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Test du SSD Samsung 980 PRO PCIe 4.0 NVMe

by Lyle Smith
Retour du Samsung SSD 980 Pro

Avec la sortie des nouvelles cartes mères AMD Ryzen, les SSD PCIe Gen4 ont emboîté le pas et ont progressivement commencé à arriver sur le marché. Ce n'était qu'une question de temps avant que Samsung ne fasse sa première apparition dans cette catégorie, ce qu'ils ont fait aujourd'hui. Le SSD Samsung 980 PRO PCIe 4.0 NVMe est un SSD client doté de la technologie V-NAND 3bit MLC de la société et d'un nouveau contrôleur interne Elpis SSD. Le premier lecteur PCIe 4.0 de la société est conçu pour les PC, stations de travail et consoles de jeux haut de gamme, et est disponible dans des capacités allant de 250 Go à 2 To (bien que le plus grand modèle n'ait pas de date de sortie à la date de publication de cette revue).

Avec la sortie des nouvelles cartes mères AMD Ryzen, les SSD PCIe Gen4 ont emboîté le pas et ont progressivement commencé à arriver sur le marché. Ce n'était qu'une question de temps avant que Samsung ne fasse sa première apparition dans cette catégorie, ce qu'ils ont fait aujourd'hui. Le SSD Samsung 980 PRO PCIe 4.0 NVMe est un SSD client doté de la technologie V-NAND 3bit MLC de la société et d'un nouveau contrôleur interne Elpis SSD. Le premier lecteur PCIe 4.0 de la société est conçu pour les PC, stations de travail et consoles de jeux haut de gamme, et est disponible dans des capacités allant de 250 Go à 2 To (bien que le plus grand modèle n'ait pas de date de sortie à la date de publication de cette revue).

Samsung SSD 980 PRO

Comme les quelques autres que nous avons examinées, la nouvelle interface PCIe Gen4 x4 NVMe 1.3 est citée pour fournir des chiffres très impressionnants. Samsung indique que le 980 Pro peut atteindre jusqu'à 7 Go/s en lecture séquentielle et 5 Go/s en écriture séquentielle. Les lectures et écritures aléatoires ont le potentiel d'atteindre le million d'IOPS en débit (au Q32T16).

Bien que cette performance citée par Samsung soit très excitante, les utilisateurs auront besoin d'un système compatible pour atteindre ces chiffres. De plus, la Xbox Series X et la PS5 offriront la compatibilité PCIe 4.0 pour ceux qui veulent tirer le meilleur parti de leur console de nouvelle génération. Les joueurs hardcore rechercheront certainement plus d'options dans un avenir proche (en particulier la PS5, qui indique la prise en charge de 3rd(disques PC NVMe tiers). Cela dit, les consoles utilisent du matériel et des composants personnalisés, il est donc très difficile d'anticiper les performances des lecteurs non propriétaires dans ces consoles de nouvelle génération.

Taille du Samsung SSD 980 PRO

Il y a quelques caractéristiques importantes et uniques du Samsung 980 Pro qui méritent d'être mentionnées. Premièrement, le nouveau disque utilise la V-NAND de sixième génération de la société, qui, selon Samsung, a une augmentation de 40 % des cellules par rapport à la précédente structure à pile unique à 9 couches. Cela est dû à son empilement de moules électriquement conducteur de plus de 100 couches. Ses trous cylindriques perçants verticalement (de haut en bas) créent des cellules flash à piège de charge 3D uniformes (CTF). De plus, la NAND de 6e génération utilise une conception de circuit « à vitesse optimisée », ce qui se traduit par des vitesses de transfert de données sensiblement plus rapides par rapport à la 5e génération (c'est-à-dire moins de 45 μs pour les lectures et moins de 450 μs pour les écritures). Cela permet une amélioration de 10 % ou plus des performances et une réduction de 15 % de la consommation d'énergie.

Samsung V-NAND 6e générationLe 980 Pro est également mis en évidence par la technologie Intelligent TurboWrite 2.0 récemment améliorée, qui offre jusqu'à 5 fois la taille de la mémoire tampon (c'est-à-dire la région TurboWrite). Par exemple, la région TurboWrite pré-allouée du modèle 1 To est de 6 Go et peut allouer 108 Go supplémentaires en tant que tampon SLC dynamique pour un total de 114 Go. Cela signifie que la vitesse de l'interface PCIe 4.0 sous des charges de travail importantes ne diminuera pas en termes de performances. De plus, la région Intelligent TurboWrite utilise la capacité inactive : si le SSD a moins de 324 Go d'espace libre restant (modèle 1 To), le TurboWrite intelligent ne fonctionnera pas complètement, donc pour de meilleures performances, assurez-vous de laisser une petite marge de manœuvre dans le lecteur.

