Die Samsung PM9A3 ist die neueste Rechenzentrums-SSD des Unternehmens, die auf den Markt kommt. Der neue PM960A15.36 ist mit Kapazitäten von 9 GB bis 3 TB erhältlich und verfügt über die Gen4-Schnittstelle und das V-NAND der 6. Generation des Unternehmens, um hohen Serververkehr in leseintensiven Umgebungen zu bewältigen und Anwendungen reibungslos laufen zu lassen.
Die Anwendungsfälle für Enterprise Computing und Web-Scale-Rechenzentren haben in den letzten Jahren exponentiell zugenommen, sodass zuverlässige, leistungsstarke SSDs für Rechenzentren heute wichtiger denn je sind. Samsung verspricht, dass der PM9A3 in dieser Hinsicht liefern wird und eine breite Palette verschiedener Formfaktoren bietet: U.2, U.3, M.2, E1.S und E1.L in verschiedenen Breiten. Dies bietet eine Menge Flexibilität und kann die Anforderungen nahezu aller Serveranforderungen erfüllen.
Der E1.L-Formfaktor (langes Lineal) ist für sehr große Installationen mit hoher Speicherdichte konzipiert, während der E1.S eine optimale Kombination aus Kapazität und Leistung bietet. Einer der größten Vorteile von E1-Laufwerken ist der integrierte Kühlkörper mit Wärmeleitpaste, wodurch keine zusätzlichen Maßnahmen zur Aufrechterhaltung der hohen Leistung erforderlich sind. Die größere Bauform könnte sich als Nachfolger von U.2-Laufwerken in Rechenzentren etablieren, da die Unterstützung für E1.S stetig wächst. Auch Samsung PCIe Gen5 SSDs werden in diesem Formfaktor erhältlich sein und mit beeindruckenden Funktionen, darunter herausragender Leistung und Unterstützung für 20/35/40/70-Watt-Laufwerke, aufwarten.
Samsung PM9A3 vs. Samsung PM983
Die Unterschiede zwischen Samsungs PM9A3 und PM983 (der Rechenzentrums-SSD der letzten Generation des Unternehmens) sind erheblich. Neben dem Wechsel zur Gen4-Schnittstelle bietet der PM9A3 besseres NAND und einen neuen Controller (V6 TLC bzw. Elpis 8-Kanal) im Vergleich zum V983 TLC NAND und Phoenix 5-Kanal-Controller des PM8. Die PM9A3 verdoppelt außerdem die maximale Kapazität des Modells auf 15.36 TB. Und wie oben erwähnt ist der PM9A3 in einer Vielzahl von Formfaktoren erhältlich, während der PM983 nur in M.2 und U.2 erhältlich ist.
Was die Leistung betrifft, wird angegeben, dass der PM9A3 (U.2) sequentielle Lese- und Schreibgeschwindigkeiten von bis zu 6,900 MB/s bzw. 4,100 MB/s liefert, während die zufällige Leistung voraussichtlich bis zu 1.1 Millionen IOPS-Lesevorgänge und 200 Schreibvorgänge erreichen wird. Samsung gibt an, dass dies eine 3.6-fache Verbesserung gegenüber dem PM983 ist.
Der PM9A3 nutzt außerdem DASH (Dynamic Automation of SSD Hardware), das dem Rechenzentrum hilft, Daten sofort zu verarbeiten und so wiederholbare und komplexe Routinen zu optimieren. Dies bedeutet einen effizienteren Betrieb von Servern.
Mit einer 5-Jahres-Garantie werden wir uns das U.2-7.68-TB-Modell des Samsung PM9A3 ansehen.
Technische Daten des Samsung PM9A3
| Technische Informationen | |
| Modell | PM9A3 |
| Verfügbare Formfaktoren | U.2, U.3, M.2, E1.S, E1.L |
| Verfügbare Kapazitäten | 15.36 TB/7.68TB/3.84 TB/1.92 TB/960 GB |
| Interface | PCIe Gen4 |
| NVMe-Spezifikation | NVMe-Version: 1.4
Sanitize: NVMe 1.3-Konformität (Block Erase, Crypto Erase) Unterstützung für Geräteselbsttests |
| Controller | Elpis (8ch) |
| NAND- | V6 TLC |
| Leistung (U.2-Modell) | |
| Sequentielle Lesevorgänge | 6,800MB / s |
| Sequentielle Schreibvorgänge | 4,000MB / s |
| Zufällige Lesevorgänge | 1,000,000 IOPS |
| Zufällige Schreibvorgänge | 180,000 IOPS |
| Zuverlässigkeit | |
| DWPD | 1 Jahre) |
| SED | TCG/Opal |
| Garantie | |
Leistung des Samsung PM9A3
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.
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 Samsung PM9A3 mit 6920 TPS nur knapp hinter dem Memblaze 12,649.6.
