Micron 5100 MAX SSD レビュー

今年の初め、Micron は新しい 5100 SSD ファミリのデータセンタードライブを発売しました。このファミリーには、ビデオストリーミングなどの読み取り集中型のワークロード用の ECO、遅延の影響を受けやすいトランザクションデータベース用の PRO、書き込み集中型のログアプリケーション用の MAX の XNUMX 種類のドライブがありました。 XNUMX月に ECOを見直しましたその結果、一部のワークロードではパフォーマンスが不足していましたが、最大 8 TB (HDD の代替として理想的) や FlexPro ファームウェアなどが提供されていることがわかりました。このレビューでは、5100 MAX を見ていきます。

MAX は、書き込み集中型のアプリケーション向けに特別に設計されており、ECO よりもはるかに高い耐久性を備えています。すべての 5100 シリーズには、AES-256 ビット暗号化と TCG エンタープライズ保護が組み込まれています。 MAX ドライブには、FIPS 140-2 検証も付属しています。他の 5100 シリーズと同様に、MAX は Micron の FlexPro ファームウェアを通じて最適化できます。

マイクロン 5100 MAX の仕様:

フォームファクタ: 2.5 インチ
NAND: マイクロン 3D eTLC
容量: 240GB、480GB、960GB、1.92TB、
インターフェース：SATA 6Gb / s
耐久性
- DWPD: 5
- TBW: 2.2-17.6PB
- MTTF: 2M
パフォーマンス
- シーケンシャル読み取りパフォーマンス (128K): 540MB/s
- シーケンシャル書き込みパフォーマンス (128K): 310-520MB/s
- ランダム読み取りパフォーマンス (4K): 93,000 IOPS
- ランダム書き込みパフォーマンス (4K): 48,000 ～ 74,000 IOPS

設計と構築

Micron 5100 MAX は ECO と非常によく似た設計を採用しており、実際、ほぼ同一です。ドライブはダークブルーのアルミニウムケースに収められており、前面の大部分を占める大きなステッカーにモデルや容量などの情報が記載されています。ドライブの背面はほとんど空白で、角には改ざん防止用の臭いが付いています。

カバーを外すと、上部に 8 つの Micron NAND パックを備えた PCB が現れます。

PCB の反対側には、さらに 8 つの NAND パックと Micron コントローラーおよび DRAM があります。

テストの背景と比較対象

この StorageReview エンタープライズテストラボは、管理者が実際の展開で遭遇するものと同等の環境でエンタープライズストレージデバイスのベンチマークを実施するための柔軟なアーキテクチャを提供します。エンタープライズテストラボには、さまざまなサーバー、ネットワーキング、電源調整、その他のネットワークインフラストラクチャが組み込まれており、スタッフが実際の条件を確立してレビュー中にパフォーマンスを正確に測定できるようになります。

ラボ環境とプロトコルに関するこれらの詳細をレビューに組み込み、IT プロフェッショナルとストレージ取得の責任者が次の結果を達成した条件を理解できるようにします。私たちのレビューは、私たちがテストしている機器のメーカーによって費用が支払われたり、監督されたりすることはありません。に関する追加の詳細 StorageReview エンタープライズテストラボとそのネットワーク機能の概要それぞれのページで入手できます。

このレビューの比較対象:

SATA および SAS ドライブの容量とパフォーマンスが向上するにつれて、StorageReview は個々の SSD に対するより積極的なテスト計画に軸足を移しました。このテストプロセスは NVMe 製品全体にも反映されるため、トップエンドでは製品のパフォーマンスが大きく異なる場合でも、比較プロセスが容易になります。このレビューでは、Micron MAX を Micron Eco および 1.92TB Toshiba HK4R、さらに高性能の基準点を設定するのに役立つ 3 つの追加の SAS1.2 製品と比較します。 XNUMXTB を超える容量を持つドライブがテストラボにさらに多く入ってくるため、引き続きこのグループに同等のドライブを追加していきます。

