美光 7400 Pro NVMe SSD 是該公司最近出貨的企業級 PCIe Gen4 SSD，具有全新的綜合安全功能以及一系列外形尺寸和容量。 Micron 表示他們的驅動器非常適合要求苛刻的數據中心工作負載以及那些希望過渡到下一代服務器架構的人。 7400 Pro還有混用的“MAX”機型，更適合對續航要求更高的用例。
美光 7400 Pro
在 7400 Pro 之前，美光最近的企業級硬盤是貼有美光標誌的 Memblaze SSD。 因此，我們很高興接觸到這款新的非 Memblaze 驅動器，看看它的功能。
Micron 的 7400 Pro 提供三種驅動器類型，每種都由不同的外形尺寸和容量型號組成。 這對於不斷發展的數據中心來說無疑是理想的選擇，因為數據中心總是需要應對數據的指數增長。
U.3 型號有 7mm 和 15mm 兩種尺寸（PCIe Gen4 U.3 外形規格市場首創），容量從 800GB 一直到 7.68TB。 由於 U.3 支持 NVMe、SAS 和 SAS 主機控制器，現場支持將更加無縫。 對於性能，最高容量型號的順序讀取和寫入速度分別高達 6.6GB/s 和 5.4GB/s，而隨機 4k 性能預計將達到 1 萬 IOPS 讀取和 190K IOPS 寫入。
M.2 型號提供 22 x 80mm 和 22 x 110mm 尺寸，容量從 400GB 到 3.84TB 不等。 PCIe Gen4 M.2 22 x 80mm 外形規格專為服務器啟動使用而設計，是目前同類產品中唯一具有斷電保護功能的產品。 7400 Pro M.2 版本的優勢在於它可以輕鬆集成到現有架構和低功耗中。 性能方面，順序讀寫有望達到 4.4GB/s 和 2GB/s，隨機性能則為 650K IOPS 讀取和 105K IOPS 寫入。
E1.S 系列固態硬碟提供 5.9 毫米、15 毫米和 25 毫米三種厚度，容量範圍從 800GB 到 3.84TB。這是該系列中最引人注目的規格。正如我們在先前關於E1.S 規格如何走向主流的文章中所述，E1.S 規格（即 15 毫米版本）將帶來突破性的性能，並支援即將推出的 PCIe Gen5 固態硬碟的 25W+ 功耗。就目前而言，它擁有更高的容量、針對快閃記憶體最佳化的性能以及更優的電源和整合散熱方案。效能方面，美光官方宣稱其 E1.S 固態硬碟的讀取速度最高可達 6.6GB/s，寫入速度最高可達 3.5GB/s，隨機讀寫效能預計分別達到 80 萬 IOPS 和 15 萬 IOPS。
如您所見，美光全面的 7400 Pro 系列將能夠滿足一系列數據中心用例，無論服務器環境可能具有的功率、容量、佔用空間限制和散熱要求如何。
美光 7400 Pro 安全特性
安全性似乎是 Micron 新版本的一大關注點，提供了七項新的安全功能，專注於保護被虛擬化、移動到雲或容器化的數據。 這包括一個安全的執行環境，該環境具有具有物理隔離的專用安全處理硬件； 和非對稱信任根，它允許根密鑰的認證撤銷。
以下是美光 7400 Pro 其他新安全功能的簡要介紹：
- 強大的非對稱密鑰支持：使用美國國家標準與技術研究院 (NIST) 認可的標準算法和 208 位/3072 位 RSA 密鑰
- RSA 委託密鑰支持：使客戶能夠維護 RSA 密鑰的所有權
- 安全啟動：有助於確保運行平台上的固件完整性
- 基於密鑰的固件：更新 在固件更新之前使用基於公鑰的身份驗證驗證固件
- 基於密鑰的特權訪問：通過基於公鑰的授權防止未經授權的特權 SSD 功能執行
我們將在本次評測中查看 Micron 7400 Pro 7.68TB U.3 型號。
美光 7400 Pro NVMe SSD 規格
| 7400 PRO：U.3
讀取密集型，每天 1 個驅動器寫入 |
|||||
| 容量 | 960GB | 1.92TB | 3.84TB | 7.68TB | |
|
性能8,9 |
順序。 讀取（MB/秒） | 6,500 | 6,500 | 6,600 | 6,600 |
| 順序。 寫入（MB/秒） | 1,000 | 2,200 | 3,500 | 5,40010 | |
| 蘭特。 讀取 (IOPS) | 240,000 | 430,000 | 800,000 | 1,000,000 | |
| 蘭特。 寫入 (IOPS) | 60,000 | 95,000 | 150,000 | 190,000 | |
| 70/30 蘭特。 讀/寫 (IOPS) | 105,000 | 174,000 | 275,000 | 400,000 | |
