Samsung SSD 845DC PRO Testbericht

Die Samsung 845DC PRO ist eine SSD der Enterprise-Klasse, die für hohe Leistung, insbesondere beim zufälligen Schreiben, und eine konstant niedrige Latenz über die gesamte Lebensdauer der SSD ausgelegt ist. Der 845DC PRO hat die weltweit erste 24-Layer-3D-V-NAND-Technologie für seinen Speicher übernommen, was ihm eine bis zu zehnmal höhere Lebensdauer als herkömmliches NAND verleiht. Das Laufwerk verfügt über einen Cache-Speicher von bis zu 10 GB, verwendet einen Samsung 1-Core-MDX-Controller und hauseigene Firmware, eine SATA-3-Gbit/s-Schnittstelle und verfügt über beeindruckende Leistungswerte: sequentielles Schreiben bis zu 6 MB/s und sequentielles Lesen bis zu 460 MB/s .

Die Samsung 845DC PRO ist eine SSD der Enterprise-Klasse, die für hohe Leistung, insbesondere beim zufälligen Schreiben, und eine konstant niedrige Latenz über die gesamte Lebensdauer der SSD ausgelegt ist. Der 845DC PRO hat die weltweit erste 24-Layer-3D-V-NAND-Technologie für seinen Speicher übernommen, was ihm eine bis zu zehnmal höhere Lebensdauer als herkömmliches NAND verleiht. Das Laufwerk verfügt über einen Cache-Speicher von bis zu 10 GB, verwendet einen Samsung 1-Core-MDX-Controller und hauseigene Firmware, eine SATA-3-Gbit/s-Schnittstelle und verfügt über beeindruckende Leistungswerte: sequentielles Schreiben bis zu 6 MB/s und sequentielles Lesen bis zu 460 MB/s .

Der Samsung 845DC PRO ist hauptsächlich für den Einsatz in Servern konzipiert. Wie Samsung 845DC EVO (TLC NAND) richtet sich der PRO sowohl an Unternehmen als auch an OEMs. Die 845DC PRO ist die erste Enterprise-SSD mit 3-D oder V-NAND (V steht für vertikal). Um den Effizienzverlust bei der Verkleinerung von herkömmlichem NAND auszugleichen, skaliert Samsung das NAND vertikal, erhöht die Dichte und senkt die Kosten. Das schnellere und langlebigere V-NAND verlagert den Fokus des Laufwerks auf Schreibleistung und Ausdauer.

Der 845DC PRO verfügt nicht nur über hohe Leistungswerte, sondern ist auch äußerst langlebig. Mit einer Arbeitslast von 10 Laufwerksschreibvorgängen pro Tag über einen Zeitraum von 5 Jahren eignet sich die SSD ideal für Arbeitslasten wie Caching, Transaktionsdatenbanken, Hochleistungsrechnen, Medienbearbeitung und Datenbankprotokolle. Der 845DC PRO bietet außerdem eine verbesserte Datenzuverlässigkeit durch vollständigen End-to-End-Datenschutz, Stromausfallschutz der Enterprise-Klasse und Thermal Guard. Und im Vergleich zu anderen SSDs bietet es einen geringen Stromverbrauch, um den Energieverbrauch und die Kosten des Rechenzentrums zu senken, und das zu einem Preis, der den Kauf von Hochgeschwindigkeits-Festplatten weniger rentabel macht.

Das Samsung 845DC PRO ist mit Kapazitäten von 400 GB und 800 GB erhältlich und verfügt über eine 5-Jahres-Garantie. Unser Test umfasst 4x 400GB Kapazitäten.

Samsung SSD 845DC PRO Spezifikationen:

