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Testbericht zur Samsung PM863 SSD

by Lyle Smith

Die Samsung PM863 SSD-Reihe ist das neueste Enterprise-SATA-Laufwerk des Unternehmens, das darauf ausgelegt ist, konstante Leistung für Rechenzentren und Server-Datenspeicher-Anwendungsfälle zu bieten. Veröffentlicht neben dem SM863Der PM836 eignet sich am besten für leseintensive Anwendungen, einschließlich Streaming-Dienste, Content-Delivery-Netzwerke, Webserver und Cloud-Dienste, während der SM863 eher für schreibintensive Anwendungen konzipiert ist. Das neue Samsung-Laufwerk wurde erstmals im Februar auf der diesjährigen CES vorgestellt und kam Ende letzten Monats für Unternehmen auf den Markt. Das Unternehmen hat den mit Spannung erwarteten PM863 jetzt für KMU verfügbar gemacht.


Die Samsung PM863 SSD-Reihe ist das neueste Enterprise-SATA-Laufwerk des Unternehmens, das darauf ausgelegt ist, konstante Leistung für Rechenzentren und Server-Datenspeicher-Anwendungsfälle zu bieten. Veröffentlicht neben dem SM863Der PM836 eignet sich am besten für leseintensive Anwendungen, einschließlich Streaming-Dienste, Content-Delivery-Netzwerke, Webserver und Cloud-Dienste, während der SM863 eher für schreibintensive Anwendungen konzipiert ist. Das neue Samsung-Laufwerk wurde erstmals im Februar auf der diesjährigen CES vorgestellt und kam Ende letzten Monats für Unternehmen auf den Markt. Das Unternehmen hat den mit Spannung erwarteten PM863 jetzt für KMU verfügbar gemacht.

Der PM863 ist mit mehreren nützlichen Unternehmensfunktionen ausgestattet, die dazu beitragen, die Gesamtzuverlässigkeit des Laufwerks zu verbessern, darunter Advanced ECC Engine und End-to-End Data Protection, die eventuelle Unstimmigkeiten auf dem Laufwerk erkennen und diese proaktiv in Echtzeit beheben Fehlerkorrekturcode-Engine. Darüber hinaus schützt die fortschrittliche Stromausfallschutzarchitektur des PM863 die Datenintegrität im Falle eines plötzlichen Stromausfalls, indem sie den Strom aus dem Tantalkondensator des Laufwerks nutzt. Dies bietet im Wesentlichen ausreichend Zeit, um die zwischengespeicherten Daten, die sich im DRAM befinden, in den Flash-Speicher des PM863 zu übertragen. Ein weiterer wichtiger Faktor für Rechenzentren ist die Fähigkeit, Überhitzung zu verhindern, auch wenn dies eine Leistungsdrosselung bedeutet. Zu diesem Zweck ist der PM863 mit dem Dynamic Thermal Guard Protection ausgestattet, der die Geschwindigkeit der CPU im Verhältnis zu ihrer Kerntemperatur steuert und ihre Leistung bei Bedarf verringert, um eine thermische Abschaltung zu verhindern.

Ausgestattet mit der 3-Bit-MLC-V-NAND-Technologie von Samsung und hochwertigen hauseigenen Komponenten ist der PM863 auch in puncto Leistung kein Problem, da er angeblich 520 MB/s beim sequentiellen Lesen und 475 MB/s beim sequentiellen Schreiben liefert. Samsung gibt außerdem an, dass es für den Dauerbetrieb rund um die Uhr in einer Umgebung mit hoher Arbeitsbelastung ausgelegt ist – was in den meisten Rechenzentren üblich ist – und über die gesamte Lebensdauer hinweg eine bemerkenswert hohe Dauerleistung sowie eine konstant niedrige Latenz aufweist. Darüber hinaus kann der PM24 in RAID-Konfigurationen mit mehreren Laufwerken kombiniert werden, um die Leistung erheblich zu steigern und gleichzeitig eine Zufallsleserate von über 7 % zu erzielen.

Die Samsung PM863 SSD ist in den Kapazitäten 120 GB, 240 GB, 480 GB, 960 GB, 1.92 TB und 3.84 TB inklusive einer 3-Jahres-Garantie erhältlich. Für diesen Test werden wir uns das 960-GB-Modell ansehen

Technische Daten der Samsung PM863 SSD (960 GB).

