美光 RealSSD P400e 企業級固態硬盤評測

美光 RealSSD P400e 專為入門級企業級 SSD 空間而設計，這是一個越來越受歡迎的細分市場，主要以讀取為中心，使其成為低成本 MLC SSD 的完美平台。 P400e 採用美光自主研發的 25 納米 MLC NAND、SATA 6 Gb/s 接口和 Marvell 控制器。美光采用流行的 2.5" 外形尺寸，但 z 高度為 7 毫米，使 P400e 在 1U 服務器和交換機和路由器等嵌入式應用中使用更加靈活。

一段時間以來，入門級企業級 SSD 空間一直處於灰色地帶。這些大量讀取的用途不需要更昂貴的 SLC 甚至 eMLC SSD 的耐用性。這就是為什麼企業用戶有時甚至會在其中一些應用程序中使用成本大大降低的客戶端 SSD，因為耐用性不是很重要，即使驅動器被燒毀，購買多個客戶端 SSD 的成本仍然低於企業特定的替代品。不過，這種心態正在發生轉變，現在美光和其他一級固態硬盤製造商正在專門為這種情況打造低成本的 MLC 固態硬盤。

P400e 與以消費者為中心的生活平行英睿達 m4 具有許多相同的構造和設計。它們都利用相同的 25nm Micron MLC NAND 和 Marvell 9174 控制器。兩種 SSD 之間的核心區別在於固件構建和數據路徑保護。 P400e 的固件針對輕型企業使用進行了調整，並提供企業數據路徑保護，包括內存路徑錯誤校正，這在客戶端驅動器上是找不到的。雖然 P400e 的價格高於 m4，但額外的數據保護和特定任務固件使 P400e 成為入門級企業用戶的一個引人注目的選擇，這些用戶直到最近才有些被忽視。

美光 P400e 提供多種容量選擇，包括 50GB、100GB、200GB 和 400GB 選項。 100GB 和更大的驅動器提供 175TB 的寫入耐久性，而以啟動為中心的 50GB 容量為 87.5TB。在高端，RealSSD P400e 提供 350 MB/s 順序 64K 讀取、140MB/s 順序 64K 寫入和 50,000 隨機 4K 讀取 IOPS 以及 7,500 隨機 4K 寫入 IOPS 的性能。我們的評測型號是 200GB 容量。

美光 RealSSD P400e 規格：

提供的能力
- 50GB——MTFDDAK050MAR-1J1AA
- 100GB——MTFDDAK100MAR-1J1AA
- 200GB – MTFDDAK200MAR-1K1AA
  - 186GB 可用 / 256GB NAND
  - 固件測試 - 0142
- 400GB – MTFDDAK400MAR-1K1AA
美光 25 納米消費類 MLC NAND 閃存
Marvell 9174 SATA 6Gb/s 控制器
符合 RoHS 標準的封裝
SATA 6 Gb/秒接口
7.0mm z 高度
行業標準、512 字節扇區大小支持
原生命令隊列支持，支持 32 個命令槽
符合 ATA-8 ACS2 命令集
ATA 安全功能命令集和密碼登錄支持
安全擦除（數據頁）命令集：快速安全擦除
自我監控、分析和報告技術 (SMART) 命令集
50GB 性能
- 順序 64K 讀取：350 MB/s
- 順序 64K 寫入：100 MB/s
- 隨機 4K 讀取：50K IOPs
- 隨機 4K 寫入：7K IOPs
100GB、200GB、400GB 性能
- 順序 64K 讀取：350 MB/s
- 順序 64K 寫入：140 MB/s
- 隨機 4K 讀取：50K IOPs
- 隨機 4K 寫入：7.5K IOPs
可靠性
- MTBF：1.2 萬設備小時
- 靜態和動態磨損均衡
- 不可糾正的誤碼率 (UBER)：<1 個扇區/10¹⁵ 位讀取
- 低功耗
耐力：寫入的總字節數 (TBW)
- 50GB：87.5TB
- 100–400GB：175TB
SATA 連接器：5V ±5%
2.5 英寸驅動器：100.5mm x 69.85mm x 7.0mm
現場可升級固件
工作溫度 0°C 至 +70°C

