Samsung brachte im Herbst 2019 fast zwanzig Varianten seiner PCIe Gen4 Enterprise-SSD-Familie auf den Markt. Die Modelle PM1733 und PM1735 wurden entwickelt, um die hohe Durchsatzleistung von Gen4 voll auszuschöpfen. Da Serverhersteller nun Gen4-Anschlüsse in ihre AMD- und Intel-basierten Server integrieren, sind diese SSDs endlich in größeren Stückzahlen erhältlich. Die PM1733 ermöglicht einen Schreibvorgang pro Tag, die PM1735 hingegen drei. In diesem Testbericht betrachten wir eine HPE PM1735-Variante mit 3.2 TB Speicherkapazität ( HPE P16499-B21 ).
Samsung PM1735 vs. PM1733
Wie bereits erwähnt, unterscheidet sich der PM1733 vor allem durch die Haltbarkeit vom PM1735. das heißt, Ersteres wird mit 1 DWPD (Laufwerksschreibvorgänge pro Tag) angegeben, während Letzteres diese Zahl mit 3 DWPD verdreifacht. Beide Laufwerke werden mit den gleichen sequenziellen Schreibgeschwindigkeiten angegeben (z. B. 3,800 MB/s für ihre Modelle mit der höchsten Kapazität). Die Leseaktivität ist jedoch etwas anders, da der PM1735 potenziell 8,000 MB/s für seine 12.8-TB-, 3.2-TB- und 6.4-TB-Modelle bietet, gegenüber 7,000 MB/s für alle PM1733-Modelle.
Es sollte auch beachtet werden, dass SSDs bei den meisten Serveranbietern über eine herstellerspezifische Firmware verfügen, in diesem Fall beispielsweise HPE. Diese Laufwerke sind möglicherweise auch nicht allgemein im Einzelhandel erhältlich, da sie auf OEMs ausgerichtet sind. Samsung bietet den 1.3 DWPD PM9A3 im Einzelhandel an. Das PM9A3 ist ein Single-Port-Laufwerk für Rechenzentren, das in verschiedenen Formfaktoren angeboten wird, darunter M.2, U.2, E1.L und E1.S.
Technische Daten des Samsung PM1735
| Produktnummer (SKU) | P16499-B21 |
| Lifetime Writes | 17,520TB |
| Ausdauer-DWPD (Laufwerkschreibvorgänge pro Tag) | 3 |
| IOPS lesen | Zufälliges Lesen IOPS (4KiB, Q=16): 180,000
Max. IOPS für zufälliges Lesen (4 KiB): 950,000 bei Q256 |
| IOPS schreiben | Zufällige Schreib-IOPS (4KiB, Q=16) 350,000
Max. zufällige Schreib-IOPS (4KiB) 350,000@Q16 |
| Leistung (Watt) | 14 |
| Höhe | 15 mm |
| Steckertyp | Hot Pluggable |
| Garantie | Standardgarantie 3/0/0 |
Leistung des Samsung PM1735
Hintergrund und Vergleiche testen
Das StorageReview Enterprise Test Lab bietet eine flexible Architektur für Benchmarks von Enterprise-Speichergeräten in einer Umgebung, die den Anforderungen realer Implementierungen entspricht. Das Enterprise Test Lab umfasst verschiedene Server, Netzwerkkomponenten, Stromversorgungssysteme und weitere Netzwerkinfrastruktur, die es unseren Mitarbeitern ermöglichen, praxisnahe Bedingungen zu schaffen und die Leistung während unserer Tests präzise zu messen.
Wir integrieren diese Details zur Laborumgebung und den Testprotokollen in unsere Bewertungen, damit IT-Experten und Verantwortliche für die Speicherbeschaffung die Bedingungen nachvollziehen können, unter denen wir die folgenden Ergebnisse erzielt haben. Unsere Bewertungen werden weder vom Hersteller der getesteten Geräte bezahlt noch von diesem überwacht. Weitere Informationen zum StorageReview Enterprise Test Lab und eine Übersicht seiner Netzwerkfunktionen finden Sie auf den entsprechenden Seiten.
Da der HPE PM1735 nur in einer U.3-ONLY-Version angeboten wird, haben wir ihn im HPE ProLiant DL365 Gen10 Plus Server getestet.