Samsung Turbo Write 2.0 Le nouveau disque Samsung est également équipé d'une gamme de fonctionnalités axées sur le refroidissement et le bon fonctionnement. Par exemple, ses solutions de contrôle thermique avancées intégrées permettent au disque de bien fonctionner à des températures fraîches, tandis que sa technologie Dynamic Thermal Guard (DTG) aide de manière proactive à prévenir la surchauffe. De plus, son dissipateur de chaleur est doté d'un mince film de cuivre intégré (et d'un revêtement de nickel sur le nouveau contrôleur Elpis), qui favorisent tous deux une dissipation rapide de la chaleur lors d'une utilisation intensive.

Thermique Samsung SSD 980 ProPour la fiabilité des données, le Samsung 980 Pro est spécifié avec une endurance allant jusqu'à 1,200 2 To en écriture (capacité de 1.5 To) et un MTBF de 600 million d'heures pour tous les modèles. Comme on le voit ci-dessous, Samsung a estimé que les 1 TBW disponibles dans la capacité de 99.7 To répondraient aux besoins de XNUMX % des utilisateurs. Endurance du SSD Samsung

Bénéficiant d'une garantie de 5 ans, le Samsung SSD 980 Pro est actuellement disponible en Capacités de 1 To (229.99 $), 500 Go (149.99 $) et 250 Go (89.99 $). Nous examinerons le modèle 1 To dans cette revue.

Spécifications du Samsung SSD 980 PRO

Application d'utilisation PC clients
Interfaces PCIe génération 4.0 x4, NVMe 1.3c
Informations sur le matériel Compétences 250GB 500GB 1TB 2TB
Manette Samsung Elpis
Mémoire Flash NAND Samsung V-NAND 3bit MLC
Mémoire cache DRAM 512MB LPDDR4 1GB LPDDR4 2GB LPDDR4
Dimension Max 80.15 x Max 22.15 x Max 2.38 (mm)
Facteur de forme M.2 (2280)
Performances (jusqu'à.) Lecture séquentielle 6,400 Mo / s 6,900 Mo / s 7,000 Mo / s À déterminer
Écriture séquentielle 2,700 Mo / s 5,000 Mo / s 5,000 Mo / s À déterminer
QD 1 Fil 1 Couru. Lire 22K IOPS 22K IOPS 22K IOPS À déterminer
Couru. Écrire 60K IOPS 60K IOPS 60K IOPS À déterminer
QD 32 Fil 16 Couru. Lire 500K IOPS 800K IOPS 1,000K IOPS À déterminer
Couru. Écrire 600K IOPS 1,000K IOPS 1,000K IOPS À déterminer
Puissance

Consommation (Jusqu'à)

Inactif (ASPT activé) 35mW À déterminer
Actif (Moy.) Lire 5.0 W 5.9 W 6.2 W À déterminer
Écrire 3.9 W 5.4 W 5.7 W À déterminer
Mode L1.2 5 mW À déterminer
Fiabilité temp Opérateurs 0 ° C à 70 ° C

(Mesuré par la température SMART Débit d'air approprié recommandé)

Non opérationnel -40 ° C à 85 ° C
Humidité 5% à 95% sans condensation
Amortisseurs Non opérationnel 1,500 0.5 G (gravité), durée : 3 ms, XNUMX axes
Vibration Non opérationnel 20 ~ 2,000 20Hz, XNUMXG
MTBF 1.5 millions d'heures
Garantie TBW 150TB 300TB 600TB 1,200TB

Performances du Samsung 980 Pro

Banc d'essai

Alors que nous migrons vers le test des nouveaux SSD NVME Gen4, il a fallu un changement de plate-forme dans notre laboratoire pour prendre en charge la nouvelle interface. Lenovo a été en tête du peloton avec la prise en charge PCIe Gen4, y compris jusqu'aux baies U.2 à montage frontal, tandis que d'autres n'offrent encore que la prise en charge des cartes de bord. Dans nos revues Gen4, nous tirons parti de la Serveur Lenovo ThinkSystem SR635, équipé d'un processeur AMD 7742 et de 512 Go de mémoire DDR3200 à 4 MHz. NVMe est testé en mode natif via une carte adaptateur M.2 vers PCIe dans l'emplacement pour carte de bord, tandis que les lecteurs U.2 sont chargés à l'avant. La méthodologie utilisée reflète mieux le flux de travail de l'utilisateur final avec les tests de cohérence, d'évolutivité et de flexibilité au sein d'une offre de serveur virtualisé. Une grande attention est accordée à la latence du disque sur toute la plage de charge du disque, et pas seulement aux plus petits niveaux QD1 (Queue-Depth 1). Nous procédons ainsi car de nombreux benchmarks courants des consommateurs ne capturent pas correctement les profils de charge de travail des utilisateurs finaux.

