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Examen du SSD Samsung PM1725

by Marc Kidd

Samsung s'est imposé avec succès comme un innovateur dans le domaine du stockage flash sur les marchés des entreprises et des consommateurs. Par exemple, les prosommateurs SSD Samsung 960 Pro M.2 NVMe a récemment battu notre record de référence SSD grand public pour les performances séquentielles, tout en atteignant la capacité la plus élevée de tous les disques M.2 du marché. Il y a deux ans et demi, Samsung a été le premier à commercialiser un SSD NVMe d'entreprise avec son XS1715, qui a maintenu une position dominante parmi les SSD NVMe d'entreprise jusqu'en 2015. Ainsi, nous étions ravis de commencer notre benchmark du successeur de Samsung au XS1715 - le SSD PM1725 NVMe PCIe.


Samsung s'est imposé avec succès comme un innovateur dans le domaine du stockage flash sur les marchés des entreprises et des consommateurs. Par exemple, les prosommateurs SSD Samsung 960 Pro M.2 NVMe a récemment battu notre record de référence SSD grand public pour les performances séquentielles tout en atteignant la capacité la plus élevée de tous les disques M.2 du marché. Il y a deux ans et demi, Samsung a été le premier à commercialiser un SSD NVMe d'entreprise avec son XS1715, qui a maintenu une position dominante parmi les SSD NVMe d'entreprise jusqu'en 2015. Ainsi, nous étions ravis de commencer notre benchmark du successeur de Samsung au XS1715 - le SSD PM1725 NVMe PCIe.

En 2013, lorsque Samsung a annoncé le XS1715, ils ont fait des vagues en tant que premier fournisseur à proposer un SSD NVMe pour les applications d'entreprise. Lorsque le XS1715 est entré en disponibilité générale en 2014, ses performances ont tenu la promesse du nouveau facteur de forme. Les principaux fournisseurs de serveurs tels que Dell et HPE ont rapidement fourni des configurations recommandées pour le nouveau XS1715. C'était en partie la raison pour laquelle le disque avait une telle autonomie, alors même que d'autres fournisseurs de SSD d'entreprise commençaient à déployer leur propre stockage NVMe.

Jusqu'à présent, le déploiement du PM1725 a été plus discret que son célèbre prédécesseur. En termes de présence en ligne, Samsung fournit une fiche technique et quelques autres informations orientées vers des cas d'utilisation où le PM1725 est déployé en tant que carte complémentaire. En entrant dans l'examen, nous savions que le PM1725 utilise la technologie flash verticale NAND (V-NAND) de Samsung et que le lecteur est conçu pour 5 écritures de lecteur par jour sur une période de 5 ans. Samsung n'a pas publié les résultats complets de ses benchmarks internes, mais la société signale que le PM1725 avait de meilleures performances de lecture aléatoire que ses concurrents d'autres fournisseurs.

Cette revue offre un aperçu approfondi de la façon dont le PM1725 se compare à son prédécesseur (le XS1715), ainsi qu'aux offres de SSD NVMe d'autres fournisseurs. Nous avons eu l'occasion de profiler les performances d'une version 2.5 pouces du disque dans son modèle de 3.2 To, la plus grande capacité disponible dans ce facteur de forme. Le facteur de forme HHHL est disponible dans des tailles allant jusqu'à 6.4 To.

Spécifications du SSD Samsung PM1725 NVMe

  • Facteur de forme : 2.5 pouces
    • Options de capacité : 800 Go, 1.6 To, 3.2 To
    • Interface hôte : PCIe Gen3 x4
    • Lecture séquentielle : jusqu'à 3,100 Mo/s
    • Écriture séquentielle : jusqu'à 2,000 Mo/s
    • Lecture aléatoire : jusqu'à 750,000 XNUMX IOPS
    • Écriture aléatoire : jusqu'à 120,000 XNUMX IOPS
    • MTBF: heures 2,000,000
    • Consommation d'énergie (actif/inactif) : 25 W/7 W
    • Endurance : 5 DWPD
    • UBER : 1 sur 10^17
    • Dimensions physiques : 69 x 100 x 14 mm
    • Poids: 140 grammes
  • Facteur de forme : HHHL
    • Options de capacité : 3.2 To, 6.4 To
    • Interface hôte : PCIe Gen3 x8
    • Lecture séquentielle : jusqu'à 6,000 Mo/s
    • Écriture séquentielle : jusqu'à 2,000 Mo/s
    • Lecture aléatoire : jusqu'à 1,000,000 XNUMX IOPS
    • Écriture aléatoire : jusqu'à 120,000 XNUMX IOPS
    • MTBF: heures 2,000,000
    • Consommation d'énergie (actif/inactif) : 25 W/7 W
    • Endurance : 5 DWPD
    • UBER : 1 sur 10^17
    • Dimensions physiques : 69 x 100 x 14 mm
    • Poids: 210 grammes

Construire et concevoir

Notre unité d'examen Samsung PM1725 utilise un facteur de forme NVMe de 2.5 pouces avec un connecteur SFF-8639.

