Die heute veröffentlichte Intel SSD 660p-Serie ist die erste Client-SSD des Unternehmens, die mit 64-Layer QLC (Quad-Level Cell) 3D NAND ausgeliefert wird. Für den Endbenutzer bedeutet dies eine kostengünstigere SSD mit einem angemessenen Leistungsprofil. Wie bei den meisten QLC-SSD-Neueinführungen wird es im Gespräch darum gehen, endlich eine SSD zu haben, die HDDs sowohl preislich als auch hinsichtlich der Kapazität ersetzen kann. Die 660p wiederum ist als NVMe-SSD im einseitigen m.2-Formfaktor positioniert, der den Niedergang von Festplatten und wertbasierten SATA-SSDs im Client-Computing beschleunigen wird. Der 660p ist Teil des größeren Intel-Portfolios, das schnellere Laufwerke auf Basis von TLC und Optane umfasst, die für Mainstream- und Leistungsanwendungsfälle geeignet sind.
Die heute veröffentlichte Intel SSD 660p-Serie ist die erste Client-SSD des Unternehmens, die mit 64-Layer QLC (Quad-Level Cell) 3D NAND ausgeliefert wird. Für den Endbenutzer bedeutet dies eine kostengünstigere SSD mit einem angemessenen Leistungsprofil. Wie bei den meisten QLC-SSD-Neueinführungen wird es im Gespräch darum gehen, endlich eine SSD zu haben, die HDDs sowohl preislich als auch hinsichtlich der Kapazität ersetzen kann. Die 660p wiederum ist als NVMe-SSD im einseitigen m.2-Formfaktor positioniert, der den Niedergang von Festplatten und wertbasierten SATA-SSDs im Client-Computing beschleunigen wird. Der 660p ist Teil des größeren Intel-Portfolios, das schnellere Laufwerke auf Basis von TLC und Optane umfasst, die für Mainstream- und Leistungsanwendungsfälle geeignet sind.
Von Anfang an ist das 660p in den Kapazitäten 512 GB, 1 TB und 2 TB erhältlich. Der UVP beginnt bei 99 US-Dollar für das 512-GB-Modell und 199 US-Dollar für das 1 TB. Bei einer derart aggressiven Preisgestaltung besteht die natürliche Reaktion darin, sich Sorgen um die Leistung zu machen. Das 660p hat ein ziemlich gutes Profil, insbesondere für das beabsichtigte, preisorientierte Publikum. Unter Verwendung eines integrierten SLC-NAND-Cache soll der 660p eine sequentielle Lese-/Schreibgeschwindigkeit von 1800/1800 MB/s liefern. Zufällige Lese-/Schreib-4K-IOPS sind ebenfalls bei 220/220 ausgeglichen. Intel möchte sicherstellen, dass Kunden von den neuen QLC-Laufwerken Zuverlässigkeit und Langlebigkeit erwarten, indem es eine 5-Jahres-Garantie einschließt. Die Angaben zur Ausdauer werden für das 100-TB-Laufwerk mit 512 TBW angegeben, für die 400-TB-Kapazität sind es etwa 2 TBW.
Unter genauerer Betrachtung der Leistung hat Intel den 660p für das konzipiert, was sie als „reale“ Arbeitslasten bezeichnen. In diesem Fall bedeutet das, Burst-Workloads zu bewältigen, zwischen denen viel Leerlaufzeit liegt. Darüber hinaus nutzt Intel die Leerlaufzeit, um das Verhalten des Laufwerks anzupassen, um ein besseres Erlebnis zu bieten, indem der SLC-Cache in den QLC-NAND hinein/aus ihm heraus erweitert/verkleinert wird. Konkret bedeutet dies, den überwiegenden Teil der Endbenutzer-Workloads wie Produktivitätsanwendungen und Streaming-Dienste zu bewältigen, die häufig in den Lese-/Schreibbereichen von 60/40 bis 80/20 liegen. Für Benutzer, die etwas mehr manuelle Kontrolle wünschen, bietet Intel über die Intel Toolbox-Software einen Leistungssteigerungsmodus an, der den SLC-Cache manuell leert, sodass eingehende Workloads priorisiert werden.
