Samsung war der Erste auf der Enterprise-2.5-Zoll-NVMe-SSD-Party, als es im Sommer 1715 das XS2013 ankündigte. Es war auch das erste Solid-State-Laufwerk, das den neuen SFF-8639-Anschluss nutzte. Allerdings ging das Laufwerk erst in die Massenproduktion Im September 2014 wurde der XS1715 sofort von Server-OEMs angenommen, die die Grenzen dessen, was im Hinblick auf Hochgeschwindigkeits-Serverspeicher möglich ist, erweitern wollten. Wir sahen den XS1715 zum ersten Mal im Dell PowerEdge R920, der Teil des 4x-CPU-Powerhouse-Servers von Dell ist Dell unterstützte bis zu acht der NVMe-Laufwerke in diesem System und selbst mit nur zwei XS800 mit 1715 GB konnten wir über 1.1 Millionen 4K-Lese-IOPS und über 800,000 8K-Lese-IOPS sehen; es wird auch angegeben, dass es sequentielle Lesegeschwindigkeiten von bis zu 3,000 MB/s liefert. s, wodurch 500 GB Daten in weniger als 3 Minuten verarbeitet werden können. Daher werfen wir etwas verspätet einen Blick auf die 1.6 TB große XS1715 SSD, um zu sehen, wie sie sich wie der Rest mit etwas Alter schlägt Die Branche kämpft darum, Samsung von seiner frühen Führungsposition im NVMe-Markt für Unternehmen zu verdrängen.
Samsung war der Erste auf der Enterprise-2.5-Zoll-NVMe-SSD-Party, als es im Sommer 1715 das XS2013 ankündigte. Es war auch das erste Solid-State-Laufwerk, das den neuen SFF-8639-Anschluss nutzte. Allerdings ging das Laufwerk erst in die Massenproduktion Im September 2014 wurde der XS1715 sofort von Server-OEMs angenommen, die die Grenzen dessen, was im Hinblick auf Hochgeschwindigkeits-Serverspeicher möglich ist, erweitern wollten. Wir sahen den XS1715 zum ersten Mal im Dell PowerEdge R920, der Teil des 4x-CPU-Powerhouse-Servers von Dell ist Dell unterstützte bis zu acht der NVMe-Laufwerke in diesem System und selbst mit nur zwei XS800 mit 1715 GB konnten wir über 1.1 Millionen 4K-Lese-IOPS und über 800,000 8K-Lese-IOPS sehen; es wird auch angegeben, dass es sequentielle Lesegeschwindigkeiten von bis zu 3,000 MB/s liefert. s, wodurch 500 GB Daten in weniger als 3 Minuten verarbeitet werden können. Daher werfen wir etwas verspätet einen Blick auf die 1.6 TB große XS1715 SSD, um zu sehen, wie sie sich wie der Rest mit etwas Alter schlägt Die Branche kämpft darum, Samsung von seiner frühen Führungsposition im NVMe-Markt für Unternehmen zu verdrängen.
Seitdem sind mehrere NVMe-Laufwerke auf den Markt gekommen, beispielsweise das Memblaze PBlaze4 und das Intel SSD DC P3700-Laufwerk, mit denen wir das XS1715 in unserem Leistungsabschnitt des Tests vergleichen werden.
Das Herzstück des XS1715 ist der PMC 89HF16P04CG3-Controller, ein leistungsstarker PCIe-Flash-Controller, der für Unternehmens-Workloads optimiert ist. Der Controller verfügt außerdem über eine programmierbare Architektur, die es SSD-Entwicklern ermöglicht, die Produktdifferenzierung durch Firmware-Anpassung zu steuern. Dies ist etwas, das Samsung sicherlich ausgenutzt hat. Auch der XS1715 ist z.BAusgestattet mit vollständigem Datenpfadschutz und Stromausfallschutz durch seine Tantalkondensatoren bietet der XS1715 eine nicht korrigierbare Bitfehlerrate (UBER) von 1 zu 1017. Der XS1715 verfügt außerdem über eine beeindruckende MTBF von zwei Millionen Stunden. Die XS1715 NVMe SSD ist mit Kapazitäten von 400 GB, 800 GB und 1.6 TB erhältlich, wobei ersteres von uns getestet wird. Darüber hinaus ist das Samsung-Laufwerk Teil der NVMe Integrators List (IL), was bedeutet, dass das XS1715 ein einfach zu verwaltendes Laufwerk und eine äußerst zuverlässige Lösung sowohl für Rechenzentrums- als auch Server-/Speicherkunden ist.
