Samsung PM1725 SSD レビュー

by マーク・キッド on 2017 年 2 月 23 日

Enterprise ◇ SSD

Samsungは、エンタープライズ市場とコンシューマー市場の両方で、フラッシュベースのストレージにおけるイノベーターとしての地位を確立することに成功しました。たとえば、プロシューマー向けのSamsung 960 Pro M.2 NVMe SSDは、最近、当社のコンシューマー向けSSDベンチマークのシーケンシャルパフォーマンス記録を更新し、市場に出回っているM.2ドライブの中で最大の容量を達成しました。2年半前、SamsungはXS1715でエンタープライズ向けNVMe SSDを市場に初めて投入し、2015年までエンタープライズ向けNVMe SSDの中で圧倒的な地位を維持しました。そのため、私たちはSamsungのXS1715の後継機種であるPM1725 NVMe PCIe SSDのベンチマークを開始することに興奮していました。

2013 年に Samsung が XS1715 を発表したとき、同社はエンタープライズアプリケーション向けに NVMe SSD を提供した最初のベンダーとして話題になりました。 XS1715 が 2014 年に一般提供開始されたとき、そのパフォーマンスは新しいフォームファクターの約束どおりに実現されました。 Dell や HPE などの主要なサーバーベンダーは、新しい XS1715 の推奨構成をすぐに提供しました。これが、他のエンタープライズ SSD ベンダーが独自の NVMe ストレージを展開し始めたにもかかわらず、ドライブがこれほど持続力を持っていた理由の XNUMX つでした。

これまでのところ、PM1725 の展開は、有名な前モデルに比べて控えめなものでした。オンラインでの存在感に関して、Samsung は、PM1725 がアドオンカードとして導入されるユースケースに向けたデータシートとその他の情報を提供しています。レビューを進めると、PM1725 は Samsung の垂直 NAND (V-NAND) フラッシュテクノロジーを使用しており、ドライブは 5 年間にわたって 5 日あたり 1725 回のドライブ書き込みに耐えられると評価されていることがわかりました。 Samsung は社内ベンチマークの完全な結果を公表していませんが、PMXNUMX は他のベンダーの競合製品よりもランダム読み取りパフォーマンスが優れていたと報告しています。

このレビューでは、PM1725 がその前モデル (XS1715) や他のベンダーの NVMe SSD 製品とどのように比較されるかを詳しく説明します。私たちは、そのフォームファクターで利用可能な最大容量である 2.5 TB モデルの 3.2 インチバージョンのドライブのパフォーマンスをプロファイリングする機会がありました。 HHHL フォームファクタは、最大 6.4 TB のサイズで利用可能です。

Samsung PM1725 NVMe SSD の仕様

フォームファクタ: 2.5インチ
- 容量オプション: 800GB、1.6TB、3.2TB
- ホストインターフェイス: PCIe Gen3 x4
- シーケンシャル読み取り: 最大 3,100 MB/秒
- シーケンシャル書き込み: 最大 2,000 MB/秒
- ランダム読み取り: 最大 750,000 IOPS
- ランダム書き込み: 最大 120,000 IOPS
- MTBF：2,000,000時間
- 消費電力 (アクティブ/アイドル): 25W/7W
- 耐久力: 5 DWPD
- ウーバー: 1^10 分の 17
- 外形寸法: 69 x 100 x 14 mm
- 重量：140グラム
フォームファクタ: HHHL
- 容量オプション: 3.2TB、6.4TB
- ホストインターフェイス: PCIe Gen3 x8
- シーケンシャル読み取り: 最大 6,000 MB/秒
- シーケンシャル書き込み: 最大 2,000 MB/秒
- ランダム読み取り: 最大 1,000,000 IOPS
- ランダム書き込み: 最大 120,000 IOPS
- MTBF：2,000,000時間
- 消費電力 (アクティブ/アイドル): 25W/7W
- 耐久力: 5 DWPD
- ウーバー: 1^10 分の 17
- 外形寸法: 69 x 100 x 14 mm
- 重量：210グラム

