Micron 5100 Eco, Pro und Max: 21 Enterprise-SSDs mit 3D-NAND und bis zu 8 TByte

Dass 2D-NAND möglichst schnell durch 3D-NAND ersetzt werden soll, macht Microns neue SSD-Familie 5100 deutlich. Bei den Enterprise-SSDs, die in den Serien 5100 Eco, 5100 Pro und 5100 Max angeboten werden, setzt der Hersteller ausschließlich auf den eigenen 3D-TLC-NAND. Nutzer erhalten bis zu 7.680 GByte Speicherplatz.

Die 5100-Familie soll verschiedene Aufgaben in Rechenzentren erfüllen und dabei vor allem eines sein: Ein schnellerer Ersatz für HDDs. Für SSD-Höchstleistung wird dabei nicht gesorgt, denn dies ist den PCIe-Modellen der Reihen 7100 und 9100 vorbehalten. Die SSDs der Baureihe 5100 setzen hingegen durchweg auf die langsamere SATA-Schnittstelle und sind technisch eng mit der MX300 von Microns Tochtermarke für Consumer-SSDs Crucial verwandt.

US-Medien wie AnandTech hat Micron im Vorfeld der heutigen Vorstellung nähere Details zur Verfügung gestellt. Demnach ist allen drei Unterserien nicht nur der NAND-Flash (3D TLC, 384 Gbit), sondern auch der Controller gemein: Marvells 88SS1074 bietet vier Speicherkanäle und eine LDPC-Fehlerkorrektur und kommt auch bei der Crucial MX300 zum Einsatz.

Eco, Pro und Max

Micron unterteilt die 5100-Familie in die Serien 5100 Eco, 5100 Pro und 5100 Max. Bei gleicher technischer Basis liegen die Unterschiede im Anteil des Reservespeichers (Spare Area), also dem Speicher, der für Nutzdaten nicht zur Verfügung steht. Laut Storage Review beträgt der Anteil der Spare Area 10 bis 20 Prozent in der Eco-Serie, 20 bis 50 Prozent bei der Pro-Serie und geht hinauf auf 60 bis 80 Prozent in der Max-Serie. Durch eine größere Spare Area sinkt der nutzbare Speicherplatz, doch lässt sich die Leistung beim wahlfreien Schreiben länger aufrecht erhalten. Zudem steigt die Haltbarkeit, da für mehr Ersatz gesorgt ist. Dies macht Micron anhand der Drive Writes Per Day (DWPD) deutlich: Die 5100 Eco lassen sich im Rahmen der Garantie täglich weniger als einmal vollständig beschreiben, die 5100 Pro ein bis dreimal und für die 5100 Max nennt der Hersteller 5 DWPD. Die Eco bieten entsprechend am meisten Speicherplatz und die niedrigste Ausdauer, die Max am wenigsten Nutzspeicher mit dafür hoher Ausdauer.

• Micron 5100 ECO: Cloud services focused, optimized for content sharing (video and media streaming). Performance and endurance characteristics for consistent data throughput and fast information delivery.
• Micron 5100 PRO: A true workhorse. Excels in consistent performance delivery for latency-sensitive applications. Enhances your bottom line through better response times (e.g., databases powering e-commerce, trading transactions, etc.).
• Micron 5100 MAX: Meet un-forecasted demand of today's mission-critical data center. Agility and flexibility to respond easily and effectively.

So beschreibt Micron die verschiedenen Serien

8 TByte in 2,5 Zoll und 2 TByte als M.2

5100 Eco und 5100 Pro werden sowohl als 2,5-Zoll-Modelle als auch M.2-Module angeboten. Die Eco bietet mit bis zu 7.680 GByte (großzügig auf 8 TB gerundet) am meisten Speicherplatz. Eco und Pro sind als M.2-Modul mit bis zu 1.920 GByte (knapp 2 TB) zu haben. Die 5100 Max ist ausschließlich im sieben Millimeter flachen 2,5-Zoll-Gehäuse erhältlich und bietet maximal 1.920 GByte. Ein weiterer Unterschied zwischen den Serien besteht bei der optionalen Datenverschlüsselung: Alle unterstützen laut Hersteller die Standards AES (256 Bit) und TCG Enterprise, doch nur die 5100 Max sind zusätzlich mit dem Sicherheitsstandard FIPS 140-2 für Regierungsbehörden konform.