設計與拆卸

200GB Micron RealSSD P400e 的設計反映了 Crucial 和 Micron 驅動器系列的外觀。外殼非常簡單，金屬灰色烤漆。機身由金屬合金製成，帶有堅固的金屬頂蓋。 RealSSD P400e 採用多功能 Micron SSD 外殼，可通過切換內部墊片將其設置為 7 毫米或 9.5 毫米高的驅動器。

美光 RealSSD P400e 的正面提供行業標準的 SATA 電源和數據連接。服務引腳位於 SSD 的背面，儘管所有固件更新都是通過軟件處理的，方法是將 ISO 映像刻錄到 CD 或 DVD（或 USB 記憶棒）並通過低級操作系統刷新固件。

RealSSD P400e 的設計與美光銷售的客戶端或其他企業級 SSD 沒有太大區別。打開驅動器顯示與 256GB Micron RealSSD C400 或消費品牌 Crucial m4 非常相似的佈局。不過，P400e 的一個附加功能是 SSD 下半部分的單個導熱墊，旨在從 Marvell 9174 SATA 6Gb/s 控制器中吸走熱能。

P9174e 使用與面向消費者的 C400/m4 相同的 Marvell 400 控制器，為企業使用提供增強的固件功能。最值得注意的是過度配置，它將驅動器容量從原始的 256GB 降低到可用的 186GB。這有助於在繁重的寫入工作負載期間進行後台活動，並延長驅動器的使用壽命。這一點很重要，因為 P400e 使用與 Crucial m4 相同的消費級 MLC NAND，而不是許多企業級 SSD 中常見的 eMLC NAND。

美光 P400e 電路板的兩側裝有八個 16GB 美光 25 納米消費級 MLC NAND 片，總共有十六個。這是與 256GB Crucial m4 或 Micron C400 相同的 PCB 佈局。

企業基準

Micron RealSSD 使用 Micron 的 25nm Consumer MLC NAND、Marvell 9174 控制器和 6.0Gb/s SATA 接口；我們的審查單位是 200GB。用於本次審查的比較對象包括以下最近測試的企業級 SSD：智能存儲 XceedIOPS2 （200GB、SandForce SF-2582、東芝 32nm NAND、SATA）、美光P300 (100GB, Marvell 9174, Micron 34nm SLC NAND, SATA), 東芝 MKx001GRZB （400GB，Marvell 9032，東芝 32nm SLC NAND，SAS），三星SM825 （200GB，三星 S3C29MAX01-Y330，三星 30nm eMLC NAND，SATA），以及日立Ultrastar SSD400M （400GB，英特爾 EW29AA31AA1 控制器，英特爾 25 納米 eMLC NAND，SAS）。所有企業 SSD 都在我們的企業測試平台上進行基準測試聯想ThinkServer RD240. 所有 IOMeter 數字都表示為 MB/s 速度的二進制數字。

我們的第一個測試著眼於具有大塊傳輸的順序寫入環境中的速度。此特定測試使用 IOMeter 的 2MB 傳輸大小，4k 扇區對齊並測量隊列深度為 4 的性能。在這種情況下，Micron 聲稱其讀取速度為 350MB/s，穩態寫入速度為 140MB/s 200GB P400e。

我們在大塊順序傳輸測試中測得的讀取速度為 394.24MB/s，平均寫入速度為 257.94MB/s。讀取速度高於 RealSSD P300，但寫入速度較低。

我們的下一個測試著眼於隨機訪問配置文件，但仍保持 2MB 的大塊傳輸大小，我們開始了解多用戶環境中的性能變化。該測試保持我們在之前的順序傳輸基準測試中使用的相同隊列深度級別 4。