| 延遲（典型值，微秒） | 75 (閱讀)
15（寫） |
75 (閱讀)
15（寫） |
75 (閱讀)
15（寫） |
75 (閱讀)
15（寫） |
|
| 耐力（以 PB 為單位寫入的總字節數）11 | 1,700
6,700 |
3,500
14,400 |
7,000
25,700 |
14,000
48,900 |
|
| 7400 PRO：E1.S
讀取密集型，每天 1 個驅動器寫入 |
|||||
| 容量 | 960GB | 1.92TB | 3.84TB | ||
|
性能 |
順序。 讀取（MB/秒） | 6,500 | 6,500 | 6,600 | |
| 順序。 寫入（MB/秒） | 1,000 | 2,200 | 3,500 | ||
| 蘭特。 讀取 (IOPS) | 240,000 | 430,000 | 800,000 | ||
| 蘭特。 寫入 (IOPS) | 60,000 | 95,000 | 150,000 | ||
| 70/30 蘭特。 讀/寫 (IOPS) | 105,000 | 174,000 | 275,000 | ||
| 延遲（典型值，微秒） | 75 (閱讀)
15（寫） |
75 (閱讀)
15（寫） |
75 (閱讀)
15（寫） |
||
| 耐力（以 PB 為單位寫入的總字節數）11 | 1,700
6,700 |
3,500
14,400 |
7,000
25,700 |
||
| 7400 專業版：M.2
讀取密集型，每天 1 個驅動器寫入 |
|||||
| 容量 | 480GB12 | 960GB12 | 1.92TB | 3.84TB | |
|
性能 |
順序。 讀取（MB/秒） | 4,400 | 4,400 | 4,400 | 4,400 |
| 順序。 寫入（MB/秒） | 530 | 1,000 | 2,000 | 2,200 | |
| 蘭特。 讀取 (IOPS) | 120,000 | 230,000 | 420,000 | 650,000 | |
| 蘭特。 寫入 (IOPS) | 25,000 | 60,000 | 85,000 | 105,000 | |
| 70/30 蘭特。 讀/寫 (IOPS) | 45,000 | 105,000 | 160,000 | 240,000 | |
| 延遲（典型值，微秒） | 85 (閱讀)
40（寫） |
85 (閱讀)
15（寫） |
85 (閱讀)
15（寫） |
85 (閱讀)
15（寫） |
|
| 耐力（以 PB 為單位寫入的總字節數）11 | 800
3,800 |
1,700
6,700 |
3,500
14,400 |
7,000
25,700 |
|
| 美光 7400 固態硬盤：共同特性 | |
| 介面 | PCIe Gen4 1×4 NVMe (v1.4) |
| 形狀因素 | U.3（7 毫米、15 毫米）、E1.S（5.9 毫米、15 毫米、25 毫米）、M.2（22 x 80 毫米、22 x 110 毫米） |
| NAND閃存 | 美光 96 層 3D TLC NAND |
| 典型值。 潛伏 | 讀取：M.2：85µs，U.3，E1.S：75µs； 寫入：25µs |
| 平均無故障時間 | 2 萬設備小時 |
| UBER | <每讀取 1 位 1017 個扇區 |
| 保固 | 5年 |
| 電力 | 順序讀取（按外形規格計算的所有容量的最大值）：U.3：13.6W / E1.S：11.5W / M.2：8.25W 順序寫入（按外形規格計算的所有容量中的最大值）：U.3：22W / E1.S：12W / M.2：8.25W |
| 工作溫度。 | 0-70℃， |
美光 7400 Pro NVMe SSD 性能
測試背景和比較
StorageReview企業測試實驗室提供靈活的架構，用於在與管理員實際部署環境相近的環境中對企業儲存設備進行基準測試。該實驗室整合了各種伺服器、網路、電源調節和其他網路基礎設施，使我們的工作人員能夠模擬真實環境，從而在評測過程中準確評估設備效能。
我們在評測中融入了實驗室環境和測試流程的詳細內容，以便IT專業人員和儲存採購負責人能夠了解我們取得以下結果的條件。我們所有的評測均未接受被測設備製造商的付費或監督。有關StorageReview企業測試實驗室及其網路功能的更多詳情，請參閱相關頁面。
比較：
試驗台
