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美光 7500 Pro、7500 Max SSD 評測

by 萊爾·史密斯

美光 7500 Pro 和 Max 企業級 SSD 系列延續了 7400 和 7450 SSD 系列的成功。 美光 4 系列仍然是 Gen7500 SSD,採用 7450 平台並配備了新的 232 層 NAND。 透過 7500 驅動器,美光試圖滿足主流企業部署的需求,這些部署基本上仍採用 Gen4。 7500 將推出 Pro (1 DWPD) 和 Max (3 DWPD) 版本,以滿足客戶的耐用性需求,容量從 800GB 到 15.36TB。 7500 將僅提供 U.3(U.2 向後相容)外形規格。

美光 7500 Pro 和 Max 企業級 SSD 系列延續了 7400 和 7450 SSD 系列的成功。 美光 4 系列仍然是 Gen7500 SSD,採用 7450 平台並配備了新的 232 層 NAND。 透過 7500 驅動器,美光試圖滿足主流企業部署的需求,這些部署基本上仍採用 Gen4。 7500 將推出 Pro (1 DWPD) 和 Max (3 DWPD) 版本,以滿足客戶的耐用性需求,容量從 800GB 到 15.36TB。 7500 將僅提供 U.3(U.2 向後相容)外形規格。

美光 7500 系列

隨著 Gen5 SSD 成為頭條新聞,美光顯然認為 Gen4 插槽將在一段時間內繼續在資料中心佔據主導地位。 在這一點上他們可能是對的,向 Gen5 的過渡有點慢而且有點複雜。 伺服器供應商在 Gen5 中很大程度上採用了 EDSFF SSD,這意味著新的平台和 SSD 形狀,而業界普遍採用的速度較慢。

美光 7500 堆疊

因此,我們使用 Micron 7500 來滿足這些需求。 與市場上的其他驅動器相比,美光科技的主要優勢在於其垂直整合設計,包括內部控制器、韌體以及現在的新型 232 層 NAND。 這應該透過一致性和可預測性轉化為應用程式效能,並具有「同類最佳的 1 毫秒以下延遲,實現 99.9999% 的 QoS」。

美光7500開

在本次評測中,美光對我們的實驗室一台 15.36TB 7500 Pro 和 12.8TB 7500 Max 進行了採樣。

美光 7500 Pro 和美光 7500 Max 規格

Micron 7500 PRO:U.3/U.2:讀取密集型,每天 1 次磁碟機寫入
容量 960GB 1.92TB 3.84TB 7.68TB 15.36TB
性能 順序。 讀
(MB/秒)
6,800 6,800 6,800 7,000 7,000
序列。 寫
(MB/秒)
1,400 2,700 5,300 5,900 5,900
蘭德. 讀取(K、IOPS) 800 1,000 1,100 1,100 1,100
蘭德. 寫入(K、IOPS) 85 145 180 215 250
70/30 蘭特。
讀/寫
(K、IOPS)
130 260 350 450 530
潛伏 70 (閱讀)
15(寫)
70 (閱讀)
15(寫)
70 (閱讀)
15(寫)
70 (閱讀)
15(寫)
70 (閱讀)
15(寫)
耐力(TBW 單位 TB)  1,752 3,504 7,008 14,016 28,032

 

Micron 7500 MAX:U.3/U.2:混合用途,每天 3 次磁碟機寫入
容量 800GB 1.6TB 3.2TB 6.4TB 12.8TB
性能 順序。 讀
(MB/秒)
6,800 6,800 6,800 7,000 7,000
序列。 寫
(MB/秒)
1,400 2,700 5,300 5,900 5,900
蘭德. 讀取(K、IOPS) 800 1,000 1,100 1,100 1,100
蘭德. 寫入(K、IOPS) 145 270 390 400 410
70/30 蘭特。
讀/寫
(K、IOPS)
200 370 510 650 700
潛伏 70 (閱讀)
15(寫)
70 (閱讀)
15(寫)
70 (閱讀)
15(寫)
70 (閱讀)
15(寫)
70 (閱讀)
15(寫)
耐力(TBW 單位 TB)  4,380 8,760 17,520 35,040 70,080

