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Samsung PM853T SSD Testbericht

by Lyle Smith

Die Samsung PM853T ist für das Unternehmen der jüngste Neuzugang im Enterprise-SSD-Bereich. Wie seine Schwester-SSD 845DC EVO (Sie unterscheiden sich hauptsächlich im Vertriebskanal) nutzt der PM853T die TLC NAND- und SATA-Schnittstelle von Samsung. Das Ergebnis ist ein Laufwerk, das eine leistungsfähige Alternative für Workloads von Einsteigerunternehmen darstellt, die tendenziell eher leseorientiert sind. Der größte Vorteil liegt jedoch nicht so sehr in der Leistung, auch wenn das Laufwerk hier überragend ist, sind es die Laufwerkskosten, die den Clou darstellen. Mit der PM853T erhält das Unternehmen eine Lösung, die kosteneffektiv genug ist und über ein Leistungsprofil und eine Betriebskostenzahl verfügt, die das Aus für schnelle 2.5-Zoll-Festplatten bedeuten. 


Die Samsung PM853T ist für das Unternehmen der jüngste Neuzugang im Enterprise-SSD-Bereich. Wie seine Schwester-SSD 845DC EVO (Sie unterscheiden sich hauptsächlich im Vertriebskanal) nutzt der PM853T die TLC NAND- und SATA-Schnittstelle von Samsung. Das Ergebnis ist ein Laufwerk, das eine leistungsfähige Alternative für Workloads von Einsteigerunternehmen darstellt, die tendenziell eher leseorientiert sind. Der größte Vorteil liegt jedoch nicht so sehr in der Leistung, auch wenn das Laufwerk hier überragend ist, sind es die Laufwerkskosten, die den Clou darstellen. Mit der PM853T erhält das Unternehmen eine Lösung, die kosteneffektiv genug ist und über ein Leistungsprofil und eine Betriebskostenzahl verfügt, die das Aus für schnelle 2.5-Zoll-Festplatten bedeuten. 

Samsung gibt an, dass die PM853T-SSDs der Data Center-Serie Unternehmen über die gesamte Lebensdauer ein gleichbleibendes Leistungsniveau (99.9 % der Lesevorgänge bei 200 μs) bieten und gleichzeitig die gleiche Preiskategorie wie führende MLC-SSDs für Endverbraucher beibehalten, die häufig als leseintensiv eingestuft werden geschäftliche Anwendungen. Der Samsung PM853T ist speziell für anhaltende zufällige Lese- und Schreiblasten von 87,000 bzw. 15,000 IOPS konzipiert. Es ist außerdem mit Tantalkondensatoren ausgestattet, um die Daten im Schreibcache bei einem unerwarteten Stromausfall zu schützen. Dies ist eine wichtige Sicherheitsfunktion für Unternehmen, um ihre wichtigen Daten vor Dateibeschädigung zu schützen, und etwas, das die meisten Consumer-SSDs nicht bieten. 

Die Samsung PM853T SSD ist in den Dichten 240 GB, 480 GB und 960 GB erhältlich. Dieser Test umfasst 4 x 960-GB-Laufwerke.

Technische Daten

  • Form: Faktor 2.5“
  • Kapazität (GB): 240/480/960
  • Host-Schnittstelle: SATA Gen 3.0 – 6 Gbit/s
  • Physikalische Abmessungen: 100 x 70 x 7 mm
  • Gewicht: (bis zu) 63g
  • MTBF 1,500,000 Stunden
  • Nicht korrigierbare Bitfehlerrate (UBER): 1 zu 1016
  • Stromverbrauch (Aktiv/Leerlauf): 3.4/1.1 W
  • Leselatenz (99.9 % QoS):* 200 μs
  • Schreiblatenz (99.9 % QoS): 400 μs
  • 4K-Zufallslesevorgänge: 87,000 IOPS
  • Zufällige 4K-Schreibvorgänge: 15,000 IOPS
  • 64 sequentielle Lesevorgänge: 530 MB/s
  • 64K sequentielle Schreibvorgänge: 410 MB/s
  • 4K-Zufalls-WPD: 0.3 WPD
  • 64K sequentielles WPD: 1.6 WPD

Design und bauen

Mit seinem schlanken und minimalistischen Anthrazit-Design sieht der Samsung PM853T praktisch identisch mit den anderen Modellen der Familie aus. Sein Formfaktor besteht aus einem 2.5-Zoll-7-mm-Gehäusedesign in einer soliden Metallkonstruktion für ein solides Gefühl und eine solide Zusammensetzung. Auf der Vorderseite des Geräts befinden sich das Samsung-Logo und der Text „Solid State Drive“ in weißer Schrift.

