesem Benchmark war der Samsung 845DC EVO mit 48.36 ms.

Das Microsoft SQL Server OLTP-Testprotokoll von StorageReview verwendet den aktuellen Entwurf des Benchmark C (TPC-C) des Transaction Processing Performance Council, einen Online-Transaktionsverarbeitungs-Benchmark, der die Aktivitäten in komplexen Anwendungsumgebungen simuliert. Der TPC-C-Benchmark kommt der Messung der Leistungsstärken und Engpässe der Speicherinfrastruktur in Datenbankumgebungen näher als synthetische Leistungsbenchmarks. Unser SQL Server-Protokoll verwendet eine SQL Server-Datenbank mit 685 GB (Maßstab 3,000) und misst die Transaktionsleistung und Latenz mit einer VU-Last von 30,000.

Beim Betrachten der SQL Server-Ausgabe maß das M510DC 6,230.177 TPS (letzter Platz unter den Vergleichsgeräten), während sein M500DC-Bruder 6,283.896 TPS meldete (der „FW-Fix“ weist auf einen Firmware-Fix hin, den wir während unserer Überprüfung des Laufwerks implementieren mussten). Der Spitzenreiter war hier der Toshiba HK3R2 mit 6,309.7 TPS

Die Ergebnisse unserer durchschnittlichen Latenz unter einer 30 VU des M510DC zeigten 67.0 ms, was knapp hinter dem Samsung 845DC EVO 480 GB lag. Das andere Micron-Laufwerk hatte mit 32.0 ms weniger als die Hälfte der Latenz.

Synthetische Workload-Analyse

Unsere synthetischen Benchmark-Protokolle Jeder beginnt mit der Vorkonditionierung des Zielspeichers in einen stabilen Zustand mit der gleichen Arbeitslast, die zum Testen des Geräts verwendet wird. Der Vorkonditionierungsprozess nutzt eine hohe Last von 16 Threads mit einer ausstehenden Warteschlange von 16 pro Thread.

• Vorkonditionierung und primäre stationäre Tests:
• Durchsatz (Lese- und Schreib-IOPS-Aggregat)
• Durchschnittliche Latenz (Lese- und Schreiblatenz insgesamt gemittelt)
• Maximale Latenz (Spitzen-Lese- oder Schreiblatenz)
• Latenz-Standardabweichung (Lese- und Schreib-Standardabweichung insgesamt gemittelt)

Sobald die Vorkonditionierung abgeschlossen ist, wird jedes verglichene Gerät über mehrere Thread-/Warteschlangentiefenprofile hinweg getestet, um die Leistung bei leichter und starker Nutzung zu zeigen. Unsere synthetische Workload-Analyse für den M510DC verwendet 4K- und 8K-Profile, die in Herstellerspezifikationen und Benchmarks weit verbreitet sind.

• 4k-Profil
  • 100 % Lesen und 100 % Schreiben
• 8K-Profil
  • 70 % lesen, 30 % schreiben
  • 100 % 8K

In unserem Durchsatz-Benchmark lag das Micron M510DC-Laufwerk im ersten Teil des Tests bei rund 58,000 IOPS und erreichte am Ende des Benchmarks schließlich 24,164 IOPS und belegte damit den zweiten Platz.

Bei der Betrachtung der durchschnittlichen Latenz setzte der Micron M510DC seine gute Leistung fort, da er nie die 11-ms-Marke überschritt (10.6 ms im Terminal). Sein Micron-Bruder, der M500DC, war hier mit deutlichem Abstand der Spitzenreiter.

Beim Übergang zu unserem maximalen Latenz-Benchmark zeigte der M510DC Latenzspitzen, die nur wenige Male die 100-ms-Marke erreichten. Am Ende des Tests erreichte es 81.031 ms und lag damit im Mittelfeld.

Der Micron M510DC erzielte in unserem Standardabweichungstest gute Ergebnisse, da er in den letzten Phasen des Tests mit der Latenzmarke von 7 bis 8 ms liebäugelte. Damit landete er erneut im Mittelfeld der Bestenliste, während der M500DC erneut den ersten Platz belegte.

Sobald die Laufwerke konditioniert wurden, durchlaufen wir mit ihnen unsere primären synthetischen 4K-Benchmarks (16 Threads, 16 Warteschlangen, 100 %). Hier erzielte die Micron M510DC SSD recht gute Ergebnisse. In unserem Durchsatztest wurden ordentliche 23,917 IOPS beim Schreiben und 73,206 IOPS beim Lesen gemessen. Mit beiden Zahlen gehört es zu unseren Spitzenreitern.