Performances du serveur SQL

Chaque machine virtuelle SQL Server est configurée avec deux vDisks : un volume de 100 Go pour le démarrage et un volume de 500 Go pour la base de données et les fichiers journaux. Du point de vue des ressources système, nous avons configuré chaque machine virtuelle avec 16 vCPU, 64 Go de DRAM et exploité le contrôleur LSI Logic SAS SCSI. Alors que nos charges de travail Sysbench testées saturaient la plate-forme à la fois en termes d'E/S de stockage et de capacité, le test SQL recherche les performances de latence.

Ce test utilise SQL Server 2014 exécuté sur des machines virtuelles invitées Windows Server 2012 R2 et est souligné par Benchmark Factory for Databases de Quest. StorageReview's Protocole de test OLTP Microsoft SQL Server utilise la version actuelle du Transaction Processing Performance Council's Benchmark C (TPC-C), une référence de traitement des transactions en ligne qui simule les activités trouvées dans des environnements d'application complexes. Le benchmark TPC-C est plus proche que les benchmarks de performances synthétiques pour évaluer les forces de performance et les goulots d'étranglement de l'infrastructure de stockage dans les environnements de base de données. Chaque instance de notre machine virtuelle SQL Server pour cet examen utilise une base de données SQL Server de 333 Go (échelle 1,500 15,000) et mesure les performances transactionnelles et la latence sous une charge de XNUMX XNUMX utilisateurs virtuels.

Configuration des tests SQL Server (par machine virtuelle)

  • Windows Server 2012 R2
  • Empreinte de stockage : 600 Go alloués, 500 Go utilisés
  • SQL Server 2014
  • Taille de la base de données : échelle 1,500 XNUMX
    • Charge de client virtuel : 15,000 XNUMX
    • Mémoire tampon : 48 Go
  • Durée du test : 3 heures
    • 2.5 heures de préconditionnement
    • Période d'échantillonnage de 30 minutes

Pour notre benchmark transactionnel SQL Server, le Samsung 980 Pro a affiché 3,160.3 XNUMX TPS.    Samsung 980 PRO TPS SQL

Passant à la latence, le lecteur Samsung 980 Pro n'affichait que 3.0 ms, ce qui le plaçait en tête du classement aux côtés de son prédécesseur, le 970 Pro.

Latence SQL du Samsung 980 PROAnalyse de la charge de travail VDBench

Lorsqu'il s'agit de comparer les périphériques de stockage, les tests d'application sont les meilleurs et les tests synthétiques viennent en deuxième position. Bien qu'ils ne soient pas une représentation parfaite des charges de travail réelles, les tests synthétiques aident à référencer les périphériques de stockage avec un facteur de répétabilité qui facilite la comparaison de pommes à pommes entre des solutions concurrentes. Ces charges de travail offrent une gamme de profils de test différents, allant des tests « aux quatre coins », des tests de taille de transfert de base de données communs, aux captures de traces à partir de différents environnements VDI. Tous ces tests exploitent le générateur de charge de travail vdBench commun, avec un moteur de script pour automatiser et capturer les résultats sur un grand cluster de test de calcul. Cela nous permet de répéter les mêmes charges de travail sur une large gamme de périphériques de stockage, y compris les baies flash et les périphériques de stockage individuels. Notre processus de test pour ces benchmarks remplit toute la surface du disque avec des données, puis partitionne une section de disque égale à 5 % de la capacité du disque pour simuler la façon dont le disque pourrait répondre aux charges de travail des applications. Ceci est différent des tests d'entropie complète qui utilisent 100% du lecteur et les amènent dans un état stable. Par conséquent, ces chiffres refléteront des vitesses d'écriture plus soutenues. De plus, comme VDBench fonctionne avec des E/S synchrones sous Linux par rapport à des E/S asynchrones, certaines des données de performances différeront entre les données que nous collectons et ce qui est publié dans les fiches techniques. La partie importante pour le consommateur est que les données de test sont comparables à partir des mêmes conditions de test, que ce soit VDBench contre VDBench, IOMeter contre IOMeter ou FIO contre FIO.

Profils:

  • Lecture aléatoire 4K : 100 % de lecture, 128 threads, 0-120 % d'iorate
  • Écriture aléatoire 4K : 100 % d'écriture, 64 threads, 0-120 % de vitesse
  • Lecture séquentielle 64K : 100 % de lecture, 16 threads, 0-120 % d'iorate
  • Écriture séquentielle 64K : 100 % d'écriture, 8 threads, 0-120 % d'iorate

Comparable pour cet avis :

En lecture aléatoire 4K, le Samsung 980 Pro était le plus performant de loin, affichant une performance maximale de 545,687 232.5 IOPS à une latence de XNUMX µs avant un léger pic à la fin.