Die XS1715 SSD wird mit einer fünfjährigen Garantie geliefert und ist durch die 5-jährige DWPD-Garantie abgesichert.
Samsung XS1715 Spezifikationen
- Formfaktor 2.5 Zoll: (SFF-8639)
- Kapazität (GB): 400 GB, 800 GB, 1.6 TB
- Host-Schnittstelle: PCIe Gen 3.0 (x4) – NVMe
- Physikalische Abmessungen: 100 x 70 x 15 mm
- Gewicht: 210g
- MTBF: 2,000,000 Stunden
- Nicht korrigierbare Bitfehlerrate (UBER): 1 zu 1017
- Stromverbrauch (Aktiv/Leerlauf): 25/8 W
- Nachhaltige Leistung
- Leselatenz: 90 μs
- Schreiblatenz: 25 μs
- 4K-Zufallslesevorgänge: Bis zu 750,000 IOPS
- 4K-Zufallsschreibvorgänge: Bis zu 115,000 IOPS
- 128 sequentielle Lesevorgänge: Bis zu 3,000 MB/s
- 128 sequentielle Schreibvorgänge: Bis zu 1,400 MB/s
- Ausdauer 4K Random WPD:
- 400 GB: 7 WPD
- 800 GB/1.6 TB: 5.6 WPD
Designen und Bauen
Der XS2.5 ist in einem 15-Zoll-Formfaktor mit einer Z-Höhe von 1715 mm erhältlich und wird über den SFF-8639-Anschluss mit dem PCIe-Bus verbunden. Dies ähnelt zwar einem typischen SAS-Anschluss, ist es aber nicht. Das Aussehen und die Haptik des XS1715 sind es im Einklang mit dem Rest des SSD-Portfolios von Samsung, mit minimalistischem, mattschwarzem Design und nur dem Firmenlogo und dem Laufwerkstyp.
Die Seitenprofile der Laufwerke verfügen über 4 Löcher zur einfachen Montage in einer Workstation oder einem Server. Im Inneren des Laufwerks befindet sich eine Doppelplatine sowie ein großes Wärmeleitpad, um die Wärmeableitung der Komponenten unter Last zu gewährleisten.
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.
Wir haben das 2.5-Zoll-Samsung XS1715 im Supermicro SuperServer 2028U-TNR4T 4x NVMe-System getestet und es mit den NVMe-SSDs verglichen:
- 2.5-Zoll-Intel-SSD DC P3700 SSD
- 2.5" Memblaze PBlaze4 SSD
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 Benchmarks für das Samsung XS1715 sind daher die MySQL OLTP-Leistung über SysBench und Microsoft SQL Server OLTP-Leistung mit einer simulierten TCP-C-Arbeitslast. Für unsere Anwendungs-Workloads werden auf jedem Laufwerk zwei bis vier identisch konfigurierte VMs ausgeführt.
StorageReviews Microsoft SQL Server OLTP-Testprotokoll 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. Jede Instanz unserer SQL Server-VM für diese Überprüfung verwendet eine SQL Server-Datenbank mit 333 GB (Maßstab 1,500) und misst die Transaktionsleistung und Latenz unter einer Last von 15,000 virtuellen Benutzern.
Bei der Betrachtung der SQL Server-Ausgabe hatte das Intel-Laufwerk mit 3,157.341 TPS den höchsten Gesamtdurchsatz und mit 3,157.469 den höchsten Durchsatz einer einzelnen VM, obwohl das XS1715 eine einzelne VM hatte, deren TPS weniger als 0.1 von der Intel-VM entfernt war.
