Společnost Samsung se svým novým SSD diskem 983 ZET vstoupila na trh, jehož cílem je zaplnit mezeru mezi systémovou pamětí a úložištěm. V této oblasti jsme zatím viděli ne nutně nejvýkonnější disky, ale disky s velmi nízkou latencí. 983 ZET je NVMe SSD disk navržený speciálně pro nízkou latenci (s deklarovaným časem čtení/zápisu Quality of Service (QoS) až 0.03 ms při minimální latenci 20 μs) pro vysoce výkonné výpočetní aplikace a také pro nově vznikající technologie, které se stávají stále běžnějšími, jako je umělá inteligence a internet věcí.
Samsung 983 ZET využívá tvarový faktor poloviční výšky a poloviční délky (HHHL) s rozhraním PCIe Gen3 x4 a NVMe 1.2. Poněkud překvapivé je, že disk je postaven na technologii Samsung V-NAND (navzdory počátečnímu marketingu Z-NAND), na rozdíl od nějaké nové technologie NAND. V-NAND není žádným problémem, pokud jde o výkon; ve skutečnosti má tendenci vést v testech, které jsme provedli. V-NAND se také důkladně osvědčila z hlediska výkonu, spolehlivosti a celkové kvality. Co se týče výkonu, 983 ZET uvádí, že dosahuje sekvenční rychlosti čtení/zápisu až 3.4 GB/s a 3 GB/s, stejně jako náhodného čtení/zápisu až 750 000 IOPS a 60 000 IOPS.
V naší recenzi Samsungu 983 ZET budeme testovat obě kapacity, 480 GB a 960 GB. V době psaní tohoto článku jsou to jediné dvě nabízené kapacity a opět odrážejí trend rozdílu mezi pamětí a úložištěm, který jsme dosud pozorovali.
Specifikace Samsungu 983 ZET
|
Form Factor |
Poloviční výška Poloviční délka (HHHL) |
|
Kapacita |
480GB, 960GB |
|
Rozhraní |
PCI Express Gen3 x4, NVMe 1.2 |
|
Typ NAND |
Samsung V-NAND s nízkou latencí |
|
Provozní teplota |
0-55 deg C |
|
Výkon |
|
|
Sekvenční čtení |
Až 3,400 MB / s |
|
Sekvenční zápis |
Až 3,000 MB / s |
|
Náhodné čtení (4KB, QD32) |
Až 750,000 IOPS |
|
Náhodný zápis (4KB, QD32) |
Až 60,000 IOPS |
|
Vytrvalost |
|
|
Délka života |
2.0 milion hodin MTBF |
|
Otřes |
1500G, doba trvání 0.5 ms, půlsinusová vlna |
|
Zvláštnost |
|
|
Podpora šifrování |
256bitový AES |
|
Spotřeba energie |
|
|
Aktivní čtení |
Typicky až 8.5 W |
|
Aktivní zápis |
Typicky až 9.0 W |
|
Líný |
Až 5.5 W |
|
Záruka |
|
|
480GB |
5 let nebo 8.5 let DWPD |
|
960GB |
5 let nebo 10 let DWPD |
Design a budování
SSD disky Samsung 983 ZET se vyznačují provedením HHHL AIC (half-height half-length addition card). Horní část disku využívá ventilovanou konstrukci, která chrání vnitřní komponenty před přehřátím.
Na spodní straně disku najdete nálepku s informacemi o disku, jako je název, číslo modelu atd. Disk používá rozhraní PCI Express Gen3 x4, NVMe 1.2 a hodí se do slotů PCIe plné i poloviční výšky.
Výkon
Testovací platforma
Naše recenze podnikových SSD disků využívají pro testování aplikací Lenovo ThinkSystem SR850 a pro syntetické benchmarky Dell PowerEdge R740xd . ThinkSystem SR850 je dobře vybavená platforma se čtyřmi procesory, která nabízí výkon CPU výrazně převyšující potřebný pro namáhání vysoce výkonného lokálního úložiště. Syntetické testy, které nevyžadují mnoho procesorových zdrojů, využívají tradičnější dvouprocesorový server. V obou případech je cílem prezentovat lokální úložiště v co nejlepším světle, které je v souladu s maximálními specifikacemi disků od dodavatelů úložišť.
