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Testbericht zur Samsung SM843T SSD

by Lyle Smith

Die Samsung SM843T ist eine SSD der Enterprise-Klasse, die über ihre gesamte Lebensdauer ein gleichbleibendes Leistungsniveau (99.9 % zuverlässige Latenz und QoS) bietet und sich ideal für Kernanwendungsfälle in Unternehmen eignet, darunter Big-Data-Systeme, VDI und andere Hochleistungsanwendungen Unternehmensplattformen. Der SM843T ist ein Begleiter zum Samsung SM843 Laufwerk, das ursprünglich vor etwa einem Jahr überprüft wurde. Obwohl beide Samsung-SSDs denselben MDX S4LN021X01-8030-Controller verwenden, ist das neue SM843T speziell für gemischte Rechenzentrumsanwendungsfälle konzipiert, während das SM843 für den Einsatz in Umgebungen konzipiert ist, die leseintensives Verhalten erfordern, wie z. B. Server-Boot-Laufwerke oder High-End-Umgebungen Unternehmens-Client-Workstations und bestimmte eingebettete Anwendungen. Der andere Hauptunterschied zwischen den beiden besteht darin, dass der SM843T Enterprise-NAND (eMLC) verwendet, um die Zuverlässigkeit des Laufwerks zu verlängern, während der SM843 Client-MLC-NAND verwendet.


Die Samsung SM843T ist eine SSD der Enterprise-Klasse, die über ihre gesamte Lebensdauer ein gleichbleibendes Leistungsniveau (99.9 % zuverlässige Latenz und QoS) bietet und sich ideal für Kernanwendungsfälle in Unternehmen eignet, darunter Big-Data-Systeme, VDI und andere Hochleistungsanwendungen Unternehmensplattformen. Der SM843T ist ein Begleiter zum Samsung SM843 Laufwerk, das ursprünglich vor etwa einem Jahr überprüft wurde. Obwohl beide Samsung-SSDs denselben MDX S4LN021X01-8030-Controller verwenden, ist das neue SM843T speziell für gemischte Rechenzentrumsanwendungsfälle konzipiert, während das SM843 für den Einsatz in Umgebungen konzipiert ist, die leseintensives Verhalten erfordern, wie z. B. Server-Boot-Laufwerke oder High-End-Umgebungen Unternehmens-Client-Workstations und bestimmte eingebettete Anwendungen. Der andere Hauptunterschied zwischen den beiden besteht darin, dass der SM843T Enterprise-NAND (eMLC) verwendet, um die Zuverlässigkeit des Laufwerks zu verlängern, während der SM843 Client-MLC-NAND verwendet.

Der SM843T ist außerdem auf durchgängig niedrige Latenz, hohe Schreibausdauer und Schutz vor Stromausfällen ausgelegt. Samsung gibt außerdem an, dass seine SSD in der Lage ist, ein hohes Maß an anhaltenden zufälligen Lese- und Schreib-Workloads (jeweils 98 IOPS/15 IOPS) zu bieten, und das alles zu einem sehr erschwinglichen Preis. Darüber hinaus ist das Laufwerk für anhaltende zufällige Lese- und Schreiblasten von bis zu 1,930 TBW beim 480-GB-Modell und bis zu 3,680 TBW beim 960-GB-Modell optimiert.

Ein scheinbar wachsender Trend bei Enterprise-SSDs besteht darin, dass alle SM843T-Kapazitäten mit Tantalkondensatoren ausgestattet sind, die die im Schreibcache befindlichen Benutzerdaten bei unerwarteten Stromausfällen schützen. Dieser Stromausfallschutz der Enterprise-Klasse bietet ein zusätzliches Maß an Sicherheit und stellt sicher, dass wichtige Schreibinformationen vor Datenbeschädigung geschützt sind, die durch Stromausfall verursacht werden kann.

Die SSDs der Samsung SM843T-Familie sind in verschiedenen Kapazitäten erhältlich: 120 GB, 240 GB, 480 GB und 960 GB. Für diesen Test werden wir uns das 4x 480-GB-Gerät ansehen.

Technische Daten

  • Formfaktor: 2.5 Zoll
  • Kapazität: 120/240/480/ 960GB
  • Host-Schnittstelle: Serial ATA 3 (6 Gbit/s)
  • MTBF: 2,000,000 Stunden
  • Nicht korrigierbare Bitfehlerrate (UBER): 1×1017
  • Stromverbrauch (aktiv): 3.4 W
  • Stromverbrauch (Leerlauf): 300 mW
  • Leselatenz (99.9 % QoS): 170 µs
  • Schreiblatenz (99.9 % QoS): <3 ms
  • Zufälliges Lesen: Bis zu 98,000 IOPS
  • Zufällige Schreibvorgänge: Bis zu 15,000 IOPS
  • Zufällig geschriebene Terabyte (TBW): Bis zu 3,860 TBW, bis zu 2WPD
  • Sequentielles Lesen: Bis zu 500 MB/s
  • Sequentielle Schreibvorgänge: Bis zu 370 MB/s
  • Sequentielle geschriebene Terabyte (TBW): Bis zu 20,000 TBW, bis zu 11 WPT
  • Physikalische Abmessungen: 100 mm x 70 mm x 7 mm
  • Gewicht: 56 g

Design und bauen

Samsung setzte beim SM843T weiterhin auf sein schlankes und minimalistisches Design und nutzte ein anthrazitfarbenes 2.5-Zoll-7-mm-Gehäuse in einer soliden Metallkonstruktion für eine robuste Komposition. Auf der Vorderseite des Geräts befinden sich das Samsung-Logo und der Text „Solid State Drive“ in weißer Schrift.

