Testbericht zur Micron RealSSD P400e Enterprise SSD

Das Micron RealSSD P400e ist für den Enterprise-SSD-Bereich der Einstiegsklasse konzipiert, ein immer beliebter werdendes Segment, das weitgehend lesezentriert ist, was es zum perfekten Spielplatz für kostengünstige MLC-SSDs macht. Der P400e verfügt über Microns selbst entwickelten 25-nm-MLC-NAND, eine SATA-6-Gbit/s-Schnittstelle und einen Marvell-Controller. Micron verwendet den beliebten 2.5-Zoll-Formfaktor, jedoch mit einer Z-Höhe von 7 mm, was dem P400e mehr Flexibilität für den Einsatz in 1U-Servern und eingebetteten Anwendungen wie Switches und Routern verleiht.

Das Micron RealSSD P400e ist für den Enterprise-SSD-Bereich der Einstiegsklasse konzipiert, ein immer beliebter werdendes Segment, das weitgehend lesezentriert ist, was es zum perfekten Spielplatz für kostengünstige MLC-SSDs macht. Der P400e verfügt über Microns selbst entwickelten 25-nm-MLC-NAND, eine SATA-6-Gbit/s-Schnittstelle und einen Marvell-Controller. Micron verwendet den beliebten 2.5-Zoll-Formfaktor, jedoch mit einer Z-Höhe von 7 mm, was dem P400e mehr Flexibilität für den Einsatz in 1U-Servern und eingebetteten Anwendungen wie Switches und Routern verleiht. 

Der SSD-Speicherplatz für Unternehmen der Einstiegsklasse ist seit einiger Zeit eine Art Grauzone. Diese weitgehend leseintensiven Anwendungen erfordern nicht die Ausdauer teurerer SLC- oder sogar eMLC-SSDs. Aus diesem Grund haben Unternehmensanwender in einigen dieser Anwendungen mitunter sogar deutlich günstigere Client-SSDs verwendet, da die Lebensdauer kein großes Problem darstellt und selbst wenn das Laufwerk durchbrennt, die Kosten für den Kauf mehrerer Client-SSDs immer noch niedriger sind unternehmensspezifische Alternativen. Diese Denkweise ändert sich jedoch, da Micron und andere Tier-1-SSD-Hersteller kostengünstige MLC-SSDs speziell für dieses Szenario herstellen.

Das P400e führt ein Parallelleben zum verbraucherorientierten Leben Entscheidend m4 mit weitgehend gleichem Aufbau und Design. Beide nutzen die gleichen 25-nm-Micron-MLC-NAND- und Marvell-9174-Controller. Die Hauptunterschiede zwischen den beiden SSDs liegen in der Firmware-Erstellung und dem Datenpfadschutz. Das P400e verfügt über eine Firmware, die für den Einsatz in kleinen Unternehmen optimiert ist, und bietet einen Enterprise-Datenpfadschutz, der eine Korrektur von Speicherpfadfehlern umfasst, die auf Client-Laufwerken nicht zu finden ist. Während das P400e einen höheren Preis als das m4 hat, ist das P400e aufgrund des zusätzlichen Datenschutzes und der dienstspezifischen Firmware eine überzeugende Option für Einsteiger in Unternehmen, die bis vor Kurzem etwas vernachlässigt wurden. 

Der Micron P400e ist in verschiedenen Kapazitäten erhältlich, darunter 50 GB, 100 GB, 200 GB und 400 GB. Die 100-GB- und größeren Laufwerke bieten eine Schreibkapazität von 175 TB, während die bootorientierte 50-GB-Kapazität 87.5 TB beträgt. Am oberen Ende liefert die RealSSD P400e eine Leistung von 350 MB/s sequentiellem 64K-Lesen, 140 MB/s sequentiellem 64K-Schreiben und 50,000 zufälligen 4K-Lese-IOPS und 7,500 zufälligen 4K-Schreib-IOPS. Unser Testmodell hat eine Kapazität von 200 GB. 