Bei der durchschnittlichen SQL Server-Latenz erreichte das Samsung PM9A3 eine solide durchschnittliche Latenz von nur 2.8 ms und belegte damit erneut den zweiten Platz hinter dem Memblaze.
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) und 60 GB DRAM ausgestattet und den LSI Logic SAS SCSI-Controller verwendet.
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 Samsung PM9A3 11,108 TPS erreichte und damit den zweiten Platz unter den getesteten Laufwerken belegte.
Mit der durchschnittlichen Sysbench-Latenz erreichte das Samsung PM9A3 11.52 ms, was erneut für den zweiten Platz reichte.
Für unser Worst-Case-Szenario-Latenz (99. Perzentil) zeigte der PM9A3 20.70 ms an.
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, direkte Vergleiche zwischen konkurrierenden Lösungen anzustellen. 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
- 64K sequentielles Lesen: 100 % Lesen, 32 Threads, 0-120 % Leserate
- 64K Sequentielles Schreiben: 100 % Schreiben, 16 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, hatte der PM9A3 eine Spitzenleistung von 905,366 IOPS bei einer Latenz von 562 µs. Damit lag es deutlich hinter dem Spitzenreiter, der weit über eine Million IOPS vorweisen konnte.
Beim 4K-Zufallsschreiben belegte der PM9A3 mit einer Spitzenleistung von 506,365 IOPS bei einer Latenz von 1,001.7 µs den dritten Platz.
Bei der Umstellung auf sequenzielle 64-Workloads erzielte der PM9A3 eine ähnliche Leistung wie der Kioxia CD6 und erreichte einen Spitzenwert von 4.72 GB/s (oder 74,861 IOPS) bei 844.6 µs.
Beim 64K-Schreibvorgang landete der PM9A3 mit einer Spitzenleistung von nur 2.02 GB/s (32,684 IOPS) und einer Latenz von 1,948 µs im hinteren Feld.
Unsere nächste Testreihe sind unsere SQL-Workloads: SQL, SQL 90-10 und SQL 80-20, die alle ähnliche Ergebnisse zeigten. Beginnend mit SQL belegte das neue Samsung-Laufwerk mit einer Spitzenleistung von 259,124 IOPS bei einer Latenz von 122.4 µs den ersten Platz und ließ alle anderen Laufwerke hinter sich.
Bei SQL 90-10 landete das Samsung PM9A3 mit einer Spitzenleistung von 260,690 IOPS bei einer Latenz von 121.3 µs knapp hinter dem Memblaze-Laufwerk auf dem zweiten Platz.
Mit SQL 80-20 landete das neue Samsung-Laufwerk am Ende des Tests mit einer Spitzenleistung von 244,746 IOPS bei einer Latenz von 129 µs im Dreiergleichstand auf dem zweiten Platz mit den Laufwerken von Kioxia und Intel.
Als nächstes folgen unsere Oracle-Workloads: Oracle, Oracle 90-10 und Oracle 80-20. Wie schon bei den SQL-Benchmarks konnte das Samsung PM9A3 seine solide Leistung fortsetzen. Beginnend mit Oracle belegte das PM9A3 den zweiten Platz mit einer Spitzenleistung von 251,605 IOPS bei 138.1 µs, Ergebnisse, die denen des Kioxia-Laufwerks sehr ähnlich waren.
Bei Oracle 90-10 belegte das PM9A3 den ersten Platz unter den getesteten Laufwerken und erreichte einen Spitzenwert von 209,670 IOPS bei einer Latenz von 103.6 µs.
Bei Oracle 80-20 belegte der PM9A3 erneut den ersten Platz mit seiner Spitzenleistung von 206,939 IOPS bei 104.7µs.
Als nächstes wechselten wir zu unserem VDI-Klontest „Full and Linked“. Beim VDI Full Clone (FC) Boot belegte das Samsung PM9A3 den zweiten Platz hinter dem Memblaze-Laufwerk mit einem Spitzenwert von 211,248 IOPS bei einer Latenz von 161.3 µs.
Beim ersten VDI FC-Login fiel der PM9A3 mit einem Spitzenwert von 114,418 IOPS und einer Latenz von 258 µs auf den vierten Platz.
Beim VDI FC Monday Login belegte der PM9A3 erneut den vierten Platz mit einem Spitzenwert von 79,621 IOPS bei einer Latenz von 198.3 µs.
Beim VDI Linked Clone (LC) Boot-Test kam es beim PM9A3 zu einem massiven Latenzanstieg zu Beginn des Tests, der sich jedoch allmählich einpendelte und schließlich den dritten Platz mit einem Spitzenwert von 99,130 IOPS und einer Latenz von 160.2µs erreichte.
Beim ersten VDI LC-Login brach die Leistung des PM9A3 ein, als er sich der 18-IOPS-Marke näherte.
VDI LC Monday Login erzählte eine ähnliche Geschichte, da der PM9A3 eine unbrauchbare Leistung zeigte. Bei einer extrem hohen Latenz von 14 µs schaffte es es kaum, die 1,103K IOPS-Marke zu überschreiten, bevor es zu einem weiteren Anstieg kam.
