Intel SSD 670p Test (QLC)

Intel hat mit der Intel 670p ein neues Modell seiner QLC-SSD-Reihe für Endkunden vorgestellt. Die neue SSD , eine Weiterentwicklung der Intel 665p, basiert auf Intels 144-lagigem 3D-NAND-Flashspeicher und nutzt eine NVMe-Schnittstelle. Wie ihre Vorgänger ist die Intel SSD 670p einseitig im M.2-Formfaktor und mit Speicherkapazitäten bis zu 2 TB erhältlich. Das Laufwerk ist für den allgemeinen Gebrauch, beispielsweise für Webanwendungen und einfache Büroprogramme, konzipiert.

Die Intel SSD 670p bietet eine Leistung von bis zu 3.5 GB/s und bis zu 340 IOPS. Laut Hersteller entspricht dies einer Steigerung von 20 % gegenüber Vorgängermodellen (wobei der Vergleich auf der Intel 660p und nicht auf der 665p basiert, da die SSD volumenmäßig größer ist). Die verbesserte Leistung der SSD ist unter anderem auf den optimierten dynamischen SLC-Cache zurückzuführen, der auf bis zu 280 GB pro 2-TB-Laufwerk erweitert wurde. Die 670p bietet zudem eine hohe Lebensdauer von bis zu 185 TBW pro 512 GB, die beim 2-TB-Modell sogar 740 TBW erreicht. Dank dieser hohen Lebensdauer ist sie eine gute Wahl für den durchschnittlichen PC-Nutzer.

Was ist also hier der Unterschied? Tauscht Intel einfach eine Nummer aus und verschickt sie in die Welt? QLC-Laufwerke gelten oft als Laufwerke mit höherer Kapazität und niedrigerem Preis, haben jedoch den Nachteil, dass sie nicht ganz so leistungsstark sind. Der größte Unterschied zwischen den Laufwerken ist das NAND.

Der 660p verwendet 64-Layer-NAND, der 665p verwendet 96-Layer und der 670p verfügt über 144-Layer, was jeweils einer Steigerung der Bitdichte um 50 % gegenüber dem Vorgänger entspricht. Intel bezeichnet dies als Gen4 NAND, was etwas verwirrend ist, da sie sich für PCIe Gen3 als Schnittstelle entschieden haben. Dies geschah, weil sie behaupten, dass die überwiegende Mehrheit der Benutzer immer noch PCIe Gen3 nutzt, was wahr ist, aber ihre Prozessoren Gen4 immer noch nicht unterstützen (zum Zeitpunkt des Schreibens dieses Artikels), also hatte das vielleicht etwas damit zu tun. In jedem Fall kann dies bei potenziellen Kunden auf Widerstand stoßen, wenn sie sofort erkennen, dass eine potenzielle Leistungseinschränkung vorliegt.

Wie bereits erwähnt, ist der dynamische Cache ein Teil der Leistungsgleichung. Dieses Mal gibt das Unternehmen an, dass der Cache verbessert wurde, obwohl das obere Ende des Caches immer noch 280 GB beträgt, dieses Mal mit einer Kombination aus dynamischem (256 GB) SLC und statischem (24 GB) SLC. Auf diese Weise sorgt die Statik immer für eine Leistungssteigerung und die Dynamik kann bei gegebenen Lasten bis zu einem gewissen Punkt mehr leisten.

Die Intel SSD 670p ist mit 512 GB, 1 TB und 2 TB Speicherkapazität erhältlich. Letztere Variante nehmen wir heute genauer unter die Lupe. Die unverbindliche Preisempfehlung für die 670p liegt bei 90 US-Dollar für die 512-GB-Version, 154 US-Dollar für die 1-TB-Version und 320 US-Dollar für die 2-TB-Version.