Unser Testbericht bezieht sich auf die 1 TB Intel 660p SSD.
Intel SSD 660p Spezifikationen
| Formfaktor | 80 mm M.2 2280, S3, <10 Gramm |
| Kapazitäten | 512, 1024 (1 TB), 2048 (2 TB) |
| NAND- | 64-Schicht, QLC, Intel® 3D NAND |
| Schnittstelle | PCIe 3.0x4, NVMe |
| Controller | |
| Performance | |
| Sequentielles Lesen/Schreiben max | bis zu 1,800 MB/s (beide) |
| Zufälliges 4K-Lesen/Schreiben max | bis zu 220,000 IOPS (beide) |
| TBW | 100 pro 512 GB für 5 Jahre |
| AFR/MTBF | 0.55 % / 1.6 Mio. Std |
| Garantie | 5-Jahres- |
Intel SSD 660p-Geschwindigkeit
Testbed
Die bei diesen Tests eingesetzte Testplattform ist a Dell PowerEdge R740xd Server. Wir messen die SATA-Leistung über eine Dell H730P RAID-Karte in diesem Server, obwohl wir die Karte nur in den HBA-Modus versetzt haben, um die Auswirkungen des RAID-Karten-Cache zu deaktivieren. NVMe wird nativ über eine M.2-zu-PCIe-Adapterkarte getestet. Die verwendete Methodik spiegelt den Arbeitsablauf des Endbenutzers besser wider, indem sie Konsistenz-, Skalierbarkeits- und Flexibilitätstests innerhalb virtualisierter Serverangebote durchführt. Ein großer Fokus liegt auf der Laufwerkslatenz über den gesamten Lastbereich des Laufwerks, nicht nur auf den kleinsten QD1-Ebenen (Queue-Depth 1). Wir tun dies, weil viele der gängigen Verbraucher-Benchmarks die Arbeitslastprofile der Endbenutzer nicht ausreichend erfassen.
Houdini von SideFX
Der Houdini-Test wurde speziell zur Bewertung der Speicherleistung im Zusammenhang mit der CGI-Wiedergabe entwickelt. Der Prüfstand für diese Anwendung ist eine Variante des Kerns Dell PowerEdge R740xd Servertyp, den wir im Labor verwenden, mit zwei Intel 6130-CPUs und 64 GB DRAM. In diesem Fall haben wir Ubuntu Desktop (ubuntu-16.04.3-desktop-amd64) mit Bare-Metal installiert. Die Ausgabe des Benchmarks wird in Sekunden bis zum Abschluss gemessen, wobei weniger besser ist.
Die Maelstrom-Demo stellt einen Abschnitt der Rendering-Pipeline dar, der die Leistungsfähigkeiten des Speichers hervorhebt, indem er seine Fähigkeit demonstriert, die Auslagerungsdatei effektiv als eine Form von Erweiterungsspeicher zu nutzen. Der Test schreibt die Ergebnisdaten nicht aus und verarbeitet die Punkte nicht, um den Wandzeiteffekt der Latenzauswirkungen auf die zugrunde liegende Speicherkomponente zu isolieren. Der Test selbst besteht aus fünf Phasen, von denen wir drei im Rahmen des Benchmarks durchführen:
- Lädt gepackte Punkte von der Festplatte. Dies ist die Zeit zum Lesen von der Festplatte. Hierbei handelt es sich um Single-Threaded, was den Gesamtdurchsatz einschränken kann.
- Entpackt die Punkte in ein einzelnes flaches Array, damit sie verarbeitet werden können. Wenn die Punkte nicht von anderen Punkten abhängig sind, kann der Arbeitssatz so angepasst werden, dass er im Kern bleibt. Dieser Schritt ist multithreaded.
- (Nicht ausführen) Verarbeiten Sie die Punkte.
- Packt sie in Bucket-Blöcke um, die für die Speicherung auf der Festplatte geeignet sind. Dieser Schritt ist multithreaded.
