Micron 5100 MAX SSD 검토

올해 초 Micron은 새로운 5100 SSD 데이터 센터 드라이브 제품군을 출시했습니다. 이 제품군에는 비디오 스트리밍과 같은 읽기 집약적인 워크로드를 위한 ECO, 대기 시간에 민감한 트랜잭션 데이터베이스를 위한 PRO, 쓰기 집약적인 로깅 애플리케이션을 위한 MAX의 세 가지 유형의 드라이브가 있습니다. XNUMX월에 우리는 ECO를 검토했습니다, 일부 워크로드에서는 성능이 부족하지만 최대 8TB(HDD를 대체하기에 이상적임) 및 FlexPro 펌웨어와 같은 기능을 제공한다는 사실을 알게 되었습니다. 이 리뷰에서는 5100 MAX를 살펴보겠습니다.

MAX는 쓰기 집약적인 애플리케이션을 위해 특별히 설계되었으며 ECO보다 내구성이 훨씬 높습니다. 모든 5100 시리즈에는 AES-256비트 암호화 및 TCG 엔터프라이즈 보호 기능이 내장되어 있습니다. MAX 드라이브에는 FIPS 140-2 인증도 함께 제공됩니다. 나머지 5100 시리즈와 마찬가지로 MAX는 Micron의 FlexPro 펌웨어를 통해 최적화할 수 있습니다.

마이크론 5100 MAX 사양:

폼 팩터: 2.5인치
낸드: 마이크론 3D eTLC
용량: 240GB, 480GB, 960GB, 1.92TB,
인터페이스: SATA 6Gb/s
지구력
- DWPD: 5
- TBW: 2.2-17.6PB
- MTTF: 2만
퍼포먼스
- 순차 읽기 성능(128K): 540MB/s
- 순차 쓰기 성능(128K): 310-520MB/s
- 임의 읽기 성능(4K): 93,000 IOPS
- 임의 쓰기 성능(4K): 48,000-74,000 IOPS

설계 및 구축

Micron 5100 MAX는 ECO와 매우 유사한 디자인을 가지고 있으며 실제로 거의 동일합니다. 드라이브는 모델, 용량 등과 같은 정보가 있는 전면의 대부분의 공간을 차지하는 큰 스티커가 있는 진한 파란색 알루미늄 케이스에 들어 있습니다. 드라이브 뒷면은 대부분 비어 있으며 모서리에 변조 방지 악취가 있습니다.

덮개를 벗기면 상단에 8 마이크론 NAND 팩이 있는 PCB가 나타납니다.

PCB의 다른 쪽에는 8개의 NAND 팩과 Micron 컨트롤러 및 DRAM이 있습니다.

테스트 배경 및 유사 항목

The StorageReview 엔터프라이즈 테스트 랩 관리자가 실제 배포에서 경험하는 것과 유사한 환경에서 엔터프라이즈 스토리지 장치의 벤치마크를 수행하기 위한 유연한 아키텍처를 제공합니다. Enterprise Test Lab은 다양한 서버, 네트워킹, 전력 조절 및 기타 네트워크 인프라를 통합하여 직원이 실제 조건을 설정하여 검토 중에 성능을 정확하게 측정할 수 있도록 합니다.

랩 환경 및 프로토콜에 대한 이러한 세부 정보를 검토에 통합하여 IT 전문가와 스토리지 구입 책임자가 다음 결과를 달성한 조건을 이해할 수 있도록 합니다. 우리의 리뷰는 우리가 테스트하는 장비 제조업체에서 비용을 지불하거나 감독하지 않습니다. 에 대한 추가 세부 정보 StorageReview 엔터프라이즈 테스트 랩 그리고 네트워킹 기능 개요 해당 페이지에서 사용할 수 있습니다.

이 리뷰에 대한 비교:

SATA 및 SAS 드라이브의 용량과 성능이 증가함에 따라 StorageReview는 개별 SSD에 대한 보다 공격적인 테스트 방식으로 전환했습니다. 이 테스트 프로세스는 NVMe 제품에서도 미러링되므로 제품이 최상급에서 매우 다른 등급으로 작동하더라도 비교 프로세스가 더 쉬워집니다. 이 리뷰에서는 Micron MAX를 Micron Eco 및 1.92TB Toshiba HK4R과 비교하고 고성능 기준점을 설정하는 데 도움이 되는 추가 SAS3 제품 1.2개를 비교합니다. XNUMXTB 이상의 용량을 가진 더 많은 드라이브가 테스트 랩에 들어옴에 따라 우리는 계속해서 이 그룹에 유사한 드라이브를 추가할 것입니다.