Technische Daten der Intel SSD 670p

Kapazität und Formfaktor	80 mm (einseitig) 2280-S3-M 512 GB, 1 TB, 2 TB
Interface	PCIe 3.0x4, NVMe
Medien	144 Schichten, Intel 3D NAND
Leistung	Sequentielles Lesen: Bis zu 3,500 MB/s Sequentielles Schreiben: Bis zu 2,700 MB/ Zufällige 4-KB-Lesevorgänge: Bis zu 310 IOPS Zufällige 4-KB-Schreibvorgänge: Bis zu 340 IOPS
Ausdauer	512 GB: 185 TBW 1 TB: 370 TBW 2 TB: 740 TBW
Tuning	Aktiv: 80 mW, Leerlauf: 25 mW
Umgebungstemperaturbereich	0 ° C bis 70 ° C
Garantie	5-Jahres-Garantie

Design und Bau der Intel SSD 670p

Die Intel SSD 670p ist eine einseitige M.2-SSD. Die NAND-Packs und der Controller sind auf einer Seite mit einem Aufkleber mit entsprechenden Informationen versehen.

Die Rückseite des Laufwerks ist eine leere Platine.

Intel SSD 670p-Leistung

Testbed

Die in diesen Tests verwendete Testplattform ist ein Dell PowerEdge R740xd Server. Die SATA-Leistung wird über eine Dell H730P RAID-Karte in diesem Server gemessen. Um den Einfluss des RAID-Caches zu eliminieren, wird die Karte jedoch ausschließlich im HBA-Modus betrieben. NVMe wird nativ über eine M.2-zu-PCIe-Adapterkarte getestet. Die gewählte Methodik bildet den Arbeitsablauf von Endnutzern besser ab und bietet die Konsistenz, Skalierbarkeit und Flexibilität virtualisierter Server. Ein besonderer Fokus liegt auf der Laufwerkslatenz über den gesamten Lastbereich, nicht nur bei minimaler Warteschlangenlänge (QD1). Dies ist notwendig, da viele gängige Benchmarks für Endnutzer die tatsächlichen Arbeitslastprofile nicht adäquat abbilden.

Um die QLC-basierten SSDs besser testen zu können, haben wir unsere Verbrauchertestmethodik geändert, um besser widerzuspiegeln, wie diese Laufwerke für den Einsatz vor Ort konzipiert sind. Im Vergleich zu MLC- oder sogar TLC-Produkten verfügen QLC-basierte SSDs über eine sehr geringe kontinuierliche Schreibfähigkeit. QLC-SSDs mildern dies durch adaptives SLC-Caching, aber die Kurzfassung der Geschichte lautet: Nachdem 10–15 GB Daten auf einmal auf die SSD geschrieben wurden, sinken die Schreibgeschwindigkeiten von 500 MB/s auf 100 MB/s. Hersteller sehen dieses Laufwerk nicht im Burst-Betrieb, bei dem Benutzer hauptsächlich Daten vom Laufwerk lesen oder in Blöcken schreiben, wodurch das Laufwerk im schnelleren Leistungsbereich bleibt. Um dieser Arbeitsbelastung gerecht zu werden, haben wir unseren Testprozess so geändert, dass 1 % der Laufwerksoberfläche aufgeteilt wird, statt der 5 %, die wir normalerweise für ein Verbraucherprodukt testen würden.

SQL Server-Leistung

Jede SQL Server-VM ist mit zwei vDisks konfiguriert: einem 100-GB-Volume für den Start und einem 500-GB-Volume für die Datenbank und Protokolldateien. Aus Sicht der Systemressourcen haben wir jede VM mit 16 vCPUs und 64 GB DRAM konfiguriert und den LSI Logic SAS SCSI-Controller genutzt. Während unsere zuvor getesteten Sysbench-Workloads die Plattform sowohl in Bezug auf Speicher-I/O als auch in Bezug auf die Kapazität ausgelastet haben, wird beim SQL-Test nach der Latenzleistung gesucht.

Dieser Test verwendet SQL Server 2014 auf virtuellen Windows Server 2012 R2-Gastsystemen und wird mit der Quest Benchmark Factory für Datenbanken durchgeführt. Das Microsoft SQL Server OLTP-Testprotokoll von StorageReview nutzt den aktuellen Entwurf des TPC-C (Transaction Processing Performance Council Benchmark C), eines Benchmarks für die Online-Transaktionsverarbeitung, der die Aktivitäten komplexer Anwendungsumgebungen simuliert.

