Samsung PM863 SSD レビュー

by ライル・スミス on 2015 年 8 月 21 日

Enterprise ◇ SSD

Samsung PM863 SSDシリーズは、データセンターやサーバーデータストレージのユースケースで安定したパフォーマンスを提供するように設計された、同社の最新のエンタープライズSATAドライブです。SM863と同時にリリースされたPM836は、ストリーミングサービス、コンテンツ配信ネットワーク、Webサーバー、クラウドサービスなどの読み取り集中型アプリケーションに最適ですが、SM863は書き込み集中型アプリケーション向けに設計されています。この新しいSamsungドライブは、今年2月のCESで初めて発表され、先月末にエンタープライズ企業向けにリリースされました。同社は、待望のPM863を中小企業向けにも提供開始しました。

PM863 には、アドバンスト ECC エンジンやエンドツーエンドデータ保護など、ドライブの全体的な信頼性の向上に役立ついくつかの便利なエンタープライズ機能が装備されています。これらの機能は、ドライブに表示される可能性のある不一致を検出し、プロアクティブにリアルタイムで修正します。エラー修正コードエンジン。さらに、PM863 の高度な電力損失保護アーキテクチャは、ドライブのタンタルコンデンサからの電力を利用することで、突然の電力損失が発生した場合でもデータの整合性を保護します。これにより、基本的に、DRAM にあるキャッシュされたデータを PM863 のフラッシュメモリに転送するのに十分な時間が確保されます。データセンターにとってもう 863 つの重要な要素は、たとえパフォーマンスを抑制することを意味するとしても、過熱を防ぐ能力です。 PMXNUMX には、コア温度に応じて CPU の速度を制御するダイナミックサーマルガード保護が装備されており、サーマルシャットダウンを防ぐために必要に応じてパフォーマンスが低下します。

Samsung の 3 ビット MLC V-NAND テクノロジーと高品質の社内コンポーネントを搭載した PM863 は、シーケンシャル読み取りで 520MB/s、シーケンシャル書き込みで 475MB/s を実現するといわれているため、パフォーマンスに関しても妥協はありません。 Samsung はまた、ほとんどのデータセンターに特有の高負荷環境での 24 時間 7 日の継続的な運用に耐えるように構築されており、著しく高い持続パフォーマンスと、耐用年数を通じて一貫して低い遅延を誇ることも示しています。さらに、PM863 は複数のドライブを備えた RAID 構成で組み合わせることができ、99% 以上のランダム読み取りを実現しながらパフォーマンスを大幅に向上させることができます。

Samsung PM863 SSD の容量は 120GB、240GB、480GB、960GB、1.92TB、および 3.84TB で、3 年間の保証が付いています。今回は960GBモデルをレビューします

Samsung PM863 SSD (960GB) 仕様

インターフェース：SATA 6Gb / s
シリーズ: PM863
フォームファクタ: 2.5インチ 7mm SATA
ストレージ容量：960GB
パフォーマンス：
- シーケンシャル読み取り速度: 520 MB/秒
- シーケンシャル書き込み速度: 475 MB/秒
- ランダム読み取り速度: 99,000 IOPS
- ランダム書き込み速度: 18,000 IOPS
- CAS レイテンシ: 130
コントローラー: 自社製Samsung Mercury
NAND フラッシュ: 3 ビット VNAND
トリムサポート: 確定的
RAID サポート: ○ (RAID コントローラー付き)
電気：
- 消費電力 (W): 読み取り – 2.9W、書き込み – 3.8W
- 電圧: 5V±5%
信頼性 (MTBF): 2.0 万時間
環境仕様:
- 動作温度：0°Cから70°C
- 動作湿度: 5% ～ 95%、結露しないこと
保証: 3 年/1,400 TBW

設計と構築

PM863 は、以前の Samsung SSD と同じルックアンドフィールデザインを踏襲しており、ドライブの前面に超ミニマルなデザインを採用しています。 2.5 インチ、7mm はチャコールカラーのエンクロージャと頑丈な金属構造で構成されており、頑丈な構成になっています。ドライブの中央に印刷されているのは、Samsung のロゴと白いフォントの「Solid State Drive」のテキストだけです。

Samsung SSD を裏返すと製品情報ラベルが表示され、容量やシリアル番号などの関連情報がユーザーに提供されます。さらに、側面プロファイルには 863 つのネジ穴があり、PMXNUMX を非常にシームレスに取り付けることができます。

