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Revisión de SSD empresarial Micron M500DC

Micron M500DC

Micron anunció hoy la disponibilidad de su nuevo SSD empresarial M500DC, un SSD empresarial liviano diseñado y fabricado completamente internamente por Micron a un precio diseñado para facilitar la adopción de flash. Al igual que su primo M500, el M500DC está construido con flash MLC de 20nm de Micron y se ofrece con una interfaz SATA. El gran cambio es que el nuevo M500DC aumenta la resistencia del M500, garantizando dos llenados de unidades por día durante cinco años y un tiempo medio entre fallas de 2 millones de horas. Las cifras de resistencia son suficientes para cumplir con casos de uso empresarial con menos escrituras que aún necesitan protección avanzada de rutas de datos y características como protección contra fallas de energía.


Micron anunció hoy la disponibilidad de su nuevo SSD empresarial M500DC, un SSD empresarial liviano diseñado y fabricado completamente internamente por Micron a un precio diseñado para facilitar la adopción de flash. Al igual que su primo M500, el M500DC está construido con flash MLC de 20nm de Micron y se ofrece con una interfaz SATA. El gran cambio es que el nuevo M500DC aumenta la resistencia del M500, garantizando dos llenados de unidades por día durante cinco años y un tiempo medio entre fallas de 2 millones de horas. Las cifras de resistencia son suficientes para cumplir con casos de uso empresarial con menos escrituras que aún necesitan protección avanzada de rutas de datos y características como protección contra fallas de energía.

Al igual que sus otros SSD, el M500DC de Micron aprovecha sus capacidades de ingeniería y fabricación de SSD para aprovechar la integración profunda entre los componentes y aprovechar las economías de escala. Además de emplear 20nm MLC NAND de Micron, el M500DC utiliza DDR3 DRAM y serial NOR flash de Micron. Un controlador Marvell con firmware personalizado alimenta la unidad. El M500DC también utiliza la arquitectura Redundant Array of Independent NAND (RAIN) de la compañía para extender la vida útil de MLC NAND al alinear granularmente los puntos de lectura y escritura NAND para proporcionar una gestión de rendimiento y desgaste ajustada. La arquitectura de RAIN también proporciona una capa adicional de metadatos adicionales de paridad y corrección de errores para la integridad de los datos.

Además de RAIN, el paquete de tecnología XPERT SSD y firmware personalizado de Micron incluye DataSAFE, una función de protección de datos que registra la dirección de bloque lógico (LBA) del host de destino de los datos en movimiento como parte del esquema de metadatos del M500DC para garantizar que los datos lleguen a su destino previsto. destino a pesar de las interrupciones a lo largo de la ruta.

El Micron M500DC viene en capacidades de hasta 800 GB. Nuestras unidades de revisión incluyen capacidades de 480 GB y 800 GB.

Especificaciones del SSD empresarial Micron M500DC

  • Capacidades: 120GB, 240GB, 480GB, 800GB
  • Factor de forma: 1.8 pulgadas, 5 mm de altura z y 2.5 pulgadas, 7 mm de altura z
  • Controlador: Marvel
  • Tipo de medio: 20nm MLC NAND
  • Interfaz: SATA 6Gb/s (SATA III)
  • Choque operativo: 1500 G/1 ms
  • Vibración de funcionamiento: 10-500 Hz a 3.1 G
  • Trabajadora
    • 120 GB: 0.5 PB de bytes totales escritos
    • 240 GB: 1.0 PB de bytes totales escritos
    • 480 GB: 1.9 PB de bytes totales escritos
    • 800 GB: 1.9 PB de bytes totales escritos
    • Drive Fills: 2 por día durante 5 años
    • MTTF: 2 millones de horas de dispositivo
  • Lectura/escritura secuencial @ 128K: 425/375 MB/s
  • Lectura/escritura aleatoria @ 4K: 65/35K IOPS
  • Potencia
  • Inactivo/En espera/Sueño: 200mW
  • Promedio activo: 200 mW, 250 mW, 300 mW, 325 mW
  • Máximo activo (128k secuencial): 4.0 W, 5.0 W, 6.0 W, 6.3 W
  • Conjunto de funciones XPERT (RAIN, ARM/OR, ReCAL, eDPP)
  • Temperatura de funcionamiento: 0°C a +70°C
  • Peso: <142g

Diseño y construcción

El Micron M500DC Enterprise SSD presenta un estilo y color de chasis actualizados del Micron M500, lo que da como resultado una unidad que se parece más al P400M de la compañía que al M500.