Lenovo Think System SR850
- 4 x procesor Intel Platinum 8160 (2.1 GHz x 24 jader)
- 16 x 32GB DDR4-2666Mhz ECC DRAM
- 2x RAID 930-8i 12Gb/s RAID karty
- 8 pozic NVMe
- VMware ESXI 6.5
Dell PowerEdge R740xd
- 2 x procesor Intel Gold 6130 (2.1 GHz x 16 jader)
- 16 x 16GB DDR4-2666MHz ECC DRAM
- 1x karta PERC 730 2GB 12Gb/s RAID
- Doplňkový adaptér NVMe
- Ubuntu-16.04.3-desktop-amd64
Testovací pozadí a srovnatelné materiály
Testovací laboratoř StorageReview Enterprise Test Lab nabízí flexibilní architekturu pro provádění benchmarků podnikových úložných zařízení v prostředí srovnatelném s tím, s čím se administrátoři setkávají v reálných nasazeních. Testovací laboratoř Enterprise Test Lab zahrnuje řadu serverů, sítí, napájecích systémů a další síťové infrastruktury, která umožňuje našim zaměstnancům nastavit reálné podmínky pro přesné měření výkonu během našich kontrol.
Tyto podrobnosti o laboratorním prostředí a protokolech začleňujeme do recenzí, aby IT profesionálové a osoby zodpovědné za pořízení úložišť mohly pochopit podmínky, za kterých jsme dosáhli následujících výsledků. Žádná z našich recenzí není placena ani dohlížena výrobcem zařízení, které testujeme. Další podrobnosti o testovací laboratoři StorageReview Enterprise a přehled jejích síťových možností jsou k dispozici na příslušných stránkách.
Hlavní srovnatelné položky pro tuto recenzi:
Houdini od SideFX
Houdini test je speciálně navržen pro vyhodnocení výkonu úložiště ve vztahu k CGI renderingu. Testovací prostředí pro tuto aplikaci je varianta základního serveru Dell PowerEdge R740xd, který používáme v laboratoři, s duálními procesory Intel 6130 a 64GB DRAM. V tomto případě jsme nainstalovali Ubuntu Desktop (ubuntu-16.04.3-desktop-amd64) s operačním systémem Bare Metal. Výstup benchmarku se měří v sekundách, přičemž méně sekund znamená lepší výsledek.
Demoverze Maelstrom představuje část renderovacího procesu, která zdůrazňuje výkonnostní možnosti úložiště tím, že demonstruje jeho schopnost efektivně využívat odkládací soubor jako formu rozšířené paměti. Test nezapisuje výsledná data ani nezpracovává body, aby izoloval vliv latence na podkladovou úložnou komponentu v důsledku doby načítání. Samotný test se skládá z pěti fází, z nichž tři spouštíme jako součást benchmarku, a to takto:
- Načítá zabalené body z disku. Toto je čas na čtení z disku. Jedná se o jednovláknový proces, který může omezit celkovou propustnost.
- Rozbalí body do jednoho plochého pole, aby bylo možné je zpracovat. Pokud body nejsou závislé na jiných bodech, lze pracovní sadu upravit tak, aby zůstala v jádru. Tento krok je vícevláknový.
- (Neběží) Zpracujte body.
- Znovu je zabalí do bloků vhodných pro uložení zpět na disk. Tento krok je vícevláknový.
- (Nespustit) Zapsat bloky z bucketů zpět na disk.
Řada disků Samsung 983 ZET narušila v našem benchmarku Houdini absolutní nadvládu Intel Optane a překonala 900P 280GB a oba disky ve třídě 800P. I když nepřekonala P4800X a 900P 480GB, je hezké vidět disk, který přináší rodině Optane konkurenci.
Celkově si Samsung 983 ZET 480GB a 960GB vedly nadmíru dobře, když se umístily na třetím a čtvrtém místě s časem 1 618,9 sekundy u 960GB a 1 666,4 sekundy u 480GB.
Analýza pracovní zátěže VDBench
Pokud jde o benchmarking úložných zařízení, testování aplikací je nejlepší a syntetické testování je na druhém místě. I když syntetické testy nepředstavují dokonalou reprezentaci skutečných pracovních zátěží, pomáhají stanovit základní parametry úložných zařízení s faktorem opakovatelnosti, který usnadňuje porovnávání konkurenčních řešení. Tyto pracovní zátěže nabízejí řadu různých testovacích profilů, od testů „čtyř rohů“, běžných testů velikosti přenosu databáze až po zachycení tras z různých prostředí VDI. Všechny tyto testy využívají běžný generátor pracovních zátěží vdBench se skriptovacím enginem pro automatizaci a zachycení výsledků na velkém clusteru výpočetního testování. To nám umožňuje opakovat stejné pracovní zátěže napříč širokou škálou úložných zařízení, včetně flash polí a jednotlivých úložných zařízení. Náš testovací proces pro tyto benchmarky vyplní celou plochu disku daty a poté rozdělí sekci disku o délce rovnající se 25 % kapacity disku, aby simuloval, jak by disk mohl reagovat na pracovní zátěže aplikací. To se liší od testů s plnou entropií, které využívají 100 % disku a uvádějí ho do ustáleného stavu. V důsledku toho budou tyto hodnoty odrážet vyšší trvalé rychlosti zápisu.
