Samsung PM1735 SSD レビュー

サムスンは2019年秋に、PCIe Gen4エンタープライズSSDファミリーの約20種類のバージョンを発表しました。PM1733とPM1735は、Gen4が提供するスループットを最大限に活用するように設計されています。サーバーベンダーがAMDおよびIntelベースのサーバー製品全体にGen4ポートを搭載するようになったため、これらのSSDはついに大量市場に投入されるようになりました。PM1733は1日あたり1回のドライブ書き込みモデルですが、PM1735は1日あたり3回のドライブ書き込みが可能です。このレビューでは、3.2TB容量のHPE PM1735バリアント（HPE P16499-B21）を取り上げます。

サムスン PM1735 と PM1733

前述したように、PM1733 は耐久性の点で PM1735 と大きく異なります。つまり、前者は 1 DWPD (3 日あたりのドライブ書き込み数) と見積もられますが、後者はこの数値を 3,800 倍の 1735 DWPD とします。どちらのドライブも同じシーケンシャル書き込み速度と見積もられています (たとえば、最大容量モデルの場合は 8,000MB/秒)。ただし、読み取りアクティビティは少し異なります。PM12.8 は、3.2TB、6.4TB、および 7,000TB モデルで潜在的な 1733MB/s を提供しますが、PMXNUMX のすべてのモデルでは XNUMXMB/s です。

また、ほとんどのサーバー ベンダーでは、SSD にはベンダー (この場合は HPE など) に固有のファームウェアが搭載されていることにも注意してください。これらのドライブは OEM を対象としているため、一般に小売店で入手できない場合もあります。 Samsung は 1.3 DWPD PM9A3 を小売店向けに提供しています。 PM9A3 は、M.2、U.2、E1.L、E1.S などのさまざまなフォーム ファクターで提供されるシングル ポート データセンター ドライブです。

サムスン PM1735 仕様

製品番号 (SKU)	P16499-B21
生涯書き込み	17,520TB
耐久性 DWPD (1 日あたりのドライブ書き込み数)	3
IOPSを読む	ランダム読み取り IOPS (4KiB、Q=16): 180,000 最大ランダム読み取り IOPS (4KiB): 950,000@Q256
IOPSを書き込む	ランダム書き込み IOPS (4KiB、Q=16) 350,000 最大ランダム書き込み IOPS (4KiB) 350,000@Q16
電力（ワット）	14
高さ	15 mm
プラグタイプ	ホットプラグ可能
保証	標準の 3/0/0 保証

サムスン PM1735 のパフォーマンス

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。

HPE PM1735 は U.3-ONLY バージョンで提供されるため、HPE ProLiant DL365 Gen10 Plus サーバー内でテストしました。

HPE ProLiant DL365 Gen10 Plus 構成:

• 2 x 7713 AMD Epyc Gen 3 CPU (64 コア、2GHz)
• 16×16GB DDR4 3200MHz
• 1 x HPE Samsung PM1735 3.2GB U.3 Gen4 SSD
• ESXi 7.0u1

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。HPE/Samsung PM1735のベンチマークには、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パフォーマンスが含まれています。アプリケーションワークロードについては、比較対象となる各ドライブで、同一構成のVMを4台実行します。PM1735はU.3専用モデルであるため、HPE DL365 Gen10 Plusでテストしましたが、他のモデルはLenovo ThinkSystem SR635でテストしました。

SQLサーバーのパフォーマンス

各 SQL Server VM は、ブート用の 100 GB ボリュームとデータベースおよびログ ファイル用の 500 GB ボリュームの 8 つの vDisk で構成されています。システム リソースの観点から、各 VM に 64 つの vCPU、XNUMX GB の DRAM を構成し、LSI Logic SAS SCSI コントローラーを活用しました。以前にテストした Sysbench ワークロードはストレージ I/O と容量の両方でプラットフォームを飽和させましたが、SQL テストではレイテンシーのパフォーマンスを調べています。