• Kapazitäten:
  • 400GB (DXV80X3Q)
  • 800 GB (DXV8AX3Q)
• Anwendung: Gemischte und schreibzentrierte Verwendungen werden empfohlen
• Schnittstelle:
  • Serial ATA 6 Gbit/s (kompatibel mit SATA 3 Gbit/s und SATA 1.5 Gbit/s)
  • Entspricht vollständig dem ATA/ATAPI-7-Standard (entspricht teilweise ATA/ATAPI-8)
  • Unterstützt NCQ: Bis zu 32 Tiefen
• Formfaktor: 2.5-Zoll-Typ
• Controller: Samsung3-Core-MDX-Controller
• NAND-Flash-Speicher: Samsung 3D V-NAND 2bit MLC
• DRAM-Cache-Speicher: 512 MB (400 GB), 1 GB (800 GB)
• Kennzahlen
  • Sequentielles Lesen: Bis zu 530 MB/s
  • Sequentielles Schreiben:
  • Bis zu 460MB / s
  • Zufälliges Lesen (4 KB, QD32): Max. 92,000IOPS
  • Zufälliges Schreiben (4 KB, QD32):
  • Max. 50,000 IOPS (400 GB)
  • Max. 51,000 IOPS (800 GB)
• Servicequalität (4 KB, QD32):
  • 99.90 % Lesen: 0.6 ms, Schreiben: 5 ms
  • Max. Lesen: 3 ms, Schreiben: 12 ms
• Latenz (4 KB, QD1):
  • Sequentiell: Lesen: 45us, Schreiben: 40us
  • Zufällig: Lesen: 110us, Schreiben: 50us
• Zuverlässigkeit: 2,000,000 Stunden mittlere Zeit zwischen Ausfällen (MTBF)
• TBW: 10 Laufwerksschreibvorgänge pro Tag (DWPD)
• Versorgungsspannung: 5.0 V ±5 %
• Leistungsaufnahme: 
  • Aktives Lesen/Schreiben: 1.7 Watt/3.1 Watt (400 GB), 3.3 Watt (800 GB)
  • Leerlauf: 1.0 Watt
• Temperatur:
  • Betrieb: 0 ° C bis 70 ° C.
  • Außer Betrieb: -40 °C bis 85 °C
• Luftfeuchtigkeit: 5% bis 95%, nicht kondensierend
• Vibration: Nicht in Betrieb, 20–2000 Hz, 20 G
• Schock: Nicht in Betrieb, 1500 G, Dauer 0.5 m/s, 3 Achsen
• Abmessungen (LxBxH): (100.20 ± 0.25) x (69.85 ± 0.25) x (6.80 ± 0.20) mm
• Maximales Gewicht: 65 g (800 GB)
• Garantie: 5 Jahr begrenzt

Design und bauen

Die Samsung SSD 845DC PRO sieht fast genauso aus wie die Samsung SSD 845DC EVO. Es hat ein schlankes, minimalistisches Design wie das EVO. Das 2.5-Zoll-7-mm-Gehäuse hat eine anthrazitfarbene Farbe und eine solide Metallkonstruktion für einen robusten Aufbau. Das Samsung-Logo und der Text „Solid State Drive“ in weißer Schrift befinden sich in der Mitte des Laufwerks.

Das schlanke Design des 845DC PRO unterstützt eine breite Palette von Anwendungen, die von Unternehmensanwendungen mit extrem hoher Dichte wie dem EchoStreams 48-Bay 2U SAN-Gehäuse bis hin zu kritischen Unternehmens-Client-Anwendungen reichen. Auf der Rückseite der Samsung SSD befindet sich das Produktinformationsetikett, das relevante Informationen wie Kapazität und Seriennummer bereitstellt. Die Seitenprofile zeigen die vier Schraubenlöcher, sodass der 845DC PRO problemlos montiert werden kann.

Das Herzstück des Samsung 845DC PRO ist der neue 400-MHz-MEX-Controller, der Samsung MEX S4LN045X01-803.

Die Kapazität des 845DC PRO stammt aus vier 3D V-NAND K9PKGY8S7M-CCK0 Chips.

Hintergrund und Vergleiche testen

Das 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.

Die Samsung SSD 845DC PRO nutzt Samsung 3D V-NAND 2bit MLC und einen Samsung MEX S4LN045X01-803 Controller mit einer SATA 6.0Gb/s Schnittstelle. SSD-Vergleichswerte für diesen Test:

• Samsung 845DC EVO (480 GB, 400 MHz MEX-Controller, Samsung 19 nm Toggle 3 Bit NAND, 6.0 Gbit/s SATA)
• Samsung SM853T (960 GB, MEX-Controller, Samsung TLC NAND, 6.0 Gbit/s SATA)
• Samsung SM843T (480 GB, Samsung MDX S4LN021X01-8030 Controller, MLC NAND der 20-nm-Klasse, 6.0 Gbit/s SATA)
• SMART Storage CloudSpeed ​​1000E (400 GB, Marvell 9187-Controller, 19 nm Toshiba MLC NAND, 6.0 Gbit/s SATA)
• Mikron M500DC (480 GB, Marvell 9187-Controller, 20 nm 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)
• Intel SSD DC S3700 (200 GB, Intel PC29AS21CA0-Controller, Intel 25 nm MLC NAND, 6.0 Gbit/s SATA)

SAS- und SATA-Unternehmens-SSDs werden auf unserer Unternehmenstestplattform der zweiten Generation basierend auf einem Benchmarking unterzogen Lenovo ThinkServer RD630. Diese Testplattform umfasst die neueste Verbindungshardware wie 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.

