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Test du Samsung SSD 845DC EVO

by Lyle Smith

La gamme de disques Samsung SSD 845DC EVO est spécialement conçue pour fournir des solutions hautes performances et fiables, bien que rentables, pour le trafic de données croissant d'aujourd'hui dans les serveurs et les centres de données. Samsung indique que sa nouvelle famille de SSD offrira un très haut niveau de performances soutenues ainsi qu'une faible latence constante tout au long de la durée de vie du disque, ce qui lui permettra de répondre aux demandes croissantes de traitement des données. Sous le capot, le 845DC Evo est équipé de la NAND 19nm Toggle 3bit de Samsung, ce qui en fait le premier SSD de classe entreprise à utiliser TLC NAND. Cette nouvelle utilisation de la NAND combinée à son contrôleur MEX permet au Samsung 845DC EVO d'être un disque plus économe en énergie sur le marché, tout en conservant d'excellentes performances. 


La gamme de disques Samsung SSD 845DC EVO est spécialement conçue pour fournir des solutions hautes performances et fiables, bien que rentables, pour le trafic de données croissant d'aujourd'hui dans les serveurs et les centres de données. Samsung indique que sa nouvelle famille de SSD offrira un très haut niveau de performances soutenues ainsi qu'une faible latence constante tout au long de la durée de vie du disque, ce qui lui permettra de répondre aux demandes croissantes de traitement des données. Sous le capot, le 845DC Evo est équipé de la NAND 19nm Toggle 3bit de Samsung, ce qui en fait le premier SSD de classe entreprise à utiliser TLC NAND. Cette nouvelle utilisation de la NAND combinée à son contrôleur MEX permet au Samsung 845DC EVO d'être un disque plus économe en énergie sur le marché, tout en conservant d'excellentes performances. 

Comme indiqué, le SSD 845DC EVO et son cousin orienté OEM, le Samsung PM853T, sont les premiers SSD d'entreprise à être livrés avec TLC NAND. Samsung a déjà expédié le TLC basé sur 840 EVO dans l'espace client depuis près d'un an, l'idée de TLC NAND dans les SSD n'est donc pas entièrement étrangère. C'est juste que dans l'entreprise, il y a énormément de peur et de réticence à changer. La pénétration du SSD dans son ensemble est toujours à un chiffre dans l'entreprise et beaucoup achètent encore des disques durs 3.5" 15K, malgré la preuve constante qu'il existe un meilleur choix.

Cependant, les composants Samsung sont clairement fiables et l'intérêt pour les SSD dans l'espace d'entrée de l'entreprise où les charges de travail sont lourdes en lecture augmente. Ces acheteurs semblent être plus ouverts à la gestion du coût total de possession du centre de données, où le flash aide énormément. Samsung atténue également l'argument de l'endurance en affichant de très bons chiffres d'endurance, 600 ToW par exemple sur le lecteur de 900 Go de capacité supérieure. Cependant, il est important de les examiner dans leur contexte. Le nouveau Micron M500DC affiche par exemple un chiffre de 1.9 PB pour son SSD de 800 Go, mais le Intel S3500 n'est que de 450 To pour son disque de 800 Go. De plus, Samsung cible ce disque au prix d'entreprise le plus bas possible, un endroit où le client conduit comme le sien. 840 Pro gagnent du terrain car de nombreux acheteurs recherchent l'alternative la moins chère. Le 845DC EVO revendique ensuite sa position en offrant une telle alternative basée sur le prix, avec un lecteur spécialement conçu pour une utilisation dans les centres de données avec un micrologiciel et des fonctionnalités appropriés.

Le 845DC EVO de Samsung offre également un niveau de sécurité supplémentaire pour garantir que les informations d'écriture précieuses sont bien protégées, car il est construit avec des condensateurs au tantale pour protéger toutes les données dans le cache d'écriture en cas de panne de courant soudaine et inattendue. Il s'agit également d'une fonctionnalité très attrayante pour les entreprises de tous les types d'industries. Le lecteur comporte également une spécification MTBF de 2 millions d'heures et une garantie de cinq ans. 

Les SSD Samsung SSD 845DC EVO sont disponibles dans des capacités de 240 Go, 480 Go et 960 Go avec des prix suggérés de 249.99 $, 489.99 $ et 969.20 $ respectivement. Nos unités d'examen comprennent 16 disques d'une capacité de 480 Go. 