Micron RealSSD P400e Spezifikationen:

• Angebotene Kapazitäten
  • 50 GB – MTFDDAK050MAR-1J1AA
  • 100 GB – MTFDDAK100MAR-1J1AA
  • 200 GB – MTFDDAK200MAR-1K1AA
    • 186 GB nutzbar / 256 GB NAND
    • Getestete Firmware – 0142
  • 400 GB – MTFDDAK400MAR-1K1AA
• Micron 25 nm Verbraucher-MLC-NAND-Flash
• Marvell 9174 SATA 6 Gbit/s Controller
• RoHS-konformes Paket
• SATA 6 Gbit/s-Schnittstelle
• 7.0 mm Z-Höhe
• Unterstützung der branchenüblichen Sektorgröße von 512 Byte
• Native Befehlswarteschlangenunterstützung mit 32-Befehls-Slot-Unterstützung
• ATA-8 ACS2-Befehlssatz-kompatibel
• Unterstützung für ATA-Sicherheitsfunktionen, Befehlssatz und Passwort-Anmeldung
• Befehlssatz für sicheres Löschen (Datenseite): schnelles und sicheres Löschen
• SMART-Befehlssatz (Self-Monitoring, Analysis, and Reporting Technology).
• 50 GB Leistung
  • Sequentielles 64K-Lesen: 350 MB/s
  • Sequentielles 64K-Schreiben: 100 MB/s
  • Zufälliges 4K-Lesen: 50 IOPs
  • Zufälliges 4K-Schreiben: 7K IOPs
• 100 GB, 200 GB, 400 GB Leistung
  
  • Sequentielles 64K-Lesen: 350 MB/s
  • Sequentielles 64K-Schreiben: 140 MB/s
  • Zufälliges 4K-Lesen: 50 IOPs
  • Zufälliges 4K-Schreiben: 7.5K IOPs
• Zuverlässigkeit
  • MTBF: 1.2 Millionen Gerätestunden
  • Statisches und dynamisches Wear-Leveling
  • Nicht korrigierbare Bitfehlerrate (UBER): <1 Sektor pro 10¹⁵ Stückchen gelesen
  • Niedriger Stromverbrauch
• Ausdauer: Gesamtzahl der geschriebenen Bytes (TBW)
  • 50 GB: 87.5 TB
  • 100–400 GB: 175 TB
• SATA-Anschluss: 5 V ±5 %
• 2.5-Zoll-Laufwerk: 100.5 mm x 69.85 mm x 7.0 mm
• Vor Ort aktualisierbare Firmware
• Betriebstemperatur 0°C bis +70°C

Design und Demontage

Das Design der Micron RealSSD P200e mit 400 GB spiegelt das Aussehen der Laufwerksfamilie von Crucial und Micron wider. Das Gehäuse ist sehr schlicht gehalten, mit metallischer grauer Lackierung. Das Gehäuse besteht aus einer Metalllegierung mit einer robusten Metallabdeckung. Das RealSSD P400e nutzt das vielseitige Micron SSD-Gehäuse, das durch Austausch der internen Unterlegscheibe entweder als 7 mm oder 9.5 mm hohes Laufwerk eingerichtet werden kann.

Die Vorderseite des Micron RealSSD P400e bietet den branchenüblichen SATA-Strom- und Datenanschluss. Service-Pins befinden sich auf der Rückseite der SSD, alle Firmware-Updates werden jedoch über Software durchgeführt, indem ein ISO-Image auf eine CD oder DVD (oder einen USB-Stick) gebrannt und die Firmware über ein Low-Level-Betriebssystem geflasht wird.

Das Design der RealSSD P400e unterscheidet sich kaum von den Client- oder anderen Enterprise-SSDs, die Micron verkauft. Beim Öffnen des Laufwerks zeigt sich ein sehr ähnliches Layout wie bei der Micron RealSSD C256 mit 400 GB oder der Crucial m4 der Verbrauchermarke. Eine Ergänzung des P400e ist jedoch ein einzelnes Wärmeleitpad auf der unteren Hälfte der SSD, das die Wärmeenergie vom Marvell 9174 SATA 6Gb/s-Controller ableiten soll.

