Samsung PM1743 は CES 2022 で初めて発表され、最新の PCIe Gen5 インターフェイスを組み込んだ同社の初の推進力として多くの話題を呼びました。このテクノロジーの進歩により、エンタープライズ ストレージ ソリューションのパフォーマンスが大幅に向上する可能性があります。このドライブを初めて見たとき、その可能性を垣間見ることができましたが、私たちはその全機能を探索し、さまざまなエンタープライズ アプリケーション全体でその価値を評価したいと考えていました。このレビューでは、PM1743 に包括的なベンチマーク プロセスを実行しました。
パフォーマンスの面では、Gen5 PM1743 は最大 13GB/s という優れたシーケンシャル読み取り速度を実現するとされており、ランダム読み取り速度は 2.5 万 IOPS マークを超えると予想されています。これらの数値は、前世代の PM1.9 PCIe Gen1.7 ドライブと比較して、それぞれ速度が 1733 倍と 4 倍向上していることを示しています。書き込み速度も同様に驚くべきもので、シーケンシャル速度とランダム速度はそれぞれ 6.6GB/s と 250,000 IOPS と見積もられています。
同社の高度な第 1743 世代 V-NAND テクノロジーと社内コントローラーを組み合わせた PM608 は、前世代と比較して電力効率が向上しています。ワットあたり最大 1743MB/秒に達する電力効率により、PM30 は前世代ドライブに比べて消費電力が約 XNUMX% 少なくなります。これにより、これらのドライブを大規模に導入する際にサーバーやデータセンターの運用コストが大幅に削減される可能性があり、パフォーマンスとエネルギー消費の最適化を目指す企業にとって魅力的な選択肢となります。
Samsung の PM1743 は、企業の多様なニーズを満たすためのさまざまなフォーム ファクターも備えています。 1.92TB ～ 15.36TB の範囲の容量があり、従来の 2.5 インチおよび新しい 3 インチ EDSFF (E3.S) フォーム ファクタをサポートします。さらに、PM1743 は業界初のデュアル ポート サポートを備えた PCIe Gen5 SSD の XNUMX つであり、ポートの XNUMX つに障害が発生した場合でもサーバーとストレージ アレイの一貫した動作と高可用性を確保します。
Samsung は、さまざまな高度な機能を追加することで、多くの組織にとって最も重要な新しい SSD のセキュリティにも重点を置いています。これには、悪意のある脅威やデータ偽造から保護する組み込みセキュリティ プロセッサと信頼のルート (RoT) が含まれています。これらの堅牢なセキュリティ対策により、サーバー システムでのアテステーションによるセキュア ブートなどの機能が有効になり、重要なエンタープライズ アプリケーションのデータ保護が強化されます。
サムスン PM1743 仕様
| インタフェース | PCIe 5.0 (Gen5) |
| NANDタイプ | V-NAND |
| コントローラー | サムスン独自の |
| キャパシティ | 2TB、4TB、8TB、16TB |
| フォームファクタ | 2.5インチ/ EDSFF (E3.S) |
| パフォーマンス |
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| 電力効率 | 608ワットあたりXNUMXMB/秒 |
| セキュリティ |
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サムスン PM1743 のパフォーマンス
テストベッド
今回のレビューでは、E3.Sバックプレーンを搭載したDell PowerEdge R660を使用しました。これは、PCIe GEN4とU.2/U.3 SSDフォームファクタに限定されている通常のNVMeテストプラットフォームとは異なります。そのため、比較対象として7.68TBのSamsung PM9A3のみを用意しました。
Dell PowerEdge R660 (E3.S バックプレーン搭載)
このレビュー用の Dell PowerEdge R660 構成は次のとおりです。
- 2 x インテル プラチナ Xeon 8460Y CPU
- 16×16GB 4800 DDR5
- 8 x Samsung PM1743 7.68GB E3.S SSD
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を測定します。
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と60GBのDRAMを割り当て、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
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- 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
これらのベンチマークでは、次の 2 つの構成を使用しました。
- 8 VM で 1743 x PM8
- 1 VM で 1742 x PM4
1743 秒あたりの平均トランザクション数 (TPS) から始めて、Samsung PM29,086 は、13,579 つの SSD 上の 8VM と 8 つの SSD 上の 4VM でそれぞれ XNUMX TPS と XNUMX TPS を記録しました。
Sysbench の平均遅延では、8.80 ミリ秒 (8 つの VM) と 9.43 ミリ秒 (4 つの VM) に達しました。
Sysbench 99 パーセンタイルでは、Samsung PM1743 は 15.87VM と 16.59VM でそれぞれ 8 と 4 のレイテンシーを示しました。
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同一性を簡単に比較でき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設定に役立ちます。これらのワークロードは、「4 コーナー」テストや一般的なデータベース転送サイズのテストから、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、幅広いテスト 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、ドライブの 100% を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
- 16K 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
- 16K 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: 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
- 4K、8K、および 16K 70R/30W ランダム ミックス、64 スレッド、0 ～ 120% のヨウ素酸塩
