美光 9100 MAX PCIe NVMe SSD 評測 (HHHL)

by StorageReview 企業實驗室 on 2016 年 7 月 7 日

企業 ◇ SSD

美光9100系列是一款高效能PCIe NVMe固態硬碟，容量範圍從800GB到3.2TB，可配置為讀取密集型或混合工作負載驅動器。此系列分為PRO和MAX兩個型號，其中MAX型號利用額外的超額配置來提升寫入效能和耐用性。美光與Memblaze合作推出了9100系列，該系列採用了Memblaze PBlaze4產品和美光NAND快閃記憶體。與所有NVMe設備一樣，9100系列旨在提供更高的效能和更低的延遲。美光9100系列的目標應用場景包括大數據、內容分發、資料庫解決方案、超大規模運算、高效能運算（HPC）和私有雲。

除了人們期望 NVMe 帶來的好處（更好的性能，使用更少的驅動器以獲得更高的性能）之外，9100 還具有斷電保護、兩種耐久性選項：以讀取為中心或混合使用，以及 XPERT 固件功能。除了 HHHL 附加卡外，9100 還採用 U.2 外形規格，用於熟悉的前端加載。雖然大多數新操作系統都支持 NVMe 協議本機驅動程序支持，但美光還包含了自己的驅動程序以提供額外的性能或支持舊環境。

美光提供五種容量：800GB、1.2TB、1.6TB、2.4TB 和 3.2TB。這些驅動器也有兩個類別，包括 PRO 或以讀取為中心的類別，以及 MAX 或混合用途類別。除了我們正在測試的 2.4TB 和 1.2TB 驅動器外，所有容量都是 PRO 級別，兩者都是混合使用級別。 3.2TB和2.4TB都使用4TB的NAND；關鍵區別在於 2.4TB 或 MAX 級已超額配置以獲得更好的性能和增強的磨損均衡，從而使其具有更強的耐用性。 1.6TB PRO 和 1.2TB MAX 的情況相同，同樣是容量較小的驅動器具有相同的原始容量，只是過度配置。

美光 9100 PCIe NVMe SSD 規格

外形規格：U.2、HHHL
容量：800GB | 1.2TB | 1.6TB | 2.4TB | 3.2TB
接口：PCIe Gen 3 NVMe
性能：
- 順序讀/寫
  - 800GB：1GB/秒/650MB/秒
  - 1.2TB：2.8/1.3GB/s
  - 1.6TB：2.8/1.3GB/s
  - 2.4TB：3.0/2.0GB/s
  - 3.2TB：3.0/2.0GB/s
- 隨機讀取/寫入
  - 800GB：540K/55K IOPS
  - 1.2TB：700K/180K IOPS
  - 1.6TB：700K/100K IOPS
  - 2.4TB：750K/300K IOPS
  - 3.2TB：750K/160K IOPS
- 讀/寫延遲
  - 120微秒/ 30微秒
有功功耗（TYP）：
- 800GB：7-16W
- 1.2TB：7-21W
- 1.6TB：7-21W
- 2.4TB：7-27W
- 3.2TB：7-27W
閒置功耗：7W
尺寸：
- U.2：100.5 x 69.85 x 15mm
- HHHL：167.65 x 18.74 x 68.89 毫米

設計和建造

我們今天看到的美光9100硬盤是2.4TB MAX級半高半長外接卡（HHHL AIC）。它的一側有一個銀色散熱器，上面有一個深灰色的蓋子，上面有美光品牌。另一面是裸露的電路板，可以看到美光 16nm MLC NAND 封裝。這個特殊的驅動器有 128 個 16GB NAND 組（每側 512 個）和 5 個 4MB Micron DRAM 組（XNUMX 個在底部，XNUMX 個在被散熱器覆蓋的另一側）。