Unter Verwendung des gleichen Marvell 9174-Controllers, der auch im verbraucherorientierten C400/m4 zu finden ist, bietet das P400e erweiterte Firmware-Funktionen für den Einsatz in Unternehmen. Am bemerkenswertesten ist die Überbereitstellung, die die Laufwerkskapazität von reinen 256 GB auf nutzbare 186 GB reduziert. Dies hilft bei Hintergrundaktivitäten bei hoher Schreiblast und erhöht die Lebensdauer des Laufwerks. Dies ist wichtig, da das P400e das gleiche Consumer-MLC-NAND wie das Crucial m4 verwendet und nicht das eMLC-NAND, das in vielen SSDs für Unternehmen zu finden ist.

Beide Seiten der Micron-P400e-Leiterplatte sind mit acht 16-GB-Micron-25-nm-Consumer-MLC-NAND-Stücken bestückt, also insgesamt sechzehn. Dies ist das gleiche PCB-Layout wie beim Crucial m256 oder Micron C4 mit 400 GB.

Unternehmens-Benchmarks

Die Micron RealSSD verwendet Microns 25-nm-Consumer-MLC-NAND, einen Marvell 9174-Controller und eine 6.0-Gbit/s-SATA-Schnittstelle; Unser Testgerät ist 200 GB groß. Die für diesen Test herangezogenen Vergleichswerte umfassen die folgenden kürzlich getesteten Enterprise-SSDs: Smart Storage XceedIOPS2 (200 GB, SandForce SF-2582, Toshiba 32 nm NAND, SATA), Mikron P300 (100 GB, Marvell 9174, Micron 34 nm SLC NAND, SATA), Toshiba MKx001GRZB (400 GB, Marvell 9032, Toshiba 32 nm SLC NAND, SAS), die Samsung SM825 (200 GB, Samsung S3C29MAX01-Y330, Samsung 30 nm eMLC NAND, SATA) und die Hitachi Ultrastar SSD400M (400 GB, Intel EW29AA31AA1-Controller, Intel 25 nm eMLC NAND, SAS). Alle Enterprise-SSDs werden auf unserer Enterprise-Testplattform basierend auf einem Benchmarking unterzogen Lenovo ThinkServer RD240. Alle IOMeter-Zahlen werden als binäre Zahlen für MB/s-Geschwindigkeiten dargestellt.

Unser erster Test untersucht die Geschwindigkeit in einer sequentiellen Schreibumgebung mit großen Blockübertragungen. Dieser spezielle Test verwendet eine Übertragungsgröße von 2 MB mit IOMeter, mit 4K-Sektorausrichtung und misst die Leistung mit einer Warteschlangentiefe von 4. In diesem Szenario gibt Micron eine Lesegeschwindigkeit von 350 MB/s und eine stabile Schreibgeschwindigkeit von 140 MB/s an 200 GB P400e.

In unserem sequenziellen Transfertest für große Blöcke haben wir eine Lesegeschwindigkeit von 394.24 MB/s und eine durchschnittliche Schreibgeschwindigkeit von 257.94 MB/s gemessen. Die Lesegeschwindigkeiten waren höher als bei der RealSSD P300, allerdings fielen die Schreibgeschwindigkeiten niedriger aus.

Unser nächster Test befasst sich mit einem Direktzugriffsprofil. Bei einer großen Blockübertragungsgröße von 2 MB beginnen wir jedoch zu erkennen, wie die Leistung in einer Mehrbenutzerumgebung variiert. Dieser Test behält die gleiche Warteschlangentiefe von 4 bei, die wir im vorherigen Benchmark für sequenzielle Übertragungen verwendet haben.