Profily:
- Náhodné čtení 4K: 100% čtení, 128 vláken, rychlost čtení 0–120 %
- 4K Náhodný zápis: 100% zápis, 64 vláken, rychlost zápisu 0–120 %
- 64K sekvenční čtení: 100% čtení, 16 vláken, rychlost čtení 0–120 %
- 64K sekvenční zápis: 100% zápis, 8 vláken, rychlost zápisu 0–120 %
- Syntetická databáze: SQL a Oracle
- Trasování úplného klonu VDI a propojených klonů
V naší první analýze pracovní zátěže VDBench jsme se zaměřili na výkon při náhodném čtení 4K dat. Modely Samsung 983 ZET 960GB a 480GB zde dosáhly prakticky shodných výsledků s 794 946,8 IOPS a 795 418,3 IOPS, což je úspěšně posunulo před konkurenční disky Optane. Co se týče latence, oba disky začaly s rychlostí 159 000 IOPS kolem 21.5 μs a udržely se pod 50 μs, dokud nepřekonaly hranici 700 000 IOPS.
Při pohledu na náhodný 4K zápis se však disky Samsung chovaly úplně jinak a výrazně zaostávaly za disky Optane. Model s kapacitou 960 GB dosáhl vrcholu 215 560,8 IOPS a model s kapacitou 480 GB 189 288 IOPS. Zde jsme zaznamenali latenci u modelu s kapacitou 480 GB, která začala na 22.8 μs při 18 690 IOPS a zůstala pod 100 μs až do přibližně 160 tisíc IOPS. Model s kapacitou 960 GB začal na latenci 20.2 μs po dobu 25 299 IOPS a zůstal pod 100 μs až do něco málo přes 200 tisíc IOPS. To je méně než polovina výkonu disků Optane s podobnou latencí. 
Pokud jde o sekvenční výkon, podívali jsme se na naše benchmarky pro 64K čtení. V oblasti čtení se Samsung ZET opět ujal vedení, když 960GB model dosáhl maxima 49 935,59 IOPS (3 120,975 MB/s) a 480GB modelu 50 171,39 IOPS (3 135,712 MB/s). Zde 480GB disk začal s latencí 66.7 μs při 5 094 IOPS neboli 318 MB/s, přičemž disk se udržel pod 100 μs až do dosažení přibližně 35 000 IOPS neboli 2.2 GB/s. 960GB model začal s 5 003 IOPS neboli 312 MB/s s latencí 66.8 μs a udržel se pod 100 μs až do dosažení přibližně 35 000 IOPS neboli 2.2 GB/s. Zatímco oba typy disků překročily hranici 100 μs zhruba ve stejnou dobu, disky Optane začaly s nižší latencí (kolem 47 μs) a zůstaly nižší než u Samsungu. 
V sekvenčním zápisu s rychlostí 64K klesly hodnoty ZET s kapacitou 480 GB a 960 GB opět na poslední místo, když vykázaly 13 503,27 IOPS (843.95 MB/s) a 15 921,94 IOPS (995.12 MB/s) pro 480GB a 960GB. 480GB model začal s latencí 66.3 μs při 1 296 IOPS neboli 162 MB/s; pod 100 μs setrval až do dosažení přibližně 12 000 IOPS neboli 750 MB/s. 960GB model začal s latencí 65.1 μs při 1 506 IOPS neboli 180 MB/s a pod 100 μs setrval až do dosažení přibližně 14.6 000 IOPS neboli 830 MB/s.
Dále se podíváme na naši SQL zátěž. Z hlediska propustnosti jsou disky ZET schopny mírně překonat srovnatelné disky Optane ve špičkovém výkonu, ale celkově vykazují vyšší latenci. Zatímco ZET nabízel impozantní latenci 28 μs a 32.2 K IOPS, disky Optane naměřily méně než 15 μs. Tato mezera se s rostoucí zátěží zvětšovala. Takže i když je ZET nepochybně rychlejší než tradiční NVMe SSD, má problém držet krok s nízkou latencí, kterou nabízí Optane. 480GB model skončil s 320 007 IOPS s latencí 99.6 μs a 960GB s 330 432 IOPS s latencí 96.4 μs.