Der TPC-C-Benchmark kommt der Messung der Leistungsstärken und Engpässe der Speicherinfrastruktur in Datenbankumgebungen näher als synthetische Leistungsbenchmarks. Jede Instanz unserer SQL Server-VM für diese Überprüfung verwendet eine SQL Server-Datenbank mit 333 GB (Maßstab 1,500) und misst die Transaktionsleistung und Latenz unter einer Last von 15,000 virtuellen Benutzern.

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: 48 GB

• Testdauer: 3 Stunden

• • 2.5 Stunden Vorkonditionierung
  • 30-minütiger Probezeitraum

Betrachtet man die durchschnittliche Latenz von SQL Server, so hatte der Intel 670p eine durchschnittliche Latenz von 14 ms und lag damit im unteren Bereich der getesteten Gruppe.

VDBench-Workload-Analyse

Wenn es um das Benchmarking von Speichergeräten geht, sind Anwendungstests am besten und synthetische Tests stehen an zweiter Stelle. Obwohl sie keine perfekte Darstellung der tatsächlichen Arbeitslasten darstellen, helfen synthetische Tests dabei, Speichergeräte mit einem Wiederholbarkeitsfaktor zu vergleichen, der es einfach macht, Konkurrenzlösungen direkt miteinander zu vergleichen. Diese Workloads bieten eine Reihe unterschiedlicher Testprofile, die von „Vier-Ecken“-Tests über allgemeine Tests der Datenbankübertragungsgröße bis hin zu Trace-Erfassungen aus verschiedenen VDI-Umgebungen reichen.

Alle diese Tests nutzen den gemeinsamen vdBench-Workload-Generator mit einer Skript-Engine, um Ergebnisse über einen großen Computing-Testcluster zu automatisieren und zu erfassen. Dadurch können wir dieselben Arbeitslasten auf einer Vielzahl von Speichergeräten wiederholen, einschließlich Flash-Arrays und einzelnen Speichergeräten. Unser Testprozess für QLC-SSDs beginnt mit einem sicheren Löschen. Anschließend partitionieren wir das Laufwerk auf 1 % der Laufwerkskapazität, um zu simulieren, wie das Laufwerk auf kleinere Anwendungsauslastungen reagieren könnte. Dies unterscheidet sich von vollständigen Entropietests, bei denen 100 % des Antriebs genutzt und in einen stabilen Zustand versetzt werden. Infolgedessen spiegeln diese Zahlen höhere Dauerschreibgeschwindigkeiten wider.

Profile:

• 4K Random Read: 100 % Read, 128 Threads, 0-120 % Iorate
• 4K Random Write: 100 % Schreiben, 64 Threads, 0-120 % Iorate
• 64K sequentielles Lesen: 100 % Lesen, 16 Threads, 0-120 % Leserate
• 64K Sequentielles Schreiben: 100 % Schreiben, 8 Threads, 0-120 % Iorate

Vergleichswerte für diesen Testbericht:

• Intel 665p 1 TB Gen3
• Corsair MP600 Core 2 TB Gen4
• Sabrent Rocket Q4 4 TB Gen4

Beim 4K-Zufallslesen belegte die Intel SSD 670p mit einem Spitzenwert von 295,132 IOPS und einer Latenz von 421 µs den zweiten Gesamtrang. Das ist ein ziemlicher Sprung über 660p (fast 90 IOPS) und konnte im MP 4 Core sogar eine Gen600 QLC SSD schlagen.

 

Beim zufälligen Schreiben in 4K glänzte die 670p wirklich und belegte mit einem Spitzenwert von etwa 289 IOPS und einer Latenz von 415 µs den Spitzenplatz, bevor ein kleiner Rückgang zu verzeichnen war.

Bei der Umstellung auf sequentielle 64K-Workloads fiel die 670p beim Lesen mit einem Spitzenwert von 4 IOPS oder 36,684 GB/s bei einer Latenz von 2.3 µs hinter die Gen436-Laufwerke zurück. 1 GB/s schneller als das 665p, obwohl die Gen4-Laufwerke viel höhere Geschwindigkeiten erreichen können.

Beim sequentiellen 64K-Schreiben belegte das 670p erneut den dritten Platz mit einem Spitzenwert von 43,538 IOPS oder 2.7 GB/s bei einer Latenz von 361 µs.

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 belegte die Intel SSD 670p mit einem Spitzenwert von 77,182 IOPS und einer Latenz von 442 µs den dritten Platz.