ビルドとデザイン

当社の Samsung PM1725 レビューユニットは、SFF-2.5 コネクタを備えた 8639 インチ NVMe フォームファクタを使用しています。

PM1725 には、電力損失保護システムの一部としてタンタルコンデンサが組み込まれています。電力損失が発生した場合、コンデンサは、現在 DRAM にキャッシュされているデータをフラッシュするために書き込むのに十分なエネルギーを提供します。

テストの背景と比較対象

StorageReviewのエンタープライズテストラボは、実際の導入環境で管理者が遭遇する状況に匹敵する環境で、エンタープライズストレージデバイスのベンチマークテストを実施するための柔軟なアーキテクチャを提供します。このエンタープライズテストラボには、さまざまなサーバー、ネットワーク機器、電源調整装置、その他のネットワークインフラストラクチャが組み込まれており、当社のスタッフが実際の使用環境に近い状況を作り出し、レビュー中にパフォーマンスを正確に評価することができます。

ラボ環境とプロトコルに関するこれらの詳細情報をレビューに盛り込むことで、IT担当者やストレージ調達担当者が、当社が以下の結果を達成した条件を理解できるようにしています。当社のレビューは、テスト対象機器のメーカーから報酬を受け取ったり、メーカーの監督を受けたりすることはありません。StorageReviewエンタープライズテストラボの詳細およびネットワーク機能の概要については、それぞれのページをご覧ください。

このレビューで比較可能なドライブ:

アプリケーションのワークロード分析

エンタープライズストレージデバイスのパフォーマンス特性を理解するためには、実際の運用環境におけるインフラストラクチャとアプリケーションワークロードをモデル化することが不可欠です。そこで、Samsung PM1725の最初のベンチマークとして、SysBenchによるMySQL OLTPパフォーマンスと、 TCP-CワークロードをシミュレートしたMicrosoft SQL Server OLTPパフォーマンスを測定しました。アプリケーションワークロードについては、各ドライブ上で同一構成の仮想マシンを2～4台実行します。

StorageReviewのMicrosoft SQL Server OLTPテストプロトコルでは、トランザクション処理パフォーマンス評議会（TPPC）のベンチマークC（TPC-C）の最新ドラフトを採用しています。TPC-Cは、複雑なアプリケーション環境で発生するアクティビティをシミュレートするオンライン・トランザクション処理ベンチマークです。TPC-Cベンチマークは、合成パフォーマンスベンチマークよりも、データベース環境におけるストレージインフラストラクチャのパフォーマンスの強みとボトルネックをより正確に評価できます。今回のレビューで使用するSQL Server VMの各インスタンスは、333GB（1,500スケール）のSQL Serverデータベースを使用し、15,000人の仮想ユーザーの負荷下でトランザクションパフォーマンスとレイテンシを測定します。

SQL Server のパフォーマンスベンチマーク中に、このパフォーマンスクラスのストレージが利用可能な帯域幅を飽和させるのが一般的であるため、高速ストレージデバイスは多くの場合、同様のパフォーマンスを達成します。 Samsung PM1725 は、同等の製品と同様のパフォーマンスを発揮しましたが、同製品の中で最も低いパフォーマンスに達し、XS1715 よりもわずかにスコアが低かったです。

PM1725 の SQL Server の平均遅延時間は、比較対象製品の中で最悪で、平均 57.8 ミリ秒で、最上位の HGST SN100 の平均遅延時間の XNUMX 倍以上でした。

次のアプリケーションベンチマークは、SysBench 経由で測定される Percona MySQL OLTP データベースで構成されます。このテストでは、平均 TPS (99 秒あたりのトランザクション数)、平均レイテンシ、および平均 XNUMX パーセンタイルレイテンシを測定します。 Percona と MariaDB は、データベースの最新リリースで Fusion-io フラッシュ対応アプリケーション API を使用しています。ただし、この比較の目的で、各デバイスを「レガシー」ブロックストレージモードでテストします。

Samsung PM1725 は、Percona MySQL ベンチマークプロトコルでも苦戦し、合計 TPS スコアは 4,385 で、比較可能な製品の中で Samsung XS1715 を上回っただけでした。

MySQL ベンチマーク中の PM1725 の平均レイテンシの結果は、そのスループットパフォーマンスを反映しています。 PM28.52 は 1725 ミリ秒で、前世代の Samsung XS1715 よりも速かっただけです。