- (Nicht ausgeführt) Schreiben Sie die in Buckets unterteilten Blöcke zurück auf die Festplatte.
Die Intel SSD 660p erreichte einen Wert von 4,070.6 Sekunden und landete damit ganz unten auf der Bestenliste.
SQL Server-Leistung
Wir verwenden eine schlanke virtualisierte SQL Server-Instanz, um angemessen darzustellen, was ein Anwendungsentwickler auf einer lokalen Workstation verwenden würde. Der Test ähnelt dem, den wir auf Speicher-Arrays und Unternehmenslaufwerken durchführen, wurde jedoch reduziert, um eine bessere Annäherung an das Verhalten des Endbenutzers zu erhalten. Der Workload basiert auf dem aktuellen Entwurf des Benchmark C (TPC-C) des Transaction Processing Performance Council, einem Online-Transaktionsverarbeitungs-Benchmark, der die Aktivitäten in komplexen Anwendungsumgebungen simuliert.
Die schlanke SQL Server-VM ist mit drei vDisks konfiguriert: 100-GB-Volume für den Start, ein 350-GB-Volume für die Datenbank und Protokolldateien und ein 150-GB-Volume für die Datenbanksicherung, die wir nach jedem Lauf wiederherstellen. Aus Sicht der Systemressourcen konfigurieren wir jede VM mit 16 vCPUs, 32 GB DRAM und nutzen den LSI Logic SAS SCSI-Controller. Dieser Test verwendet SQL Server 2014, das auf Windows Server 2012 R2-Gast-VMs ausgeführt wird, und wird durch Dells Benchmark Factory für Datenbanken belastet.
SQL Server-Testkonfiguration (pro VM)
- Windows Server 2012 R2
- Speicherbedarf: 600 GB zugewiesen, 500 GB genutzt
- SQL Server 2014
- Datenbankgröße: Maßstab 1,500
- Virtuelle Client-Auslastung: 15,000
- RAM-Puffer: 24 GB
- Testdauer: 3 Stunden
- 2.5 Stunden Vorkonditionierung
- 30-minütiger Probezeitraum
Bei der Betrachtung der SQL Server-Ausgabe lag die Intel SSD 660p mit einem Wert von 2,613.3 TPS erwartungsgemäß weit hinter dem Rest der Konkurrenz.
Bei der durchschnittlichen Latenz zeigte das neue Intel-Laufwerk sehr hohe 998.0 ms.
VDBench-Workload-Analyse
Die maximale 4K-Leistung des Intel 660p-Laufwerks betrug 60,604 IOPS bei einer Latenz von 2,095 μs und lag damit deutlich hinter dem langsamsten Laufwerk.
Ähnlich verhielt es sich mit der Schreibleistung, denn das Laufwerk erreichte einen Spitzenwert von nur 26,456 IOPS bei einer sehr hohen Latenz von 4.824 ms.
Die Umstellung auf sequentielles Arbeiten mit 64K-Tests brachte keine Verbesserungen. Hier erreichte das neue Intel-Laufwerk eine Leistung von 3,605 IOPS oder 225 MB/s bei einer Latenz von 4.44 ms.
Die Betrachtung aufeinanderfolgender 64K-Schreibvorgänge zeigt sehr ungleichmäßige Ergebnisse, wie in den folgenden Diagrammen deutlich wird. Hier liegt das Intel 660p-Laufwerk mit einer Spitzenleistung von 1235.4 IOPS bzw. 77.21 MB/s bei einer Latenz von 12.9 ms erneut deutlich zurück.
Als nächstes haben wir uns unsere VDI-Benchmarks angesehen, die darauf ausgelegt sind, die Laufwerke noch stärker zu belasten. Zu diesen Tests gehören Boot, Erstanmeldung und Montagsanmeldung. Beim Boot-Test zeigte das Intel 660p eine Spitzenleistung von 24,164 IOPS bei einer Latenz von 1346.1 μs und lag damit erneut deutlich hinter allen anderen getesteten Laufwerken.
Bei unserem ersten VDI-Login landete das Intel 660p-Laufwerk mit einer uneinheitlicheren Leistung auf dem letzten Platz und erreichte einen Spitzenwert von 8404 IOPS und 3.04 ms Latenz.