In unserem Zufallsübertragungstest bot die Micron RealSSD P400e im Vergleich zur P300 erneut höhere Lesegeschwindigkeiten und maß 388.17 MB/s im Vergleich zu 299.33 MB/s. Die gemessenen Schreibgeschwindigkeiten waren allerdings geringer: Beim P400e waren es durchschnittlich 79.52 MB/s, während das P300 98.87 MB/s erreichte.

Durch den Übergang zu einer noch kleineren Übertragungsgröße für den Direktzugriff von 4 KB nähern wir uns der Paketgröße an, die in einer Umgebung mit starkem Direktzugriff, beispielsweise einer Serverumgebung mit mehreren VMs, die auf dasselbe Array zugreifen, zu finden ist. Im ersten Test betrachten wir die erweiterte 4K-Leseleistung und wie sie von einer Warteschlangentiefe von 1 auf maximal 64 skaliert. Als Referenz gibt Micron eine maximale 4K-Zufallslesegeschwindigkeit von 50,000 IOPS an.

Die zufälligen 4K-Lesegeschwindigkeiten des P400e waren denen des RealSSD P300 sehr ähnlich, mit einem ähnlichen Anstieg mit zunehmender Warteschlangentiefe. Wir haben einen Spitzenwert von 46,330 IOPS bei einer Warteschlangentiefe von 64 gemessen, während der P300 einen Spitzenwert von 58,447 IOPS erreichte.

Unser nächster Test untersucht die 4K-Zufallsschreibleistung bei einer statischen Warteschlangentiefe von 32. Die Ergebnisse werden aufgezeichnet und gemittelt, sobald die Laufwerke den stabilen Zustand erreicht haben. Während die IOPS-Leistung eine gute Messgröße zur Messung der Leistung im stationären Zustand ist, liegt ein weiterer wichtiger Interessenbereich in der durchschnittlichen und Spitzenlatenz. Höhere Spitzenlatenzwerte können bedeuten, dass bestimmte Anfragen bei starkem kontinuierlichen Zugriff gesichert werden können. Micron gibt an, dass die RealSSD P400e eine 4K-Zufallsschreibgeschwindigkeit von 7,500 IOPS hat.

Das Micron RealSSD P400e übertraf das Datenblatt in unserem 4K-Steady-State-Benchmark (sowie ursprünglich das P300) und erreichte 15,740 IOPS gegenüber den aufgeführten 7,500 IOPS. Dies im Vergleich zu 21,259 IOPS beim RealSSD P300.

Unsere letzte Serie synthetischer Benchmarks vergleicht beide Enterprise-Laufwerke in einer Reihe gemischter Server-Workloads mit einer statischen Warteschlangentiefe von 32. Wie die synthetischen Benchmarks zu Beginn dieser Überprüfung werden auch diese Tests im stationären Zustand gemessen. Jeder unserer Serverprofiltests hat eine starke Präferenz für die Leseaktivität, die von 67 % Lesevorgängen in unserem Datenbankprofil bis zu 100 % Lesevorgängen in unserem Webserverprofil reicht.

Das erste ist unser Datenbankprofil mit einem Mix aus 67 % Lese- und 33 % Schreib-Workload, der sich hauptsächlich auf 8K-Übertragungsgrößen konzentriert.

In unserem Datenbankprofil punktete das Micron RealSSD P400e unter den SLC- und eMLC-Enterprise-SSDs sowie das Micron P300. Es wurde eine Durchschnittsgeschwindigkeit von 34.38 MB/s oder 4,401 IOPS gemessen.

Das nächste Profil betrachtet einen Dateiserver mit 80 % Lese- und 20 % Schreibarbeitslast, verteilt auf mehrere Übertragungsgrößen von 512 Byte bis 64 KB.

Bei der Dateiserver-Auslastung blieb das P400e erneut hinter den SLC- und eMLC-Angeboten zurück und erreichte durchschnittlich 50.63 MB/s oder 4,680 IOPS. Dies im Vergleich zu 174.87 MB/s und 16,165 IOPS beim P300.

Unser Webserverprofil ist schreibgeschützt mit einer Bandbreite an Übertragungsgrößen von 512 Byte bis 512 KB.