• 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, Windows Server 2012 Standard, CentOS 6.3 64-Bit
  • 100 GB Micron RealSSD P400e Boot-SSD
• 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 845DC PRO 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.

Die Latenz liegt bei den meisten Vorgängen während des NoSQL-Benchmarks unter 15 ms, allerdings kam es beim 845DC Pro zu einigen Latenzspitzen, was für SSDs nicht ungewöhnlich ist. Die Leistung war bei geringerer Latenz als bei den anderen Samsung-Laufwerken.

Der nächste Anwendungsbenchmark besteht aus eine Percona MySQL OLTP-Datenbank, gemessen über SysBench. In dieser Konfiguration verwenden wir eine Gruppe von Lenovo ThinkServer RD630s als Datenbank-Clients und die Datenbankumgebung auf einem einzigen Laufwerk gespeichert. 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.

Zum Zeitpunkt dieses Tests haben wir kürzlich den Lenovo ThinkServer RD630, der in Sysbench-Tests verwendet wurde, von zwei Intel E5-2650-CPUs auf zwei E5-2690-CPUs aktualisiert, wodurch die Leistungsdaten gegenüber historischen Vergleichswerten leicht verzerrt sind. Wir haben die Daten als Referenz herangezogen und werden früher getestete SSDs erneut vergleichen, um einen angemessenen Vergleich zu ermöglichen.

Der Samsung 845DC PRO blieb im gesamten MySQL-Benchmark mit 1,483 Transaktionen pro Sekunde bei 32 Threads-Auslastung an der Spitze der Tabelle. 

Das Samsung 845DC PRO hatte nahezu die niedrigste durchschnittliche Latenz, war jedoch etwas höher als das SM853T. 

In unserem Worst-Case-Szenario mit MySQL-Latenz schnitt das Samsung 845DC PRO an zweiter Stelle ab. Das einzige Laufwerk mit geringerer Latenz war das 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 845DC PRO zeigte die beste Leistung; Allerdings gab es zwischen den meisten Laufwerken kaum Unterschiede.

In unserem durchschnittlichen Latenz-Benchmark schlug das 845DC PRO erneut alle anderen getesteten Laufwerke mit einer durchschnittlichen Gesamtlatenz von 12 ms, was satte 7 ms schneller ist als das nächstgelegene Laufwerk.

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 845DC 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

Während des 4K-Vorkonditionierungsprozesses zeigte der Samsung 845DC PRO von Anfang an großartige Ergebnisse und konnte sich an die Spitze des Feldes setzen und dort bleiben. Es näherte sich einem stabilen Zustand bei etwa 50,000 IOPS.

Der 845DC PRO zeigte bei der durchschnittlichen Vorkonditionierung ähnliche Ergebnisse wie oben. Es startete stark und konnte die Führung mit der geringsten Latenz durchgehend übernehmen und halten.

In unserem Benchmark zur maximalen Latenz startete der 845DC PRO erneut stark und behielt durchgehend die Führung mit der niedrigsten maximalen Latenz.

Der 845DC PRO setzte seine gute Leistung bei der Standardabweichung fort und blieb mit geringer Latenz und geringer Varianz an der Spitze.

Bei der Betrachtung des 4K-Durchsatzes lag der 845DC PRO erneut an der Spitze mit einem Lesedurchsatz von 74,900 IOPS (knapp vor dem Samsung 853T, der eine Leistung von 74,669 IOPS hatte) und übertraf den Rest mit einer Schreibleistung von 49,888 IOPS, der nächste liegt bei etwa 12,000 IOPS unter dem 845DC PRO.

Mit einer durchschnittlichen Latenz von 4K lag der 845DC PRO erneut an der Spitze und setzte sich bei den Lesegeschwindigkeiten erneut knapp gegen die anderen durch, während er den Rest bei den Schreibgeschwindigkeiten deutlich übertraf.

Bei maximaler Latenz behielt der 845DC PRO mit 33.29 ms den Spitzenplatz für die niedrigste Schreiblatenz, wurde jedoch vom 853T mit einer Lesegeschwindigkeit von 20.73 ms auf den zweiten Platz verwiesen, der 853T hatte eine Lesegeschwindigkeit von 19.89 ms.

Bei der Standardabweichung kehrte der 845DC PRO an die Spitze zurück, obwohl er den 853T bei den Lesegeschwindigkeiten mit 1.62 ms bzw. 1.63 ms kaum übertraf. 