Sysbench からの最悪の場合の MySQL レイテンシの結果をプロットすると、PM1725 が Memblaze PBlaze 4 よりも優れていることがわかります。ただし、この点での結果は、より最近の NVMe SSD の同等品と比較すると目立ったものではありませんでした。

エンタープライズ総合ワークロード分析

フラッシュストレージのパフォーマンスは、ワークロードに応じて変化するため、ベンチマークの精度を確保するには、 fioの合成ベンチマークを実行する前に、必ずフラッシュストレージを事前調整する必要があります。比較対象となる各ドライブは、16スレッドの高負荷と、スレッドあたり16の未処理キューによって、定常状態に事前調整されます。

プレコンディショニングおよび一次定常状態テスト:

スループット (読み取り+書き込み IOPS 合計)
平均レイテンシ (読み取りと書き込みのレイテンシを合わせて平均)
最大遅延 (ピーク読み取りまたは書き込み遅延)
レイテンシの標準偏差 (読み取りと書き込みの標準偏差を合わせて平均)

プリコンディショニングが完了すると、各デバイスは複数のスレッド/キューの深さプロファイルにわたって一定の間隔でテストされ、軽い使用状況と重い使用状況でのパフォーマンスが示されます。 Samsung 1725PM の合成ワークロード分析では、メーカーの仕様やベンチマークで広く使用されている 100 つのプロファイルを使用します。合成ワークロードは、本番環境のワークロードで見られるアクティビティを XNUMX% 表すことはなく、ある意味、現実世界では発生しないシナリオのドライブを不正確に表現していることを考慮することが重要です。

4K
- 100% 読み取りおよび 100% 書き込み
8K
- 70% 読み取り/30% 書き込み

Samsung PM1725 では、4K プリコンディショニング中の 4 分経過後に、1725K 書き込みパフォーマンスのピーク「バースト」期間が発生しました。このパフォーマンス向上期間中、PM1715 は XNUMX 位の書き込みパフォーマンスを維持し、最後から XNUMX 番目、つまり XSXNUMX のスループットをわずかに上回りました。

PM1725 のプリコンディショニングバースト期間は、4K 100% 書き込みワークロードの平均レイテンシのグラフにも反映されています。バースト期間が終了すると、PM1725 のレイテンシーは最終的に約 2.15 ミリ秒まで増加しましたが、これは Samsung XS1715 よりも速いだけでした。

4K プリコンディショニングの初期段階で、PM1725 のレイテンシは最初に 56.8 ミリ秒に急上昇し、次に 817.2 ミリ秒に急上昇しました。これは、同等の製品の中ではるかに異常値です。これらの問題の後、PM1725 は、測定した最高の最大レイテンシー値を維持しました。

4K プリコンディショニングのプロットされた標準偏差の結果は、PM1725 の書き込みレイテンシの結果がかなり一貫していることを示す前の早い段階でレイテンシの問題を強調しています。ただし、他の最近のエンタープライズ NVMe SSD と比較すると、それほど優れたものではありません。

プレコンディショニングの後、持続的な 4K 100% 読み取りおよび書き込みワークロードで比較可能な各ドライブを測定しました。 Samsung PM1725 は読み取りパフォーマンスの点で優れており、このクラスのドライブで測定した最高の 2600K 読み取りパフォーマンスで Huawei ES3 v4 を上回りました。 PM1725 の書き込みスループットは 116,289IOPS で、XS1715 を上回って最後から XNUMX 番目になりました。

4K 読み取りオペレーションの平均レイテンシの点では、Samsung PM1725 が Huawei ES3600 v3 を上回り、同等の製品の中で最高の結果を達成しました。ただし、書き込みレイテンシは XS1715 に次いで XNUMX 番目に高くなります。

最大 4K レイテンシの点で、PM1725 は他の製品と比べて非常に優れたパフォーマンスを発揮しました。最大読み取りレイテンシは 2.3 ミリ秒で 17.0 番目に低く、最大書き込みレイテンシは同等の製品の中で最も低い XNUMX ミリ秒でした。