Bei den durchschnittlichen Latenzergebnissen während des 15-Benutzer-SQL-Server-Benchmarks lag die Samsung-Festplatte an der Spitze, alle hatten eine Latenz von 7 ms, was einer durchschnittlichen Latenz von 7 ms entspricht. Die Ergebnisse waren identisch mit denen der Intel P3700 SSD, während das Memblaze-Laufwerk mit 7.5 ms eine etwas höhere Gesamtzeit aufwies.
Der nächste Anwendungsbenchmark besteht aus einer über SysBench gemessenen Percona MySQL OLTP-Datenbank. Dieser Test misst die durchschnittliche TPS (Transaktionen pro Sekunde), die durchschnittliche Latenz sowie die durchschnittliche 99. Perzentil-Latenz. 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.
Beim Benchmark „Durchschnittliche Transaktionen pro Sekunde“ lag der XS1715 mit einer Leistung von 3,463.6 TPS deutlich unter der Spitzengruppe. Das Intel-Laufwerk zeigte mit insgesamt 5,779.7 TPS die beste Leistung.
Die Ergebnisse der durchschnittlichen Latenz zeigen im Allgemeinen die gleiche Platzierung der Laufwerke, wobei Samsung wiederum ganz unten liegt, wobei einzelne VMs zwischen 37.27 ms und 36.58 ms laufen und die durchschnittliche Latenz 36.96 ms beträgt. Die Intel-Laufwerke lagen mit 21.80 ms erneut an der Spitze. Intel hatte mit 22.15 ms auch den besten Gesamtwert.
In Bezug auf unser Worst-Case-MySQL-Latenzszenario (99. Perzentil-Latenz) lag das Samsung XS1715 mit deutlichem Abstand am Ende der Bestenliste, mit VMs, die zwischen 71.97 ms und 73.36 ms liefen, und einer durchschnittlichen Punktzahl von 73.03 ms.
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 einzelnen Vorgang vorkonditioniert werden muss FIO synthetische Benchmarks um sicherzustellen, dass die Benchmarks korrekt sind. Jedes der vergleichbaren Laufwerke ist mit einer hohen Last von 16 Threads und einer ausstehenden Warteschlange von 16 pro Thread auf 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 XS1715 verwendet zwei Profile, die häufig in Herstellerspezifikationen und Benchmarks verwendet werden. Es ist wichtig zu berücksichtigen, dass synthetische Workloads niemals zu 100 % die in Produktions-Workloads beobachtete Aktivität widerspiegeln und in gewisser Weise ein Laufwerk in Szenarien ungenau darstellen, die in der realen Welt nicht auftreten würden.
- 4k
- 100 % Lesen und 100 % Schreiben
- 8k
- 70 % Lesen/30 % Schreiben
In unserem Vorkonditionierungstest für 4K-Schreibvorgänge mit Durchsatz war der Intel P3700 mit einem Start von etwa 400,000 IOPS der Spitzenreiter, bevor er einen stabilen Zustand von knapp 170,000 IOPS erreichte. Obwohl das Samsung XS1715 Burst-Ergebnisse zeigte, die knapp hinter der Intel-Festplatte lagen, fiel es mit seinem stabilen Wert von etwa 113,000 IOPS auf den letzten Platz (hinter dem viel konsistenteren Memblaze).
Bei der durchschnittlichen Latenz starteten sowohl die Samsung- als auch die Intel-Festplatten bei etwa 0.6 ms und erreichten irgendwann nach 20 Minuten einen Spitzenwert. Das Intel-Laufwerk blieb für den Rest des Tests am stabilsten und belegte den ersten Platz; Allerdings war das Memblaze hinsichtlich der Latenzzeit das beständigste Laufwerk.
Bei der Betrachtung der maximalen Latenz waren die Ergebnisse relativ gleich, da das Memblaze weiterhin das beständigste Laufwerk war. Das Samsung XS1715 zeigte zu Beginn des Tests eine hervorragende Latenz, die jedoch bald nachließ und mit einem stabilen Zustand von etwa 2.2 ms endete.