Der Formfaktor des SM843T ermöglicht es der SSD, eine Vielzahl von Anwendungen und Anwendungsfällen zu unterstützen, von Unternehmensanwendungen mit extrem hoher Dichte bis hin zu anspruchsvollen Unternehmens-Client-Anwendungen wie Notebooks und Desktops. Auf der Rückseite des SM843T finden Benutzer zahlreiche Informationen, einschließlich des Produktinformationsetiketts (auf dem relevante Informationen wie Kapazität und Modellnummer angezeigt werden).

Der SM843T lässt sich einfach über seine vier Schraubenlöcher an den Seitenprofilen montieren.

Der Speicher des SM843T basiert auf dem 20-nm-Klasse-eMLC-NAND-Flash von Samsung. Sichtbar sind auch die Tantalkondensatoren der SSD, die bei einem unerwarteten Stromausfall alle Daten im Schreibcache schützen.

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 (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)
  • 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 SM843T 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 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 schnitt das Samsung SM843T gut gegen seine Konkurrenz ab und landete mit einer durchschnittlichen Latenz von 3.83 ms im Mittelfeld, knapp hinter dem anderen Samsung-Laufwerk.

Die Latenzergebnisse für die meisten Vorgänge während des NoSQL-Benchmarks zeigen, dass es beim SM843T zu einem Latenzanstieg kam (obwohl dies bei SSDs normal ist).

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.

Die durchschnittliche TPS des Samsung SM843T lag im Mittelfeld und der Intel S3700 zeigte mit großem Abstand die beste Leistung.

Die Platzierungen im durchschnittlichen Latenz-Benchmark waren nahezu identisch, wobei das Samsung SM843T weiterhin im Mittelfeld abschnitt und der Intel S3700 an der Spitze stand.

Bei der niedrigsten Gesamtlatenz des 99. Perzentils belegte das Samsung SM843T erneut den dritten Platz mit einer durchschnittlichen Latenz von 54.24 ms bei 32T. Der Intel S3700 setzte seine Dominanz fort.

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.

In unserem SQL Server-Test belegte das Samsung SM843T den 2. Platz, obwohl es bis auf die schlechte Leistung des Micron M500DC praktisch keine Unterschiede in den Ergebnissen zwischen den Vergleichsgeräten gab.

Betrachtet man die durchschnittliche Latenz insgesamt, belegte das Samsung SM843T einen sehr beeindruckenden zweiten Platz, während das Micron M500DC erneut deutlich dahinter zurückblieb.

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 Vorbereitung für den synthetischen 4K-Benchmark schnitt der Samsung SM843T im Burst-Stadium unserer Charts relativ gut ab; Nach dem Einpendeln gehörte es jedoch zu den langsameren Laufwerken. Der Micron M500DC erzielte im Dauerbetrieb die beste Leistung.

Das Samsung SM843T zeigte in der Burst-Phase unserer durchschnittlichen Latenztests gute Ergebnisse, obwohl es ab etwa der 40-Minuten-Marke einen Anstieg der Latenz zeigte und sich schließlich als eines der langsameren Laufwerke erwies. Der Intel DC S3700 und der Micron M500DC waren die zweitschnellsten bzw. schnellsten Laufwerke.

In unserem Benchmark zur maximalen Latenz zeigte das Samsung SM843T eine sehr konstante Rate ohne erkennbare Spitzen.

Das Samsung SM843T setzte seine gute Leistung in unseren Standardabweichungs-Benchmarks fort, wobei die Latenz nur allmählich zunahm und keinerlei Spitzen auftraten. Die Intel DC S3700- und CloudSpeed-Laufwerke waren am beständigsten.

Bei der Betrachtung des 4K-Durchsatzes zeigte der Samsung SM843T mit 58,533 IOPS bzw. 14,560 IOPS die niedrigsten Werte bei der Leseaktivität und den drittschlechtesten in der Schreibspalte. Sein Bruder, der Samsung 845DC, glänzte mit der besten Leseleistung.

Auch bei der durchschnittlichen Lese- und Schreiblatenz lag das Samsung SM843T mit 4.371 ms bzw. 17.58 ms am Schlusslicht.

Samsungs SM843T blieb in den Tests zur maximalen Latenz weiterhin das Schlusslicht, obwohl das SM843 mit deutlichem Abstand die langsamste Schreiblatenzgeschwindigkeit aufwies.