Spécifications

  • Capacités:
    • 240 Go (MZ-7GE240EW)
    • 480 Go (MZ-7GE480EW)
    • 960 Go (MZ-7GE960EW)
  • Application : les utilisations mixtes et centrées sur la lecture sont recommandées
  • Interface:
    • Serial ATA 6Gb/s (compatible avec SATA 3Gb/s et SATA 1.5Gb/s)
    • Entièrement conforme à la norme ATA/ATAPI-7 (partiellement conforme à ATA/ATAPI-8)
    • Prise en charge NCQ : jusqu'à 32 profondeurs
    • Récupération de signal asynchrone
  • Facteur de forme : type 2.5 pouces
  • Mémoire Flash NAND : Samsung 19nm bascule 3bit NAND
  • Lecture séquentielle des performances : jusqu'à 530 Mo/s
  • Écriture séquentielle:
    • Jusqu'à 410 Mo/s (480 Go, 960 Go)
    • Jusqu'à 270 Mo/s (240 Go)
    • Lecture aléatoire (4 Ko, QD32) :
      • Max. 87,000 XNUMX IOPS
    • Écriture aléatoire (4 Ko, QD32) :
      • Max. 14,000 960 IOPS (XNUMX Go)
      • Max. 14,000 480 IOPS (XNUMX Go)
      • Max. 12,000 240 IOPS (XNUMX Go)
  • Qualité de service (4 Ko, QD32) :
    • 99.90 % de lecture : 0.6 ms, écriture : 7 ms
    • Max. Lecture : 3 ms, écriture : 8 ms
  • Latence:
    • Séquentiel (4 Ko) : Lecture : 55 us, Écriture : 45 us
    • Aléatoire (4 Ko) : Lecture : 115 us, écriture : 55 us
  • Fiabilité : 2,000,000 XNUMX XNUMX heures de temps moyen entre pannes (MTBF)
  • TBW :
    • 240 Go : 150 TBW
    • 480 Go : 300 TBW
    • 960 Go : 600 TBW
  • Tension d'alimentation : 5.0 V ± 5 %
  • Consommation d'énergie: 
    • Lecture/écriture active : 2.7 watts/3.8 watts
    • Au repos : 1.2 watt
  • Température:
    • Fonctionnement: 0 ° C à 70 ° C
    • Hors fonctionnement : -40 °C à 85 °C
  • Humidité: 5% à 95%, sans condensation
  • Vibration : hors fonctionnement, 20 ~ 2000 20 Hz, XNUMX G
  • Choc : hors fonctionnement, 1500 0.5 G, durée 3 m s, XNUMX axes
  • Dimensions (LxlxH) : (100.00±0.25) x (69.85±0.25) x (6.80±0.20) mm
  • Poids maximum : 63 g (960 Go)
  • Garantie: 5 ans

Concevoir et construire

Le Samsung SSD 845DC EVO arbore un style et une couleur de châssis mis à jour de la série EVO, bien qu'il ait toujours conservé son design élégant et minimaliste. Le boîtier de 2.5 pouces et 7 mm est de couleur anthracite dans une construction en métal solide pour une composition robuste. Le logo Samsung et le texte "Solid State Drive" en police blanche.

La conception fine du 845DC EVO prend en charge une large gamme d'applications allant des applications d'entreprise ultra-haute densité telles que le châssis SAN EchoStreams 48 baies 2U aux applications client d'entreprise, notamment les ordinateurs portables, les ordinateurs de bureau et les ultrabooks.

Le verso du SSD Samsung affiche l'étiquette d'informations sur le produit, qui fournit des informations pertinentes telles que la capacité et le numéro de série. Les profils latéraux montrent les quatre trous de vis, ce qui permet de monter facilement le 845DC EVO.

Au cœur du Samsung 845DC EVO se trouve le nouveau contrôleur MEX 400 MHz, le Samsung MEX S4LN045X01-803, qui est 100 MHz plus rapide que le contrôleur des 840 et 840 Pro et partagé avec le 840 EVO.

Le stockage du 845DC EVO provient de la NAND Samsung 19nm Toggle 3bit. De plus, il est également construit avec des condensateurs au tantale, qui protègent toutes les données du cache d'écriture en cas de panne de courant inattendue.

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 SAN 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.