HPE ProLiant DL365 Gen10 Plus-Konfiguration:
- 2 x 7713 AMD Epyc Gen 3 CPUs (64-Core, 2 GHz)
- 16 x 16 GB DDR4 3200 MHz
- 1 x HPE Samsung PM1735 3.2 GB U.3 Gen4 SSD
- ESXi 7.0u1
Analyse der Anwendungsauslastung
Um die Leistungsmerkmale von Enterprise-Speichergeräten zu verstehen, ist es unerlässlich, die Infrastruktur und die Anwendungsworkloads aus produktiven Umgebungen zu modellieren. Unsere Benchmarks für die HPE/Samsung PM1735 umfassen die MySQL-OLTP-Performance (mittels SysBench) und die Microsoft SQL Server-OLTP-Performance mit einer simulierten TCP/C-Workload. Für unsere Anwendungsworkloads laufen auf jedem vergleichbaren Laufwerk vier identisch konfigurierte virtuelle Maschinen. Da die PM1735 nur über U.3-Steckplätze verfügt, haben wir sie auf dem HPE DL365 Gen10 Plus getestet, während die anderen Modelle auf unserem Lenovo ThinkSystem SR635 liefen.
SQL Server-Leistung
Jede SQL Server-VM ist mit zwei vDisks konfiguriert: einem 100-GB-Volume für den Start und einem 500-GB-Volume für die Datenbank und Protokolldateien. Aus Sicht der Systemressourcen haben wir jede VM mit 8 vCPUs und 64 GB DRAM konfiguriert und den LSI Logic SAS SCSI-Controller genutzt. Während unsere zuvor getesteten Sysbench-Workloads die Plattform sowohl in Bezug auf Speicher-I/O als auch in Bezug auf die Kapazität ausgelastet haben, wird beim SQL-Test nach der Latenzleistung gesucht.
Dieser Test verwendet SQL Server 2014 auf virtuellen Windows Server 2012 R2-Gastsystemen und wird mit der Quest Benchmark Factory für Datenbanken durchgeführt. Das Microsoft SQL Server OLTP-Testprotokoll von StorageReview nutzt den aktuellen Entwurf des TPC-C-Benchmarks (Transaction Processing Performance Council), einen Benchmark für Online-Transaktionsverarbeitung, der die Aktivitäten komplexer Anwendungsumgebungen simuliert. Der TPC-C-Benchmark liefert im Vergleich zu synthetischen Leistungsbenchmarks genauere Ergebnisse bei der Beurteilung der Stärken und Schwächen der Speicherinfrastruktur in Datenbankumgebungen. Jede Instanz unserer SQL Server-VM für diesen Test verwendet eine 333 GB große SQL Server-Datenbank (Skalierung 1,500) und misst die Transaktionsleistung und Latenz unter einer Last von 15,000 virtuellen Benutzern.
SQL Server-Testkonfiguration (pro VM)
- Windows Server 2012 R2
- Speicherbedarf: 600 GB zugewiesen, 500 GB genutzt
- SQL Server 2014
-
- Datenbankgröße: Maßstab 1,500
- Virtuelle Client-Auslastung: 15,000
- RAM-Puffer: 48 GB
- Testdauer: 3 Stunden
-
- 2.5 Stunden Vorkonditionierung
- 30-minütiger Probezeitraum
Bei unserem SQL Server-Transaktions-Benchmark lag der PM1735 mit 12,625.56 TPS direkt hinter dem Kioxia-Laufwerk.
Mit der durchschnittlichen SQL Server-Latenz hatte das PM1735 eine durchschnittliche Latenz von 11.25 ms und war damit doppelt so hoch wie die der Kioxia-Laufwerke.
Sysbench-Leistung
Der nächste Anwendungs-Benchmark besteht aus einer Percona MySQL OLTP-Datenbank, die mit SysBench gemessen wird. Dieser Test misst die durchschnittliche Transaktionsrate (TPS), die durchschnittliche Latenz sowie die durchschnittliche Latenz im 99. Perzentil.