El Micron M500DC utiliza NAND de 20nm de Micron, así como DDR3 DRAM y flash NOR serie de la empresa.

Los condensadores integrados almacenan energía para que la unidad envíe cualquier comando de ESCRITURA pendiente a la memoria persistente en caso de una pérdida de energía inesperada.

Antecedentes de prueba y comparables

La Laboratorio de pruebas de StorageReview Enterprise proporciona una arquitectura flexible para realizar pruebas comparativas de dispositivos de almacenamiento empresarial en un entorno comparable al que encuentran los administradores de SAN en implementaciones reales. El Enterprise Test Lab incorpora una variedad de servidores, redes, acondicionamiento de energía y otra infraestructura de red que permite a nuestro personal establecer condiciones del mundo real para medir con precisión el rendimiento durante nuestras revisiones.

Incorporamos estos detalles sobre el entorno de laboratorio y los protocolos en las revisiones para que los profesionales de TI y los responsables de la adquisición de almacenamiento puedan comprender las condiciones en las que hemos logrado los siguientes resultados. El fabricante del equipo que estamos probando no paga ni supervisa ninguna de nuestras revisiones. Detalles adicionales sobre el Laboratorio de pruebas de StorageReview Enterprise y una descripción general de sus capacidades de red están disponibles en esas respectivas páginas.

El Micron M500DC utiliza Micron 20nm MLC NAND y un controlador Marvell con una interfaz SATA 6.0Gb/s. SSD comparables para esta revisión:

  • Samsung SSD 840 Pro (512 GB, controlador MCX de 300 núcleos Samsung de 3 MHz, Flash NAND de alternancia Samsung 2x nm, SATA de 6.0 Gb/s)
  • Samsung SM843 (240 GB, controlador MCX de 300 núcleos Samsung de 3 MHz, Flash NAND de alternancia Samsung 2x nm, SATA de 6.0 Gb/s)
  • Almacenamiento inteligente CloudSpeed ​​1000E (400 GB, controlador Marvell 9187, 19 nm Toshiba MLC NAND, 6.0 Gb/s SATA)
  • Micra M500 960GB (960 GB, controlador Marvell 9187, Micron 20nm MLC NAND, 6.0 Gb/s SATA)
  • Micras P400m (400 GB, controlador Marvell 9187, Micron 25nm MLC NAND, 6.0 Gb/s SATA)
  • Intel SSD DC S3500 (480 GB, controlador Intel PC29AS21CA0, Intel 20nm MLC NAND, 6.0 Gb/s SATA)
  • Intel SSD DC S3700 (200 GB, controlador Intel PC29AS21CA0, Intel 25nm MLC NAND, 6.0 Gb/s SATA)

Los SSD empresariales SAS y SATA se comparan en nuestra plataforma de pruebas empresariales de segunda generación basada en un Lenovo Think Server RD630. Esta plataforma de prueba incluye el hardware de interconexión más reciente, como el LSI 9207-8i HBA, así como optimizaciones de programación de E/S orientadas al mejor rendimiento flash. Para puntos de referencia sintéticos, utilizamos FIO versión 2.0.10 para Linux y versión 2.0.12.2 para Windows.

  • 2 x Intel Xeon E5-2620 (2.0 GHz, caché de 15 MB, 6 núcleos)
  • Chipset Intel C602
  • Memoria: 16 GB (2 x 8 GB) 1333 Mhz DDR3 RDIMM registrados
  • Windows Server 2008 R2 SP1 de 64 bits, Windows Server 2012 estándar, CentOS 6.3 de 64 bits
    • SSD de arranque Micron RealSSD P100e de 400 GB
  • LSI 9211-4i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA (para SSD de arranque)
  • LSI 9207-8i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA (para pruebas comparativas de SSD o HDD)
  • Adaptador Mellanox ConnectX-3 10GbE PCIe 3.0
  • Adaptador Mellanox ConnectX-3 InfiniBand PCIe 3.0

Análisis de la carga de trabajo de la aplicación

Para comprender las características de rendimiento de los dispositivos de almacenamiento empresarial, es esencial modelar la infraestructura y las cargas de trabajo de las aplicaciones que se encuentran en los entornos de producción en vivo. Nuestros primeros tres puntos de referencia del Micron M500DC son, por lo tanto, el Evaluación comparativa de almacenamiento de base de datos NoSQL de MarkLogicRendimiento de MySQL OLTP a través de SysBench y Rendimiento de OLTP de Microsoft SQL Server con una carga de trabajo de TCP-C simulada.