Le Samsung SSD 845DC EVO utilise la NAND Samsung 19nm Toggle 3bit et un contrôleur Samsung MEX S4LN045X01-803 avec une interface SATA 6.0Gb/s. Comparatifs SSD pour cet examen :

  • Samsung SSD 840 Pro (512 Go, contrôleur MCX 300 cœurs Samsung 3 MHz, flash NAND à bascule Samsung 2 x nm, SATA 6.0 Go/s)
  • SamsungSM843 (240 Go, contrôleur MCX 300 cœurs Samsung 3 MHz, flash NAND à bascule Samsung 2 x nm, SATA 6.0 Go/s)
  • Stockage SMART CloudSpeed ​​1000E (400 Go, contrôleur Marvell 9187, NAND Toshiba MLC 19 nm, SATA 6.0 Go/s)
  • Stockage SMART CloudSpeed ​​500 (240 Go, contrôleur SandForce SF-2581, 2 puces NAND MLC 4 nm, SATA 6.0 Gb/s)
  • Micron M500 960 Go (960 Go, contrôleur Marvell 9187, Micron 20 nm MLC NAND, 6.0 Go/s SATA)
  • Micron M500DC (480 Go, contrôleur Marvell 9187, NAND MLC 20 nm, SATA 6.0 Go/s)
  • Micron P400m (400 Go, contrôleur Marvell 9187, Micron 25 nm MLC NAND, 6.0 Go/s SATA)
  • Intel SSD DC S3500 (480 Go, contrôleur Intel PC29AS21CA0, Intel 20 nm MLC NAND, 6.0 Gb/s SATA)
  • Intel SSD DC S3700 (200 Go, contrôleur Intel PC29AS21CA0, Intel 25 nm MLC NAND, 6.0 Gb/s SATA)

Les SSD d'entreprise SAS et SATA sont évalués sur notre plate-forme de test d'entreprise de deuxième génération basée sur un Lenovo Think Server RD630. Cette plate-forme de test comprend le dernier matériel d'interconnexion tel que le LSI 9207-8i HBA ainsi que des optimisations de planification des E/S orientées vers les meilleures performances flash. Pour les benchmarks synthétiques, nous utilisons FIO version 2.0.10 pour Linux et version 2.0.12.2 pour Windows.

  • 2 x Intel Xeon E5-2620 (2.0 GHz, 15 Mo de cache, 6 cœurs)
  • Jeu de puces Intel C602
  • Mémoire – 16 Go (2 x 8 Go) 1333 Mhz DDR3 enregistrés RDIMM
  • Windows Server 2008 R2 SP1 64 bits, Windows Server 2012 Standard, CentOS 6.3 64 bits
    • Disque SSD de démarrage RealSSD P100e Micron de 400 Go
  • LSI 9211-4i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA (pour les SSD de démarrage)
  • LSI 9207-8i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA (pour l'analyse comparative des SSD ou HDD)
  • Adaptateur Mellanox ConnectX-3 10GbE PCIe 3.0
  • Adaptateur Mellanox ConnectX-3 InfiniBand PCIe 3.0

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 trois premiers benchmarks du Samsung 845DC EVO sont donc les Référence de stockage de base de données NoSQL MarkLogicPerformances MySQL OLTP via SysBench et  Performances OLTP de Microsoft SQL Server avec une charge de travail TCP-C simulée.

Notre environnement de base de données MarkLogic NoSQL nécessite des groupes de quatre disques SSD d'une capacité utile d'au moins 200 Go, car la base de données NoSQL nécessite environ 650 Go d'espace pour ses quatre nœuds de base de données. Notre protocole utilise un hôte SCST et présente chaque SSD dans JBOD, avec un alloué par nœud de base de données. Le test se répète sur 24 intervalles, nécessitant entre 30 et 36 heures au total. MarkLogic enregistre la latence moyenne totale ainsi que la latence d'intervalle pour chaque SSD.

Le Samsung SSD 845DC EVO a pu suivre le rythme des SSD MLC de pointe de SanDisk et Intel et battre haut la main le Samsung SSD 840 Pro axé sur le client avec une latence moyenne globale de 3.7495 ms. 

Les résultats de latence pour la majorité des opérations pendant le benchmark NoSQL sont inférieurs à 30 ms, bien que le 845DC EVO ait connu un certain nombre de pics de latence, ce qui n'est pas anormal pour les SSD.

Le prochain benchmark applicatif consiste à une base de données Percona MySQL OLTP mesurée via SysBench. Dans cette configuration, nous utilisons un groupe de Lenovo ThinkServer RD630 en tant que clients de base de données et l'environnement de base de données stocké sur un seul lecteur. Ce test mesure le TPS moyen (Transactions par seconde), la latence moyenne, ainsi que la latence moyenne au 99e centile sur une plage de 2 à 32 threads. Percona et MariaDB utilisent les API d'application compatibles Flash Fusion-io dans les versions les plus récentes de leurs bases de données, bien que pour les besoins de cette comparaison, nous testons chaque appareil dans leurs modes de stockage de blocs "hérités".