Obwohl der SM843T seine Leistung auf dem letzten Platz fortsetzte (2.13 ms Lesen und 8.64 ms Schreiben), ist der Unterschied zwischen dem ersten und dem letzten Platz gering.

Unser nächster Workload verwendet 8 Übertragungen mit einem Verhältnis von 70 % Lesevorgängen und 30 % Schreibvorgängen. Der SM843T lag bei der Burst-Rate im Mittelfeld und landete am Ende auf dem dritten Platz, knapp über dem Smart CloudSpeed.

Das Samsung SM843T blieb während der durchschnittlichen Latenztests durchweg im oberen Teil der Gruppe. Der Intel DC S3700 war in diesem Benchmark der Schnellste.

 

Das Samsung SM843T zeigte während des Tests mit maximaler Latenz weiterhin seine großartige Latenzleistung, zeigte keine größeren Spitzen und belegte insgesamt den dritten Platz.

Während der Standardabweichungstests zeigte der SM843T weiterhin eine gute Leistung ohne erkennbare Spitzen und blieb knapp hinter der Konstanz des Intel DC S3700 zurück. Die Modelle Crucial M500, Micron P400m und Smart CloudSpeed ​​zeigten während des Tests alle enorme Spitzen.

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. Das Samsung SM843T schnitt bei diesem Benchmark recht gut ab und belegte mit 16 IOPS den dritten Platz vor dem 16T/24,606Q, knapp hinter dem Smart CloudSpeed. Der Intel DC S3700 war mit beeindruckenden 33,337 IOPS mit deutlichem Abstand der Spitzenreiter.

Bei der Messung der durchschnittlichen Latenz schnitt das Samsung SM843T im oberen Mittelfeld ab, während das Intel DC S3700 am schnellsten war.

Die Ergebnisse beim maximalen Latenztest waren sehr ähnlich; Der Samsung SM843T belegte erneut den dritten Platz und der Intel DC S3700 war der Schnellste.

Bei unserem Standardabweichungs-Benchmark schnitt das Samsung SM843T erneut gut ab und spiegelte praktisch die Leistung des Samsung 845DC wider.

Fazit

Die Samsung SM843T SSD wurde speziell für Rechenzentren entwickelt, die mit Big Data, VDI und anderen leistungsstarken Unternehmensplattformen arbeiten. Samsung gibt an, dass der SM843T, der mit MLC-NAND-Flash der Enterprise-20-nm-Klasse ausgestattet ist, über die gesamte Lebensdauer ein konstantes Leistungsniveau (99.9 % zuverlässige Latenz und QoS) bietet. Nachdem wir es unseren zahlreichen Tests unterzogen haben, ist diese Behauptung von Samsung definitiv wahr und stellt eine deutliche Verbesserung gegenüber seinem Vorgänger, dem PM830, dar.

Bei genauerer Betrachtung der Leistung erzielte das Samsung SM843T in den meisten unserer Anwendungs- und synthetischen Benchmarks hervorragende Ergebnisse. Während unserer synthetischen Tests erzielte das Samsung SM843T in unseren Percona-MySQL-Datenbanktests (die die Leistung der OLTP-Aktivität messen) eine mittlere bis Spitzenleistung. Unser SQL-Server-Test zeigte, dass das SM843T keine Probleme hatte, mit den Hochleistungs-SSDs mitzuhalten, während die Ergebnisse des Sysbench-MySQL-Tests ein ähnliches Bild zeigten.

In unseren 4K-Benchmarks mit 100 % Lese- und 100 %-Schreibzugriff erzielte der SM843T Werte, die ganz unten im Ranking lagen; Allerdings war der Leistungsunterschied zwischen dem Top-Laufwerk und dem Samsung-Laufwerk relativ gesehen sehr gering. In unseren 8K-70/30-Workload- und Vorkonditionierungstests zeigte das Samsung-Laufwerk einige ziemlich beeindruckende Ergebnisse und erreichte in jedem unserer Tests Werte nahe der Spitze der Bestenliste. Besonders beeindruckt waren wir von der Konstanz bei unseren Latenzmessungen, da wir kaum Spitzen sahen, während andere SSDs mit der besten Leistung für Unternehmen zahlreiche aufwiesen.

In Verbindung mit den eingebauten Tantalkondensatoren zum Schutz der Benutzerdaten vor Dateibeschädigungen durch plötzlichen Stromausfall und der Konzentration auf anhaltende zufällige Lese- und Schreiblasten sind die SSDs der Samsung SM843T-Reihe perfekt für Unternehmen mit gemischten Arbeitslastprofilen geeignet .

Vorteile

  • Tolle Gesamtleistung
  • Beeindruckende anhaltende Arbeitslast und Latenz
  • Vertikal integrierte Lösung

Nachteile

  • Die Ergebnisse des synthetischen 4K-Benchmarks waren etwas enttäuschend

Fazit

Die Samsung SM843T SSD tut genau das, wofür sie entwickelt wurde, indem sie mit ihren integrierten Tantalkondensatoren hervorragende Konsistenz, nachhaltige Leistung und Latenz sowie zuverlässigen Datenschutz bietet.

SM843T-Produktseite

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