  • Schnittstelle: SATA 6Gb/s
  • Serie: PM863
  • Formfaktor: 2.5″ 7mm SATA
  • Speicherkapazität: 960GB
  • Eigenschaften:
    • Sequentielle Lesegeschwindigkeit: 520 MB/s
    • Sequentielle Schreibgeschwindigkeit: 475 MB/s
    • Zufällige Lesegeschwindigkeit: 99,000 IOPS
    • Zufällige Schreibgeschwindigkeit: 18,000 IOPS
    • CAS-Latenz: 130
  • Controller: hauseigenes Samsung Mercury
  • NAND-Flash: 3bit-VNAND
  • Trimmunterstützung: Deterministisch
  • RAID-Unterstützung: Y (mit RAID-Controller)
  • Stromversorgung:
    • Stromverbrauch (W): Lesen – 2.9 W, Schreiben – 3.8 W
    • Spannung: 5V ± 5%
  • Zuverlässigkeit (MTBF): 2.0 Mio. Stunden
  • Umweltspezifikationen:
    • Betriebstemperatur: 0 ° C bis 70 ° C.
    • Betriebsfeuchtigkeit: 5% bis 95%, nicht kondensierend
  • Garantie: 3 Jahre/1,400 TBW

Design und bauen

Die PM863 folgt dem gleichen Look-and-Feel-Design wie die vorherigen Samsung-SSDs und verwendet ein ultra-minimalistisches Design auf der Vorderseite des Laufwerks. Das 2.5-Zoll-7-mm-Gehäuse besteht aus einer anthrazitfarbenen und einer soliden Metallkonstruktion für das Gehäuse, wodurch eine robuste Komposition entsteht. In der Mitte des Laufwerks sind lediglich das Samsung-Logo und der Text „Solid State Drive“ in weißer Schrift aufgedruckt.

Beim Umdrehen der Samsung SSD wird das Produktinformationsetikett angezeigt, das dem Benutzer relevante Informationen wie Kapazität und Seriennummer bietet. Darüber hinaus verfügen die Seitenprofile über vier Schraubenlöcher, sodass der PM863 nahezu nahtlos montiert werden kann.

Unter der Haube sowie vorne und in der Mitte des Samsung PM863 befindet sich der Mercury-Controller.

Die Kapazität des PM863 ergibt sich aus den acht 3D-V-NAND-Chips K90KGY8S7C-CCK0.

Hintergrund und Vergleiche testen

Die StorageReview Enterprise Test Lab bietet eine flexible Architektur für die Durchführung von Benchmarks für Unternehmensspeichergeräte in einer Umgebung, die mit der Umgebung vergleichbar ist, die Administratoren in realen Bereitstellungen vorfinden. Das Enterprise Test Lab umfasst eine Vielzahl von Servern, Netzwerken, Stromkonditionierungs- und anderen Netzwerkinfrastrukturen, die es unseren Mitarbeitern ermöglichen, reale Bedingungen zu schaffen, um die Leistung während unserer Überprüfungen genau zu messen.

Wir integrieren diese Details zur Laborumgebung und zu den Protokollen in Überprüfungen, damit IT-Experten und diejenigen, die für die Speicherbeschaffung verantwortlich sind, die Bedingungen verstehen können, unter denen wir die folgenden Ergebnisse erzielt haben. Keine unserer Bewertungen wird vom Hersteller der von uns getesteten Geräte bezahlt oder überwacht. Weitere Details zum StorageReview Enterprise Test Lab und  einen Überblick über seine Netzwerkfähigkeiten finden Sie auf den jeweiligen Seiten.

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 für den Samsung PM863 sind daher die MarkLogic NoSQL-Datenbankspeicher-BenchmarkMySQL 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 erfordert insgesamt 30–36 Stunden. MarkLogic zeichnet die durchschnittliche Gesamtlatenz sowie die Intervalllatenz für jede SSD auf.

In unseren gesamten durchschnittlichen Latenztests mit unserem MarkLogic NoSQL-Datenbank-Benchmark schnitt der Samsung PM863 mit nur 2.067 ms sehr gut ab. Damit lag es knapp hinter seinem SM863-Bruder, der 1.826 ms vorweisen konnte.

Beim durchschnittlichen Latenzteil unserer MarkLogic NoSQL-Tests zeigte der PM863 nur wenige große Spitzen (die maximale Latenz beim Merge-Schreiben erreichte nur 25 ms), wobei der Großteil der Latenztests unter 9 ms abschnitt.

Der nächste Anwendungsbenchmark besteht aus a Percona MySQL OLTP-Datenbank gemessen über SysBench. 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. Percona und MariaDB verwenden die Flash-fähigen Anwendungs-APIs von Fusion-io in den neuesten Versionen ihrer Datenbanken, obwohl wir für diesen Vergleich jedes Gerät in seinen „alten“ Blockspeichermodi testen.