Au moment de cet examen, nous avons récemment mis à niveau le Lenovo ThinkServer RD630 utilisé dans les tests Sysbench de deux processeurs Intel E5-2650 à deux processeurs E5-2690, ce qui fausse légèrement les données de performances par rapport aux comparables historiques. Nous avons inclus les données à titre de référence et procéderons à une nouvelle analyse comparative des SSD pour une comparaison appropriée.

Le Samsung 845DC EVO est resté proche du sommet des classements tout au long du benchmark MySQL avec 1,333 32 transactions par seconde à une charge de travail de XNUMX threads. 

L' Samsung 845DC EVO a montré une grande résultats de latence moyenne pendant le benchmark MySQL.

Dans notre pire scénario de latence MySQL, le Samsung 845DC EVO classé deuxième place au classement général.

Protocole de test Microsoft SQL Server OLTP de StorageReview 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. Notre protocole SQL Server utilise une base de données SQL Server de 685 Go (échelle 3,000 30,000) et mesure les performances transactionnelles et la latence avec une charge de XNUMX XNUMX VU.

Dans notre test SQL Server, le Samsung 845DC EVO est arrivé à la 5e place, il a suivi le rythme des autres modèles haut de gamme du classement. Mais dans le test SQL Server, le TPS est moins un problème, c'est à quelle vitesse vous les livrez. 

En nous concentrant sur la latence moyenne globale, le Samsung 845DC traîne un peu plus loin du haut du peloton (bien que toujours proche) ; cependant, les SSD ci-dessous montrent un énorme bond en termes de latence. C'est un gros problème pour Samsung, car bon nombre des disques qu'il suit de près sont des SSD MLC hautes performances.

Analyse synthétique de la charge de travail

Nos protocoles de référence synthétiques chacun commence par préconditionner le stockage cible dans un état stable avec la même charge de travail qui sera utilisée pour tester le périphérique. Le processus de préconditionnement utilise une lourde charge de 16 threads avec 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 appareil comparé est ensuite testé sur plusieurs profils de profondeur de thread/file d'attente pour montrer les performances en cas d'utilisation légère et intensive. Notre analyse synthétique de la charge de travail pour le Samsung 845DC utilise des profils 4k et 8k qui sont largement utilisés dans les spécifications et les références des fabricants.

  • Profil 4k
    • 100 % de lecture et 100 % d'écriture
  • Profil 8K
    • 70 % de lecture, 30 % d'écriture
    • 100% 8K

Au cours du processus de préconditionnement, le Samsung 845DC a montré d'excellents résultats au départ, mais s'est effilé depuis le haut du peloton alors qu'il s'approchait d'un état stable proche de 15,750 XNUMX IOPS.

L' Samsung 845DC effectué au milieu du peloton pendant la latence moyenne de préconditionnement 4k. Le Micron M500DC a montré les meilleurs résultats.

Le Samsung 845DC a maintenu ses valeurs de latence maximales près du haut du peloton pendant le préconditionnement 4k, se terminant juste derrière le Micron P400m 200 Go.

Nos résultats d'écart type du processus de préconditionnement 4k démontrent que le Samsung 845DC continue d'être performant avec des transferts 4k aléatoires, qui ont approché la barre des 8.3 ms à un rythme très régulier avec très peu de pics en cours de route.

Au cours de la première référence synthétique 4k, le Samsung 845DC a pu se vanter d'un rendement supérieur de 74,253 15,507 IOPS pour les opérations de lecture et d'un placement moindre de XNUMX XNUMX IOPS pour les opérations d'écriture.

Les résultats de latence moyenne pour les charges de travail 4k étaient excellents pour le SSD Samsung 845DC, avec une lecture moyenne très faible de 16.5 ms et une écriture moyenne de 3.4 ms, qui occupaient respectivement la première et la deuxième place.

La latence de lecture maximale enregistrée lors de la référence 4k du Samsung 845DC était la plus performante en termes de latence de lecture et d'écriture à 3.44 ms et 16.5 ms respectivement.

Le calcul de l'écart type des résultats de latence 4k montre la domination continue du Samsung 845DC dans nos principaux benchmarks synthétiques 4k, même si la course a été serrée.

Notre prochaine charge de travail utilise des transferts de 8 70 avec un ratio de 30 % d'opérations de lecture et de 845 % d'opérations d'écriture. Après des performances fulgurantes en milieu de peloton, le Samsung 16DC s'est installé à la troisième place avec 16TXNUMXQ.

Dans nos tests de latence moyenne, le Samsung 845DC a approché 11 ms lors du préconditionnement pour le profil 8k 70/30.

Nos résultats de latence maximale de 8k 70/30 pendant le préconditionnement ont montré des performances stables du Samsung 845DC, terminant près du sommet du peloton à 58 ms.