9100 使用 PCIe Gen 3 x 4 連接器。我們的 AIC 具有適合全高和半高 PCIe 插槽的 HHHL 外形尺寸。

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。

我們將 Micron 9100 MAX 2.4TB HHHL SSD 與以下 HHHL 型號進行了比較：

應用程序工作負載分析

為了解企業級儲存設備的效能特徵，必須對實際生產環境中的基礎架構和應用工作負載進行建模。因此，我們對 Micron 9100 的首要基準測試是使用 SysBench 測試 MySQL OLTP 效能，以及使用模擬 TCP-C 工作負載測試Microsoft SQL Server OLTP 效能。在我們的應用工作負載測試中，每個硬碟將執行 4 個配置相同的虛擬機器。

StorageReview 的Microsoft SQL Server OLTP 測試協定採用交易處理效能委員會 (TPC) 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，能夠模擬複雜應用環境中的各種活動。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。在本次評測中，我們使用的每個 SQL Server 虛擬機器執行個體都包含一個 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其交易效能和延遲。

在查看 SQL Server 輸出時，美光 9100 的得分略高於其他測試的驅動器。單個虛擬機的運行速度從 3,157.183 到 3,157.565 TPS，總得分為 12,629.387 TPS。

在 15k 虛擬用戶 SQL Server 基準測試中的平均延遲顯示，美光 9100 再次以 6.8 毫秒的平均得分位居榜首。

下一個應用程序基準測試包括通過 SysBench 測量的 Percona MySQL OLTP 數據庫。此測試測量平均 TPS（每秒事務數）、平均延遲以及平均 99% 延遲。 Percona 和 MariaDB 在其最新版本的數據庫中使用 Fusion-io 閃存感知應用程序 API，儘管為了進行比較，我們在其“傳統”塊存儲模式下測試了每個設備。

在平均每秒事務處理基準中，美光 9100 再次成為最佳表現者，這次略微落後。單個 VM 的性能從 1,538 到 1,597 TPS，總計 6,224.6 TPS。

在查看我們的平均延遲結果時，美光 9100 繼續保持領先地位，儘管所有驅動器之間的延遲都在大約 3 毫秒以內。單個虛擬機的運行時間在 20.04 毫秒到 20.8 毫秒之間，平均得分為 20.57 毫秒。

在我們的 MySQL 第 99 個百分位延遲基準測試（最壞情況）中，美光 9100 在測試的驅動器中始終名列前茅。單個虛擬機的運行時間從 36.06 毫秒到 36.41 毫秒不等，平均得分為 36.28 毫秒。

結語

美光 9100 是一款企業級 NVMe SSD，具有 2.5" 和 HHHL 兩種外形尺寸。該驅動器的運行容量從 800GB 到 3.2TB，並為其 Pro 或 MAX 型號配備了不同的預留空間級別。與所有 NVMe 設備一樣，美光 9100 將帶來更好的性能和更低的延遲，專為大數據、內容交付、數據庫解決方案、超大規模、高性能計算和私有云而設計。該驅動器還提供斷電保護和美光的 XPERT 固件功能（RAIN、數據路徑保護，減少命令訪問延遲，自適應讀取和熱保護）。

美光對其 HHHL 2.4 SSD 的 9100TB MAX 版本進行了採樣，該版本以可用容量為代價提供了更高的寫入性能。這使得驅動器有點難以將蘋果與蘋果與競爭模型進行比較，這些模型提供相同的 NAND 配置，除了他們交付驅動器時有多少過度配置。因此，雖然美光 9100 MAX 在我們所有的應用程序基準測試中都名列前茅，但我們很可能會在同樣嚴重過度配置的配置中看到與那些競爭型號相似的性能。 9100 在我們運行的每個基準測試中都名列前茅。雖然我們的 SQL Server 吞吐量（大約 30 TPS）沒有太大差異，但 9100 以 12,629 TPS 的總得分位居榜首。 SQL Server 平均延遲是一個類似的故事：所有驅動器的性能彼此接近，其中 9100 以 6.8 毫秒的平均得分險勝其他驅動器。通過我們的 Sysbench 測試，9100 能夠從其他驅動器中脫穎而出，以 6,224 TPS 的總成績、20.57 毫秒的平均延遲和 36.28 毫秒的最壞情況延遲在我們的每項測試中名列前茅。額外的超額配置在第 99 個百分位數的延遲圖表中顯示了其大部分優勢，其結果比競爭驅動器要嚴格得多。

優點