アプリケーションのワークロード分析

エンタープライズストレージデバイスのパフォーマンス特性を理解するには、実際の運用環境で見られるインフラストラクチャとアプリケーションのワークロードをモデル化することが不可欠です。したがって、Micron 5100 MAX の最初のベンチマークは次のとおりです。 SysBench による MySQL OLTP のパフォーマンスと Microsoft SQL Server OLTP のパフォーマンスシミュレートされた TCP-C ワークロードを使用します。アプリケーションのワークロードでは、各ドライブで 2 ～ 4 個の同一に構成された VM が実行されます。

SQLサーバーのパフォーマンス

各 SQL Server VM は 100 つの vDisk で構成されています。ブート用の 500 GB ボリュームと、データベースとログファイル用の 16 GB のボリュームです。システムリソースの観点から、各 VM に 64 個の vCPU、XNUMX GB の DRAM を構成し、LSI Logic SAS SCSI コントローラーを活用しました。以前にテストした Sysbench ワークロードはストレージ I/O と容量の両方でプラットフォームを飽和させましたが、SQL テストではレイテンシーのパフォーマンスを調べています。

このテストでは、Windows Server 2014 R2012 ゲスト VM 上で実行される SQL Server 2 を使用し、Dell の Benchmark Factory for Databases によって負荷がかかります。 StorageReview の Microsoft SQL Server OLTP テストプロトコルは、複雑なアプリケーション環境で見られるアクティビティをシミュレートするオンライントランザクション処理ベンチマークである、トランザクション処理パフォーマンス評議会のベンチマーク C (TPC-C) の最新草案を採用しています。 TPC-C ベンチマークは、データベース環境におけるストレージインフラストラクチャのパフォーマンスの強みとボトルネックを測定するのに、合成パフォーマンスベンチマークよりも近くなります。このレビューの SQL Server VM の各インスタンスは、333GB (1,500 スケール) SQL Server データベースを使用し、15,000 人の仮想ユーザーの負荷の下でトランザクションパフォーマンスと待機時間を測定しました。

SQL Server テスト構成 (VM ごと)

Windows Serverの2012 R2
ストレージフットプリント: 600GB 割り当て、500GB 使用
SQL Serverの2014
- データベースのサイズ: 1,500 スケール
- 仮想クライアント負荷: 15,000
- RAMバッファ: 48GB
テスト時間: 3 時間
- 2.5時間のプレコンディショニング
- 30 分のサンプル期間

SQL Server の出力を見ると、5100 MAX の個別スコアは 2,440.9 ～ 2,565.4 TPS の範囲で最も低く、合計スコアも 5,006.2 TPS でした。

平均レイテンシでは、5100 MAX が再び最下位となり、個々の VM は 1,107 ミリ秒と 1,404 ミリ秒となり、合計スコアは 1,256 ミリ秒でした。

システムベンチのパフォーマンス

次のアプリケーションベンチマークは次のもので構成されます。 Percona MySQL OLTP データベース SysBench 経由で測定。このテストでは、平均 TPS (99 秒あたりのトランザクション数)、平均レイテンシ、平均 XNUMX パーセンタイルレイテンシも測定します。

各システムベンチ VM は 92 つの vDisk で構成されています。447 つはブート用（約 270 GB）、もう 16 つは事前構築済みデータベース用（約 60 GB）、XNUMX 番目はテスト対象データベース用（XNUMX GB）です。システムリソースの観点から、各 VM に XNUMX 個の vCPU、XNUMX GB の DRAM を構成し、LSI Logic SAS SCSI コントローラーを活用しました。

Sysbench テスト構成 (VM ごと)

CentOS 6.3 64 ビット
Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
- データベーステーブル: 100
- データベースのサイズ: 10,000,000
- データベーススレッド: 32
- RAMバッファ: 24GB
テスト時間: 3 時間
- 2 スレッドのプリコンディショニングに 32 時間
- 1時間 32スレッド

5100 秒あたりの平均トランザクション数ベンチマークでは、424.4 MAX は、個々の VM の範囲が 445 TPS ～ 1,770.4 TPS、合計スコアが XNUMX TPS で、ECO 兄弟製品を上回るパフォーマンスを発揮することができました。

Sysbench VM の平均レイテンシを確認すると、個々の VM は 70.2 ミリ秒から 75.4 ミリ秒の間で測定され、合計では 72.3 ミリ秒となり、ほぼ下位になりました。