Beim Übergang zur durchschnittlichen Latenz verzeichnete der M510DC 10.702 ms beim Schreiben und 3.496 ms beim Lesen und platzierte sich damit an der Spitze der Gruppe und knapp vor seinem M500DC-Bruder (6.906 ms beim Schreiben, 3.513 ms beim Lesen).

Der M510DC musste bei der Betrachtung der maximalen Latenz einen kleinen Rückschlag hinnehmen, da er mit 30.336 ms die höchste gemessene Spitzenlesegeschwindigkeit aufwies, beim Schreiben jedoch besser abgeschnitten hat (101.194 ms). Der Spitzenreiter war hier der Toshiba HK3R2 mit 20.13 ms Lesen und 101.00 ms Schreiben.

Ein Blick auf die Standardabweichung des M510DC bei der 4K-Latenz ergab Schreib- und Lesezeiten von 8.079 ms bzw. 2.256 ms. Die andere Light-Enterprise-Festplatte von Micron erzielte hervorragende 5.836 ms beim Schreiben und 1.674 ms beim Lesen.

Unser nächster Satz von Vorkonditionierungs-Workloads verwendet 8K-Übertragungen mit einem Verhältnis von 70 % Lesevorgängen und 30 % Schreibvorgängen. Im Durchsatzszenario zeigte der M510DC eine gute Anfangsgeschwindigkeit ab 41,719 IOPS (besser als der M500DC), schwächelte jedoch im Terminal mit nur 18,466 IOPS.

Berechnungen der durchschnittlichen Latenz für die 8k 70/30-Vorkonditionierung zeigen, dass der M510DC wieder ordentliche Anfangswerte aufweist, obwohl er nach und nach die Spitze bei 13.86 ms erreichte und damit am Schlusslicht landete.

In unserem Benchmark zur maximalen Latenz verzeichnete der M510DC eine anfängliche Spitzenlatenz von 41.6 ms, die bis zum Ende des Benchmarks allmählich auf fast 73.63 ms anstieg und damit einen unteren Platz unter den Spitzenreitern einnahm (und knapp über dem M500DC). Der Spitzenreiter war hier die Samsung 845DC 480GB SSD.

Unser letzter Vorkonditionierungstest befasst sich mit der Standardabweichung. Im ersten Teil des Benchmarks schwankte der M510DC um die 5 ms und endete mit etwa 12 ms in den Terminal-Warteschlangen, was deutlich mehr war als der Rest der Gruppe.

Nachdem die Laufwerke nun vorkonditioniert sind, haben wir die Micron M510DC SSD unserem 8K-70/30-Durchsatz-Benchmark unterzogen, der die Arbeitslastintensität von 2 Threads und 2 Warteschlangen bis zu 16 Threads und 16 Warteschlangen variiert. In unserem Durchsatz-Benchmark erzielte der M510DC einen Bereich von 12,572 IOPS bis 18,145 IOPS und landete damit am Ende der Bestenliste.

Durchschnittliche Latenzberechnungen für die 8k 70/30-Vorkonditionierung zeigen, dass der M510DC in 0.31T/14.1Q einen Bereich von 16 ms bis 16 ms hat.

In unserem Test zur maximalen Latenz lag das neue Micron-Laufwerk mit einem Bereich von 21.11 ms bei 2T/2Q und 84.64 bei 16T/16Q im Mittelfeld und lag damit knapp über dem M500DC. Spitzenreiter war hier das Samsung 845DC EVO.

In unserem letzten Benchmark-Test des Tests schauen wir uns noch einmal die Standardabweichung an. Hier hat der M510DC eine Leistung gemessen, die ihn mit 0.75 ms bei 2T/2Q und 11.89 ms im Terminal am Schlusslicht platziert.