V SQL 90-10 disky Samsung začínaly s latencí pod 30 μs a 22.6 tisíci IOPS, které nakonec dosáhly vrcholu 230 838 IOPS u 480GB modelu (překonání 100 μs na přibližně 200 tisíci IOPS) a 254 952 IOPS u 960GB modelu (překonání 100 μs na přibližně 240 tisíci IOPS). Jak ve špičkovém výkonu, tak v celkové latenci disky ZET zaostávaly za disky Optane, které se držely pod 20 μs až do přibližně 225 tisíc IOPS.
Při pohledu na SQL 80-20 měl ZET zpočátku latenci kolem 31 μs a 17 tisíc IOPS, ale opět výrazně zaostával, když 480GB model dosáhl vrcholu 170 899 IOPS a 960GB 200 970 IOPS. Disky Samsung překonaly 100 μs daleko před Optane (který téměř dokončil běh pod 100 μs). 480 překonal 100 μs s přibližně 120 tisíc IOPS a 960GB se dostal na přibližně 181 tisíc IOPS.
V našich testech Oracle začaly disky ZET s latencí kolem 30 μs a 15 tisíci IOPS, ale opět se držely v zadní části s dalším velkým odstupem za Intelem. Zde 480GB disk skončil s vrcholem 143 233 IOPS a 960GB s 171 327 IOPS. 480GB disk překonal 100 μs s přibližně 86.5 tisíci IOPS a 9860 překonal 100 μs s zhruba 136 tisíci IOPS.
V systému Oracle 90-10 disky ZET začaly pracovat pod 30 μs a dosáhly 22.5 tisíce IOPS. Disky s kapacitou 480 GB a 960 GB skončily s 226 739 IOPS s latencí 96.3 μs, respektive 253 593,5 IOPS s latencí 85.1 μs.
V testu Oracle 80-20 začaly disky ZET s latenci 29.6 μs při 17 498 IOPS u 480GB modelu a 960GB modelu 27.9 μs při 20 095 IOPS. 480GB model dosáhl vrcholu 173 989 IOPS a 960GB modelu přibližně 200 tisíc IOPS. Oba disky Samsung se blížily svému vrcholu, než překonaly hranici 100 μs, přičemž 480GB model dosáhl přibližně 158 tisíc IOPS a 960GB přibližně 197 tisíc IOPS. Disky Optane měly po většinu svého běhu latenci pod 20 μs. 
Dále jsme přešli k našemu testu klonů VDI, Full Clone (FC) a Linked Clone (LC). V případě VDI FC Boot si disky ZET vedly z hlediska propustnosti o něco lépe než disky Optane. Z hlediska latence však disky ZET začínaly s několikamilimetrovým zpožděním (35 μs až 22.7 μs) a vidíme, že se tento rozdíl s rostoucím počtem IOPS zvětšuje. Disky ZET skončily s 480GB diskem s 168 652,8 IOPS a 960GB diskem se 177 326 IOPS. 480GB disk běžel pod 100 μs až do přibližně 145 tisíc IOPS a 960GB disk do přibližně 160 tisíc IOPS.
Při prvním přihlášení do VDI FC disky Intel výrazně překonaly disky ZET jak v propustnosti, tak v počtu IOPS. Disky ZET s kapacitou 480 GB a 960 GB dokončily test s časem 36 907,96 IOPS, respektive 37 170,65 IOPS. Disky Samsung začínaly na časech těsně pod 100 μs (84 μs) a rychle se nad ně dostaly, než dosáhly svých maxim.
V posledním testu Full Clone se podíváme na VDI FC Monday Login. Disky ZET zde vykazují podobný obrázek, kde zjevným vítězem byly disky Intel. ZET 480GB s velkým odstupem skončil s 40 327,82 IOPS a 960GB s 41 044,6 IOPS. Oba disky opět začínaly těsně pod 100 μs (75 μs při 4 095 IOPS) a rychle se dostaly do svých maxim.