Standardabweichungsberechnungen sollen es einfacher machen, die Konsistenz der Ergebnisse der SSD-Latenzleistung zu visualisieren. Hier hatte das Samsung-Laufwerk einen starken Start, obwohl die Latenz etwa bei 22 Minuten deutlich anstieg und sich am Ende bei etwa 3.0 ms bewegte.
Beim ersten synthetischen 4K-Benchmark lag das Samsung XS1715 mit 420,544 IOPS beim Lesen und 114,444 IOPS beim Schreiben am Ende unseres Durchsatzes. Das Memblaze war mit 717,172 IOPS mit Abstand der Spitzenreiter in der Lesespalte, während das Intel-Laufwerk mit 172,672 IOPS die beste Schreibleistung zeigte.
Die Ergebnisse spiegelten sich in der durchschnittlichen Latenz wider, da das Samsung-Laufwerk 0.61 ms beim Lesen und 2.23 ms beim Schreiben anzeigte und damit den letzten Platz belegte (wenn auch nicht viel).
Bei maximaler Latenz wies das Samsung XS1715 mit nur 5.8 ms die niedrigste maximale Latenz bei Lesevorgängen auf. Das beste Laufwerk bei maximaler Schreiblatenz war das Intel P3700, das 33.1 ms aufzeichnete.
In der Standardabweichung zeigte das Samsung XS1715 erneut die höchste Leselatenz mit 0.08 ms (bei 2.994 ms beim Schreiben). Das beste Laufwerk in Bezug auf die Schreiblatenzkonsistenz war das Intel-Laufwerk mit 1.377 ms.
Unser nächster Workload verwendet 8 Übertragungen mit einem Verhältnis von 70 % Lesevorgängen und 30 % Schreibvorgängen. Auch hier beginnen wir mit den Vorkonditionierungsergebnissen, bevor wir zu den Haupttests übergehen. Beim Durchsatz zeigte das Samsung-Laufwerk zu Beginn des Tests eine Reihe von Spitzen und lag während des gesamten Tests sowohl hinter dem Intel- als auch dem Memblaze-Laufwerk und erreichte am Ende etwa 120,000 IOPS.
Die durchschnittliche Latenz führte zu ähnlichen Ergebnissen, wobei das Samsung-Laufwerk im ersten Teil des Tests verschiedene Spitzen aufwies. Am Ende erreichte es einen stabilen Zustand bei etwa 2.0 ms.
Bei der Betrachtung der maximalen Latenz war das Intel-Laufwerk mit Abstand das beständigste Laufwerk und zeigte durchgehend einen einigermaßen stabilen Zustand. Das Samsung-Laufwerk verzeichnete während des Tests leichte Spitzen; Allerdings hatte die Memblaze-SSD eine sehr inkonsistente Latenz und verzeichnete während des gesamten Benchmarks große Spitzen.
Die Standardabweichung zeigte eine instabile Latenz während der ersten Teststunde des Samsung-Laufwerks und lag am Ende des Benchmarks bei etwa 1.4 ms, womit es etwas besser als das Memblaze war. Der Intel P3700 zeigte die besten Ergebnisse, da er mehrmals nur Spitzenwerte über 1.2 ms erreichte.
Nachdem wir das Samsung-Laufwerk vollständig vorkonditioniert hatten, unterzogen wir es unserem Haupttest mit 8K 70/30. Beim Durchsatz blieb das Samsung-Laufwerk bis zum Ende des Tests sowohl hinter den Intel- als auch den Memblaze-Laufwerken zurück, angefangen bei etwa 23,700 IOPS bis hin zu etwa 128,000 IOPS.
Die durchschnittliche Latenz zeigte ein ähnliches Bild, obwohl die Ergebnisse der Intel- und Memblaze-Laufwerke viel näher beieinander lagen. Das Samsung-Laufwerk startete bei etwa 0.2 ms und steigerte sich bis 2.0T/16Q um fast 16 ms. Die anderen beiden fahren etwas besser als das Samsung, wobei beide im Terminal eine Latenz von 1.6 ms aufweisen.