Nuestro entorno de base de datos NoSQL MarkLogic requiere grupos de cuatro SSD con una capacidad utilizable de al menos 200 GB, ya que la base de datos NoSQL requiere aproximadamente 650 GB de espacio para sus cuatro nodos de base de datos. Nuestro protocolo utiliza un host SCST y presenta cada SSD en JBOD, con uno asignado por nodo de base de datos. La prueba se repite en 24 intervalos, lo que requiere entre 30 y 36 horas en total para los SSD de esta clase. MarkLogic registra la latencia promedio total, así como la latencia de intervalo para cada SSD.

El Micron M500DC quedó sustancialmente por detrás de los SSD MLC líderes en su clase de SanDisk e Intel, así como del Samsung SSD 840 Pro centrado en el consumidor con una latencia promedio general de 13.729 ms. Pudo adelantarse al Samsung SM843 y al Seagate SSD 600 Pro, así como al M500 centrado en el cliente de la misma capacidad.

Los resultados de latencia para la mayoría de las operaciones durante la evaluación comparativa de NoSQL se mantuvieron en 60 ms o menos; sin embargo, el M500DC experimentó una cantidad moderada de picos de latencia que generalmente ocurrieron durante las operaciones de escritura del diario.

El siguiente punto de referencia de la aplicación consiste en una base de datos Percona MySQL OLTP medida a través de SysBench. En esta configuración, usamos un grupo de Lenovo ThinkServer RD630s como clientes de base de datos y el entorno de base de datos almacenado en una sola unidad. Esta prueba mide el promedio de TPS (transacciones por segundo), la latencia promedio y la latencia promedio del percentil 99 en un rango de 2 a 32 subprocesos. Percona y MariaDB están utilizando las API de aplicaciones compatibles con flash Fusion-io en las versiones más recientes de sus bases de datos, aunque para los fines de esta comparación, probamos cada dispositivo en sus modos de almacenamiento en bloque "heredados".

El Micron M500DC se mantuvo en el medio del paquete a lo largo de la evaluación comparativa de MySQL, terminando en casi 1,197 transacciones por segundo con la carga de trabajo más difícil de 32 subprocesos.

El M500DC mantuvo los resultados de latencia promedio dentro de la mitad superior de los comparables durante el benchmark de MySQL.

En nuestro peor escenario de latencia de MySQL, el Micron M500DC logró el tercer lugar en general.

Protocolo de prueba OLTP de Microsoft SQL Server de StorageReview emplea el borrador actual del Benchmark C (TPC-C) del Transaction Processing Performance Council, un benchmark de procesamiento de transacciones en línea que simula las actividades que se encuentran en entornos de aplicaciones complejos. El punto de referencia TPC-C se acerca más que los puntos de referencia de rendimiento sintéticos para medir las fortalezas de rendimiento y los cuellos de botella de la infraestructura de almacenamiento en entornos de bases de datos. Nuestro protocolo de SQL Server utiliza una base de datos de SQL Server de 685 GB (escala de 3,000) y mide el rendimiento transaccional y la latencia con una carga de 30,000 XNUMX VU.

En nuestra prueba de SQL Server, Micron M500DC y M500 quedaron rezagados por un margen significativo, quedando por debajo del Samsung SSD 840 Pro y las ofertas de Intel y SanDisk líderes en su clase.

Actualización 5 / 13 / 2014:

Trabajando en estrecha colaboración con el equipo de StorageReview, Micron pudo aislar rápidamente un cuello de botella a nivel de sistema en nuestra plataforma de prueba de Windows Server 2012 SQL Server y proporcionar una solución de manera proactiva, que ahora se está integrando en el firmware del M500DC. Cuando se volvió a probar en el mismo entorno, la solución eliminó el cuello de botella. Con el firmware más nuevo, el M500DC llegó con el TPS más alto en el grupo SATA, solo por detrás del SAS SanDisk Optimus Eco.