Samsung PM863 のボンネットの下と前面中央には、Mercury コントローラーがあります。

PM863 の容量は、3 つの 90D V-NAND K8KGY7S0C-CCKXNUMX チップから得られます。

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。

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 PM863の最初の3つのベンチマークとして、 MarkLogic NoSQL Database Storage Benchmark、SysBenchによるMySQL OLTPパフォーマンス、および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。

NoSQL データベースは 200 つのデータベースノードに約 650 GB のスペースを必要とするため、MarkLogic NoSQL データベース環境には、少なくとも 24 GB の使用可能な容量を持つ 30 つの SSD のグループが必要です。私たちのプロトコルは SCST ホストを使用し、各 SSD を JBOD で提示し、データベースノードごとに 36 つを割り当てます。テストは XNUMX 回の間隔で繰り返され、合計 XNUMX ～ XNUMX 時間かかります。 MarkLogic は、各 SSD の合計平均レイテンシと間隔レイテンシを記録します。

MarkLogic NoSQL データベースベンチマークを使用した全体的な平均遅延テストでは、Samsung PM863 はわずか 2.067 ミリ秒で非常に優れたパフォーマンスを示しました。これは、863ms を誇る SM1.826 兄弟のすぐ後ろに位置しました。

MarkLogic NoSQL テストの平均レイテンシの部分に移ると、PM863 は大きなスパイクをわずかに数回示しただけで (マージ書き込みレイテンシの最大値はわずか 25 ミリ秒に達しました)、レイテンシテストの大部分は 9 ミリ秒未満で実行されました。

次のアプリケーションベンチマークは、SysBench で測定した Percona MySQL OLTP データベースです。このテストでは、2 ～ 32 スレッドの範囲で、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。Percona と MariaDB は、それぞれのデータベースの最新リリースで Fusion-io のフラッシュ対応アプリケーション API を使用していますが、この比較では、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。

863 秒あたりの平均トランザクション数のベンチマークでは、PM219 の初期 IOPS はおよそ 1,550 IOPS でしたが、最終的には端末で XNUMX を超える優れた IOPS を達成しました。これらの結果により、他の Samsung ドライブが XNUMX 位となり、テスト対象のエンタープライズ SSD のリーダーの XNUMX つにランクされました。

この結果は、Sysbench Average Latency ベンチマークに移行したときにも同様のことを物語っていました。ここで、PM863 は 9.0T で約 21.0ms ～ 32ms の範囲を記録しました。 Samsung SM863 は依然としてトップパフォーマンスであり、最高速度は 19 ミリ秒強でした。

最悪の MySQL 遅延シナリオでは、両方の Samsung ドライブが最高パフォーマンスのエンタープライズ SSD をはるかに上回っており、リーダーボードでトップの座を獲得しました。どちらもターミナル内で 38 ミリ秒をわずかに下回っていました (ただし、SM863 の方が良い結果が得られました) ）。

StorageReviewのMicrosoft SQL Server OLTPテストプロトコルは、トランザクション処理パフォーマンス評議会（Transaction Processing Performance Council）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。当社のSQL Serverプロトコルでは、685GB（3,000スケール）のSQL Serverデータベースを使用し、30,000 VUの負荷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 の出力を見ると、PM863 は 6,305.4 TPS を記録し、リーダーの 863 つに入り、3,303.3 TPS を記録した SMXNUMX の兄弟を僅差で上回りました。

30 VU での平均レイテンシの結果では、PM863 が再びリーダーボードのトップとなり、東芝 HK12.0R3 と並んで 2 ミリ秒を記録しました。これらの結果は、863 ミリ秒という驚異的な時間を測定した Samsung SM10.0 のすぐ後ろにありました。

総合的なワークロード分析

当社の合成ベンチマークプロトコルはそれぞれ、デバイスのテストに使用されるワークロードと同じワークロードを用いて、ターゲットストレージを定常状態に事前調整することから始まります。この事前調整プロセスでは、16個のスレッドによる高負荷処理を行い、各スレッドには16個の未処理キューが存在します。

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、比較対象の各デバイスが複数のスレッド/キュー深さのプロファイルにわたってテストされ、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 PM863 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 4k プロファイルと 8k プロファイルを使用します。