Fazit
Auch wenn es bei unseren Benchmarks zuweilen durchaus uneinheitlich war, ist die Samsung PM9A3 Rechenzentrums-SSD eine solide Veröffentlichung des Unternehmens. Diese U.2-SSD nutzt TLC V6 NAND und einen Elpis 8-Kanal-Controller, was im Vergleich zum V5 TLC NAND und Phoenix 8-Kanal-Controller der vorherigen Generation eine spürbare Verbesserung darstellt. Die PM9A3 ist auch mit Kapazitäten von 960 GB bis 15.36 TB erhältlich, wobei letztere die maximale Kapazität gegenüber der letzten Version verdoppelt.
Samsung gibt für das U.6.8-Formfaktormodell eine Leistung von bis zu 4 GB/s beim Lesen und 2 GB/s beim Schreiben an, mit einer zufälligen Leistung von bis zu 1 Million IOPS beim Lesen und 180,000 IOPS beim Schreiben. Dieses Leistungsprofil macht es für eine Reihe von Anwendungsfällen im Rechenzentrum von Unternehmen nützlich.
Was die tatsächliche Leistung während unserer Labor-Benchmarks angeht, waren die Ergebnisse, wie oben erwähnt, etwas uneinheitlich. Wir haben die Samsung PM9A3 im Vergleich zu mehreren anderen PCIe-Gen4-Enterprise-SSDs getestet und uns sowohl die Anwendungs-Workload-Analyse als auch VDBench angesehen. In unserer ersten Testreihe haben wir gesehen, dass das P5510 bei SQL Server-Transaktionen mit einer Gesamtleistung von 12,649.6 TPS und einer durchschnittlichen Latenz von insgesamt 2.8 ms eine gute Leistung erbringt. Beide Werte belegten den zweiten Platz unter den getesteten Laufwerken. Das Laufwerk belegte im Sysbench den zweiten Platz (nur hinter dem Memblaze 6920) mit soliden Gesamtwerten von 11,108 TPS, 11.52 ms durchschnittlicher Latenz und 20.70 ms im schlimmsten Fall.
Beim Wechsel zu unserem VDBench lag die Samsung PM9A3 in diesen Tests hinter den Spitzenreitern. Zu den Highlights zählen 905 IOPS beim 4K-Lesen und 506 IOPS beim 4K-Schreiben, während sequentielle Workloads nur 4.72 GB/s beim 64K-Lesen und 2.02 GB/s beim 64K-Schreiben erreichten.
In unseren SQL-Tests schnitt der PM9A3 viel besser ab und erreichte Spitzenwerte von 259 IOPS, 261 IOPS in SQL 90–10 und 245 IOPS in SQL 80–20. Die solide Leistung setzte sich bei den Oracle-Workloads fort und erreichte 252 IOPS, 210 IOPS in Oracle 90-10 und 207 IOPS in Oracle 80-20.
Als Nächstes folgten unsere VDI-Klontests (vollständig und verknüpft), bei denen sich die uneinheitliche Leistung erneut zeigte. Im vollständigen Klontest erreichten wir 211.000 IOPS beim Booten, 114.000 IOPS beim ersten Anmelden und 80.000 IOPS beim Montags-Login. Damit belegte das Laufwerk die Plätze zwei, vier und erneut vier. Im verknüpften Klontest verzeichneten wir zu Beginn einen massiven Leistungsanstieg (als einziges Laufwerk), der nach einer Stabilisierung bei einem Höchstwert von 99.000 IOPS schließlich auf Platz drei landete . Die Samsung PM9A3 erwies sich in den übrigen Tests als sehr instabil. Die Leistung brach beim ersten Anmelden bei 18.000 IOPS massiv ein und erreichte beim Montags-Login kaum 14.000 IOPS. Beide Ergebnisse reichten nicht für den letzten Platz.
Abgesehen von den Problemen beim VDI-Benchmarking waren Leistung und Zuverlässigkeit bei den meisten unserer Tests und Anwendungs-Workloads insgesamt gut. Auch wenn dies nicht die leistungsstärkste Rechenzentrumsfestplatte ist, die wir in unserem Labor gesehen haben, ist die PM9A3 eine unglaublich beliebte Festplatte bei Unternehmen wie Dell und HPE und wird beim Aufbau des Servers als konfigurierbare Option aufgeführt. Angesichts des Kostenprofils des PM9A3 ist das Gesamtpaket ziemlich verlockend. Schließlich wird die PM9A3 zusätzlich zu U.2 (U.3, M.2, E1.S und E1.L in verschiedenen Breiten und Längen) in einer breiten Palette verschiedener Formfaktoren angeboten, was sie zu einer unglaublich flexiblen Linie macht das in der Lage ist, die meisten Anwendungsfälle im Rechenzentrum zu bewältigen.
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