Die schlanke Bauweise des PM853T ermöglicht die Unterstützung einer breiten Palette von Anwendungen, darunter Unternehmensanwendungen mit extrem hoher Dichte und Unternehmens-Client-Anwendungen, einschließlich Notebooks und Desktops. Auf der Rückseite werden verschiedene Informationen angezeigt, beispielsweise Produktinformationen, Kapazität und Modellnummer. Die Montage des PM853T erfolgt nahtlos über die vier Schraubenlöcher an den Seitenprofilen.

Die SSD des Samsung PM853T ist mit TLC NAND Flash sowie Tantalkondensatoren ausgestattet, wobei letzterer alle Daten im Schreibcache bei einem unerwarteten Stromausfall schützt.

Hintergrund und Vergleiche testen

Vergleichswerte für diesen Testbericht:

  • Mikron P400m (400 GB, Marvell 9187-Controller, Micron 25 nm MLC NAND, 6.0 Gbit/s SATA)
  • Intel SSD DC S3700 (200 GB, Intel PC29AS21CA0-Controller, Intel 25 nm MLC NAND, 6.0 Gbit/s SATA)
  • Mikron M500 (480 GB, Marvell-Controller, Micron 20 nm MLC NAND, 6.0 Gbit/s SATA)
  • Samsung 845DC EVO (480 GB, MEX-Controller, Samsung 19 nm Toggle 3 Bit NAND, 6.0 Gbit/s SATA)
  • Samsung SM843 (240 GB, Samsung MDX S4LN021X01-8030 Controller, 20 nm Samsung MLC NAND, 6.0 Gbit/s SATA)
  • Samsung SM843T (480 GB, Samsung MDX S4LN021X01-8030 Controller, Samsung 20 nm eMLC NAND, 6.0 Gbit/s SATA)
  • Intel SSD DC S3500 (480 GB, Intel PC29AS21CA0-Controller, Intel 20 nm MLC NAND, 6.0 Gbit/s SATA)
  • Smart CloudSpeed ​​1000E (400 GB, Marvell 88SS9187-BLD2-Controller, Toshiba TH58TEG8DDJBA8C 19 nm MLC NAND, 6.0 Gbit/s SATA)

Alle SAS/SATA-Enterprise-SSDs werden auf unserer Enterprise-Testplattform der zweiten Generation basierend auf einem Benchmarking unterzogen Lenovo ThinkServer RD630. Diese Linux- und Windows-basierte Testplattform umfasst den LSI 9207-8i HBA sowie I/O-Planungsoptimierungen, die auf die bestmögliche Flash-Leistung ausgerichtet sind. Für synthetische Benchmarks verwenden wir FIO Version 2.0.10 für Linux und Version 2.0.12.2 für Windows. Anwendungsbenchmarks nutzen eine Vielzahl von Testplattformkonfigurationen und werden im Folgenden detailliert beschrieben.

  • 2 x Intel Xeon E5-2620 (2.0 GHz, 15 MB Cache, 6 Kerne)
  • Intel C602 Chipsatz
  • Speicher – 16 GB (2 x 8 GB) 1333 MHz DDR3 registrierte RDIMMs
  • Windows Server 2008 R2 SP1 64-Bit und CentOS 6.3 64-Bit
  • LSI 9211-4i SAS/SATA 6.0 Gbit/s HBA (für Boot-SSDs)
  • LSI 9207-8i SAS/SATA 6.0 Gbit/s HBA (zum Benchmarking von SSDs oder HDDs)
  • Mellanox ConnectX-3 10GbE PCIe 3.0-Adapter
  • Mellanox ConnectX-3 InfiniBand PCIe 3.0-Adapter

Analyse der Anwendungsauslastung

Um die Leistungsmerkmale von Enterprise-Speichergeräten zu verstehen, ist es wichtig, die Infrastruktur und die Anwendungs-Workloads in Live-Produktionsumgebungen zu modellieren. Unsere ersten drei Benchmarks des Samsung-Laufwerks sind daher die MarkLogic NoSQL-Datenbankspeicher-Benchmark, MySQL OLTP-Leistung über SysBench und Microsoft SQL Server OLTP-Leistung mit einer simulierten TCP-C-Arbeitslast.