In unserem Benchmark für durchschnittliche Transaktionen pro Sekunde maß der PM863 einen anfänglichen IOPS von etwa 219 IOPS und erreichte im Terminal beeindruckende IOPS von über 1,550. Mit diesen Ergebnissen gehört es zu den Spitzenreitern der getesteten Enterprise-SSDs, wobei das andere Samsung-Laufwerk den ersten Platz belegt.

Die Ergebnisse zeigten ein ähnliches Bild, als wir zu unserem Sysbench Average Latency-Benchmark übergingen. Hier zeichnete der PM863 einen Bereich von etwa 9.0 ms bis 21.0 ms bei 32T auf. Das Samsung SM863 blieb mit einer Spitzenzeit von knapp über 19 ms der Spitzenreiter.

Während unseres Worst-Case-Szenarios mit MySQL-Latenz übertrafen beide Samsung-Laufwerke die leistungsstärksten Enterprise-SSDs bei Weitem und belegten die Spitzenplätze auf der Bestenliste, wobei beide im Terminal knapp unter der 38-ms-Marke lagen (obwohl die SM863 immer noch bessere Ergebnisse erzielte). ).

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.

Beim Betrachten der SQL Server-Ausgabe erreichte der PM863 6,305.4 TPS, womit er zu den Spitzenreitern gehörte und seine SM863-Brüder, die 3,303.3 TPS verbuchten, knapp verdrängte.

Die Ergebnisse unserer durchschnittlichen Latenz unter einer 30 VU ergaben, dass der PM863 erneut an der Spitze der Bestenliste stand, mit 12.0 ms neben dem Toshiba HK3R2. Diese Ergebnisse lagen erneut knapp hinter dem Samsung SM863, das beeindruckende 10.0 ms maß.

Synthetische Workload-Analyse

Unsere synthetischen Benchmark-Protokolle Jeder beginnt mit der Vorkonditionierung des Zielspeichers in einen stabilen Zustand mit der gleichen Arbeitslast, die zum Testen des Geräts verwendet wird. Der Vorkonditionierungsprozess nutzt eine hohe Last von 16 Threads mit einer ausstehenden Warteschlange von 16 pro Thread.

  • 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 verglichene Gerät über mehrere Thread-/Warteschlangentiefenprofile hinweg getestet, um die Leistung bei leichter und starker Nutzung zu zeigen. Unsere synthetische Workload-Analyse für den Samsung PM863 verwendet 4k- und 8k-Profile, die in Herstellerspezifikationen und Benchmarks weit verbreitet sind.

  • 4k-Profil
    • 100 % Lesen und 100 % Schreiben
  • 8K-Profil
    • 70 % lesen, 30 % schreiben
    • 100 % 8K

In unserem Durchsatz-Benchmark lag das PM863-Laufwerk im ersten Teil des Tests bei etwa 61,000 IOPS, fiel dann aber am Ende des Benchmarks schließlich auf 23,398 IOPS und lag damit im Mittelfeld.

Beim Wechsel zur durchschnittlichen Latenz setzte der PM863 seine ordentliche Leistung fort, da er die 11-ms-Marke (10.9 ms im Terminal) nie überschritt. Damit lag es erneut im Mittelfeld.

Beim Übergang zu unserem maximalen Latenz-Benchmark zeigte der PM863 Latenzspitzen, die die 100-ms-Marke nur einmal überschritten (103.627 ms). Nach Angaben des Terminals erreichte die Fahrt 86.6 ms.

Der veröffentlichte PM863 konnte während unseres Standardabweichungstests seine Ergebnisse im mittleren Bereich halten, da er in den letzten Phasen des Tests bei der Latenzmarke nahe bei 8 ms schwankte. Damit landete es erneut im Mittelfeld der Bestenliste.

Sobald die Enterprise-Laufwerke konditioniert wurden, durchlaufen wir mit ihnen unsere primären synthetischen 4K-Benchmarks (16 Threads, 16 Warteschlangen 100 %). In unserem Durchsatztest misst der PM863 beeindruckende 79,825 IOPS beim Lesen und 22,639 IOPS beim Schreiben, die frühere Aktivität, die knapp hinter dem SM-Modell auf dem ersten Platz liegt.