V testu VDI LC Boot se disky ZET opět dostaly na vrchol z hlediska propustnosti, ale s vyšší latencí po většinu testu. Zde 480GB ZET dosáhl maximálního skóre 102 590,5 IOPS a 960GB 105 330,2 IOPS. Z hlediska latence disky Samsung začínaly na 44.9 μs při 10.6 tisíci IOPS (ve srovnání s 31.2 μs při 9.2 tisíci IOPS u Intelu) a překročily 100 μs při přibližně 90 tisíci IOPS u 480GB a 98 tisíci IOPS u 960GB.
Při počátečním přihlášení do VDI LC se disky ZET ocitly na posledním místě, přičemž 480GB model vykázal 24 545,35 IOPS a 960GB 25 410,64 IOPS. Disky začaly s latencí přes 100 μs a měly zhruba 2 400 IOPS.
V našem posledním testu, VDI LC Monday Login, vidíme podobný obrázek, kdy disky ZET skončily poslední s 24 537,45 IOPS a 24 674,78 IOPS pro disky s kapacitou 480 GB a 960 GB. Disky opět spouštěly systém s časem přes 100 μs.
Závěr
Samsung 983 ZET je prvním produktem společnosti na trhu, který se nachází mezi pamětí a úložištěm. Stejně jako jiné podobné produkty se i 983 ZET zaměřuje především na nízkou latenci, ale přichází s vysokým výkonem s šířkou pásma 3.4 GB/s a propustností až 750 000 IOPS. SSD využívá osvědčenou technologii V-NAND a rozhraní NVMe od společnosti Samsung. 983 ZET je navržen pro vysoce výkonné výpočetní aplikace, stejně jako pro umělou inteligenci a internet věcí.
Vzhledem ke kapacitě disků jsme se museli vzdát našeho typického testování Applications Workload Analysis, s výjimkou Houdini od SideFX. Zde se Samsungu 983 ZET podařilo něco, co jsme dosud neviděli, a sesadit několik disků založených na Optane. 960GB verze se umístila na třetím místě s časem 1 618,9 sekundy a 480GB verze byla hned za ní s 1 666,4 sekundami.
Pro naši analýzu pracovní zátěže VDBech jsme jej porovnali s paměťmi Intel Optane P4800X a 900P, dvěma dalšími disky, které by spadaly do této nově vznikající kategorie vysokorychlostních úložišť. Mezi nejvýznamnější body celkového výkonu patří 795 tisíc IOPS při čtení 4K pro obě kapacity, 3.1 GB/s při sekvenčním čtení 64K pro obě, první místo v testu SQL s 320 tisíci IOPS pro 480 GB a 330 tisíci IOPS pro 960 GB, 231 tisíc IOPS a 255 tisíc IOPS v testu SQL 90-10, 227 tisíc IOPS a 254 tisíc IOPS v testu Oracle 90-10, první místo v testu VDI FC Boot se 169 tisíci IOPS a 177 tisíci IOPS a v testu VDI LC Boot dosáhl 102 tisíc IOPS a 105 tisíc IOPS. I když se jedná o poměrně dobrá čísla, tento typ technologie je spíše zaměřen na nízkou latenci. V tomto ohledu měl 983 ZET několik skvělých momentů, včetně doby pod 50 μs při čtení 4K dat až do výše 700 000 IOPS, těsně srovnatelného s Optane při zápisu 4K dat až do výše 190 000 IOPS, doby pod 100 μs při čtení 64K dat až do rychlosti 2.3 GB/s a doby s Optane při zápisu 64K dat až do rychlosti přibližně 843 MB/s. V našich testech Oracle a SQL byla latence méně působivá, ale měla tendenci začínat kolem 30 μs nebo méně a vrcholila mezi 96.3 μs a 243 μs. I když disk ve většině testů za Optane zaostával, z hlediska latence jednoznačně drtí „normální“ NVMe disk.
Celkově vzato, disk 983 ZET ukazuje závazek společnosti Samsung připojit se k Intelu a nabídnout úložný produkt, který se z hlediska latence nachází mezi systémovou pamětí a tradičními SSD disky. I když V-NAND s nízkou latencí v našich testech s přimíšeným zátěžovým zatížením zápisu nepřekonává paměť Optane, vidíme výhody v oblastech, jako je výkon čtení. Disky 983 ZET dokáží nabídnout výhodu ve špičkové propustnosti čtení, a to jak malých, tak velkých bloků, i když s vyšší celkovou dobou odezvy. Není pochyb o tom, že disk 983 ZET nabízí podstatné zlepšení oproti tradičním NVMe SSD diskům, což opět vyvíjí tlak na cenu a požadavky na kapacitu.
Amazon