Das Intel 660p-Laufwerk folgte in unserem letzten Test, VDI Monday Login, dem gleichen Leistungspfad mit einer Spitzenleistung von 10,403 IOPS und einer Latenz von 1534 μs.
Fazit
Intels neue wertorientierte SSD ist Teil eines größeren Portfolios, das aus viel schnelleren Laufwerken besteht; Der 660p ist jedoch speziell als Ersatz für Festplatten und SATA-SSDs konzipiert und stellt die praktikabelste und kostengünstigste Option für clientbasierte Systeme dar. In Anbetracht seines aktuellen Preises ist dies auf jeden Fall der Fall, obwohl die Leistung des 660p niedrig genug ist, um nur diejenigen anzusprechen, die ein minimales Upgrade von einer HDD-basierten Workstation suchen. Die neue Produktreihe von Intel bietet auch einige ziemlich gute Zuverlässigkeitsmerkmale: Die Ausdauerwerte werden mit 100 TBW für das 512-TB-Laufwerk (~400 TBW für die 2-TB-Kapazität) angegeben, gebündelt mit einer 5-Jahres-Garantie. Benutzer können mithilfe der Intel Toolbox-Software auch einen Boost-Modus nutzen, der den SLC-Cache manuell leert, sodass eingehende Workloads priorisiert werden.
Ein Blick auf die Leistung des Laufwerks zeigte keine Überraschungen, da es deutlich hinter den teureren Laufwerken zurückblieb, mit denen wir es verglichen haben. Im Houdini-Test erreichte das Laufwerk 4,070.6 Sekunden und lag damit im unteren Bereich. In SQL Server hatte das Laufwerk 2,613.3 TPS und eine durchschnittliche Latenz von 998 ms und lag damit deutlich hinter dem Rest, während unsere VDI-Workload-Analysen mehr oder weniger die gleichen budgetfreundlichen Ergebnisse zeigten. Es konnte 4K-Spitzenwerte von 26,456 IOPS beim Schreiben und 60,604 IOPS beim Lesen erreichen, mit 64K-Werten von 225 MB/s beim Lesen und 77.21 MB/s beim Schreiben. In unseren VDI-Tests erreichte das Laufwerk 24,164 IOPS beim Booten, 8404 IOPS bei der ersten Anmeldung und 10,403 IOPS bei der Montag-Anmeldung.
Okay, im Vergleich zu anderen SSDs sieht die 660p nicht so heiß aus, aber das war zu erwarten. QLC-SSDs werden, zumindest anfangs, nicht wegen ihrer Leistung ausgewählt. Sie werden für ein Preis-Leistungs-Verhältnis von Dollar/GB ausgewählt und profitieren außerdem von allen inhärenten Vorteilen von Flash-Speichern gegenüber magnetischen Festplattenspeichern wie geringerem Stromverbrauch, Widerstandsfähigkeit gegen physische Beschädigungen wie Stürze und geringerer Wärmeabgabe. Es ist schon eine Ewigkeit her, seit wir eine neue Client-2.5-Zoll-Festplatte getestet haben, aber das letzte Mal, als wir das taten, meldete die 2-TB-Festplatte 4K-Random-Read-IOPS von knapp unter 100, während wir bei der 60,000p bei 660 rechnen. Und obwohl die sequentiellen Tests, die wir heute durchführen, nicht genau die gleichen sind wie bei den Festplatten, erreicht die 660p sequenzielle Lesegeschwindigkeiten bei großen Blöcken von 225 MB/s und Schreibgeschwindigkeiten von 77 MB/s, während die Festplatte etwa 115 MB/s und 110 MB erreichte /s bzw. Was den Markt angeht, den Intel mit dem 660p ansprechen möchte, haben sie das Ziel also erfolgreich erreicht. Der 660p soll einen Bedarf am mobilen Massenspeicherende des Spektrums decken und setzt den Angriff auf 2.5-Zoll-Festplatten fort, deren Tage eindeutig gezählt sind.
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