Les calculs de l'écart type pendant le processus de préconditionnement 8k 70/30 montrent que le Samsung 845DC approche 5.23 ms à l'état stable, prenant la deuxième place derrière le SSD Intel DC.

Notre prochaine charge de travail utilise des transferts de 8 70 avec un ratio de 30 % d'opérations de lecture et de 845 % d'opérations d'écriture. Après une très forte performance en rafale qui a maintenu le Samsung 180DC au sommet jusqu'à environ XNUMX minutes, le lecteur s'est installé dans un ralentissement constant, qui a fini par se placer au milieu du peloton.

Notre tracé des résultats de latence moyenne pendant le processus de préconditionnement 8k 70/30 est généralement une image miroir des performances de débit pendant le préconditionnement. Le Samsung 845DC a montré de faibles rafales initiales, mais a fini par s'installer dans une augmentation constante au bout de 140 minutes.

Les résultats de latence maximale pour le Samsung 845DC lors de notre préconditionnement 8k 70/30 ont oscillé jusqu'à près de 48 ms et ont fini par avoir l'une des latences maximales les plus basses sans aucun pic majeur. 

Les calculs d'écart type pour le préconditionnement 8k 70/30 placent à nouveau le Samsung 845DC parmi les plus performants, avec une augmentation constante à seulement 5.15 ms à la fin.

Conclusion

Avec le SSD 845DC EVO, Samsung est le premier à proposer des SSD d'entreprise avec TLC NAND. Le résultat net de ce précédent est des performances extrêmement impressionnantes par rapport aux disques clients qu'il a l'intention de combattre et aux SSD d'entrée de gamme basés sur MLC plus chers. Samsung a optimisé le 845DC EVO pour les serveurs et les centres de données avec des performances soutenues en régime permanent. De plus, le Samsung 845DC EVO offre une latence extrêmement faible pour un disque de cette classe, ce qui est essentiel lorsqu'il s'agit de fournir des applications réactives. 

En examinant ses performances plus en détail, le Samsung 845DC EVO a affiché d'excellents résultats dans nos benchmarks applicatifs et synthétiques. Lors de nos tests synthétiques, le Samsung 845DC EVO était le plus performant dans nos tests de performances de lecture et d'écriture aléatoires 4K, et bien vers le haut du peloton dans notre charge de travail 8k 70/30. Dans notre benchmark MarkLogic NoSQL, le 845DC EVO basé sur TLC n'a eu aucun mal à se classer près du haut du peloton, devant certains comparables basés sur MLC. Lors de notre test SQL Server, le 845DC a également obtenu de très bons résultats, n'ayant aucun problème à rester avec les SSD MLC hautes performances. Les numéros Sysbench MySQL racontaient une histoire similaire.

En ce qui concerne les prix, Samsung propose un prix compétitif sur toutes les capacités pour sa gamme d'entreprise 845DC EVO. Bien que les prix en volume varient, le 845DC EVO devrait être le SSD d'entreprise le moins cher du marché. Samsung est en mesure d'offrir cela en partie grâce à la possession de ses propres usines NAND et de ses composants internes, ce qui lui confère un avantage substantiel sur les autres sociétés, car cela leur permet de produire un produit plus fiable à moindre coût. Le coût du disque est clairement critique car le 845DC EVO va de pair avec les disques client haut de gamme dans cet espace. Sur ce marché, l'ajout de fonctionnalités d'entreprise supplémentaires telles que la protection contre les pannes de courant et la prise en charge de l'endurance connue devrait pousser bon nombre de ces acheteurs vers le 845DC EVO. Les acheteurs d'entreprises grand public, qui n'achètent que des produits de qualité professionnelle, peuvent être plus difficiles à vendre en raison de l'incertitude entourant le TLC ; mais comme ils l'ont trouvé du côté du client, le temps aide probablement à atténuer une partie de cette préoccupation. 

Avantages

  • Des performances solides et constantes à tous les niveaux
  • Latence impressionnante par rapport aux disques d'entreprise MLC et aux SSD clients
  • Pedigree fiable
  • Prix ​​compétitif

Inconvénients

  • Manque d'antécédents de fiabilité/d'endurance 

Conclusion

Le SSD Samsung 845DC EVO est un disque d'entrée de gamme qui offre des performances constantes et une faible latence dans pratiquement toutes les catégories. Ceci, en plus de son ensemble de fonctionnalités d'entreprise et de son faible coût, en fait une option très attrayante pour les centres de données à lecture intensive qui cherchent à fournir des applications de manière fiable avec le coût total de possession le plus bas possible.

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