我們的 PCIe Gen4 企業級 SSD 評測採用聯想 ThinkSystem SR635進行應用測試和綜合基準測試。 ThinkSystem SR635 是一款配置精良的單 CPU AMD 平台，其 CPU 效能遠超高效能本機儲存所需的極限。它也是我們實驗室中唯一一款（以及目前市面上為數不多的）配備 PCIe Gen4 U.2 插槽的平台。綜合測試雖然不需要太多的 CPU 資源，但同樣使用聯想平台。兩種測試的目的都是為了盡可能全面地展現本地儲存的效能，並使其符合儲存廠商提供的最大規格。
PCIe Gen4綜合及應用平台（Lenovo ThinkSystem SR635）
- 1 個 AMD 7742（2.25GHz x 64 核）
- 8 x 64GB DDR4-3200MHz ECC 內存
- CentOS的7.7 1908
- ESXi 6.7u3
SQL Server 性能
每個 SQL Server VM 都配置有兩個虛擬磁盤：100GB 卷用於啟動，500GB 卷用於數據庫和日誌文件。 從系統資源的角度來看，我們為每個虛擬機配置了 8 個 vCPU、64GB DRAM 並利用了 LSI Logic SAS SCSI 控制器。 雖然我們之前測試的 Sysbench 工作負載在存儲 I/O 和容量方面使平台飽和，但 SQL 測試正在尋找延遲性能。
此測試使用執行在 Windows Server 2012 R2 虛擬機器上的 SQL Server 2014，並由 Quest 的資料庫基準測試工具進行壓力測試。 StorageReview 的Microsoft SQL Server OLTP 測試協定採用事務處理效能委員會 (TPPC) 基準測試 C (TPC-C) 的最新草案，TPC-C 是一款線上事務處理基準測試工具，可模擬複雜應用程式環境中的活動。與合成效能基準測試相比，TPC-C 基準測試更能準確評估資料庫環境中儲存基礎架構的效能優勢和瓶頸。本次評測中，每個 SQL Server 虛擬機器執行個體都使用 333GB（1,500 規模）的 SQL Server 資料庫，並在 15,000 個虛擬使用者的負載下測量交易效能和延遲。
SQL Server 測試配置（每個虛擬機）
- 在Windows Server 2012 R2
- 存儲空間：分配 600GB，使用 500GB
- SQL Server 2014的
-
- 數據庫大小：1,500 規模
- 虛擬客戶端負載：15,000
- 內存緩衝區：48GB
- 測試時長：3 小時
-
- 2.5 小時預處理
- 30分鐘採樣期
對於我們的 SQL Server 事務基準測試，美光 7400 Pro 以 12,648 TPS 位居排行榜的中間部分。
對於 SQL Server 平均延遲，Micron 7400 Pro 發布了穩定的結果，平均延遲為 3.5 毫秒。
系統性能
下一個應用基準測試是使用SysBench 對Percona MySQL OLTP 資料庫進行測量。此測試測量平均 TPS（每秒交易數）、平均延遲以及平均第 99 個百分位延遲。
每個Sysbench虛擬機器都配置了三個虛擬磁碟：一個用於啟動（約 92GB），一個用於預先建置的資料庫（約 447GB），第三個用於待測資料庫（270GB）。從系統資源角度來看，我們為每個虛擬機器配置了 8 個虛擬 CPU、60GB DRAM，並使用了 LSI Logic SAS SCSI 控制器。
Sysbench 測試配置（每個虛擬機）
- 中央操作系統 6.3 64 位
- Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
-
- 數據庫表：100
- 數據庫大小：10,000,000
- 數據庫線程：32
- 內存緩衝區：24GB
- 測試時長：3 小時
-
- 2 小時預處理 32 個線程
- 1 小時 32 個線程
查看我們的 Sysbench 事務基準測試，美光 7400 Pro 的結果處於中上水平（3rd) 再次達到 10,744 TPS。
在 Sysbench 平均延遲測試中，Micron 7400 Pro 的成績為 11.19 毫秒，排名第三，略遜於三星 PM9A3 和 Memblaze 硬碟。
對於我們最壞情況下的延遲（第 99 個百分位數），美光 7400 Pro 以 22.05 毫秒再次排名第三。
VDBench 工作負載分析