 

共同特徵
平均無故障時間 2 萬設備小時 @ 55C,2.5 萬設備小時 @ 50C
介面 PCIe Gen4 1×4,NVMe v2.4b
NAND閃存 美光 200+ 層 3D TLC NAND
商品保修條款 5年
電力 序列。 讀取(平均有效值):15.5W
序列。 寫入(平均有效值):18.3W
特色 TCG Opal 2.01、基於 OCP 2.0 的通用韌體、安全性清除、安全啟動、安全簽章韌體、無需重置即可啟動韌體、NVMe-MI、斷電保護(動態資料和靜態資料)、企業資料路徑保護
(使用者和元資料)、Storage Executive SSD 管理工具、5 年保固

美光 7500 Max 和 Pro 性能

試驗台

我們的 PCIe Gen4 Enterprise SSD 評測利用了 聯想 ThinkSystem SR635 用於應用程序測試和綜合基準。 ThinkSystem SR635 是一個裝備精良的單 CPU AMD 平台,提供的 CPU 能力遠遠超過強調高性能本地存儲所需的能力。 綜合測試不需要大量 CPU 資源,但仍利用相同的 Lenovo 平台。 在這兩種情況下,目的都是以盡可能符合存儲供應商最大驅動器規格的最佳方式展示本地存儲。

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

譜曲

我們大多數新的企業級 SSD 評測都是 Gen5,但我們選擇不將它們納入本次評測。 相反,我們只保留了 Gen4,但有一些值得注意的地方。 我們已將 Micron 的 9400 Pro 納入 Micron 系列中,以實現規模化。 Solidigm P5430 是一款 QLC 驅動器,但也是該公司最現代的主流 Gen4 產品。 7500 Max 是 Micron 具有 3DWPD 的高耐用性驅動器。 最後,我們有各種各樣的容量,這只是因為這些是我們要審查的驅動器。 理想情況下,我們會比較相同的容量,但在本次審查中這是不可能的。

系統性能

下一個應用程序基準包括 Percona MySQL OLTP 數據庫 通過 SysBench 測量。 此測試還測量平均 TPS(每秒事務數)、平均延遲和平均 99% 延遲。

每 系統平台 VM 配置了三個虛擬磁盤:一個用於引導 (~92GB),一個用於預建數據庫 (~447GB),第三個用於測試中的數據庫 (270GB)。 從系統資源的角度來看,我們為每個虛擬機配置了八個 vCPU 和 60GB 的 DRAM,並利用了 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:24G
    • 測試時長:3 小時
      • 2 小時預處理 32 個線程
      • 1 小時 32 個線程

在平均 TPS 測試中,美光 7500 Max 和 Pro 型號位居排行榜首位,分別為 13,159 和 13,290。 與上一代 Micron 9400 Pro(12,572)相比,效能有了顯著提升。

在平均延遲方面,兩款美光 7500 型號再次在競爭中脫穎而出,Max 為 9.72 毫秒,Pro 為 9.62 毫秒。 相比之下,9400 Pro 型號的延遲時間為 10.18 毫秒。

我們最壞的情況(第 99 個百分位數)Sysbench 測試發現 Micron 7500 型號再次獲得第一,顯示 16.63ms(Pro)和 16.76ms(Max)。

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。 雖然不能完美代表實際工作負載,但綜合測試可幫助存儲設備建立可重複性因素的基線,從而輕鬆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測試配置文件,從“四個角”測試和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。 這與完全熵測試不同,後者使用 100% 的驅動器並使它們進入穩定狀態。 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
  • 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
  • 64K 隨機讀取:100% 讀取,32 個線程,0-120% 重複率
  • 64K 隨機寫入:100% 寫入,16 線程,0-120% iorate
  • 綜合數據庫:SQL 和 Oracle
  • VDI 完整克隆和鏈接克隆跟踪