最悪の MySQL レイテンシシナリオ (99 パーセンタイルレイテンシ) に関しては、5100 MAX の方がわずかに優れており、個々の VM の範囲は 128.6 ミリ秒から 136.2 ミリ秒、合計スコアは 131.1 ミリ秒でした。

エンタープライズ総合ワークロード分析

フラッシュのパフォーマンスは、ドライブがワークロードに応じて調整されるにつれて変化します。つまり、フラッシュストレージは、各ワークロードの前に事前に調整する必要があります。 fio合成ベンチマークベンチマークが正確であることを確認するため。同等の各ドライブは、16 スレッドの高負荷とスレッドあたり 16 の未処理のキューで定常状態になるように事前調整されています。

プレコンディショニングおよび一次定常状態テスト:

スループット (読み取り+書き込み IOPS 合計)
平均レイテンシ (読み取りと書き込みのレイテンシを合わせて平均)
最大遅延 (ピーク読み取りまたは書き込み遅延)
レイテンシの標準偏差 (読み取りと書き込みの標準偏差を合わせて平均)

プリコンディショニングが完了すると、各デバイスは複数のスレッド/キューの深さプロファイルにわたって一定の間隔でテストされ、軽い使用状況と重い使用状況でのパフォーマンスが示されます。 RI SATA SSD の合成ワークロード分析は、8K 70/30 混合ランダムワークロードという 100 つのプロファイルに焦点を当てています。合成ワークロードは本番ワークロードで見られるアクティビティを XNUMX% 表すことはなく、ある意味で不正確に表現されていることを考慮することが重要です。現実世界では起こらないシナリオをドライブします。

8k
- 70% 読み取り/30% 書き込み

FIOホスト

Supermicro スーパーサーバー 2028U-TNR4T+
- デュアル Intel E5-2699 v3 CPU (2.3GHz、18 コア、45MB キャッシュ)
- 768GB RAM (32GB x 24 DDR4、CPU あたり 384GB)
- CentOS 7.2
- Supermicro AOC-S3008L-L8i HBA

当社の 8K ベンチマークでは、70% の読み取り操作と 30% の書き込み操作の比率が使用されます。スループットテストでは、Micron 5100 MAX が最初から最後までトップで動作し、最高 47,045 IOPS に達しました。

平均遅延を見ると、Micron 5100 MAX が再び最高のパフォーマンスを発揮し、僅差で他のドライブを上回りました。

最大遅延では、5100 MAX にいくつかの大きなスパイクが見られ、最終的に XNUMX 位になりました。

標準偏差を使用して、平均遅延を繰り返します。5100 MAX が他のドライブをわずかに上回って最高のパフォーマンスを発揮します。

結論

Micron 5100 MAX は、5100 シリーズの書き込み集中型で耐久性の高い SATA SSD です。 5100 MAX の容量は 240GB ～ 1.92TB です。 FlexPro ファームウェアが付属しており、ユーザーは使用方法をカスタマイズできます。すべての 5100 シリーズと同様に、MAX には AES-256 ビット暗号化と TCG エンタープライズ保護が組み込まれていますが、FIPS 140-2 検証も付属しています。

Micron 5100 MAX SSD は、シリーズの他のドライブよりも耐久性がはるかに優れていますが、アプリケーションのワークロード分析ではパフォーマンスの向上にはつながりませんでした。私たちのベンチマークでは、MAX の合計スコアは 5,006.2 TPS、SQL Server での遅延は 1,256 ミリ秒でした。 Sysbench のパフォーマンスは全体的に向上しており、合計スコアは 1,770.4 TPS、合計レイテンシは 72.3 ミリ秒、最悪のシナリオのレイテンシは 131.1 ミリ秒です。

また、ドライブのパフォーマンスがはるかに優れている Micron 5100 MAX の合成も検討しました。 8k 70/30 だけを見ると、5100 MAX がスループット、平均遅延、標準偏差の点で最高のパフォーマンスを発揮していることがわかりました。唯一のベンチマークは、MAX が XNUMX 位を獲得できず、最大遅延があり、ドライブが XNUMX 位になったことです。全体として、特定のテストではアプリケーションレベルのパフォーマンスに満足できませんでしたが、合成データは、このドライブが他の領域で可能性を秘めていることを示しています。

メリット