Unsere MarkLogic NoSQL-Datenbankumgebung erfordert Gruppen von vier SSDs mit einer nutzbaren Kapazität von mindestens 200 GB, da die NoSQL-Datenbank etwa 650 GB Speicherplatz für ihre vier Datenbankknoten benötigt. Unser Protokoll verwendet einen SCST-Host und präsentiert jede SSD in JBOD, wobei pro Datenbankknoten eine zugewiesen wird. Der Test wiederholt sich über 24 Intervalle und dauert insgesamt zwischen 30 und 36 Stunden. MarkLogic zeichnet die durchschnittliche Gesamtlatenz sowie die Intervalllatenz für jede SSD auf.

In unserem gesamten durchschnittlichen Latenz-Benchmark erzielte das Samsung PM853T erstklassige Ergebnisse und belegte mit 2.340 ms den zweiten Platz, direkt hinter dem Smart CloudSpeed-Laufwerk.

Die Latenzergebnisse während des NoSQL-Benchmarks zeigen, dass es beim Samsung SM843T und beim Samsung 845DC EVO durchgehend zu Latenzspitzen kam, während beim PM853T eine enorme Verbesserung zu verzeichnen war. 

 

Unser nächster Anwendungstest besteht aus dem Percona MySQL-Datenbanktest über SysBench, der die Leistung der OLTP-Aktivität misst. In dieser Testkonfiguration verwenden wir eine Gruppe von Lenovo ThinkServer RD630 und laden eine Datenbankumgebung auf ein einzelnes SATA-, SAS- oder PCIe-Laufwerk. Dieser Test misst die durchschnittliche TPS (Transaktionen pro Sekunde), die durchschnittliche Latenz sowie die durchschnittliche 99. Perzentil-Latenz über einen Bereich von 2 bis 32 Threads.

Der durchschnittliche TPS-Wert des Samsung PM853T lag mit deutlichem Abstand ganz oben im Vergleich, eine enorme Verbesserung gegenüber dem SM843T, der eher am Ende lag.

Die Bestenliste für den Benchmark zur durchschnittlichen Latenz war nahezu identisch mit den Diagrammen zum durchschnittlichen Durchsatz, da der PM853T weiterhin eine beeindruckende Spitzenleistung seiner Klasse vorweisen konnte.

Bei der niedrigsten Gesamtlatenz (99. Perzentil) sah es so aus, als würde sich das Samsung PM853T mit seinem stetigen Anstieg der Latenz auf die Mittelklasse zubewegen; gegen Ende unseres Tests flachte es jedoch ab (während die übrigen Laufwerke ihren Aufstieg fortsetzten) und belegte am Ende den Spitzenplatz, knapp vor dem Intel S3700.

Das Microsoft SQL Server OLTP-Testprotokoll von StorageReview verwendet den aktuellen Entwurf des Benchmark C (TPC-C) des Transaction Processing Performance Council, einen Online-Transaktionsverarbeitungs-Benchmark, der die Aktivitäten in komplexen Anwendungsumgebungen simuliert. Der TPC-C-Benchmark kommt der Messung der Leistungsstärken und Engpässe der Speicherinfrastruktur in Datenbankumgebungen näher als synthetische Leistungsbenchmarks. Unser SQL Server-Protokoll verwendet eine SQL Server-Datenbank mit 685 GB (Maßstab 3,000) und misst die Transaktionsleistung und Latenz mit einer VU-Last von 30,000.

Das SQL Server Output TPS des Samsung PM853T lag im Mittelfeld, während SanDisk Optimus Eco die beste Leistung erzielte; Allerdings gab es zwischen den meisten Laufwerken kaum Unterschiede.

In unserem durchschnittlichen Latenz-Benchmark sahen wir identische Platzierungen, wobei der Samsung PM853T etwas zurückfiel und der SanDisk Optimus Eco erneut die Nase vorn hatte.