	5100 Eco	5100 Pro	5100 Max
Formfaktor	2,5" / M.2 2280		2,5"
Kapazitäten (GB)	2,5": 480, 960, 1.920, 3.840, 7.680 M.2: 480, 960, 1.920	2,5": 240, 480, 960, 1.920, 3.840 M.2: 240, 480, 960, 1.920	240, 480, 960, 1.920
Schnittstelle	SATA 6 Gb/s
Controller	Marvell 88SS1074
NAND-Flash	IMFT 3D TLC 384 Gbit
Seq. Lesen	540 MB/s
Seq. Schreiben	380-520 MB/s	250-520 MB/s	310-520 MB/s
4K Random Read (QD32)	93.000 IOPS	78.000-93.000 IOPS	93.000 IOPS
4K Random Write (QD32)	9.000-31.000 IOPS	26.000-43.000 IOPS	48.000-74.000 IOPS
TBW	0,45-8,4 PByte	0,65-17,6 PByte	2,2-17,6 PByte
DWPD	<1	1-3	5
MSRP*	45-55 US-Cent/GB	55-65 US-Cent/GB	65-75 US-Cent/GB
*via AnandTech

Schreibleistung je nach Speichermenge

Während alle 21 Modelle beim sequenziellen Lesen 540 MB/s erreichen sollen, hängt die Schreibrate von der jeweiligen Speichermenge ab. Die Schreibleistung von Microns 3D-TLC-NAND ist gering und erst, wenn der Controller auf viele Speicherchips parallel zugreifen kann, werden hohe Schreibraten möglich. Mindestens 250 MB/s bei den kleinen Varianten und in der Spitze 520 MB/s für die größten Modelle verspricht Micron. Dies spricht dafür, dass kein Pseudo-SLC-Cache wie bei der Crucial MX300 oder Adata SU800 eingesetzt wird. Andernfalls könnte der Hersteller mit höheren Werten werben, die jedoch nur bis zu einer gewissen Transfergröße gelten.

Auch die Random-Write-IOPS hängen von der jeweiligen Speichermenge ab. Hier zeigt der Vorteil des großen Reservespeichers der Max-Serie deutlich: Die 5100 Max mit 240 GB Nutzspeicher soll bereits 48.000 IOPS erreichen, während die kleinste 5100 Eco mit 480 GByte Nutzspeicher nur 9.000 IOPS schafft. Die 5100 Pro bewegt sich mit 26.000 IOPS bei 240 GByte Nutzspeicher in der Mitte.

Von Eco zu Pro per FlexPro

Ist der Anwender bereit, zugunsten einer höheren Schreibleistung oder Haltbarkeit auf Speichervolumen zu verzichten, kann dieser die Spare Area selbst anpassen und damit im Grunde eine Eco in eine Pro „verwandeln“. Hier kommt Microns „neue Firmware-Architektur“ FlexPro zum Einsatz, die Administratoren nicht nur Anpassungen der Spare Area (Over-Provisioning) ermöglichen, sondern auch Einstellungen bezüglich Leistungsaufnahme und Sicherheitsfunktionen zur Verfügung stellen soll.

Überall TLC und kein MLC

Der Wechsel zu 3D-NAND bedeutet zugleich einen Wechsel von MLC auf TLC. Intel und Micron, die den 3D-NAND gemeinschaftlich als IM Flash Technologies entwickeln und herstellen, hatten zwar auch MLC-3D-NAND angekündigt, doch fehlt davon bis heute fast jede Spur. Die MLC-Variante des Speichers verspricht eine höhere Haltbarkeit und Leistung bei niedrigerer Speicherdichte (256 Gbit statt 384 Gbit).

Micron spricht zwar im Datenblatt der 5100-SSDs (PDF, Direktdownload) von „3D eTLC“, was analog zu eMLC einen für Enterprise-Anwendungen selektierten und damit höherwertigen TLC-NAND suggeriert. Doch ob der Speicher tatsächlich höherwertig als der TLC-3D-NAND in den Consumer-Modellen ist, bleibt vorerst ein Geheimnis des Herstellers.