 

Dans l'activité d'écriture 4K, le Samsung 980 Pro était en avance d'un mile avec une performance maximale de 383,099 329.1 IOPS et une latence de 144 µs. Le deuxième meilleur disque n'a atteint que 900 XNUMX IOPS et près de XNUMX µs de latence.

Samsung 980 PRO écriture 4k

Avec des performances séquentielles en lecture de 64K, le Samsung 980 Pro a culminé à 71,454 4.47 IOPS (ou 441.5 Go/s) avec XNUMX µs pour la première place parmi les disques testés.

En écritures séquentielles 64K, nous avons à nouveau vu le nouveau disque Samsung avec des résultats nettement meilleurs par rapport aux autres disques PCIe Gen4. Ici, les performances de pointe ont atteint environ 27 1.7 IOPS (583.1 Go/s) à XNUMX µs (avant de chuter légèrement à la fin), soit essentiellement le double de la vitesse du meilleur disque suivant.

Ensuite, nous avons examiné nos benchmarks VDI, qui sont conçus pour taxer encore plus les disques. Au démarrage, le Samsung 980 Pro a culminé à 132,962 358.6 IOPS avec une latence de XNUMX µs avant de chuter légèrement à la fin. 

En regardant notre connexion initiale VDI, le 980 Pro a montré une forte augmentation des performances autour de la barre des 65 82,015 IOPS, bien qu'il se soit égalisé à la fin avec un pic de 361.8 XNUMX IOPS et une latence de XNUMX µs, prenant facilement la première place.

Lors de notre dernier test, VDI Monday Login, le 980 Pro a montré un pic d'IOPS à 23,814 696.4 IOPS et XNUMX µs de latence, ce qui l'a fait reculer pour la première fois dans le classement.

Conclusion

Le Samsung SSD 980 Pro est le dernier SSD de qualité grand public à arriver sur le marché PCIe Gen 4 × 4, doté de la technologie V-NAND 3bit MLC de la société, d'un tout nouveau contrôleur Elpis, d'une rétrocompatibilité avec PCIe 3.0 et de la prise en charge de NVMe 1.3 . Le 980 Pro est destiné aux joueurs et aux professionnels disposant de machines haut de gamme, ainsi qu'aux prosommateurs cherchant à tirer parti de la technologie SSD la plus récente et la plus performante.

Retour du Samsung SSD 980 Pro

Le nouveau SSD Samsung utilise la V-NAND de sixième génération de la société, que Samsung offre une augmentation de 40 % des cellules par rapport à la précédente structure à pile unique à 9 couches. Le SSD exploite également la technologie Intelligent TurboWrite 2.0 récemment améliorée, qui augmente considérablement la taille de la mémoire tampon du disque. En ce qui concerne la fiabilité, il offre une endurance jusqu'à 1,200 2 To en écriture (pour la capacité de 1.5 To) et un MTBF de XNUMX million d'heures pour tous les modèles.

Ordinateur portable Samsung SSD 980 PRO

Pour les performances, les faits saillants comprenaient : 545,687 4 IOPS en lecture 383,099K, 4 4.47 IOPS en écriture 64K, 1.7 Go/s en lecture 64K et 132,962 Go/s en écriture 82,015K. Dans notre clone VDI, nous avons vu 23,814 XNUMX IOPS au démarrage, XNUMX XNUMX IOPS lors de la connexion initiale et XNUMX XNUMX IOPS lors de la connexion du lundi.

Le Samsung SSD 980 Pro est le disque grand public le plus performant que nous ayons testé à ce jour, il a plus que doublé le nombre de ses concurrents dans certains domaines. Le gain le plus important par rapport à la concurrence que nous avons testé jusqu'à présent dans la catégorie Gen4 est la performance d'écriture du Pro, à la fois en 64K séquentiel et 4K aléatoire. Il sera intéressant de voir comment la prochaine PlayStation 5 et la Xbox Series X/S géreront également les lecteurs PCIe 4.0 non propriétaires, car les joueurs voudront écraser les charges de jeu avec un lecteur comme celui-ci. Bien sûr, dans le monde des PC, de nouveaux systèmes AMD sont déployés qui permettront aux créatifs et autres professionnels de tirer pleinement parti du lecteur.

En ce qui concerne les prix, le modèle Samsung 980 Pro 1 To coûte environ 230 $ (et 150 $/90 $ pour les modèles 500 Go/250 Go), ce qui est nettement plus que les étiquettes de prix de 176 $ et 160 $ ​​pour le lecteur 1 To Silicon Power US70 et Sabrent Rocket. , respectivement. Bien que l'écart de prix soit perceptible, vous obtenez certainement ce que vous payez dans ce cas. Le 980 Pro est un lecteur haut de gamme incontournable et vaut certainement la peine de débourser environ 50 $ supplémentaires, surtout si pour les passionnés qui ont un système qui prend en charge la technologie.

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