Cambiando nuestro enfoque a la latencia promedio general, vamos a ver qué tan lejos están el Micron M500DC y el M500. Mientras que las ofertas de SanDisk e Intel compiten en el rango de 19 a 464 ms, el Micron M500DC llegó con una latencia exponencialmente más alta que mide 8,121 ms. Esto fue mejor que el M500 centrado en el cliente, que midió una latencia promedio de 75,916 75 ms o XNUMX segundos en esta carga de trabajo.

Actualización 5/13/2014: con el firmware más reciente aplicado al M500DC, la latencia mejoró drásticamente a un promedio de 32 ms, liderando el grupo comparable de SATA.

Análisis de carga de trabajo sintético

Nuestros protocolos de referencia sintéticos cada uno comienza preacondicionando el almacenamiento de destino en estado estable con la misma carga de trabajo que se usará para probar el dispositivo. El proceso de preacondicionamiento utiliza una carga pesada de 16 subprocesos con una cola pendiente de 16 por subproceso.

Pruebas de preacondicionamiento y de estado estacionario primario:

  • Rendimiento (lectura+escritura de IOPS agregado)
  • Latencia promedio (latencia de lectura y escritura promediadas juntas)
  • Latencia máxima (máxima latencia de lectura o escritura)
  • Desviación estándar de latencia (desviación estándar de lectura+escritura promediada)

Una vez que se completa el preacondicionamiento, cada dispositivo que se compara se prueba en múltiples perfiles de profundidad de subprocesos/colas para mostrar el rendimiento con un uso ligero y pesado. Nuestro análisis de carga de trabajo sintético para Micron M500DC utiliza perfiles de 4k, 8k y 128k que se utilizan ampliamente en las especificaciones y puntos de referencia del fabricante.

  • Perfil 4k
    • 100 % de lectura y 100 % de escritura
  • Perfil 8K
    • 70% lectura, 30% escritura
    • 100% 8K

Durante el proceso de preacondicionamiento, el Micron M500DC emergió rápidamente como el de mejor desempeño entre las unidades comparables a medida que se acercaba al estado estable cerca de 37,000 XNUMX IOPS.

El desempeño líder del Micron M500DC durante el preacondicionamiento de 4k también extendió la latencia promedio, donde el M500DC emergió con la latencia general más baja después de la primera hora.

El Micron M500DC mantuvo sus valores máximos de latencia dentro de los tres mejores comparables durante el preacondicionamiento 4k, quedando justo detrás del Micron P400M y el DC S3700 de Intel.

Nuestro gráfico de resultados de desviación estándar del proceso de preacondicionamiento de 4k continúa con el sólido rendimiento del M500DC con transferencias aleatorias de 4k, acercándose a 5.8 ms en estado estable.

Con el preacondicionamiento de 4k completo, el Micron M500DC pudo alcanzar 72,820 37,041 IOPS para operaciones de lectura y 4 500 IOPS para operaciones de escritura durante el perfil de XNUMXk. Estos resultados de rendimiento colocan al MXNUMXDC en la parte superior de nuestros comparables.

En estado estable, el M500DC de Micron promedió 3.51 ms de latencia para operaciones de lectura y 6.91 ms para operaciones de escritura. Ambos resultados colocan nuevamente al M500DC en la parte superior de nuestros comparables.

La latencia de lectura máxima registrada durante el punto de referencia de 4k del M500DC fue de 21.75 ms, empatado en el segundo lugar más bajo entre los comparables. La latencia de escritura máxima de 500k del M4DC se limitó a 49.44 ms, la mejor de su clase hasta la fecha.

El cálculo de la desviación estándar de los resultados de latencia de 4k demuestra la estricta tolerancia de latencia del M500DC, aunque no logró los mejores resultados generales con esta medición.

Después del estallido inicial de rendimiento durante el preacondicionamiento para transferencias de 8k y una carga de trabajo del 70 % de operaciones de lectura y el 30 % de operaciones de escritura, el M500DC se ubicó en el tercer lugar en cuanto a rendimiento.