Beim VDI Monday Login belegte der 670p mit einem Spitzenwert von 48,568 IOPS und einer Latenz von 328 µs den Spitzenplatz und schlug den Sabrent knapp.

Schließlich rutschte der Intel 670p bei unserem ersten VDI-Login mit einem Spitzenwert von etwa 49 IOPS und einer Latenz von 608 µs auf den dritten Platz zurück, bevor er etwas abfiel.

Schwarze Magie

Um die Intel SSD 670p weiter zu testen, haben wir den Blackmagic Disk Speed ​​Test auf der Lenovo ThinkStation P620 durchgeführt.

Hier haben wir gesehen, dass der Intel 670p eine Lesegeschwindigkeit von 3.09 GB/s beim Lesen und 2.47 GB/s beim Schreiben erreichte. Dies erreicht nicht ganz die angegebene Lesegeschwindigkeit.

Blackmagic Disk-Geschwindigkeit
Antrieb	Lesen Sie mehr	Schreiben
Intel 670p	3.1GB / s	2.5GB / s
Intel 665p	1.9GB / s	1.7GB / s
Corsair MP600 Core 2 TB Gen4	3.9GB / s	3.4GB / s
Sabrent Rocket Q4 4 TB Gen4	3.9GB / s	3.7GB / s

Fazit

Mit der Intel SSD 670p hat Intel seine QLC-SSD-Reihe erneut erweitert. Diese M.2-SSD nutzt 144-Layer-QLC-NAND und einen verbesserten dynamischen Cache für das Versprechen einer noch besseren Leistung. Intel gibt eine Höchstgeschwindigkeit von 3.5 GB/s bei einem Durchsatz von bis zu 340 IOPS an. Das Laufwerk ist mit einer Kapazität von bis zu 2 TB erhältlich, behält aber dennoch den einseitigen Aufbau der Vorgängermodelle bei. Die 670p ist eine SSD für den alltäglichen Gebrauch und klein genug, um in dünnen Notebooks untergebracht zu werden.

Für die Leistung führten wir unsere Anwendungs-Workload-Analyse in Form von SQL Server-Latenz, unseren VDBench-Workloads und Blackmagic durch. Bei der SQL Server-Latenz erreichte 670p 14 ms und liegt damit am Ende unserer Liste. In VDBench haben wir das Laufwerk mit seinem Vorgänger, dem Intel 665p, sowie zwei Gen4 QLC-Laufwerken verglichen. Hier konnte es Spitzenwerte von 295 IOPS beim 4K-Lesen, 289 IOPS beim 4K-Schreiben (Spitzenplatz), 2.3 GB/s beim 64K-Lesen und 2.7 GB/s (erreicht die angegebene Geschwindigkeit) beim 64K-Schreiben erreichen. In unseren VDI-Workloads erreichte die 670p einen Spitzenwert von 77 IOPS beim Booten, 49 IOPS (Spitzenplatz) beim Montags-Login und 49 IOPS beim ersten Login. Bei Blackmagic erreichte die 670p eine Lesegeschwindigkeit von 3.1 GB/s und eine Schreibgeschwindigkeit von 2.5 GB/s.

Insgesamt schneidet die Intel SSD 670p für ein QLC-PCIe-Gen3-Laufwerk gut ab. Es konnte seine angegebenen Schreibgeschwindigkeiten erreichen und zeitweise einige der Gen4-Laufwerke übertreffen, wobei es sich recht ruhig verhält. Der Preis liegt in etwa auf dem gleichen Niveau wie das Gen4-Corsair-QLC-Laufwerk oder das TLC-Gen3-Laufwerk, sodass das 670p bei der Markteinführung im Vergleich zur Spitzenleistung einen deutlich höheren Preis hat.

Wir gehen jedoch davon aus, dass sich die Preise nach der Veröffentlichung normalisieren werden, was erforderlich ist, damit diese Initiative im Einzelhandel Anklang findet. So wie es aussieht, macht es für uns wenig Sinn, das Gleiche für ein Laufwerk zu zahlen, das nicht besser ist als ein TLC-Laufwerk mit der gleichen Kapazität, weshalb wir es so lange weiter empfehlen, bis der Preis deutlich sinkt.

Intel SSD 670p bei Amazon