在對存儲設備進行基準測試時，應用程序測試是最好的，綜合測試排在第二位。 雖然不能完美地代表實際工作負載，但綜合測試確實有助於為具有可重複性因素的存儲設備建立基線，從而可以輕鬆地在競爭解決方案之間進行同類比較。 這些工作負載提供了一系列不同的測試配置文件，從“四個角”測試、常見的數據庫傳輸大小測試到來自不同 VDI 環境的跟踪捕獲。
所有這些測試都利用通用的 vdBench 工作負載生成器，以及一個腳本引擎來自動化和捕獲大型計算測試集群的結果。 這使我們能夠在各種存儲設備上重複相同的工作負載，包括閃存陣列和單個存儲設備。 我們針對這些基準測試的測試過程用數據填充整個驅動器表面，然後將驅動器部分分區為驅動器容量的 25%，以模擬驅動器如何響應應用程序工作負載。 這與使用 100% 的驅動器並使它們進入穩定狀態的全熵測試不同。 因此，這些數字將反映更高的持續寫入速度。
簡介：
- 4K 隨機讀取：100% 讀取，128 個線程，0-120% 重複率
- 4K 隨機寫入：100% 寫入，128 線程，0-120% iorate
- 16K 順序讀取：100% 讀取，32 線程，0-120% 迭代
- 16K 順序寫入：100% 寫入，16 個線程，0-120% 迭代
- 64K 順序讀取：100% 讀取，32 線程，0-120% 迭代
- 64K 順序寫入：100% 寫入，16 個線程，0-120% 迭代
- 4K、8K 和 16K 70R/30W 隨機混合，64 線程，0-120% 迭代
- 綜合數據庫：SQL 和 Oracle
- VDI 完整克隆和鏈接克隆跟踪
在我們的首次 VDBench 工作負載分析（隨機 4K 讀取）中，Micron 7400 Pro 的峰值效能為 1.01 萬 IOPS，延遲為 502.9µs，在測試的硬碟中排名第三。
在 4K 隨機寫入中，美光 7400 Pro 以 448,234 IOPS 的峰值性能和 1,140.3µs 的延遲落後於最後一位。
切換到 64k 順序工作負載後，美光 7400 Pro 再次獲得第三名，在 5.37µs 的延遲下讀取速度為 85,842GB/s（730.8 IOPS）。
在 64K 寫入中，美光 7400 Pro 表現更好（性能穩定），峰值為 2.61GB/s（41,801 IOPS），延遲為 1,521.2µs。
接下來是我們的 16K 順序性能。 在讀取方面，美光 7400 Pro 的延遲峰值為 3.0GB/s（192,509 IOPS）165.2µs，這與鎧俠驅動器非常相似。
對於 16K 順序寫入，美光 7400 Pro 的初始延遲更高，但以 168,371 IOPS (2,630MB/s) 和 89.3µs 的延遲位居第二。
在我們混合的 70/30 4k 配置文件（70% 讀取，30% 寫入）中，7400 Pro 以 526,707 IOPS 的峰值和 119µs 的延遲位居第二。
在我們混合的 70/20 16k 配置文件中，7400 Pro 以 211,184µs 的延遲達到 300.1 IOPS，位居第三。
在我們上次的混合配置文件 (70/30 8k) 中，美光 7400 Pro 的峰值為 337,687 IOPS，延遲為 186.9µs。
我們的下一組測試是我們的 SQL 工作負載：SQL、SQL 90-10 和 SQL 80-20，它們都顯示了相似的結果。 從 SQL 開始，新的 Micron 驅動器以 271,737 IOPS 的峰值性能和 116.6µs 的延遲位居第一。
SQL 90-10 與排名前 4 位的驅動器展開了激烈的競爭，因為 Micron 7400 Pro 的性能峰值為 256,107 IOPS，延遲為 122.9µs。
使用 SQL 80-20，新的 Micron 7400 Pro 再次排名第一，峰值為 264,866 IOPS，延遲為 119.1µs。
接下來是我們的 Oracle 工作負載：Oracle、Oracle 90-10 和 Oracle 80-20。 與 SQL 基準測試一樣，美光 7400 Pro 繼續保持穩定的性能。 從 Oracle 開始，Micron 7400 Pro 在 265,626µs 時的峰值性能為 133 IOPS，位居第二。
對於 Oracle 90-10，美光 7400 Pro 的峰值為 190K IOPS，延遲為 114.5µs。
看看 Oracle 80-20，美光 7400 Pro 在 195,961µs 時的峰值性能為 110.5 IOPS，略微落後於前三名的驅動器。