Synthetische Workload-Analyse für Unternehmen

Die Flash-Leistung variiert, wenn das Laufwerk an seine Arbeitslast angepasst wird. Das bedeutet, dass der Flash-Speicher vor jedem der synthetischen FIO-Benchmarks vorkonditioniert werden muss, um sicherzustellen, dass die Benchmarks korrekt sind. Jedes der vergleichbaren Laufwerke wird mit den Tools des Herstellers sicher gelöscht und mit einer hohen Auslastung von 16 Threads und einer ausstehenden Warteschlange von 16 pro Thread in einen stabilen Zustand vorkonditioniert.

Vorkonditionierung und primäre stationäre Tests:

  • Durchsatz (Lese- und Schreib-IOPS-Aggregat)
  • Durchschnittliche Latenz (Lese- und Schreiblatenz insgesamt gemittelt)
  • Maximale Latenz (Spitzen-Lese- oder Schreiblatenz)
  • Latenz-Standardabweichung (Lese- und Schreib-Standardabweichung insgesamt gemittelt)

Sobald die Vorkonditionierung abgeschlossen ist, wird jedes Gerät in Intervallen über mehrere Thread-/Warteschlangentiefenprofile hinweg getestet, um die Leistung bei leichter und starker Nutzung zu zeigen. Unsere synthetische Workload-Analyse für das Samsung 840 Pro verwendet zwei Profile, die in Herstellerspezifikationen und Benchmarks weit verbreitet sind.

  • 4k
    • 100 % Lesen und 100 % Schreiben
  • 8k
    • 70 % Lesen/30 % Schreiben

Während der Vorkonditionierung für den 4K-Synthetik-Benchmark schnitt der Samsung PM853T in der ersten Burst-Phase unseres Tests ziemlich gut ab, landete aber vermutlich im unteren Mittelfeld. Es zeigte jedoch eine deutliche Verbesserung gegenüber dem SM843T.

Der Samsung PM853T erzielte in der Burst-Phase unserer durchschnittlichen Latenztests die besten Ergebnisse; Es zeigte jedoch ab der 70-Minuten-Marke einen stetigen Anstieg der Latenz und landete im Mittelfeld. Auch bei diesem Test zeigte sich ein weiterer deutlicher Leistungszuwachs gegenüber dem SM843T.

Während unseres Tests mit maximaler Latenz zeigte das Samsung PM853T eine hervorragende Leistung, obwohl es bei der 70-Minuten-Marke erneut zu einem kleinen Anstieg kam.

In unseren Standardabweichungs-Benchmarks erzielte der Samsung PM853T eine gute Leistung mit nur einem allmählichen Anstieg der Latenz bis zur 150-Minuten-Marke und zeigte keinerlei Spitzen. Die Intel DC S3700- und CloudSpeed-Laufwerke waren am beständigsten.

Betrachtet man den 4K-Durchsatz, konnte die Samsung PM853T mit 74,669 IOPS die höchste Leseaktivität vorweisen, konnte in der Schreibspalte jedoch nicht an die Spitze der Bestenliste herankommen.

Der Samsung PM853T war sowohl bei der durchschnittlichen Lese- als auch bei der Schreiblatenz mit 3.425 ms bzw. 13.250 ms der Spitzenreiter.

Samsungs PM853T blieb in den Tests zur maximalen Latenz weiterhin an der Spitze und erzielte beim Lesen den ersten Platz. Der SM843T belegte erneut den letzten Platz.

Das Samsung SM843T-Laufwerk belegte mit einer Standardabweichung von 1.63 ms weiterhin den Spitzenplatz in der Lesespalte, schlug jedoch knapp das Samsung 845DC EVO-Laufwerk.

Unser nächster Workload verwendet 8K-Übertragungen mit einem Verhältnis von 70 % Lesevorgängen und 30 % Schreibvorgängen. Der PM853T startete im Mittelfeld und belegte am Ende den zweiten Platz mit einem stetigen Anstieg des Durchsatzes bei 16T2Q, knapp unter dem Intel DC S3700-Laufwerk.

In unseren durchschnittlichen Latenztests für die 8K 70/30-Tests blieb der Samsung PM853T durchweg mit dem leistungsstärksten Intel DC S3700 mithalten, allerdings nur mit knappem Vorsprung bei 16T/16Q.

Der Samsung PM853T und der 845DC EVO lagen in unseren Tests mit maximaler Latenz gleichauf, wobei Ersterer am Ende kaum die Führung vor dem Intel DC S3700 übernahm.