Als wir zu einem leselastigeren Profil wechselten, das Webserver-Workloads abdeckt, nahm die Geschwindigkeit des Micron RealSSD P400e etwas zu und erreichte im Testzeitraum durchschnittlich 226.35 MB/s und 14,790 IOPS. Das P300 schnitt mit 266.03 MB/s und 16,584 IOPS etwas besser ab.

Das letzte Profil betrachtet eine Workstation mit einer Mischung aus 20 % Schreib- und 80 % Lesevorgängen und 8K-Übertragungen.

In unserem endgültigen Workload-Profil zur Workstation-Leistung blieb die RealSSD P400e hinter den schnelleren eMLC- und SLC-SSDs zurück und erreichte einen Durchschnitt von 43.08 MB/s und 5,515 IOPS.

Stromverbrauch im Unternehmen

Wenn es um die Auswahl von Laufwerken für das Rechenzentrum oder andere dicht gepackte Speicherumgebungen geht, ist die Leistung nicht die einzige Kennzahl, an der Unternehmen bei der Betrachtung von SSDs oder Festplatten interessiert sind. Der Stromverbrauch kann in bestimmten Fällen eine große Rolle spielen. Daher ist es sinnvoll, dass Sie wissen möchten, wie sich ein Laufwerk unter konstanter Auslastung verhält.

Im Abschnitt „Enterprise Power“ dieses Testberichts betrachten wir jedes Laufwerk unter den gleichen Bedingungen, unter denen wir zuvor die Lese- und Schreibgeschwindigkeiten getestet haben. Dazu gehören sequentielle und zufällige 2-MB-Übertragungen mit einer Warteschlangentiefe von 4 und kleine zufällige 4K-Lese- und Schreibübertragungen mit einer Warteschlangentiefe von 32. Wie bei unseren vorherigen Tests messen wir alle Werte im stabilen Zustand, um das Laufwerk optimal zu nutzen stromhungrige Bedingungen.

Unter allen Bedingungen außer beim Start verbrauchte das Micron RealSSD P400e 3.42 Watt oder weniger. Die leistungsstärkste Aktivität des P400e war das sequentielle QD4-2-MB-Schreiben mit einem durchschnittlichen Verbrauch von 3.42 Watt über die Dauer des Tests. An zweiter Stelle stand der zufällige sequentielle 2-MB-QD3-Lesevorgang, an dritter Stelle der zufällige QD32-4K-Lesevorgang und an vierter Stelle der stetige 4K-QD32-Schreibvorgang. Beim sequentiellen QD4 2MB Lese- und Schreibzugriff verbrauchte das P400e mehr Strom als das P300.

Ein großer Anreiz für eine MLC- oder eMLC-SSD in einer Rechenzentrumsumgebung sind die Kosten pro GB und IOPS/Watt. Wir haben einen Wert von 18,618 IOPS/Watt beim reinen zufälligen 4K-Lesen bei einer Warteschlangentiefe von 32 berechnet, der auf 7,716 IOPS/Watt sinkt, wenn man stattdessen stetiges 4K-Zufallsschreiben betrachtet. Dies im Vergleich zu 38,481 IOPS/Watt beim Lesen oder 10,119 IOPS/Watt beim Schreiben beim Micron P300 oder 19,484 IOPS/Watt beim Lesen oder 6,150 IOPS/Watt beim Schreiben beim Hitachi Ultrastar SSD400M. Es kommt wirklich auf die Bedürfnisse des Unternehmens an, die beste Mischung aus Leistung und Leistung (oder einfach nur Leistung) zu finden, die beim Kauf der SSD oder Festplatte berücksichtigt wird. 