애플리케이션 워크로드 분석

엔터프라이즈 스토리지 장치의 성능 특성을 이해하려면 라이브 프로덕션 환경에서 발견되는 인프라 및 애플리케이션 워크로드를 모델링하는 것이 필수적입니다. 따라서 Micron 5100 MAX에 대한 첫 번째 벤치마크는 SysBench를 통한 MySQL OLTP 성능 그리고 마이크로소프트 SQL 서버 OLTP 성능 시뮬레이션된 TCP-C 워크로드를 사용합니다. 애플리케이션 워크로드의 경우 각 드라이브는 2-4개의 동일하게 구성된 VM을 실행합니다.

SQL 서버 성능

각 SQL Server VM은 100개의 vDisk(부팅용 500GB 볼륨, 데이터베이스 및 로그 파일용 16GB 볼륨)로 구성됩니다. 시스템 리소스 관점에서 각 VM을 vCPU 64개, DRAM XNUMXGB로 구성하고 LSI Logic SAS SCSI 컨트롤러를 활용했습니다. Sysbench 워크로드는 이전에 스토리지 I/O 및 용량 모두에서 플랫폼을 포화 상태로 테스트했지만 SQL 테스트는 대기 시간 성능을 찾고 있습니다.

이 테스트는 Windows Server 2014 R2012 게스트 VM에서 실행되는 SQL Server 2를 사용하며 Dell의 Benchmark Factory for Databases에서 스트레스를 받습니다. StorageReview의 Microsoft SQL Server OLTP 테스트 프로토콜 복잡한 애플리케이션 환경에서 발견되는 활동을 시뮬레이트하는 온라인 트랜잭션 처리 벤치마크인 TPC-C(Transaction Processing Performance Council의 벤치마크 C) 최신 초안을 사용합니다. TPC-C 벤치마크는 합성 성능 벤치마크보다 데이터베이스 환경에서 스토리지 인프라의 성능 강점과 병목 현상을 측정하는 데 더 가깝습니다. 이 검토를 위한 SQL Server VM의 각 인스턴스는 333GB(1,500개 규모) SQL Server 데이터베이스를 사용하고 15,000명의 가상 사용자 로드에서 트랜잭션 성능과 대기 시간을 측정합니다.

SQL Server 테스트 구성(VM당)

윈도우 서버 2012 R2
스토리지 공간: 600GB 할당, 500GB 사용
SQL 서버 2014
- 데이터베이스 크기: 1,500 규모
- 가상 클라이언트 로드: 15,000
- RAM 버퍼: 48GB
시험 시간: 3시간
- 2.5시간 전처리
- 30분 샘플 기간

SQL Server 출력을 볼 때 5100 MAX는 2,440.9에서 2,565.4 TPS 범위의 가장 낮은 개별 점수와 5,006.2 TPS의 가장 낮은 총 점수를 가졌습니다.

평균 대기 시간은 개별 VM이 5100ms 및 1,107ms, 총 점수 1,404ms로 1,256 MAX가 다시 최하위를 기록했습니다.

시스벤치 성능

다음 애플리케이션 벤치마크는 Percona MySQL OLTP 데이터베이스 SysBench를 통해 측정. 이 테스트는 평균 TPS(Transactions Per Second), 평균 대기 시간 및 평균 99번째 백분위수 대기 시간도 측정합니다.

각각의 시스벤치 VM은 92개의 vDisk로 구성됩니다. 하나는 부팅용(~447GB), 하나는 사전 구축된 데이터베이스(~270GB), 세 번째는 테스트 중인 데이터베이스용(16GB)입니다. 시스템 리소스 관점에서 각 VM을 vCPU 60개, DRAM XNUMXGB로 구성하고 LSI Logic SAS SCSI 컨트롤러를 활용했습니다.

Sysbench 테스트 구성(VM당)

센트OS 6.3 64비트
페르코나 XtraDB 5.5.30-rel30.1
- 데이터베이스 테이블: 100
- 데이터베이스 크기: 10,000,000
- 데이터베이스 스레드: 32
- RAM 버퍼: 24GB
시험 시간: 3시간
- 2시간 동안 32개 스레드 사전 조정
- 1시간 32 스레드

초당 평균 트랜잭션 벤치마크에서 5100 MAX는 424.4 TPS에서 445 TPS 범위의 개별 VM과 1,770.4 TPS의 총 점수로 ECO 형제를 능가할 수 있었습니다.

평균 Sysbench VM 대기 시간을 살펴보면 개별 VM이 70.2ms에서 75.4ms 사이로 측정되었고 총 72.3ms로 측정되어 거의 바닥에 도달했습니다.