Unser nächster Workload verwendet 8 Übertragungen mit einem Verhältnis von 70 % Lesevorgängen und 30 % Schreibvorgängen. Der 845DC PRO startete als Zweiter, fiel nach etwa 40 Minuten auf den dritten Platz zurück, eroberte sich nach etwa 140 Minuten den zweiten Platz zurück, behielt den zweiten Platz bis fast zum Ende des Tests und rückte dann auf den ersten Platz vor.

Der 845DC PRO blieb bei der durchschnittlichen Latenz durchweg in der Nähe der Spitzenreiter, aber insgesamt war der 853T der Spitzenreiter.

Die Ergebnisse der maximalen Latenz für das Samsung 845DC PRO während unserer 8k 70/30-Vorkonditionierung schwankten bis zu fast 56 ms und zeigten am Ende eine der niedrigsten maximalen Latenzen ohne jegliche größere Spitzen. 

Standardabweichungsberechnungen für die 8k 70/30-Vorkonditionierung zeigen, dass der Samsung 845DC PRO erneut einer der Spitzenreiter ist, mit einem stetigen Anstieg auf nur etwa 4 ms am Ende.

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 845DC PRO startete mit der besten Leistung und behielt die Führung mit einem Spitzenwert von 35,000 IOPS.

In unserem Test zur durchschnittlichen Latenz lagen drei Laufwerke mit der geringsten Latenz an der Spitze, aber das 845DC PRO übertraf die anderen und war erneut der Spitzenreiter. 

Bei unserer maximalen 8K-Latenz von 70/30 lief der 845DC PRO wieder nahezu am besten, blieb jedoch leicht hinter dem Samsung 845DC und dem Samsung SM853T zurück.

Bei unserem Standardabweichungstest schlug der 845DC PRO erneut die anderen Laufwerke, fiel jedoch bei höheren Warteschlangentiefen hinter den 853T zurück.

Fazit

Die Samsung 845DC PRO ist eine 2.5-Zoll-SATA-Enterprise-SSD, die für gemischte oder schreibintensive Anwendungen konzipiert ist. Es verfügt über die weltweit erste 24-Layer-3D-V-NAND-Technologie, einen Samsung 3-Core MDX-Controller und bis zu 1 GB Cache-Speicher. Es kommt mit sehr beeindruckenden Leistungs- und Ausdaueransprüchen daher. Der 845DC PRO unterstützt bis zu 10 DWPD über 5 Jahre, einen geringen Stromverbrauch und eine verbesserte Datenzuverlässigkeit dank Funktionen wie Stromausfallschutz. Insgesamt ist das Laufwerk eine beeindruckende Materialkombination, die weiterhin die Leistungsfähigkeit von Samsung als vertikal integrierter Anbieter unterstreicht. 

Was die Leistung angeht, schnitt das Samsung 845DC PRO bei Anwendungs- und synthetischen Benchmarks entweder an der Spitze oder nahe der Spitze ab. In unserer Anwendungs-Workload-Analyse war der 845DC PRO beispielsweise einer der Spitzenreiter in unserem Sysbench-MySQL-Datenbanktest sowie der Spitzenreiter in unserem MarkLogic NoSQL-Datenbank-Benchmark und unseren SQL Server-Tests. Bei unserer Analyse der synthetischen Arbeitslast dominierte der 845DC PRO das Feld in den 4K-Tests und blieb in unseren 8K-70/30-Tests bei der maximalen Latenz hinter dem 845DC EVO und dem SM853T zurück. Bei den 8-km-Vorkonditionierungstests gehörte es zu den Spitzenreitern, und obwohl es nicht immer das Beste war, war es doch das Konstanteste. 

Vorteile

• Ausgewogene Leistung, starke Lese- und Schreibgeschwindigkeiten
• Ausgezeichnete Ausdauer
• Vertikal integrierte Lösung

Nachteile

• Die begrenzte V-NAND-Erfolgsbilanz könnte einige abschrecken
• Der Spitzenkapazitätspunkt könnte höher sein

Fazit

Das Samsung 845DC PRO bringt neue NAND-Technologie in den Enterprise-SSD-Bereich, der in puncto Innovation etwas hinterherhinkt. Das neue Laufwerk von Samsung nutzt V-NAND sowie einen hauseigenen Controller und Firmware, um in allen unseren Datenbanktests hervorragende Ergebnisse zu erzielen und zusätzlich eine beeindruckende Leistung bei den synthetischen Festplatten zu erzielen. 

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