Le PM1725 intègre des condensateurs au tantale dans le cadre de son système de protection contre les coupures de courant. En cas de coupure de courant, les condensateurs fournissent suffisamment d'énergie pour écrire pour flasher toutes les données actuellement mises en cache dans la DRAM.

Contexte des tests et comparables

L' Laboratoire de test d'entreprise StorageReview fournit une architecture flexible pour effectuer des tests de performances des périphériques de stockage d'entreprise dans un environnement comparable à ce que les administrateurs rencontrent dans les déploiements réels. Le laboratoire de test d'entreprise intègre une variété de serveurs, de réseaux, de conditionnement d'alimentation et d'autres infrastructures de réseau qui permettent à notre personnel d'établir des conditions réelles pour évaluer avec précision les performances lors de nos examens.

Nous intégrons ces détails sur l'environnement de laboratoire et les protocoles dans les revues afin que les professionnels de l'informatique et les responsables de l'acquisition du stockage puissent comprendre les conditions dans lesquelles nous avons obtenu les résultats suivants. Aucun de nos examens n'est payé ou supervisé par le fabricant de l'équipement que nous testons. Des détails supplémentaires sur le Laboratoire de test d'entreprise StorageReview et un aperçu de ses capacités de mise en réseau sont disponibles sur ces pages respectives.

Disques comparables pour cet examen :

Analyse de la charge de travail des applications

Afin de comprendre les caractéristiques de performance des périphériques de stockage d'entreprise, il est essentiel de modéliser l'infrastructure et les charges de travail des applications trouvées dans les environnements de production en direct. Nos premiers benchmarks pour le Samsung PM1725 sont donc les Performances MySQL OLTP via SysBench et Performances OLTP de Microsoft SQL Server avec une charge de travail TCP-C simulée. Pour nos charges de travail d'application, chaque disque exécutera 2 à 4 machines virtuelles configurées de manière identique.

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.

Il est courant que le stockage dans cette classe de performances sature la bande passante disponible lors de l'évaluation des performances de SQL Server et, par conséquent, les périphériques de stockage à haut débit atteignent souvent des performances similaires. Le Samsung PM1725 a fait des performances similaires aux comparables, mais a enregistré les performances les plus faibles parmi ses pairs, avec même un score légèrement inférieur à celui du XS1715.

Le PM1725 a connu les pires latences moyennes de SQL Server parmi les comparables, à une moyenne de 57.8 ms, soit plus de huit fois la latence moyenne du HGST SN100 frontal.

La prochaine référence d'application consiste en une base de données Percona MySQL OLTP mesurée via SysBench. Ce test mesure le TPS moyen (Transactions par seconde), la latence moyenne, ainsi que la latence moyenne au 99e centile. Percona et MariaDB utilisent les API d'application compatibles Flash Fusion-io dans les versions les plus récentes de leurs bases de données ; cependant, aux fins de cette comparaison, nous testons chaque appareil dans ses modes de stockage de blocs « hérités ».

Le Samsung PM1725 a également connu des difficultés lors du protocole de référence Percona MySQL avec un score TPS global de 4,385 1715, ne battant que le Samsung XSXNUMX parmi les comparables.

Les résultats de latence moyenne du PM1725 lors du benchmark MySQL font écho à ses performances de débit. À 28.52 ms, le PM1725 était seulement plus rapide que son prédécesseur le Samsung XS1715.

En traçant les résultats de latence MySQL dans le pire des cas à partir de Sysbench, nous voyons que le PM1725 devance le Memblaze PBlaze 4. Cependant, ses résultats à cet égard n'étaient pas remarquables par rapport aux comparables SSD NVMe plus récents.