在我們的第一個VDBench 工作負載分析(隨機4K 讀取)中,Micron 7500 Max 的峰值性能為1.13 萬IOPS(979 IOPS),延遲為453 毫秒,而Pro 也緊隨其後,為1.11 萬IOPS ,延遲為458 毫秒。 這使得美光硬碟位居排行榜榜首。

在 4K 隨機寫入中,美光 7500 Max 和 Pro 分別達到 558K IOPS 和 483K IOPS 的峰值,延遲分別為 908ms 和 1,049μs。

切換到 64k 順序工作負載後,Micron 7500 Max 和 Pro 繼續保持穩定的效能,峰值分別為 5.8GB/s (93K IOPS) 和 5.7GB/s (91K IOPS),延遲為 688.5μs/700.7ms。

在順序寫入方面,Micron Pro 和 Max 的峰值分別為 3.87GB/s 和 3.03GB/s。 延遲分別為 1,024.5 毫秒和 1,312.5 毫秒。

接下來是我們的 64K 隨機效能。 在讀取方面,美光 7500 Max 和 Pro 的效能幾乎相同,分別為 82K IOPS (5.11GB/s) 和 81K IOPS (5.09GB/s)。 在延遲方面,Pro 的延遲時間為 391.6 毫秒,而 Max 的延遲時間為 390.3 毫秒。

在 64K 隨機寫入中,美光 7500 Pro 和 Max 的表現分別為 65K IOPS(4.03GB/s)和 49K IOPS(3.08GB/s),而延遲分別達到 260ms 和 317.3ms。

接下來是 16K 測試。 在順序讀取中,Micron 7500 Max 在 257μs 下表現出令人印象深刻的 4.01K IOPS(123.6GB/s),而 Pro 則以 253ms 的速度達到 3.95K(127.3GB/s)。

在順序寫入 16K 中,Micron 7500 Max 如預期領先,僅用 225μs 就達到了 3.51K IOPS (67GB/s)。 Max 在 175 毫秒時顯示出 2.73K IOPS (87.1GB/s) 的可觀成績。

現在我們的混合讀/寫配置文件,從 70/30 4K 開始。 在這裡,美光 7500 Max 驅動器首次在 670μs 時達到 93K IOPS,而 Pro 迭代在 633μs 時記錄了 98.7K IOPS 的峰值。

在 70/30 8K 設定檔中,新款美光驅動器的令人印象深刻的性能得以延續。 Max 型號以 458μs 的速度完成了 137.3K IOPS 的測試,而 Pro 型號則以 430ms 的時間達到了 146.3K IOPS 的速度。

接下來是 16k 70/30 測試,其中 Max 型號在 297μs 時達到了 212.7K IOPS 的領先峰值。 Pro 能夠達到 261K IOPS,延遲為 242.4 毫秒。

我們的下一組測試是 SQL 工作負載:SQL、SQL 90-10 和 SQL 80-20。 從 SQL 開始,Micron 7500 Max 和 Pro 的結果幾乎相同,直到最後 Pro 出現小峰值。 此處,Max 的峰值性能為 337K IOPS,延遲為 93.8μs,位居排行榜首位。 Pro型號以325K IOPS結束測試,延遲為97.5ms。

SQL 90-10,Max 的峰值效能為 343K IOPS,延遲為 92μs,再次排名第一。 Pro 型號稍微落後,峰值為 340K IOPS,延遲為 92.7μs。

在 SQL 80-20 中,Micron 7500 Max 的峰值效能為 343K IOPS,延遲為 91.6μs,位居排行榜首位。 Pro 型號也緊隨其後,在 325 毫秒時達到了 96.8K IOPS 的峰值。