Bei der durchschnittlichen Latenz verzeichnete das Samsung PM863 Zahlen, die es mit 11.306 ms beim Schreiben und nur 3.206 ms beim Lesen erneut zu den Spitzenreitern zählen (erneut knapp hinter dem Samsung SM863 960 GB beim Lesen, das mit 3.203 ms den Spitzenwert seiner Klasse erzielte).

Ein Blick auf die Ergebnisse der maximalen Latenz zeigte, dass die Ergebnisse eher im mittleren Bereich lagen. Hier erreichte der PM863 26.716 ms Lese- und 105.568 ms Schreibzeit. Das leistungsstärkste Laufwerk beim Lesen war das Toshiba HK3R2 960 GB mit 20.125 ms, während die besten Schreibvorgänge das Micron M500DC 480 GB (49.441 ms) erzielte.

Betrachtet man die Ergebnisse der Standardabweichung des PM863 bei 4K-Latenz, zeigte der PM863 Lese- und Schreibgeschwindigkeiten von 26.716 ms bzw. 105.568 ms. Der Spitzenreiter in der Lesespalte war der Toshiba HK3R2 960GB mit 1.597 ms.

Unser nächster Satz von Vorkonditionierungs-Workloads verwendet 8K-Übertragungen mit einem Verhältnis von 70 % Lesevorgängen und 30 % Schreibvorgängen. Bei der Betrachtung des Durchsatzes zeigte der PM863 eine fantastische Anfangsgeschwindigkeit, da er im ersten Teil des Tests gleichauf mit dem SM-Modell lag, sich jedoch nach und nach auf einen klaren zweiten Platz absetzte und mit soliden 2 IOPS im Terminal endete.

Die Berechnungen der durchschnittlichen Latenz für die 8k 70/30-Vorkonditionierung ergaben ein ähnliches Bild, da die beiden Samsung 863-Laufwerke die meiste Zeit unseres Tests nahezu identische Ergebnisse erzielten. Am Ende setzte sich der SM863 mit 863 ms im Terminal gegen den PM6.98 durch (gegenüber 6.31 ms beim SM).

In unserem Benchmark zur maximalen Latenz verzeichnete der PM863 eine anfängliche Spitzenlatenz von 24.28 ms. Im weiteren Verlauf unseres Tests zeigte es keine signifikanten Latenzspitzen und nur 31.89 ms im Terminal, was knapp hinter dem SM-Modell (30.31 ms) auf dem Spitzenplatz unserer Bestenliste lag.

Unser letzter Vorkonditionierungstest des Tests befasst sich mit der Standardabweichung. Obwohl das PM863-Laufwerk im oberen mittleren Teil der Bestenliste platziert war, war es eines der stabileren getesteten Laufwerke.

Als Nächstes werden wir die PM863-SSD unserem 8K-70/30-Durchsatz-Benchmark unterziehen, der die Arbeitslastintensität von 2 Threads und 2 Warteschlangen bis zu 16 Threads und 16 Warteschlangen variiert. Hier erzielte der PM863 eine beeindruckende Bandbreite von 13,488 IOPS bis 36,004 IOPS und platzierte sich damit erneut an der Spitze der Bestenliste und knapp hinter dem SM-Modell.

Bei der durchschnittlichen Latenz meldete die Samsung PM863 960GB im Terminal einen Bereich von lediglich 0.29 ms bis 7.1 ms. Der Spitzenreiter war hier wenig überraschend das Samsung SM863 960GB mit 0.24 ms bis 6.38 ms.

Berechnungen der maximalen Latenz für die 8k 70/30-Arbeitslast zeigen, dass der PM863 mit 3.44 ms bei 2T/2Q den besten seiner Klasse erreicht, während er im Terminal 39.65 ms erreicht, womit er an der Spitze unserer Bestenliste steht.

In unserem letzten Benchmark-Test des Tests betrachten wir die Standardabweichung bei der 8k-70/30-Arbeitslast. Hier belegte der PM863 gemessene Leistung den dritten Platz mit 0.37 ms bei 2T/2Q und 5.32 ms im Terminal.