4Kプロファイル
- 100% 読み取りおよび 100% 書き込み
8Kプロファイル
- 70% 読み取り、30% 書き込み
- 100% 8

スループットベンチマークでは、PM863 ドライブはテストの最初の部分では 61,000 IOPS 付近を推移していましたが、最終的にベンチマークの終わりまでに 23,398 IOPS に低下し、パックの真ん中に位置しました。

平均レイテンシーに切り替えても、PM863 は 11 ミリ秒のマーク (端末では 10.9 ミリ秒) を超えることはなく、まともなパフォーマンスを維持しました。これにより、再びパックの中央に位置しました。

最大遅延ベンチマークに移ると、PM863 は遅延スパイクを示し、100 ミリ秒マークを超えたのは 103.627 回だけでした (86.6 ミリ秒)。端末によると、ドライブは XNUMX ミリ秒に達しました。

投稿された PM863 は、標準偏差テスト中も中間の結果を維持し、テストの後半段階ではレイテンシーマークが 8 ミリ秒近くを推移していました。これにより、再びリーダーボードの真ん中に浮上しました。

エンタープライズドライブの調整が完了したら、プライマリ 4K 合成ベンチマーク (16 スレッド 16 キュー 100%) を実行します。当社のスループットテストでは、PM863 は読み取り 79,825 IOPS、書き込み 22,639 IOPS という驚異的な結果を測定しました。これは、前者のアクティビティであり、XNUMX 位の SM モデルのすぐ後ろにありました。

平均レイテンシーに目を移すと、Samsung PM863 は書き込み 11.306 ミリ秒、読み取りわずか 3.206 ミリ秒で、再びリーダーの仲間入りを果たしました (これも、読み取りではクラストップの 863 ミリ秒を誇った Samsung SM960 3.203GB のすぐ後ろにあります)。

最大レイテンシの結果を見ると、中程度の一連の結果が示されました。ここで、PM863 は読み取り 26.716 ミリ秒、書き込み 105.568 ミリ秒を誇りました。読み取りで最高のパフォーマンスを発揮したドライブは東芝 HK3R2 960GB (20.125 ミリ秒) で、最高の書き込みは Micron M500DC 480GB (49.441 ミリ秒) でした。

PM863 の 4k レイテンシーの標準偏差の結果に切り替えると、PM863 の読み取りと書き込みはそれぞれ 26.716 ミリ秒と 105.568 ミリ秒でした。読み取り列のトップパフォーマンスは東芝 HK3R2 960GB で 1.597 ミリ秒でした。

次の一連の事前調整ワークロードは、8% の読み取り操作と 70% の書き込み操作の比率で 30 回の転送を使用します。スループットを見ると、PM863 はテストの最初の部分では SM モデルと互角であったため、素晴らしい初期速度を示しましたが、徐々に減少して明確な 2 位となり、最終的には端末で安定した 36,629 IOPS を達成しました。

8 台の Samsung 70 ドライブがテストのほとんどでほぼ同じ結果を示したため、30k 863/863 プリコンディショニングの平均レイテンシの計算でも同様の結果が得られました。最終的に、SM863 は端末内で 6.98 ミリ秒 (SM の 6.31 ミリ秒) で PMXNUMX を上回りました。

最大遅延ベンチマークでは、PM863 は 24.28 ミリ秒の初期ピーク遅延を記録しました。テストの残りの期間では、重大なレイテンシのスパイクは見られず、端末内での遅延はわずか 31.89 ミリ秒で、リーダーボードのトップの SM モデル (30.31 ミリ秒) のすぐ後ろにありました。

レビューの最後の事前調整テストでは、標準偏差を調べます。 PM863 ドライブはリーダーボードの中央上部に位置していますが、テストしたドライブの中で最も安定したドライブの XNUMX つでした。

次に、PM863 SSD を 8k 70/30 スループットベンチマークに掛けます。このベンチマークでは、ワークロード強度を 2 スレッドと 2 キューから最大 16 スレッドと 16 キューまで変化させます。ここで、PM863 は 13,488 IOPS ～ 36,004 IOPS という驚異的な範囲を記録し、再び SM モデルのすぐ後ろでリーダーボードのトップに位置しました。

平均遅延では、Samsung PM863 960GB は端末内でわずか 0.29 ミリ秒から 7.1 ミリ秒の範囲を記録しました。ここでのトップパフォーマンスは、当然のことながら Samsung SM863 960GB で、0.24 ミリ秒から 6.38 ミリ秒を誇りました。