Ein Blick auf die maximale Latenz zeigte, dass das Samsung XS1715 die konsistentesten Ergebnisse mit den geringsten Latenzspitzen erzielte; Allerdings erzielte der Intel P3700 insgesamt die besten Ergebnisse, da er nur wenige Male die 20-ms-Marke überschritt.
Die Standardabweichung zeigte ähnliche Ergebnisse wie die durchschnittliche Latenz, obwohl das Samsung XS1715 das Memblaze-Laufwerk in den Tiefen der Terminalwarteschlange überholte. Das Intel-Laufwerk erzielte mit einem Bereich von 0.2 ms bis 1.15 ms die besten Gesamtergebnisse.
Fazit
Das Samsung XS1715, das vor etwa einem Jahr auf den Markt kam, wird als eines der ersten NVMe-Solid-State-Laufwerke der Branche angepriesen, das mit einer Leistung aufwarten kann, die es bei Hochgeschwindigkeits-Serverspeichern noch nie gab. Dies war nicht sehr überraschend, da Samsung bereits seit geraumer Zeit sowohl im Verbraucher- als auch im Unternehmensbereich zu den Spitzenreitern in der Halbleiterindustrie gehört. Obwohl wir uns das Samsung-Laufwerk bereits während unseres Dell PowerEdge R920-Tests kurz angeschaut haben, beschlossen wir, ein Jahr nach seiner Veröffentlichung zu sehen, wie das 1.6-TB-Modell im Vergleich zu neueren NVMe-Laufwerken abschneidet. Das Samsung XS400 ist mit Kapazitäten von 800 GB, 1.6 GB und 1715 TB erhältlich, bietet vollständigen Datenpfad- und Stromausfallschutz durch seine ausgestatteten Tantalkondensatoren und bietet eine UBER-Bewertung von 1 zu 1017 mit einer MTBF von zwei Millionen Stunden.
Ein Blick auf die Leistung zeigte uns sicherlich, dass das Samsung XS1715 bei vielen unserer getesteten Workloads einige Probleme hatte, mit den neueren NVMe-Laufwerken, den Memblaze PBlaze4 3.2 TB und den Intel P3700 2 TB SSDs, mitzuhalten. In unserem SQL Server-Test lag die Samsung-Festplatte mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 0.1 weniger als 3,157 TPS hinter der Intel-Festplatte und belegte damit den Spitzenplatz. Darüber hinaus betrug die durchschnittliche Latenz des Samsung XS1715 während desselben Zeitraums 7.0 ms (sowie ein Durchschnitt von 7.0 ms), womit es ganz oben auf der Bestenliste landete. In unseren Sysbench-Tests erreichten wir einen TPS-Wert von 3,463.6, eine durchschnittliche Latenz von 36.96 ms und ein Worst-Case-Gesamtergebnis (99. Perzentil) von 73.03 ms, was allesamt die letzten Plätze unter den Vergleichswerten belegte. Während unserer synthetischen Benchmarks lieferte uns das Samsung XS1715 einen 4K-Durchsatz von 420,544 IOPS beim Lesen und 114,444 IOPS beim Schreiben, eine durchschnittliche Latenz von 1.61 ms beim Lesen und 2.23 ms beim Schreiben sowie eine Spitzenleistung bei maximaler Latenz/Standardabweichung von 5.8 ms beim Lesen und 0.08 ms beim Lesen . Bei unserem 8K-70/30-Workload ging es etwas langsamer zu, da die Samsung-Festplatte größtenteils am Ende der Liste landete.
Vorteile
- Die erste 2.5-Zoll-NVMe-SSD, die veröffentlicht wurde
- Programmierbare Architektur innerhalb der Steuerung
- Konsistente Latenz unter Last
Nachteile
- Langsamere Sysbench-Leistung
Fazit
Auch nach einem Jahr seit ihrer Veröffentlichung ist die Samsung XS1715 eine NVMe-SSD, die eine gute Leistung erbringt und sich gegenüber erst kürzlich erschienenen Modellen behaupten kann.
Produktseite für Samsung-Enterprise-SSDs
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