在我們的隨機傳輸測試中，美光 RealSSD P400e 再次提供了比 P300 更高的讀取速度，分別為 388.17MB/s 和 299.33MB/s。寫入速度雖然測得較低，但 P400e 平均為 79.52MB/s，而 P300 為 98.87MB/s。

轉向更小的 4K 隨機訪問傳輸大小，我們更接近在重度隨機訪問環境中可能發現的數據包大小，例如具有多個 VM 訪問同一陣列的服務器設置。在第一個測試中，我們查看了擴展的 4K 讀取性能，以及它如何從隊列深度 1 擴展到最大 64。作為參考，美光列出了 4 IOPS 的峰值 50,000K 隨機讀取速度。

P4e 的隨機 400K 讀取速度與 RealSSD P300 的讀取速度非常相似，隨著隊列深度的增加具有相似的斜坡。我們在隊列深度為 46,330 時測得峰值為 64 IOPS，而 P300 最高為 58,447 IOPS。

我們的下一個測試著眼於靜態隊列深度為 4 時的 32K 隨機寫入性能，一旦驅動器達到穩定狀態，就會記錄結果並取平均值。雖然 IOPS 性能是衡量穩態性能的一個很好的指標，但另一個重要的關注領域是平均和峰值延遲。更高的峰值延遲數字可能意味著某些請求可以在大量連續訪問下備份。美光將 RealSSD P400e 列為具有 4 IOPS 的 7,500K 隨機寫入速度。

美光 RealSSD P400e 在我們的 4K 穩態基準測試（以及最初的 P300）中優於規格表，在列出的 15,740 IOPS 上測得 7,500 IOPS。與 RealSSD P21,259 的 300 IOPS 相比。

我們最後一系列的綜合基準測試比較了一系列服務器混合工作負載中的兩種企業驅動器，靜態隊列深度為 32。與本次審查開始時的綜合基準測試一樣，這些測試也是在穩定狀態下進行測量的。我們的每個服務器配置文件測試都對讀取活動有強烈的偏好，範圍從 67% 讀取我們的數據庫配置文件到 100% 讀取我們的 Web 服務器配置文件。

第一個是我們的數據庫配置文件，67% 的讀取和 33% 的寫入工作負載組合主要集中在 8K 傳輸大小上。

在我們的數據庫配置文件中，美光 RealSSD P400e 得分低於 SLC 和 eMLC 企業級固態硬盤，美光 P300 也是如此。它測得的平均速度為 34.38MB/s 或 4,401 IOPS。

下一個配置文件著眼於一個文件服務器，80% 的讀取和 20% 的寫入工作負載分佈在從 512 字節到 64KB 的多種傳輸大小上。

在文件服務器工作負載中，P400e 再次落後於 SLC 和 eMLC 產品，平均測量速度為 50.63MB/s 或 4,680 IOPS。與 P174.87 的 16,165MB/s 和 300 IOPS 相比。

我們的 Web 服務器配置文件是只讀的，傳輸大小從 512 字節到 512KB 不等。

當我們切換到包含 Web 服務器工作負載的讀取量更大的配置文件時，美光 RealSSD P400e 加快了一些速度，在測試期間平均達到 226.35MB/s 和 14,790 IOPS。 P300 得分略高，為 266.03MB/s 和 16,584 IOPS。

最後一個配置文件查看工作站，使用 20K 傳輸混合使用 80% 的寫入和 8% 的讀取。

在我們涵蓋工作站性能的最終工作負載概況中，RealSSD P400e 落後於更快的 eMLC 和 SLC SSD，平均得分為 43.08MB/s 和 5,515 IOPS。

企業用電量

在為數據中心或其他密集存儲環境選擇驅動器時，性能並不是公司在考慮 SSD 或硬盤驅動器時唯一感興趣的指標。在某些情況下，功耗可能是一個巨大的問題，因此您想知道驅動器在恆定工作負載下的性能如何是有道理的。