Fazit

Die M510DC Enterprise-SSDs von Micron richten sich an die Einsteigergruppe der Unternehmen und nutzen die Erfahrung des Unternehmens in den Bereichen NAND-Engineering, -Fertigung und XPERT-Technologie. Letztere umfasst Verbesserungen der Speicherarchitektur zur Verbesserung der SSD-Leistung und -Zuverlässigkeit. Das neue Laufwerk von Micron ist sogar noch kostengünstiger als das vorherige M500DC-Laufwerk, da es vor allem auf Zuverlässigkeit und Erschwinglichkeit statt auf Leistung setzt. Die Hauptaufgaben des M510DC bestehen im Allgemeinen aus Szenarien, in denen lesezentrierte, sequentielle Arbeitslasten erforderlich sind. Einer der attraktiveren Aspekte dieser Laufwerksreihe ist ihr breites Spektrum an Enterprise-Funktionen, einschließlich des Schutzes vor Stromausfällen, die bei kostengünstigen Enterprise-SSDs wie diesen selten zu finden sind und schon gar nicht bei vielen Client-SSDs, die manchmal einen solchen bieten Weg in diese Art von Arbeitsbelastung.

Beim Blick auf die Leistung gab es beim M510DC keine Überraschungen, denn es war klar, dass das Hauptaugenmerk des Laufwerks viel mehr auf niedrigen Kosten, Datenintegrität und zuverlässiger Funktionalität liegt. Micron ist sich dessen bewusst und macht sich keine Illusionen darüber, dass es sich um ein leistungsstarkes Enterprise-Laufwerk handelt, da das Unternehmen es nicht als solches konzipiert hat. Allerdings schnitt es bei einigen unserer Arbeitslasten ziemlich gut ab und manchmal sogar besser als seine teureren Brüder, das M500DC. Bei der Betrachtung der Anwendungsleistung zeigte der M510DC in unseren Benchmarks Ergebnisse, die seinem Preis entsprachen. Beispielsweise erzielte der Micron M510DC in der MarkLogic NoSQL-Datenbankumgebung und in den SysBench-Tests Zahlen, die ihn in jeder Kategorie an das Ende der Bestenliste brachten, mit Ausnahme der durchschnittlichen Gesamtlatenz, wo er knapp über seinen M500DC-Brüdern lag.

Als wir zu unseren synthetischen Tests wechselten, begannen die Dinge etwas, beginnend mit den 4K-Vorkonditionierungs-Benchmarks, die sich aus 100 % Lese- und 100 % Schreib-Workloads zusammensetzten. Berechnet man den Durchsatz in diesem Szenario, bewegte sich die neue Micron SSD während des ersten Teils der Arbeitslast um die 58,000 IOPS-Marke und erreichte am Ende des Benchmarks schließlich 24,164 IOPS für den dritten Platz. Die Latenz zeigte ähnliche Ergebnisse, da sie nur in den 11-ms- und 100-ms-Zonen für durchschnittliche bzw. maximale Messwerte Spitzenwerte erreichte. Nach der Vorkonditionierung setzte die M510DC-SSD ihre guten Ergebnisse fort, einschließlich der Gesamtleistung, bei der sie 23,917 IOPS beim Schreiben und 73,206 IOPS beim Lesen maß, womit sie sich an die Spitze der Rangliste setzte. Diese Ergebnisse spiegelten sich auch bei der Betrachtung der Latenz wider.

Micron hat eine der bislang kostengünstigsten Enterprise-Festplatten auf den Markt gebracht, die für eine noch geringere Arbeitslast geeignet ist als die M500DC. Viele Unternehmen sind auf der Suche nach dem bestmöglichen IOPS/Dollar und der M510DC ist in dieser Hinsicht sicherlich eine praktikable Option. In Kombination mit den Datenintegritätsfunktionen wird die M510DC immer noch überzeugend sein, insbesondere im Vergleich zu den Client-SSDs, die dafür berüchtigt sind, allein aufgrund des Preises in diesen Bereich vorzudringen, oft jedoch ohne die Datenintegritätsfunktionen der Enterprise-Klasse.

Vorteile

• Enterprise-Funktionsumfang zu sehr geringen Kosten
• Hochwertiges Design und Herstellung von Micron
• Bessere Alternative für Workloads von Einstiegsunternehmen als Client-SSDs

Nachteile

• Die Gesamtleistung ist nicht ganz beeindruckend

Fazit

Mit den hauseigenen Komponenten von Micron sowie den Enterprise-Funktionen ist die M510DC eine gut gebaute, kostengünstige Reihe von Enterprise-Laufwerken, die sich ideal für Unternehmen eignen, denen Datenintegrität und Zuverlässigkeit wichtiger sind als herausragende Leistung.

Micron 510DC Produktseite

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