Analyse synthétique de la charge de travail d'entreprise

Les performances Flash varient à mesure que le disque est conditionné à sa charge de travail, ce qui signifie que le stockage Flash doit être préconditionné avant chaque repères synthétiques fio afin de s'assurer que les repères sont exacts. Chacun des disques comparables est préconditionné en état stable avec une lourde charge de 16 threads et une file d'attente exceptionnelle de 16 par thread.

Tests de préconditionnement et d'état stable primaire :

  • Débit (agrégat IOPS lecture + écriture)
  • Latence moyenne (latence de lecture + écriture moyennée ensemble)
  • Latence maximale (latence maximale de lecture ou d'écriture)
  • Écart-type de latence (écart-type de lecture + écriture moyenné ensemble)

Une fois le préconditionnement terminé, chaque périphérique est ensuite testé à intervalles réguliers sur plusieurs profils de profondeur de thread/file d'attente pour afficher les performances en cas d'utilisation légère et intensive. Notre analyse synthétique de la charge de travail pour le Samsung 1725PM utilise deux profils largement utilisés dans les spécifications et les références des fabricants. Il est important de prendre en considération le fait que les charges de travail synthétiques ne représenteront jamais à 100 % l'activité observée dans les charges de travail de production et, à certains égards, décrivent de manière inexacte un lecteur dans des scénarios qui ne se produiraient pas dans le monde réel.

  • 4K
    • 100 % de lecture et 100 % d'écriture
  • 8K
    • 70 % de lecture/30 % d'écriture

Le Samsung PM1725 a connu sa période de « rafale » maximale de performances d'écriture 4K après la marque de dix minutes pendant le préconditionnement 4K. Au cours de cette fenêtre de performances accrues, le PM1725 a maintenu une performance d'écriture de troisième place avant de s'installer dans l'avant-dernier, juste au-dessus du débit du XS1715.

La période de rafale de préconditionnement du PM1725 se reflète également dans notre graphique de sa latence moyenne pour la charge de travail d'écriture 4K à 100 %. Une fois la période de rafale terminée, la latence du PM1725 a finalement augmenté à environ 2.15 ms, plus rapide que celle du Samsung XS1715.

Au début du préconditionnement 4K, la latence du PM1725 a d'abord atteint 56.8 ms, puis 817.2 ms, une valeur aberrante parmi les comparables. Après ces ratés, le PM1725 a conservé ses valeurs de latence maximale parmi les meilleures que nous ayons mesurées.

Les résultats de l'écart type tracés pour le préconditionnement 4K mettent également en évidence le problème de latence tôt avant de montrer que le PM1725 a des résultats de latence d'écriture assez cohérents. Ils ne sont cependant pas impressionnants par rapport aux autres SSD NVMe d'entreprise récents.

Après le préconditionnement, nous avons mesuré chacun des disques comparables avec une charge de travail de lecture et d'écriture soutenue de 4K à 100 %. Le Samsung PM1725 s'est distingué en termes de performances de lecture, battant le Huawei ES2600 v3 pour les meilleures performances de lecture 4K que nous ayons mesurées pour un lecteur de cette classe. Le débit d'écriture du PM1725 de 116,289 1715 IOPS est arrivé avant-dernier, devant le XSXNUMX.

En termes de latence moyenne pour les opérations de lecture 4K, le Samsung PM1725 a devancé le Huawei ES3600 v3 pour obtenir le meilleur résultat parmi les comparables. Cependant, la latence d'écriture est arrivée au deuxième rang, devant le XS1715.

En termes de latence maximale de 4K, le PM1725 s'est très bien comporté par rapport à ses pairs. Il a obtenu la deuxième latence de lecture maximale la plus basse à 2.3 ms et la latence d'écriture maximale la plus basse parmi les comparables à 17.0 ms.

Le calcul de l'écart type pour les latences de lecture 1725K du PM4 a de nouveau placé le lecteur près du Toshiba PX04P en tête du peloton avec 0.073 ms.

Notre prochaine charge de travail utilise des transferts 8K avec un ratio de 70 % d'opérations de lecture et 30 % d'opérations d'écriture. Comme pour les benchmarks synthétiques 4K, nous commençons par préconditionner les résultats avant de passer au benchmark principal. La période de performances en rafale du Samsung PM1725 était évidente lors du préconditionnement 8K 70/30, lorsque le PM1725 a dépassé de loin les autres comparables à 315,518 1725 IOPS. À la fin du préconditionnement, le PM3700 s'est installé dans une impasse avec l'Intel PXNUMX pour le deuxième débit le plus bas.