このテストでは、Windows Server 2012 R2 ゲスト VM 上で動作する SQL Server 2014 を使用し、Quest の Benchmark Factory for Databases で負荷をかけます。StorageReview のMicrosoft SQL Server OLTP テスト プロトコルでは、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ある Transaction Processing Performance Council の Benchmark C (TPC-C) の最新ドラフトを採用しています。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。こ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がかかった状態でトランザクションのパフォーマンスとレイテンシを測定します。

SQL Server テスト構成 (VM ごと)

• Windows Serverの2012 R2
• ストレージ フットプリント: 600GB 割り当て、500GB 使用
• SQL Serverの2014

• • データベースのサイズ: 1,500 スケール
  • 仮想クライアント負荷: 15,000
  • RAMバッファ: 48GB

• テスト時間: 3 時間

• • 2.5時間のプレコンディショニング
  • 30 分のサンプル期間

SQL Server トランザクション ベンチマークの場合、PM1735 は 12,625.56 TPS の Kioxia ドライブのすぐ後ろに配置されました。

SQL Server の平均遅延では、PM1735 の平均遅延は 11.25 ミリ秒で、これは Kioxia ドライブの XNUMX 倍でした。

システムベンチのパフォーマンス

次のアプリケーションベンチマークは、 SysBenchを使用して測定されるPercona MySQL OLTPデータベースで構成されています。このテストでは、平均TPS（1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99パーセンタイルレイテンシも測定されます。

各Sysbench VMは、3つのvDiskで構成されています。1つはブート用（約92GB）、1つは構築済みデータベース用（約447GB）、そして3つ目はテスト対象データベース用（270GB）です。システムリソースの観点から、各VMには8つのvCPU、60GBのDRAMを搭載し、LSI Logic SAS SCSIコントローラを活用しました。

Sysbench テスト構成 (VM ごと)

• CentOS 6.3 64 ビット

• Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1

• • データベーステーブル: 100
  • データベースのサイズ: 10,000,000
  • データベーススレッド: 32
  • RAMバッファ: 24GB

• テスト時間: 3 時間

• • 2 スレッドのプリコンディショニングに 32 時間
  • 1時間 32スレッド

Sysbench のトランザクション ベンチマークを見ると、PM1735 は 7,869.21 TPS で、キオクシア ドライブのかなり後ろに位置しています。

Sysbench の平均遅延では、PM1735 は 16.26 ミリ秒を記録し、これは XNUMX つのキオクシア ドライブのすぐ後ろにありました。

最悪のシナリオの遅延 (99 パーセンタイル) では、PM1735 は 28.90 ミリ秒を示し、Kioxia CM6 ドライブと CD6 ドライブの間に位置しました。

VDBench ワークロード分析

ストレージ デバイスのベンチマークに関しては、アプリケーション テストが最適であり、総合テストは 2 番目になります。実際のワークロードを完全に表現しているわけではありませんが、合成テストは、競合ソリューション間での完全な比較を容易にする再現性係数を備えたストレージ デバイスのベースラインを確立するのに役立ちます。これらのワークロードは、「4 コーナー」テスト、一般的なデータベース転送サイズ テスト、さまざまな VDI 環境からのトレース キャプチャに至るまで、さまざまなテスト プロファイルを提供します。

これらのテストはすべて、スクリプト エンジンを備えた共通の vdBench ワークロード ジェネレーターを利用して、大規模なコンピューティング テスト クラスターの結果を自動化して取得します。これにより、フラッシュ アレイや個々のストレージ デバイスを含む幅広いストレージ デバイスにわたって同じワークロードを繰り返すことができます。これらのベンチマークのテスト プロセスでは、ドライブの表面全体にデータを埋めてから、ドライブ容量の 25% に相当するドライブ セクションを分割して、ドライブがアプリケーションのワークロードにどのように応答するかをシミュレートします。これは、ドライブを 100% 使用して定常状態にするフル エントロピー テストとは異なります。結果として、これらの数値は、より高い持続的な書き込み速度を反映することになります。