接下來，我們切換到我們的 VDI 克隆測試，完整和鏈接。 對於 VDI Full Clone (FC) Boot，美光 7400 Pro 以 196,584 IOPS 的峰值和 172.3µs 的延遲落後於同類產品。
VDI FC 初始登錄，Micron 7400 Pro 在測試的驅動器中排名第三，峰值為 128,231 IOPS 和 229.7µs 的延遲。
在 VDI FC Monday Login 中，美光 7400 Pro 以 91,499 IOPS 排名第四，延遲為 170.9µs。
對於 VDI 鏈接克隆 (LC) 啟動，美光 7400 Pro 的性能在延遲方面出現了巨大的峰值（類似於三星 PM9A3），儘管它穩定在 38K IOPS 左右。 它最終以 80,173µs 達到 197.7 IOPS 的峰值。
在 VDI LC Initial Login 中，Micron 7400 Pro 的性能一直在掙扎並且再也沒有恢復。 儘管如此，它最終以 7,127µs 的速度達到峰值，僅為 1,118.8 IOPS。
對於 VDI LC Monday Login，美光 7400 Pro 繼續掙扎，在 20K IOPS 標記附近顯示出巨大的延遲峰值，最終以 12,664µs 的延遲結束於 1,260 IOPS。
結語
總體而言，美光 7400 Pro 系列是該公司 PCIe Gen4 企業級 SSD 產品組合的堅實入門產品，具有高達 7.68TB 的容量、三種不同的外形規格、該公司自己的 96 層 3D TLC NAND 以及他們自己的控制器。 美光錶示，這些驅動器非常適合希望將其內容從舊數據中心技術遷移到 NVMe 和閃存優化外形規格的組織。 除了讀取密集型 Pro 型號外，新的 7400 系列還提供名為“MAX”的“混合用途”版本，由於其更高的耐用等級，使其更適合更苛刻的工作負載。
在性能方面，7400 Pro 在我們的基準測試中表現出色。 我們針對具有相似規格和預期用例的其他四種 PCIe Gen4 企業級 7.68TB SSD 測試了新的美光驅動器：KIOXIA CD6、三星 PM9A3、Memblaze 6920 和 Solidyme P5510。 我們查看了應用程序工作負載分析和 VDBench 工作負載。
在我們的 Sysbench 測試中，我們看到 7400 Pro 以 10,744 TPS 的總成績，平均延遲 11.19 毫秒，最壞情況下的 22.05 毫秒的成績在排行榜的上部表現； 所有這些都佔據了榜首。 在我們的 SQL Server 事務基準測試期間，結果相似，發布了 12,648 TPS 和 3.5 毫秒的平均延遲。
切換到 VDBench 後，美光 7400 Pro 延續了這一趨勢，經常發現自己處於排行榜的中間部分甚至更高（儘管它在寫入方面確實表現不佳）。 亮點包括在我們的 1.01k 工作負載中讀取 448 萬次 IOPS 和寫入 4K IOPS，同時在 5.37K 讀取中達到 64GB/s，在 2.61K 寫入中達到 64GB/s，在 3K 讀取中達到 16GB/s，在 2.6K 寫入中達到 16GB/s，在我們的順序工作負載。 我們混合的 70/30 配置文件記錄了 527K 的 4k IOPS、338K 的 8K IOPS 和 211K 的 16K IOPS。
在我們的 SQL 測試中，7400 Pro 在 SQL 271-256 中達到了 90K IOPS 的峰值，在 SQL 10-265 中達到了 80K IOPS 的峰值，在 SQL 20-266 中達到了 199K IOPS 的峰值，使其成為最佳的整體性能。 Oracle 工作負載顯示了類似的結果，在 Oracle 90-10 中記錄了 196K IOPS、80K IOPS，在 Oracle 20-XNUMX 中記錄了 XNUMXK IOPS。
接下來是我們的 VDI 克隆測試，完整和鏈接，其性能參差不齊。 在完整克隆中，我們在啟動時看到 196K IOPS，在初始登錄時看到 128K IOPS，在星期一登錄時看到 91K IOPS。 在鏈接克隆中，新的 Micron 驅動器確實表現不佳，在啟動時顯示出 80K IOPS 的峰值，而在周一登錄時僅為 7K IOPS。 Initial Login 延續了這一趨勢，在 20K IOPS 標記處顯示出巨大的延遲峰值，最終以 12K IOPS 結束。
美光 7400 Pro 是一款性能穩定的硬盤，具有出色的安全功能，很明顯美光又回到了固態硬盤創新遊戲中。
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