최악의 MySQL 대기 시간 시나리오(99번째 백분위수 대기 시간)의 관점에서 5100 MAX는 128.6ms에서 136.2ms 범위의 개별 VM과 131.1ms의 총 점수로 약간 더 나은 위치에 있었습니다.

엔터프라이즈 종합 워크로드 분석

플래시 성능은 드라이브가 워크로드에 따라 조정됨에 따라 달라집니다. fio 합성 벤치마크 벤치마크가 정확한지 확인하기 위해. 각각의 비교 가능한 드라이브는 16개 스레드의 로드가 많고 스레드당 16개의 미해결 대기열이 있는 정상 상태로 사전 조정됩니다.

사전 조건화 및 기본 정상 상태 테스트:

처리량(읽기+쓰기 IOPS 집계)
평균 대기 시간(읽기+쓰기 대기 시간을 함께 평균화)
최대 대기 시간(최대 읽기 또는 쓰기 대기 시간)
대기 시간 표준 편차(함께 평균화된 읽기+쓰기 표준 편차)

사전 조건이 완료되면 각 장치는 여러 스레드/대기열 깊이 프로필에서 일정 간격으로 테스트되어 사용량이 적은 경우와 사용량이 많은 경우의 성능을 보여줍니다. RI SATA SSD에 대한 당사의 합성 워크로드 분석은 하나의 프로필, 즉 8K 70/30 혼합 무작위 워크로드에 초점을 맞춥니다. 합성 워크로드는 프로덕션 워크로드에서 볼 수 있는 활동을 100% 나타내지 않으며 어떤 면에서는 부정확하게 묘사된다는 점을 고려하는 것이 중요합니다. 현실 세계에서 발생하지 않을 시나리오의 드라이브.

8k
- 70% 읽기/30% 쓰기

FIO 호스트

슈퍼마이크로 슈퍼서버 2028U-TNR4T+
- 듀얼 Intel E5-2699 v3 CPU(2.3GHz, 18코어, 45MB 캐시)
- 768GB RAM(32GB x 24 DDR4, CPU당 384GB)
- 7.2 CentOS에
- 슈퍼마이크로 AOC-S3008L-L8i HBA

8k 벤치마크는 읽기 작업 70%와 쓰기 작업 30%의 비율을 사용합니다. 처리량 테스트에서 Micron 5100 MAX는 처음부터 끝까지 47,045 IOPS로 정점을 찍었습니다.

평균 대기 시간을 보면 Micron 5100 MAX가 다시 한 번 최고의 성능을 발휘했으며 전반적으로 다른 드라이브를 근소한 차이로 이겼습니다.

최대 대기 시간은 5100 MAX에서 몇 번의 큰 스파이크를 보고 두 번째로 끝났습니다.

표준 편차를 사용하면 5100 MAX가 다른 드라이브를 머리카락으로 제치고 최고의 성능을 발휘하는 평균 대기 시간을 반복합니다.

결론

Micron 5100 MAX는 5100 시리즈의 쓰기 집약적이고 내구성이 더 높은 SATA SSD입니다. 5100 MAX의 용량 범위는 240GB에서 1.92TB까지입니다. FlexPro 펌웨어와 함께 제공되어 사용자에게 용도를 사용자 정의할 수 있는 기능을 제공합니다. 모든 5100 시리즈와 마찬가지로 MAX에는 AES-256비트 암호화 및 TCG 엔터프라이즈 보호 기능이 내장되어 있지만 FIPS 140-2 인증도 함께 제공됩니다.

Micron 5100 MAX SSD는 시리즈의 다른 드라이브보다 내구성이 훨씬 뛰어나지만 애플리케이션 작업 부하 분석에서 더 높은 성능으로 변환되지는 않았습니다. 벤치마크에서 MAX는 SQL Server에서 5,006.2 TPS의 총 점수와 1,256ms 대기 시간을 가졌습니다. 총 점수 1,770.4 TPS, 총 대기 시간 72.3ms, 최악의 시나리오 대기 시간 131.1ms로 Sysbench의 성능이 전반적으로 향상되었습니다.

우리는 또한 드라이브가 훨씬 더 잘 수행되는 Micron 5100 MAX로 합성을 살펴보았습니다. 8k 70/30만 보면 5100 MAX가 처리량, 평균 대기 시간 및 표준 편차에서 최고의 성능을 발휘하는 것으로 나타났습니다. 유일한 벤치마크는 MAX가 XNUMX위, 최대 대기 시간을 차지하지 않고 드라이브가 XNUMX위를 차지했다는 것입니다. 전반적으로 특정 테스트에서 애플리케이션 수준 성능에 만족하지 않았지만 합성 데이터는 드라이브가 다른 영역에서 잠재력이 있음을 보여줍니다.

장점