プロフィール：

• 4K ランダム読み取り: 100% 読み取り、128 スレッド、0 ～ 120% iorate
• 4K ランダム書き込み: 100% 書き込み、128 スレッド、0 ～ 120% iorate
• 4K ランダム読み取り (高負荷): 100% 読み取り、512 スレッド、0 ～ 120% の iorate
• 4K ランダム書き込み (高負荷): 100% 書き込み、512 スレッド、0 ～ 120% iorate
• 64K シーケンシャル読み取り: 100% 読み取り、32 スレッド、0 ～ 120% の iorate
• 64K シーケンシャル書き込み: 100% 書き込み、16 スレッド、0 ～ 120% iorate
• 64K シーケンシャル読み取り (高負荷): 100% 読み取り、64 スレッド、0 ～ 120% の iorate
• 64K シーケンシャル書き込み (高負荷): 100% 書き込み、64 スレッド、0 ～ 120% の iorate
• 合成データベース: SQL および Oracle
• VDI フル クローンおよびリンク クローン トレース

比較対象:

• キオクシアCD6
• キオクシア CM6

最初の VDBench ワークロード分析であるランダム 4K 読み取りでは、PM1735 は Kioxia ドライブと比較してパフォーマンスが低く、高負荷下で 631,959,288 μs のレイテンシーでピーク時にわずか 800.7 IOPS にとどまりました。通常の負荷では、ピーク パフォーマンスが 400K をわずかに超え、319.6 ミリ秒を示しました。これにより、ドライブはリーダーに大きく遅れをとりました。

ランダム 4K 書き込みでは、Samsung ドライブがキオクシア ドライブに次いで良好なパフォーマンスを示しました。高負荷下では、PM1735 はわずかなスパイクの前に 195,953μs のレイテンシーで 2,605 IOPS でピークに達しました。通常の負荷では、レイテンシー 227,664 ミリ秒で 557.6 IOPS を記録しました。

シーケンシャル ワークロードでも同様のことがわかり、PM1735 は 64K 読み取りで再び遅れをとり、わずか 75,598μs のレイテンシで 4.72 IOPS (または 761.7GB/s) のピーク スコアを記録し、その後パフォーマンスが大幅に低下しました (最終的には 3.9GB/s に達しました)。 s）。通常の負荷の場合、PM1735 は 59,915µs のレイテンシーで 3.74 IOPS または 532.8GB/s でピークに達しました。

64K 書き込みでは、PM1735 は約 35,160μs のレイテンシで 2.3K IOPS または 445GB/s のピーク パフォーマンスを示しました。高負荷 64K シーケンシャル書き込みでは、PM1735 は 33,643ms の遅延で約 2.1 IOPS または 1.88GB/s を達成しました。

次のテスト セットは、SQL ワークロード、SQL、SQL 90-10、および SQL 80-20 です。 SQL から始めて、Samsung PM1735 は最終的に Kioxia CD6 ドライブのすぐ隣となり、レイテンシー 241,721 μs でピーク 131 IOPS を達成しました。

SQL 90-10 では、PM1735 は再び CD6 と同様のピーク パフォーマンスを示し、レイテンシ 241,804μs で 130.8 IOPS のピーク パフォーマンスを示しました。

SQL 80-20 では、結果はもう少し広がり、PM1735 は 3 位にわずかに戻りました。^rd ピークパフォーマンスは 225,753 IOPS 139.7µs です。

次に、Oracle ワークロード、Oracle、Oracle 90-10、Oracle 80-20 です。 Oracle から始めて、PM1735 は 229,702μs のレイテンシで 155.1 IOPS のピーク パフォーマンスを示し、Kioxia ドライブにわずかに遅れをとりました。

Oracle 90-10 では、PM1735 は最終的に、わずか 6μs の遅延で 199,587 IOPS のピーク パフォーマンスを発揮し、キオクシア ドライブの 109 つを上回り XNUMX 位 (CMXNUMX のすぐ後ろ) にランクインしました。

PM1735 は、80μs の低遅延でピーク 20 IOPS を達成し、Oracle 197,236-110.1 で再び XNUMX 位になりました。

次に、VDI クローン テスト (完全およびリンク) に切り替えました。 VDI フル クローンでは、Samsung ドライブがすべてのカテゴリで上位にランクされました。最初は (FC) ブートで、PM1735 のピークは 110,816 IOPS、レイテンシは 313.4µs でした。