Jede Sysbench- VM ist mit drei virtuellen Festplatten (vDisks) konfiguriert: eine für den Systemstart (~92 GB), eine mit der vorkonfigurierten Datenbank (~447 GB) und eine dritte für die zu testende Datenbank (270 GB). Hinsichtlich der Systemressourcen haben wir jede VM mit 8 virtuellen CPUs (vCPUs), 60 GB DRAM und dem LSI Logic SAS SCSI-Controller ausgestattet.
Sysbench-Testkonfiguration (pro VM)
- CentOS 6.3 64-Bit
- Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
-
- Datenbanktabellen: 100
- Datenbankgröße: 10,000,000
- Datenbankthreads: 32
- RAM-Puffer: 24 GB
- Testdauer: 3 Stunden
-
- 2 Stunden Vorkonditionierung von 32 Threads
- 1 Stunde 32 Threads
Ein Blick auf unseren Sysbench-Transaktions-Benchmark ergab, dass das PM1735 7,869.21 TPS erreichte und damit weit hinter den Kioxia-Laufwerken lag.
Mit der durchschnittlichen Sysbench-Latenz erreichte das PM1735 16.26 ms und lag damit knapp hinter den beiden Kioxia-Laufwerken.
Für unser Worst-Case-Szenario betrug die Latenz (99. Perzentil) des PM1735 28.90 ms und lag damit zwischen den Kioxia CM6- und CD6-Laufwerken.
VDBench-Workload-Analyse
Wenn es um das Benchmarking von Speichergeräten geht, sind Anwendungstests am besten und synthetische Tests stehen an zweiter Stelle. Obwohl sie keine perfekte Darstellung der tatsächlichen Arbeitslasten darstellen, helfen synthetische Tests dabei, Speichergeräte mit einem Wiederholbarkeitsfaktor zu vergleichen, der es einfach macht, Konkurrenzlösungen direkt miteinander zu vergleichen. Diese Workloads bieten eine Reihe unterschiedlicher Testprofile, die von „Vier-Ecken“-Tests über allgemeine Tests der Datenbankübertragungsgröße bis hin zu Trace-Erfassungen aus verschiedenen VDI-Umgebungen reichen.
Alle diese Tests nutzen den gemeinsamen vdBench-Workload-Generator mit einer Skript-Engine, um Ergebnisse über einen großen Computing-Testcluster zu automatisieren und zu erfassen. Dadurch können wir dieselben Arbeitslasten auf einer Vielzahl von Speichergeräten wiederholen, einschließlich Flash-Arrays und einzelnen Speichergeräten. Unser Testprozess für diese Benchmarks füllt die gesamte Laufwerksoberfläche mit Daten und partitioniert dann einen Laufwerksabschnitt, der 25 % der Laufwerkskapazität entspricht, um zu simulieren, wie das Laufwerk auf Anwendungsauslastungen reagieren könnte. Dies unterscheidet sich von vollständigen Entropietests, bei denen 100 % des Antriebs genutzt und in einen stabilen Zustand versetzt werden. Infolgedessen spiegeln diese Zahlen höhere Dauerschreibgeschwindigkeiten wider.
Profile:
- 4K Random Read: 100 % Read, 128 Threads, 0-120 % Iorate
- 4K Random Write: 100 % Schreiben, 128 Threads, 0-120 % Iorate
- 4K Random Read (hohe Last): 100 % Read, 512 Threads, 0-120 % Iorate
- 4K Random Write (hohe Last): 100 % Schreiben, 512 Threads, 0-120 % Iorate
- 64K sequentielles Lesen: 100 % Lesen, 32 Threads, 0-120 % Leserate
- 64K Sequentielles Schreiben: 100 % Schreiben, 16 Threads, 0-120 % Iorate
- 64K sequentielles Lesen (hohe Last): 100 % Lesen, 64 Threads, 0–120 % Leserate
- 64K sequentielles Schreiben (hohe Last): 100 % Schreiben, 64 Threads, 0-120 % Iorate
- Synthetische Datenbank: SQL und Oracle
- VDI-Vollklon- und Linked-Clone-Traces
Vergleichbares:
In unserer ersten VDBench-Workload-Analyse, Random 4K Read, zeigte der PM1735 im Vergleich zu den Kioxia-Laufwerken eine schwache Leistung und erreichte unter hoher Last einen Spitzenwert von nur 631,959,288 IOPS bei einer Latenz von 800.7 µs. Bei normaler Belastung wurden knapp über 400 K und 319.6 ms Spitzenleistung angezeigt. Damit liegt der Antrieb deutlich hinter den Spitzenreitern.