PM1725 の 4K 読み取りレイテンシの標準偏差を計算すると、このドライブは再び 04 ミリ秒で、東芝 PX0.073P の先頭に位置しました。

次のワークロードでは、読み取りオペレーション 8%、書き込みオペレーション 70% の比率で 30K 転送を使用します。 4K 合成ベンチマークと同様に、メインベンチマークに切り替える前に、プレコンディショニングの結果から始めます。 Samsung PM1725 のバーストパフォーマンスの期間は、8K 70/30 のプリコンディショニング中に明らかであり、PM1725 は他の同等の製品を大きく上回る 315,518IOPS に達しました。プリコンディショニングの終了までに、PM1725 は Intel P3700 と XNUMX 番目に低いスループットでデッドヒートに落ち着きました。

プリコンディショニングの開始時に、PM1725 は同等の製品の中で最も高い平均レイテンシを記録しました。この状況は、ワークロードがかかった最初の数分間で逆転し、最終的に PM1725 は、最高のパフォーマンスが得られた期間中に、他の同等のドライブをすべて上回りました。プリコンディショニングがさらに進むと、PM1725 は再び Intel P3700 と XNUMX 番目に高い平均レイテンシで僅差のタイに戻りました。

Samsung PM1725 は、8K 30/70 プリコンディショニング中に、同等の製品の中で最も劇的な遅延のスパイクを経験しましたが、これらのスパイクは、PM1725 がスループットの点で他の製品を上回っていた期間中に発生しました。 1725 時間経過後、PMXNUMX コントローラーは最大遅延をより適切に管理できるようになり、ピークの減少とピーク発生時の値の低下に反映されました。

8K 70/30 プリコンディショニングワークロードの標準偏差の計算は、測定した最大レイテンシの結果が外れ値ではなかったことを反映しています。 PM1725 は、比較対象の中で全体的な待ち時間の一貫性が最も低く、プロトコルの最初の XNUMX 時間でより顕著なスパイクが見られました。

プレコンディショニングプロセスが完了したら、Samsung PM1725 の 8K 70/30 パフォーマンスを、さまざまなワークロード強度における同等のパフォーマンスと比較しました。スループットの点では、PM1725 は常に Samsung XS1715 および Memblaze PBlaze4 を上回っていましたが、それ以外はパックの中位に留まりました。

1725K 8/70 ベンチマーク中に PM30 について記録した平均レイテンシは、このクラスのドライブとしては典型的なものでしたが、エンタープライズ NVMe SSD のフロントランナーのいずれにも勝るものではありませんでした。

このベンチマークのプレコンディショニング中とは異なり、PM1725 はメインの 8K 70/30 テスト中の最大レイテンシの点で非常に優れたパフォーマンスを示しました。 PM1725 と東芝 PX04P は、ワークロード強度の変動全体にわたって互角の状態を維持しましたが、16T/16Q ワークロードではどちらも 16 ミリ秒近くに達しました。

プレコンディショニング中に確認したように、メインの 8K 70/30 ベンチマークの標準偏差の結果は、PM1725 が同等のベンチマークよりも一貫したレイテンシを達成していないことを示しています。プレコンディショニング中とは異なりますが、PM1725 は一般的に Samsung XS1715 の標準偏差の結果を改善しました。

結論

サムスンのSATAベースのPM863やSM863 （プロシューマー向けの Samsung 960 Pro M.2 NVMe SSDは言うまでもない）といった最近の成功を受けて、同社の新しいエンタープライズ向けNVMe製品には大きな期待を寄せていた。サムスンのPM1725は、輝かしいフラッシュストレージの伝統を受け継ぐ最新製品の一つだが、サムスンはPM1725を、先行するXS1715を含む他のSSD製品ほど熱心に宣伝してはいない。

StorageReview Enterprise Test Lab のエンタープライズ SSD 向けベンチマークプロトコルで PM1725 をテストしたところ、それが適切に実行された NVMe フラッシュストレージデバイスであることがわかりましたが、テクノロジーや市場の限界を押し広げるものではありませんでした。 PM1725 は事実上すべての点で XS1715 よりも改善されましたが、このパフォーマンスは、同時期にリリースされた他のエンタープライズ NVMe SSD と比較すると見劣りします。最近の SSD のコツは、価格とパフォーマンスの関係を重視し、必要以上にではなく、十分なドライブを購入することです。最終的には、PM1725 の性能の上限よりも IOP あたりのコストのほうが PMXNUMX の成功を左右することになるでしょう。

メリット