VDI FC の初期ログインでは、PM1735 は Kioxia ドライブに大きく及ばず、ピーク パフォーマンスはわずか 51,903 IOPS、遅延は 571.8μs (パフォーマンスがさらに急上昇するまで) でした。

VDI FC Monday Login ベンチマークでは、PM1735 が 68,023 IOPS のピーク パフォーマンス、230 μs の遅延で Koxia ドライブにわずかに近づいていることがわかりました。

VDI リンク クローン (LC) ブートでは、PM1735 が再び大幅に回復し、レイテンシ 78,481 μs で 202 IOPS のピーク スコアを達成しました。

VDI LC の初期ログインでは、PM1735 は実際に Kioxia ドライブよりもはるかに早く終了し、遅延 50μs でピーク 159.4K IOPS に達し、その後若干低下しました。

最後に、VDI LC Monday Login では、PM1735 がパックの最下位に戻り、ピーク スコアは 55,088 IOPS、遅延は 285.1μs でした。

結論

Samsung PM1735 は、要求の厳しいエンタープライズ ワークロード向けに設計された PCIe Gen4 SSD です。 3 DWPD の耐久性と、読み取り 8GB/秒、書き込み 3.8GB/秒のパフォーマンス プロファイルを備えているため、理論上、このドライブはこの用途に適しているように見えます。これが、HPE が最新の Gen4 対応サーバーに HPE P16499-B21 部品番号としてこれを含めている大きな理由です。ちなみに、サーバー ベンダーはコンポーネントを複数調達しているため、その部品番号には、「高性能混合用途 SFF」カテゴリの KIOXIA CM6 と Intel P4610 も含まれています。

パフォーマンスを向上させるために、新しい Samsung ドライブをアプリケーション ワークロード分析と VDBench という通常の難題にさらしました。さらに、以前に公開した KIOXIA ドライブのレビューと同様に、VDBench は高負荷に対応できるように設計されているため、さらに負荷を高めるために、VDBench で高負荷テストを追加しました。

アプリケーション ワークロード分析テストでは、SQL Server と Sysbench を実行しました。 SQL Server を使用した場合、PM1735 の TPS と平均レイテンシは 12,625.56 ミリ秒と 11.25 ミリ秒で、どちらもリーダーボードの最下位近くでした。 Sysbench では、7,869.21 TPS (KIOXIA ドライブを大きく下回っていました)、平均遅延 16.26 ミリ秒、最悪のシナリオの遅延 28.90 ミリ秒を記録しました。

VDBench では、Samsung ドライブは非常に苦戦しました。基本的なハイライトには、400K 読み取りで 4K 強、632K 読み取り高負荷で 4K IOPS、228K 書き込みで 4K IOPS、196K 書き込み高負荷で 4K IOPS、1.55K 読み取りで 64GB/秒、2.47K 読み取り高負荷で 64GB/秒、 2.3K 書き込みで 64GB/秒、2.1K 書き込み高負荷で 64GB/秒。 SQL のピークは 242K IOPS、SQL 242 ～ 90 では 10K IOPS、SQL 226 ～ 80 では 20K IOPS でした。

Oracle は、230 IOPS、Oracle 200-90 で 10 IOPS、Oracle 197-80 で 20 IOPS のピークを提供しました。 VDI FC では、ブート時に 111K IOPS、初回ログインで 52K IOPS、月曜日のログインで 68K IOPS が得られました。 VDI LC では、ブート時 78 IOPS、初回ログイン 50 IOPS、月曜日のログイン 55 IOPS が発生しました。これらのワークロードでは、テストした他のモデルは追加のワークロードの増加を容易に吸収できましたが、Samsung PM1735 は行き詰まりました。

最終的に、Gen4 への移行により、エンタープライズ SSD ベンダーには多くのパフォーマンスの機会が与えられました。 PM1735 はいくつかの部分ではそれなりにうまくいきましたが、パフォーマンス プロファイルはかなり不均一になりました。ただし、実際の使用例では、その使用元のハードウェアによっては気付かない可能性があります。これは、ワークロードがデータベース主導型であり、ドライブが正常であった場合に特に当てはまります。しかし、HPE プラットフォームでドライブを選択できることを考えると、CM6 がより良い選択肢であることは明らかです。