Beim zufälligen 4K-Schreiben schnitt das Samsung-Laufwerk erneut deutlich hinter den Kioxia-Laufwerken ab. Unter hoher Last erreichte der PM1735 einen Spitzenwert von 195,953 IOPS bei einer Latenz von 2,605 µs, bevor es zu einem leichten Anstieg kam. Bei normaler Auslastung wurden 227,664 IOPS bei einer Latenz von 557.6 ms gemeldet.
Sequentielle Arbeitslasten zeigten ein ähnliches Bild, da der PM1735 bei 64K-Lesevorgängen mit einem Spitzenwert von 75,598 IOPS (oder 4.72 GB/s) bei einer Latenz von nur 761.7 µs erneut zurückfiel, bevor er einen großen Leistungsabfall hinnehmen musste (der bei 3.9 GB/s endete). S). Bei normaler Auslastung erreichte der PM1735 beim Lesen einen Spitzenwert von 59,915 IOPS oder 3.74 GB/s bei einer Latenz von 532.8 µs.
Bei 64K-Schreibvorgängen zeigte der PM1735 eine Spitzenleistung von 35,160 IOPS oder 2.3 GB/s bei einer Latenz von etwa 445 µs. Bei sequenziellem Hochlast-64K-Schreiben erreichte der PM1735 etwa 33,643 IOPS oder 2.1 GB/s bei einer Latenz von 1.88 ms.
Unsere nächste Testreihe sind unsere SQL-Workloads: SQL, SQL 90-10 und SQL 80-20. Beginnend mit SQL landete der Samsung PM1735 direkt neben dem Kioxia CD6-Laufwerk mit einem Spitzenwert von 241,721 IOPS bei einer Latenz von 131 µs.
Für SQL 90-10 zeigte der PM1735 erneut eine ähnliche Spitzenleistung wie der CD6 mit einer Spitzenleistung von 241,804 IOPS bei einer Latenz von 130.8 µs.
Mit SQL 80-20 breiten sich die Ergebnisse etwas weiter aus, so dass der PM1735 leicht auf Platz 3 liegtrd Platz mit einer Spitzenleistung von 225,753 IOPS 139.7µs.
Als nächstes folgen unsere Oracle-Workloads: Oracle, Oracle 90-10 und Oracle 80-20. Beginnend mit Oracle zeigte der PM1735 eine Spitzenleistung von 229,702 IOPS bei einer Latenz von 155.1 µs und lag damit etwas hinter den Kioxia-Laufwerken.
In Oracle 90-10 platzierte sich der PM1735 schließlich über einem der Kioxia-Laufwerke auf dem zweiten Platz (und direkt hinter dem CM6) mit einer Spitzenleistung von 199,587 IOPS bei einer Latenz von nur 109 µs.
Der PM1735 belegte im Oracle 80-20 erneut den zweiten Platz mit einem Spitzenwert von 197,236 IOPS bei einer niedrigen Latenz von 110.1 µs.
Als nächstes wechselten wir zu unserem VDI-Klontest „Full and Linked“. Beim VDI Full Clone landete das Samsung-Laufwerk in allen Kategorien weit hinten. An erster Stelle steht der (FC-)Boot, bei dem der PM1735 einen Spitzenwert von 110,816 IOPS und einer Latenz von 313.4 µs erreichte.
Beim ersten VDI FC-Login blieb der PM1735 mit einer Spitzenleistung von nur 51,903 IOPS und einer Latenz von 571.8 µs weit hinter den Kioxia-Laufwerken zurück (bevor er einen weiteren Leistungsanstieg verzeichnete).
Bei unserem VDI FC Monday Login-Benchmark kam der PM1735 mit einer Spitzenleistung von 68,023 IOPS und einer Latenz von 230 µs etwas näher an die Koxia-Laufwerke heran.
Beim VDI Linked Clone (LC) Boot lag der PM1735 mit einem Spitzenwert von 78,481 IOPS bei einer Latenz von 202 µs wieder deutlich zurück.