- 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
最初の VDBench ワークロード分析、ランダム 4K 読み取りでは、Samsung PM1743 は 1.25μs のレイテンシで 215 万 IOPS のピーク パフォーマンスを達成しました。
4K ランダム書き込みでは、Samsung PM1743 は 732µs の遅延で 684K IOPS に達しました。
64k シーケンシャル ワークロードに切り替えると、Samsung PM1743 は 9.01GB/s (144K IOPS) でピークに達し、レイテンシは 435.9µs になりました。
シーケンシャル書き込みでは、Samsung PM1743 は 2.86µs のレイテンシで 46GB/s の書き込み (1,350K IOPS) を記録しました。
次は 16K テストです。 Samsung PM1743 は若干後退し、169μs で 2.64K IOPS (81.5GB/s) で終了しました。
Samsung PM1743 はシーケンシャル書き込み 16K で大幅に向上し、わずか 183µs で 2.85K IOPS (82.3GB/s) に達しました。
次に、70/30 4K から始まる、読み取り/書き込み混合プロファイルについて説明します。ここで、新しい PM1743 Samsung ドライブは 183μs で 168K IOPS に達し、PM9A3 Gen4 ドライブに遅れをとりました。
Samsung PM1743 は 8k 70/30 テストで安定した遅延を示し、308μs で 199.8K IOPS のピークを記録しました。
70/30 16K プロファイルでは、Samsung PM1743 は 203K IOPS、306.1µs でテストを完了しました。
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。ここで、PM1743 は、これらすべてのテストで Gen4 ドライブに大きく後れをとりました。 SQL から始めて、Samsung PM1743 は 187µs のレイテンシで 168.5K IOPS のピーク パフォーマンスを記録しました。
SQL 90-10 では、新しい Samsung ドライブは 176K のピーク パフォーマンスと 177.7µs のレイテンシを示しました。
SQL 80-20 では、Samsung PM1743 は 186μs のレイテンシで 168.4K IOPS に達し (最後にパフォーマンスが急上昇)、再び PM9A3 Gen4 ドライブにわずかに続きました。
次は Oracle ワークロード (Oracle、Oracle 90-10、および Oracle 80-20) で、PM1743 はすべてのテストで再び PM9A3 の後を追いました。一般的な Oracle ワークロードから始めて、新しい Samsung ドライブのピーク パフォーマンスは 183µs で 193.7K IOPS でした。
Oracle 90 ～ 10 を見ると、Samsung PM1743 は 123µs で 169K IOPS のピーク パフォーマンスを記録しました。
次は Oracle 80-20 で、PM1743 は 128µs で 162K IOPS のピークに達しました。
次に、VDI クローン テスト (フルおよびリンク) に切り替えました。そこでは、Samsung PM1743 が良好なパフォーマンスを示しました。 VDI フル クローン (FC) ブートの場合、ピークは 196K IOPS、遅延は 175.4µs でした。
VDI FC の初期ログイン中、PM1743 は 157µs の遅延で 180.7K IOPS に達しました。
VDI FC Monday Login を使用した Samsung PM1743 は、91μs のレイテンシで 166.6K IOPS に達し、印象的な安定したパフォーマンスを記録しました。
VDI リンク クローン (LC) ブートの場合、PM1743 は 73µs で安定した 215.5K IOPS でテストを終了しました。
VDI LC の初期ログインでは、Samsung PM1743 は安定した印象的なパフォーマンスを継続し、46μs で 163.7K IOPS のピークに達しました (ただし、最後にわずかな (見えにくい) スパイクが発生しました。
VDI LC Monday Login の場合、PM1743 が群を抜いて最高のドライブであり、レイテンシ 73μs でピーク 209.1K IOPS に達しました (ここでも直線的に安定したパフォーマンスを示しています)。
結論
Samsung PM1743 SSD は、PCIe Gen5 テクノロジーのパワーと可能性を証明しています。当社のベンチマークのすべてのカテゴリで優勝したわけではありませんが、全体的なパフォーマンスの向上、電力効率の向上、堅牢なセキュリティ機能は、今日のエンタープライズ サーバーの厳しいストレージ要件を十分に満たしています。
パフォーマンスの詳細については、1.25K ランダム読み取りで 4 万 IOPS、732K ランダム書き込みで 4K IOPS、シーケンシャル読み取りで 9.01GB/秒、シーケンシャル書き込みで 2.86GB/秒などのハイライトが挙げられます。読み取り/書き込み混合ベンチマークでは、PM1743 は 183/70 30K プロファイルで 4K IOPS に達しました (Gen4 ドライブに次ぐものでした)。
EDSFFフォームファクターのSSDは、エンタープライズ分野で徐々に普及し始めています。今回テストしたDell PowerEdge R660にはE3.Sが搭載されていましたが、 HPE Alletra 4110のようなストレージサーバーにも採用され始めており、もちろんSupermicroもこれらのドライブベイを提供するソリューションをいくつか提供しています。顧客が高性能なGen5 SSDに移行するにつれて、新しい高性能エンタープライズ向けドライブスロットの大部分はE3.S SSDに占められるようになるでしょう。
ここでレビューした PM1743 に関しては、競合他社が増えなければ、このドライブがどのような位置にあるのかを正確に理解するのは困難です。しかし、それはサムスンのエンジニアリングの功績でもあります。 Gen5 SSD は簡単ではありません。コントローラー ベンダーが複雑さと格闘しているため、業界では多くの遅れが見られます。サムスンは垂直統合されており、独自のコントローラーを持っているため、おそらくプロセスの摩擦はもう少し少ないでしょう。
いずれにせよ、PM1743A9 と比較してみると、PM3 はほとんどのワークロードで明らかに大きな進歩を遂げています。しかし、特にデータベースのワークロードなど、古いドライブの方が優れている箇所がまだいくつかあります。しかし、私たちはサムスンがこの問題を解決するだろうと推測していますが、私たちは過去に新しい技術の変化でこれを見てきました。最新のサーバー更新で Gen5 が登場したことを嬉しく思い、さらに多くの Gen5 SSD が市場に投入されたらテストする機会を歓迎します。
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