Fazit

Obwohl sie sicherlich nicht die schnellste Enterprise-SSD ist, die wir uns kürzlich angesehen haben, ist dies nicht das ultimative Ziel der Micron P400e. Das P400e wird vorzugsweise in Umgebungen aufgestellt, in denen 70 % oder mehr der Leseaktivität stattfinden, was es zu einem unternehmenstauglichen Laufwerk macht, das viel kostengünstiger ist als eMLC- und SLC-Alternativen. Das P400e verfügt außerdem über eine auf diesen Einsatz abgestimmte Firmware und einen unternehmensweiten Datenpfadschutz. Diese beiden Funktionen sind entscheidende Unterscheidungsmerkmale im Vergleich zu etwas wie der Crucial m4 und anderen Client-SSDs, die sich zeitweise in diese Kategorie der Einstiegsklasse für den Unternehmenseinsatz drängen. 

In Bereichen, in denen Lesegeschwindigkeit erwartet wird, enttäuschte das P400e nicht und bot sequentielle Übertragungsgeschwindigkeiten von über 394 MB/s, zufällige Übertragungen großer Blöcke von über 388 MB/s und zufällige 4K-Geschwindigkeiten mit Spitzenwerten von 46,000 IOPS. Auch in unserem Webserver-Test bot die RealSSD P400e starke Geschwindigkeiten mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von 226 MB/s und 14,790 IOPS. Angesichts der begrenzten Lebensdauer des P0.175e von 400 PB im Vergleich zu 3 PB und mehr bei anderen eMLC-SSDs mit ähnlicher Kapazität werden Sie nicht viele Unternehmenskäufer sehen, die sich für dieses Produkt für solche Installationen entscheiden. Angesichts der Absichten dieses Laufwerks kann man sich kaum beschweren, aber wenn wir mal genauer hinsehen müssen, kam es bei schreibintensiven gemischten Arbeitslasten im Vergleich zu anderen eMLC-Angeboten zu erheblichen Leistungseinbußen, wobei Datenbank- und Dateiserverprofile am stärksten betroffen waren, selbst mit der starken Zufallsfunktion des P400e 4K-Schreibgeschwindigkeiten.

Ein weiterer wichtiger Bereich, in dem die Micron RealSSD P400e wirklich ihre Stärke unter Beweis stellte, waren unsere Energietests für Unternehmen, bei denen sie sehr wenig Strom verbrauchte und nur von der P100 mit geringerer Kapazität und 300 GB geschlagen wurde. Mit diesem minimalen Stromverbrauch konnte das P400e 18,618 IOPS/Watt zufälliges 4K-Lesen und 7,716 IOPS/Watt zufälliges 4K-Schreiben generieren.

Insgesamt waren wir vom Micron RealSSD P400e beeindruckt, das durch die Nutzung von MLC-NAND für Endverbraucher ein niedrigeres Preis-Leistungs-Verhältnis als andere eMLC-Lösungen erreicht. Für Business- und Enterprise-Käufer, die nicht die Ausdauer einer eMLC- oder SLC-SSD benötigen, aber dennoch mehr Unternehmensfunktionen wünschen, als eine Consumer-SSD zu bieten hat, bietet die RealSSD P400e eine großartige Mischung aus Leistung und Preis-Leistungs-Verhältnis.

Vorteile

• Höhere als die aufgeführten Schreibübertragungsgeschwindigkeiten
• Geringer Stromverbrauch im Vergleich zu eMLC-SSDs
• Starke leseorientierte gemischte Workload-Leistung
• Niedrige Kosten mit Consumer-MLC-NAND mit Firmware und Support der Enterprise-Klasse

Nachteile

• Bruchteil der Schreibdauer von eMLC-SSDs
• Schwächere Leistung in Szenarien mit konstanter Schreibaktivität

Fazit

Die Micron RealSSD P400e ist eine flexible 7-mm-SATA-SSD mit Microns bestem (und kostengünstigem) 25-nm-MLC-NAND und Firmware für den Einstieg in Unternehmen. Die SSD bietet ein hervorragendes Preis-Leistungs-Verhältnis und eine hohe Leistung für die leseorientierten Märkte, für die sie gedacht ist, und bietet Unternehmen eine großartige, kostengünstige Alternative, die für den Einsatz im Unternehmen geeignet ist.

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