接下來是我們的 Oracle 工作負載:Oracle、Oracle 90-10 和 Oracle 80-20。 與 SQL 基準測試和其他基準測試一樣,Micron 7500 Max 繼續排名第一。 在一般SQL測試中,Max表現出352K IOPS的峰值效能,延遲為100.3μs,而Pro模型以330K IOPS結束測試,延遲為110.4ms。

查看 Oracle 90-10,Max 的峰值效能為 255K IOPS,延遲為 85.2μs,再次排名第一。 Pro 型號的峰值為 248K IOPS,延遲為 87.5μs。

接下來是 Oracle 80-20,Max 的峰值效能為 267K IOPS,延遲為 80.9μs,而 Pro 模型的測試結果為 255K IOPS,延遲為 84.6ms。

接下來,我們切換到 VDI 克隆測試,完整測試和連結測試。 對於 VDI 完整克隆 (FC) 啟動,Max 的峰值達到 256K IOPS,延遲為 132.1μs,而 Pro 的峰值達到 251K IOPS,延遲為 131.7ms。

在 VDI FC 初始登入期間,Micron 7500 Max 峰值達到 185K IOPS,延遲為 157.8μs,而 Pro 型號能夠在 150ms 時達到 196.9K IOPS。

在 VDI FC Monday Login 中,Micron 7500 Max 之前以 124μs 的延遲實現了 126.1K IOPS(再次排名第一),而 Pro 則達到了可觀的 112K IOPS 和 140ms 的延遲。

對於 VDI 連結克隆 (LC),美光驅動器最終在某些測試中速度變慢。 在啟動過程中,Pro 型號實際上優於 Max,測試結束時為 107K IOPS,延遲為 148μs。 Max 顯示 102K IOPS,延遲為 155.5 毫秒。

在 VDI LC 初始登入中,Micron 7500 驅動器表現出不穩定,最大峰值為 12K IOPS,時間約為 652.4μs,然後在最後出現相當大的效能峰值。 Pro 一度達到 22K,然後在最後出現了巨大的峰值。

對於 VDI LC 週一登錄,Micron 7500 Pro 沒有持續多久就停止了,峰值達到 19K,然後效能再次大幅上升。 Max 的表現也好不到哪裡去,一旦達到 20K IOPS,性能再次飆升。

結論

美光 7500 Pro 和 Max 系列已牢牢確立了自己在企業市場中性能最佳 SSD 的地位,在我們的性能指標排行榜上始終名列前茅。 值得注意的是,在大多數測試中,Max 模型比 Pro 模型表現出適度但重要的優勢,特別是在寫入效能方面。 這清楚地表明 Max 型號由於其更高的耐用等級,對於需要高寫入和混合使用功能的應用程式來說是一個特別強大的選擇。

最終,美光 7500 系列憑藉其包括內部控制器、韌體和新型 232 層 NAND 的垂直整合設計,成為主流企業運算領域的堅實進步。 對於美光來說,這是向前邁出的重要一步,該公司在添加自己的 NAND 的同時,經常依賴第三方控制器。 擁有完整的平台可以增強公司的競爭優勢,使他們能夠更好地控制一致性和延遲等效能指標。 我們期待看到美光繼續投資其智慧財產權,創造出更出色的 SSD。

儘管 7500 系列全面展現了令人印象深刻的性能,但值得注意的是,存在一些細微的不一致,特別是在 VDI 連結克隆測試中。 然而,這些問題並沒有影響 7500 Pro 和 Max 型號在其他方面的出色表現。 它們擅長滿足不同的續航力和容量需求,使其高度適應多樣化的企業部署。

總體而言,美光 7500 系列清楚地展示了 Gen4 SSD 技術的全部功能。 隨著我們進入 Gen5 技術開始佔據中心舞台的時代,美光 7500 Pro 和 Max 都為旨在立即優化其資料中心的組織提供了強大的選擇。

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