Au début du préconditionnement, le PM1725 a enregistré la latence moyenne la plus élevée parmi les comparables. Cette situation s'est inversée après les premières minutes de charge de travail, et le PM1725 a finalement battu tous les autres disques comparables au cours de sa période de meilleures performances. Plus loin dans le préconditionnement, le PM1725 est de nouveau revenu dans un lien étroit avec l'Intel P3700 pour la deuxième latence moyenne la plus élevée.

Le Samsung PM1725 a connu les pics de latence les plus spectaculaires parmi tous les comparables lors du préconditionnement 8K 30/70, bien que ces pics se soient produits pendant la période où le PM1725 surpassait ses pairs en termes de débit. Après la barre des trois heures, le contrôleur PM1725 était mieux à même de gérer la latence maximale, reflétée par moins de pics et des valeurs plus basses lorsque des pics se produisaient.

Les calculs de l'écart type pour la charge de travail de préconditionnement 8K 70/30 indiquent que les résultats de latence maximale que nous avons mesurés n'étaient pas des valeurs aberrantes. Le PM1725 avait les résultats de latence globale les moins cohérents parmi les comparables, avec des pointes plus prononcées au cours des trois premières heures du protocole.

Une fois le processus de préconditionnement terminé, nous avons comparé les performances 1725K 8/70 du Samsung PM30 aux comparables sur une variété d'intensités de charge de travail. En termes de débit, le PM1725 a constamment surpassé le Samsung XS1715 et le Memblaze PBlaze4, mais est resté par ailleurs au milieu du peloton.

Les latences moyennes que nous avons enregistrées pour le PM1725 lors du benchmark 8K 70/30 étaient typiques d'un disque de cette classe, mais n'ont battu aucun des leaders du SSD NVMe d'entreprise.

Contrairement à son préconditionnement pour ce benchmark, le PM1725 s'est très bien comporté en termes de latences maximales lors du test principal 8K 70/30. Le PM1725 et le Toshiba PX04P sont restés au coude à coude malgré les variations d'intensité de la charge de travail, avant de se retrouver tous les deux à près de 16 ms avec la charge de travail 16T/16Q.

Comme nous l'avons vu lors du préconditionnement, les résultats de l'écart type de notre benchmark principal 8K 70/30 montrent que le PM1725 n'a pas atteint des latences plus cohérentes que les comparables. Bien que contrairement au préconditionnement, le PM1725 a généralement amélioré les résultats d'écart type du Samsung XS1715.

Conclusion

Avec des succès récents comme PM863 basé sur SATA de Samsung ainsi que le SM863 (sans parler du prosommateur SSD Samsung 960 Pro M.2 NVMe), nous attendions beaucoup de la nouvelle offre NVMe d'entreprise de la société. Le PM1725 de Samsung est l'un des membres les plus récents d'un héritage de stockage flash distingué, bien que Samsung n'ait pas activement promu le PM1725 avec le même enthousiasme que certaines de ses autres versions de SSD, y compris le XS1715 précédent.

Lorsque nous avons soumis le PM1725 au protocole de référence du StorageReview Enterprise Test Lab pour les SSD d'entreprise, nous avons constaté qu'il s'agissait d'un périphérique de stockage flash NVMe exécuté avec compétence, mais pas de celui qui repousse les limites de la technologie ou du marché. Le PM1725 s'est amélioré par rapport au XS1715 à pratiquement tous égards, mais cette performance est pâle par rapport aux autres SSD NVMe d'entreprise qui ont été lancés au cours de la même période. L'astuce avec n'importe quel SSD de nos jours est l'équation prix/performance et l'achat de suffisamment de disque, mais pas plus que ce dont vous avez besoin. En fin de compte, le coût par IOP déterminera probablement le succès du PM1725 plus que les limites supérieures de ses capacités.

Avantages

  • Une cote d'endurance de disque élevée soutenue par Samsung, un fabricant éprouvé de stockage flash d'entreprise
  • Capacités jusqu'à 6.4 To dans le facteur de forme HHHL

Inconvénients

  • Les performances sont inférieures aux SSD NVMe d'entreprise de génération actuelle d'autres fabricants

En résumé

Le Samsung PM1725 offre des performances améliorées par rapport à son prédécesseur XS1715 plus connu, mais il est en retard sur le marché actuel des SSD NVMe d'entreprise.

SSD d'entreprise Samsung

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