8k 70/30 ワークロードの最大遅延の計算では、PM863 は 3.44T/2Q でクラス最高の 2ms を示し、端末では 39.65ms に達し、リーダーボードのトップに位置しています。

レビューの最後のベンチマークテストでは、8k 70/30 ワークロードの標準偏差を調べます。ここで、PM863 はパフォーマンスを測定し、0.37T/2Q で 2 ミリ秒、端末で 5.32 ミリ秒で XNUMX 位になりました。

結論

ストリーミングサービス、コンテンツ配信ネットワーク、Web サーバー、クラウドサービスなどの読み取り集中型のユースケースをターゲットとした、Samsung の強力でパフォーマンス重視の PM863 エンタープライズ SSD は、Samsung の 3 ビット MLC V-NAND テクノロジーと社内コンポーネントを確実に活用しています。私たちが実施したほぼすべてのベンチマークテストで優れています。 PM863 は優れたパフォーマンスを発揮するだけでなく、ドライブの信頼性を向上させる非常に便利なエンタープライズ機能を備えています。これには、エラー修正コードエンジンを使用してリアルタイムでプロアクティブに修正しながら、ドライブで発生する可能性のある不一致を検出する高度な ECC エンジンとエンドツーエンドデータ保護、およびデータを保護する高度な電力損失保護アーキテクチャが含まれます。突然の電源喪失が発生した場合でも、完全性が保たれます。新しい Samsung ドライブには、過熱を防ぐダイナミックサーマルガード保護テクノロジーも装備されています。これは、コア温度に応じて CPU の速度を制御することによって行われます。

パフォーマンスの詳細に関しては、PM863 は事実上あらゆるレベルでパフォーマンスを発揮し、常にリーダーボードのトップに位置しています。アプリケーションのパフォーマンスを見ると、PM863 は実行したすべてのシナリオでトップクラスの結果を示しました。たとえば、MarkLogic NoSQL データベースベンチマークを使用した全体の平均レイテンシテストでは、Samsung PM863 は 2.067 ミリ秒を誇り、兄弟の SM863 の 1.826 ミリ秒に次ぐ位置にありました。さらに、30 VU (Microsoft SQL Server OLTP テストプロトコル) での平均レイテンシーの結果では、PM863 がわずか 12.0 ミリ秒で、再びリーダーボードのトップ付近にいることを示しました。

Samsung ドライブを 4K プレコンディショニングベンチマーク (100% 読み取りワークロードと 100% 書き込みワークロードで構成) に実行したところ、パフォーマンスが少しだけ低下しました。スループットに関しては、PM863 ドライブはテストの最初の部分では 61,000 IOPS マーク付近を推移していましたが、最終的には端末で 23,398 IOPS まで低下し、パックの中間に位置しました。その結果は、4K プレコンディショニングベンチマークの残りの期間を通じて、リーダーボードのミッドレンジ部分に留まりました。ただし、最初の 4K 合成ベンチマーク中にドライブが調整されると、状況は改善されました (16 スレッド 16 キュー 100%)。弊社のスループットテストでは、PM863 は読み取り 79,825 IOPS、書き込み 22,639 IOPS という驚異的な結果を測定しました。これは、8 位の SM モデルのすぐ後ろにありました。そのレイテンシの結果でも同様のことが分かりました。 70% の読み取り操作と 30% の書き込み操作の比率で 863K 転送を使用したプレコンディショニングワークロードは、Samsung PM2 の素晴らしい結果を継続し、最初の部分では SM モデルと (スループットにおいて) 互角のパフォーマンスを誇っていました。テストでは、ターミナルで 36,629 IOPS という素晴らしい結果を出し、8 位になりました。主要な 70k 30/XNUMX ベンチマークでも同様の結果が示され、ベンチマーク全体を通じてリーダーボードのトップにランクされました。

全体として、Samsung はこれまでで最も優れたエンタープライズドライブの 863 つをリリースし、あらゆる読み取り集中型の使用例を満たします。高価ではありますが、エンタープライズ SSD の PMXNUMX ファミリの価値をさらに高めるさまざまなデータ整合性機能により、このパフォーマンスは購入する価値があると多くの企業が気づくでしょう。

メリット