在本次評測的 Enterprise Power 部分，我們在之前用於測試讀寫速度的相同條件下查看每個驅動器。這包括隊列深度為 2 的順序和隨機 4MB 傳輸以及隊列深度為 4 的小型隨機 32K 讀取和寫入傳輸。與我們之前的測試一樣，我們正在測量穩態下的所有數據，以使驅動器處於最佳狀態耗電條件。

在除啟動之外的所有條件下，美光 RealSSD P400e 的功耗為 3.42 瓦或更低。 P400e 最耗電的活動是順序 QD4 2MB 寫入，在測試期間平均耗電 3.42 瓦。第二個是隨機 2MB QD3 順序讀取，第三個是隨機 QD32 4K 讀取，第四個是 4K QD32 穩定寫入。在順序 QD4 2MB 讀寫訪問期間，P400e 比 P300 使用更多的功率。

數據中心環境中對 MLC 或 eMLC SSD 的大力推動是圍繞每 GB 成本和每瓦 IOPS。我們在隊列深度為 18,618 的純隨機 4K 讀取中計算出 32 IOPS/瓦的數字，如果您改為查看穩定的 7,716K 隨機寫入，則下降到 4 IOPS/瓦。相比之下，美光 P38,481 的讀取速度為 10,119 IOPS/瓦，寫入速度為 300 IOPS/瓦，日立 Ultrastar SSD19,484M 的讀取速度為 6,150 IOPS/瓦，寫入速度為 400 IOPS/瓦。這實際上歸結為業務需求，找到購買 SSD 或硬盤驅動器時考慮的功率與性能（或直接性能）的最佳結合。

結論

雖然肯定不是我們最近看到的最快的企業級 SSD，但這並不是 Micron P400e 的最終目標。 P400e 更喜歡放置在有 70% 或更多讀取活動的環境中，這使其成為成本遠低於 eMLC 和 SLC 替代品的企業級驅動器。 P400e 還具有針對此任務和企業數據路徑保護進行調整的固件。與 Crucial m4 和其他客戶端 SSD 之類的東西相比，這兩個功能是關鍵的區別，這些東西有時會搖擺不定地進入此類入門級企業用途。

在需要讀取速度的領域，P400e 也沒有讓人失望，順序傳輸速度高達 394MB/s，隨機大塊傳輸速度高達 388MB/s，隨機 4K 速度峰值為 46,000 IOPS。 RealSSD P400e 在我們的 Web 服務器測試中也提供了極快的速度，平均速度為 226MB/s 和 14,790 IOPS。鑑於 P0.175e 的有限 400PB 的耐用性與其他類似容量的 eMLC SSD 的 3PB 及以上相比，您不會看到很多企業購買者為這些安裝選擇該產品。考慮到該驅動器的意圖，很難抱怨太多，但如果我們不得不挑剔，與其他 eMLC 產品相比，寫入繁重的混合工作負載的性能顯著下降，數據庫和文件服務器配置文件受到的打擊最大，即使 P400e 的強隨機4K寫入速度。

美光 RealSSD P400e 真正展現實力的另一個關鍵領域是我們的企業功率測試，它使用的功率非常低，僅次於容量較小的 100GB P300。憑藉這種最小的功耗，P400e 能夠產生 18,618 IOPS/瓦特隨機 4K 讀取和 7,716 IOPS/瓦特隨機 4K 寫入。

總體而言，美光 RealSSD P400e 給我們留下了深刻的印象，它利用消費級 MLC NAND 實現了比其他 eMLC 解決方案更低的性價比。對於不需要 eMLC 或 SLC SSD 的耐用性，但仍需要比消費級 SSD 提供的更多企業級功能的商業和企業購買者，RealSSD P400e 具有性能和價值的完美結合。

優點