La latencia promedio del Micron M500DC se acercó a los 11 ms durante el preacondicionamiento para el perfil 8k 70/30.

Los resultados de latencia máxima de 8k 70/30 durante el preacondicionamiento no revelaron ningún punto problemático significativo para el M500DC, que continuó con su rendimiento sólido pero no líder entre los comparables.

Los cálculos de la desviación estándar durante el proceso de preacondicionamiento de 8k 70/30 muestran que el M500DC se acerca a los 7.5 ms en estado estable.

Con el preacondicionamiento de 8k 70/30 completo, el Micron M500DC mantuvo un resultado general de tercer lugar en rendimiento y no experimentó ninguna caída de rendimiento en el rango de recuentos de subprocesos y profundidades de cola utilizadas durante este perfil.

El resultado de rendimiento del tercer lugar del Micron M500DC se repitió durante nuestras mediciones de latencia promedio durante el perfil 8k 70/30.

Los resultados de latencia máxima del protocolo 8k 70/30 no revelan ningún punto problemático para el Micron M500DC, sin resultados superiores a 7.89 ms.

Nuestros cálculos de desviación estándar refuerzan el rendimiento de latencia constante del M500DC durante el perfil 8k 70/30.

 

Conclusión

El M500DC Enterprise SSD combina la experiencia de Micron en ingeniería y fabricación NAND, controladores Marvell y la pila de tecnología Micron XPERT. El M500DC se dirige al caso de uso de empresas livianas que generalmente consiste en tareas de arranque del servidor, actividades centradas en la lectura como la transmisión de medios u otro uso de aplicaciones que generalmente es de lectura intensiva. Las implementaciones del M500DC también obtienen una variedad de funciones empresariales, como protección contra fallas de energía, que no se encuentran en las unidades de bajo costo para clientes que a menudo se infiltran en este espacio.

Cuando se trata de estar a la altura de las afirmaciones de rendimiento de Micron, el M500DC no tiene problemas para igualar los resultados sintéticos calificados que anuncia Micron. Estos mostraron que el M500DC es un fuerte competidor en las cargas de trabajo 4k y 8k 70/30, pero nuestras pruebas de aplicaciones mostraron una imagen mixta. Durante nuestra carga de trabajo MarkLogic NoSQL, el Micron M500DC se quedó atrás de los comparables de SanDisk e Intel con una latencia 5.5 veces mayor. También quedó por debajo del popular Samsung SSD 840 Pro, al que algunos compradores empresariales han estado recurriendo en el segmento de mercado de lectura intensiva. Volviendo a nuestra prueba Sysbench MySQL TPC-C, el Micron M500DC quedó en el medio del paquete, nuevamente detrás de los modelos Intel y SanDisk.

Afortunadamente, en lo que respecta al rendimiento inicial irregular que vimos en SQL, Micron pudo identificar el problema y proporcionarnos el firmware beta para resolverlo. Tomará un poco de tiempo para que el firmware pase a GA, pero cuando lo hace, la diferencia es la noche y el día en ciertos entornos de Microsoft. Nuestros nuevos datos con firmware actualizado muestran que el M500DC se desempeña en la parte superior del paquete para SQL Server. También se espera que la unidad Micron sea menos costosa que algunos de los competidores en el espacio empresarial liviano, por lo que, según el costo, el M500DC también puede obtener un sólido beneficio de IOPS/$.

Ventajas

  • Sólidos resultados en toda nuestra gama de benchmarks sintéticos, particularmente con transferencias 4k
  • Precio de valor
  • Componentes de calidad
  • Actualización 5/13/2014: Fantástico rendimiento de SQL Server

Contras

  • Latencia increíblemente alta en las cargas de trabajo de SQL Server Actualización 5/13/2014: trabajando con StorageReview, Micron ha mejorado el rendimiento de SQL Server
  • Rastrea los comparables de Intel y SanDisk en las pruebas MarkLogic NoSQL

Lo más importante es...

El M500DC Enterprise SSD demuestra los recursos internos de ingeniería y fabricación de Micron, que en este caso crearon una unidad con componentes de calidad. Después de que Micron hiciera una corrección en el firmware de la unidad, ahora publica un fantástico rendimiento de SQL Server para igualar sus admirables resultados de referencia sintéticos.