Während unserer Standardabweichungstests dominierte der PM853T bis zum Schluss ohne nennenswerte Spitzen und blieb knapp hinter dem Intel DC S3700 zurück. Auch in diesem Test schnitt das Samsung SM843T gut ab und belegte mit 16T/16Q den dritten Platz.

Sobald die Laufwerke vorkonditioniert sind, variiert der 8K-70/30-Durchsatz-Benchmark die Arbeitslastintensität von 2 Threads und 2 Warteschlangen bis zu 16 Threads und 16 Warteschlangen. Der Samsung PM853T erzielte bei diesen Benchmarks sehr beeindruckende Ergebnisse.

Bei der Messung des Durchsatzes bei diesem Workload-Typ war das PM853T während des größten Teils des Tests die beste Leistung, auch bei 16T/16Q, knapp über dem Intel DC S3700-Laufwerk.

Bei der durchschnittlichen Latenzmessung belegte das Samsung PM853T den ersten Platz (wenn auch mit knappem Abstand zum Intel DC-Laufwerk) mit verschiedenen, kleineren Spitzen zwischen der 170- und 270-Minuten-Marke.

Die Ergebnisse zur maximalen Latenz zeigten ein sehr ähnliches Bild, wobei der Samsung PM853T erneut den Spitzenplatz belegte, aber nur knapp vor dem Intel DC S3700.

In unserem letzten Benchmark betrachten wir die Standardabweichung. An der Spitze der Bestenliste dominierte erneut das Samsung PM853T, knapp dahinter folgte die Intel DC SSD.

Fazit

Die Samsung PM853T ist eine erstklassige SATA-SSD der Enterprise-Klasse, die speziell für Rechenzentren entwickelt wurde, die eine Mischung aus Leistung, Ausdauer und angemessenen Kosten suchen. Die neue SSD von Samsung zeichnet sich nicht nur durch ihre hohe Leistung aus, sondern ist neben ihrem Bruder 845DC EVO auch das erste Modell, das im Unternehmensbereich mit TLC NAND ausgeliefert wird. Die vertikal integrierte Lösung von Samsung führt während der gesamten Lebensdauer zu einem sehr konstanten Leistungsniveau (99.9 % zuverlässige Latenz und QoS). Nachdem wir das PM853T unseren Benchmark-Tests unterzogen hatten, stellte sich heraus, dass das Laufwerk eine deutliche Verbesserung gegenüber seinem bereits beeindruckenden eMLC-Vorgänger, dem SM843T, bietet.

In unseren zahlreichen Tests erzielte der Samsung PM853T in den meisten unserer Anwendungs- und synthetischen Benchmarks Spitzenergebnisse. Beispielsweise war das PM853T das Top-Laufwerk in unserem Sysbench-MySQL-Datenbanktest sowie in unserem MarkLogic NoSQL-Datenbank-Benchmark. Unsere SQL Server-Tests zeigten, dass der PM843T wie der SM853T problemlos mit leistungsstarken MLC-basierten SSDs mithalten konnte.

In unseren 4K-Benchmarks mit 100 % Lese- und 100 %-Schreibzugriff lag der PM853T im oberen Mittelfeld. Unsere 8k 70/30-Tests zeigten ein besseres Bild: Das Samsung-Laufwerk lieferte beeindruckende Ergebnisse und belegte mit Zahlen ganz oben in unseren Bestenlisten. Insbesondere waren wir von der Leistung während unserer maximalen Latenzmessungen sehr beeindruckt, da sie im Vergleich zu den anderen SSDs der Spitzenklasse für Unternehmen die geringsten Spitzen aufwies. Mit diesen beeindruckenden Leistungsergebnissen und seinem Fokus auf Datenschutz werden Unternehmenskäufer mit kleinem Budget viel Freude am PM853T haben.

Vorteile

  • Überragende Spitzenleistung auch mit TLC NAND
  • Beeindruckende Dauerleistung bei Workloads mit geringer Latenz
  • Sehr niedrige Preise pro GB

Nachteile

  • Die SQL Server-Latenz ist gesunken

Fazit

Die Enterprise-SSD PM853T von Samsung bietet bewährte Zuverlässigkeit, Leistung und Langlebigkeit und eignet sich daher perfekt für Unternehmen, die eine seriöse SSD-Lösung der Spitzenklasse suchen, ohne dafür viel Geld ausgeben zu müssen.

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