Fazit

Die leistungsstarke und leistungsorientierte Enterprise-SSD PM863 von Samsung ist auf leseintensive Anwendungsfälle wie Streaming-Dienste, Content-Delivery-Netzwerke, Webserver und Cloud-Dienste ausgerichtet und nutzt zweifellos die 3-Bit-MLC-V-NAND-Technologie des Unternehmens sowie hauseigene Komponenten wie Es übertrifft fast jeden Benchmark-Test, den wir mit ihm durchgeführt haben. Das PM863 ist nicht nur leistungsstark, es ist auch mit einigen sehr nützlichen Unternehmensfunktionen ausgestattet, die die Zuverlässigkeit des Laufwerks verbessern. Dazu gehören die fortschrittliche ECC-Engine und End-to-End-Datenschutz, die eventuelle Unstimmigkeiten auf dem Laufwerk erkennt und sie mithilfe der Fehlerkorrekturcode-Engine in Echtzeit proaktiv behebt, sowie die fortschrittliche Architektur zum Schutz vor Stromausfällen, die Daten schützt Integrität, wenn ein plötzlicher Stromausfall auftritt. Das neue Samsung-Laufwerk ist außerdem mit der Dynamic Thermal Guard Protection-Technologie ausgestattet, um Überhitzung zu verhindern. Dies geschieht durch die Steuerung der Geschwindigkeit der CPU im Verhältnis zu ihrer Kerntemperatur.

Was die Besonderheiten seiner Leistung angeht, lieferte der PM863 praktisch auf allen Ebenen gute Ergebnisse und platzierte sich konstant an der Spitze unserer Bestenlisten. Was die Anwendungsleistung angeht, erzielte der PM863 in jedem Szenario, das wir ihm durchliefen, erstklassige Ergebnisse. Beispielsweise erreichte der Samsung PM863 in den gesamten durchschnittlichen Latenztests mit unserem MarkLogic NoSQL-Datenbank-Benchmark 2.067 ms und lag damit knapp hinter seinem SM863-Bruder, der 1.826 ms hatte. Darüber hinaus zeigten die Ergebnisse unserer durchschnittlichen Latenz unter einer 30 VU (unser Microsoft SQL Server OLTP-Testprotokoll), dass der PM863 mit nur 12.0 ms erneut ganz oben auf der Bestenliste lag.

Als wir das Samsung-Laufwerk unseren 4K-Vorkonditionierungs-Benchmarks unterzogen, die aus 100 % Lese- und 100 % Schreib-Workloads bestanden, verlangsamte sich seine Leistung nur ein wenig. Beim Durchsatz schwankte das PM863-Laufwerk im ersten Teil des Tests um die 61,000 IOPS-Marke und fiel schließlich im Terminal auf 23,398 IOPS, womit es im Mittelfeld lag. Die Ergebnisse blieben im weiteren Verlauf unserer 4K-Vorkonditionierungs-Benchmarks im mittleren Bereich der Bestenliste. Nachdem das Laufwerk während unserer primären synthetischen 4K-Benchmarks konditioniert wurde, ging es jedoch besser (16 Threads, 16 Warteschlangen 100 %). In unserem Durchsatztest erreichte der PM863 beeindruckende 79,825 IOPS beim Lesen und 22,639 IOPS beim Schreiben und lag damit knapp hinter dem SM-Modell auf dem ersten Platz. Die Latenzergebnisse zeigten ein ähnliches Bild. Unsere Vorkonditionierungs-Workloads, die 8K-Übertragungen mit einem Verhältnis von 70 % Lesevorgängen und 30 % Schreibvorgängen verwendeten, setzten die großartigen Ergebnisse des Samsung PM863 fort, da es im ersten Teil des Jahres eine Leistung aufwies, die (beim Durchsatz) mit dem SM-Modell gleichauf war Test und landete mit beeindruckenden 2 IOPS im Terminal auf dem 36,629. Platz. Unsere primären 8k 70/30-Benchmarks zeigten ähnliche Ergebnisse, da es während unserer gesamten Benchmarks an der Spitze der Bestenliste lag.

Insgesamt hat Samsung eines der bisher beeindruckendsten Enterprise-Laufwerke herausgebracht, das allen leseintensiven Anwendungsfällen gerecht wird. Auch wenn diese Leistung teuer ist, werden viele Unternehmen feststellen, dass sich der Kauf dieser Leistung durchaus lohnt, da die vielfältigen Datenintegritätsfunktionen den Wert der PM863-Familie von Unternehmens-SSDs nur noch weiter steigern.

Vorteile

  • Insgesamt fantastische Anwendungsleistung
  • Starker Funktionsumfang
  • Große Auswahl an Kapazitätsangeboten

Nachteile

  • Keine, sofern die Ausdauer den Anforderungen entspricht

Fazit

Samsung hat seinem Portfolio eine weitere beeindruckende Enterprise-SATA-SSD hinzugefügt. Mit seiner beeindruckenden Leistung, gepaart mit seinen nützlichen Zuverlässigkeits- und Datenintegritätsfunktionen, wird dieses Laufwerk in jeder leseintensiven Umgebung glänzen.

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