Bei der ersten VDI LC-Anmeldung schnitt der PM1735 tatsächlich deutlich vor den Kioxia-Laufwerken ab, mit einem Spitzenwert von knapp 50 IOPS bei einer Latenz von 159.4 µs, bevor er etwas abfiel.
Schließlich hatte VDI LC Monday Login den PM1735 mit einem Spitzenwert von 55,088 IOPS und einer Latenz von 285.1 µs wieder ganz unten im Feld.
Fazit
Die Samsung PM1735 ist eine PCIe Gen4 SSD, die für anspruchsvolle Unternehmens-Workloads entwickelt wurde. Mit seiner 3-DWPD-Ausdauer und einem Leistungsprofil von 8 GB/s beim Lesen und 3.8 GB/s beim Schreiben scheint das Laufwerk auf dem Papier gut für diese Aufgabe geeignet zu sein. Das ist ein wichtiger Grund, warum HPE es in seine neuesten Gen4-fähigen Server unter der Teilenummer HPE P16499-B21 einbaut. Da Serveranbieter ihre Komponenten aus mehreren Quellen beziehen, umfasst diese Teilenummer übrigens auch den KIOXIA CM6 und den Intel P4610 in der Kategorie „Hochleistungs-SFF für gemischte Nutzung“.
Für die Leistung haben wir die neue Samsung-Festplatte unserem üblichen Prüfverfahren der Anwendungs-Workload-Analyse und VDBench unterzogen. Darüber hinaus haben wir, wie bereits in den KIOXIA-Laufwerksbewertungen, die wir zuvor veröffentlicht haben, einen Test mit höherer Belastung auf VDBench hinzugefügt, um die Belastung etwas stärker zu erhöhen, da sie dafür ausgelegt sind.
Für unsere Anwendungs-Workload-Analysetests haben wir SQL Server und Sysbench ausgeführt. Mit SQL Server hatte der PM1735 einen TPS und eine durchschnittliche Latenz von 12,625.56 und 11.25 ms, was beide nahe am Ende der Bestenliste lag. Mit Sysbench wurden 7,869.21 TPS (was deutlich hinter den KIOXIA-Laufwerken lag), eine durchschnittliche Latenz von 16.26 ms und 28.90 ms in unserem Worst-Case-Szenario verzeichnet.
Im VDBench hatte das Samsung-Laufwerk große Probleme. Zu den grundlegenden Highlights gehören knapp über 400 K bei 4K-Lesen, 632 K IOPS bei 4K-Lesen mit hoher Last, 228 K IOPS bei 4K-Schreiben, 196 K IOPS bei 4K-Schreiben mit hoher Last, 1.55 GB/s bei 64 K-Lesen, 2.47 GB/s bei 64 K-Lesen mit hoher Last, und 2.3 GB/s bei 64K-Schreibvorgängen und 2.1 GB/s bei 64K-Schreibvorgängen unter hoher Last. SQL verzeichnete Spitzenwerte von 242 IOPS, 242 IOPS in SQL 90–10 und 226 IOPS in SQL 80–20.
Oracle gab uns Spitzenwerte von 230 IOPS, 200 IOPS in Oracle 90-10 und 197 IOPS in Oracle 80-20. VDI FC gab uns 111 IOPS beim Booten, 52 IOPS beim ersten Login und 68 IOPS beim Montag-Login. VDI LC verzeichnete 78 IOPS beim Booten, 50 IOPS beim ersten Login und 55 IOPS beim Montag-Login. Bei diesen Arbeitslasten, bei denen die anderen von uns getesteten Modelle die zusätzlichen erhöhten Arbeitslasten problemlos bewältigen konnten, blieb der Samsung PM1735 stecken.
Letztendlich hat der Wechsel zu Gen4 SSD-Anbietern für Unternehmen viele Leistungsmöglichkeiten eröffnet. Während der PM1735 an einigen Stellen einigermaßen gut abschnitt, zeigte er ein ziemlich ungleichmäßiges Leistungsprofil. In realen Anwendungsfällen wird dies jedoch möglicherweise nicht bemerkt, je nachdem, von welcher Hardware sie stammen. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Workloads datenbankgesteuert sind und das Laufwerk keine Probleme hat. Angesichts der Auswahl an Laufwerken auf HPE-Plattformen ist der CM6 jedoch eindeutig die bessere Option.
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