Recenzja dysku SSD Samsung 980 PRO (2 TB)

W zeszłym roku Samsung wypuścił swój pierwszy dysk SSD PCIe Gen4 dla klientów z modelem Samsung 980 Pro . Przeprowadziliśmy wówczas szczegółową recenzję. Dysk 980 Pro zdominował testy VDBench, które mu poddaliśmy, wygrywając z innymi nowo wydanymi dyskami Gen4. Jedynym problemem było ograniczenie pojemności do 1 TB. Teraz firma sprzedaje dysk o pojemności 2 TB i przyjrzymy się mu dzisiaj.

Ponieważ poza pojemnością nic się tu nie zmieniło, nie będziemy się rozwodzić nad tym tematem ponownie – Lyle napisał ciekawy artykuł . W skrócie, dysk wykorzystuje interfejs PCIe Gen4x4, co pozwala na osiągnięcie prędkości odczytu do 7 GB/s, zapisu do 5 GB/s i losowej przepustowości do 1 miliona operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS). Dysk wykorzystuje pamięć V-NAND szóstej generacji firmy Samsung, która według producenta charakteryzuje się 40% wzrostem liczby komórek w porównaniu z poprzednią, 9-warstwową strukturą jednowarstwową. Dysk SSD wykorzystuje ulepszoną technologię Intelligent TurboWrite 2.0, która zapewnia ponad 5-krotny wzrost bufora.

Dysk Samsung 980 PRO 2TB objęty jest 5-letnią gwarancją i można go kupić już dziś za 430 dolarów.

Specyfikacje dysku SSD Samsung 980 PRO 2TB

Wykorzystanie aplikacji	Komputery klienckie
Interfejs	PCIe Gen 4.0 x4, NVMe 1.3c
Informacje o sprzęcie	Pojemność		2TB
	kontroler		Kontroler Samsung Elpis
	Pamięć flash NAND		Samsung V-NAND 3-bitowy MLC
	Pamięć podręczna DRAM		2GB LPDDR4
	Wymiary		Maks. 80.15 x maks. 22.15 x maks. 2.38 (mm)
	Form Factor		M.2 (2280)
Wydajność (do.)	Sekwencyjny odczyt		7,000 MB / s
	Zapis sekwencyjny		5,100 MB / s
	QD 1 Gwint 1	Ran. Przeczytaj	22K IOPS
		Ran. Napisz	60K IOPS
	QD 32 Gwint 16	Ran. Przeczytaj	1,000K IOPS
		Ran. Napisz	1,000K IOPS
Zasilanie Zużycie (do)	Bezczynność (ASPT włączony)		35mW
	Aktywny (średnio)		W 6.1
	Tryb L1.2		5 mW
Niezawodność	temp		Operacyjny	0 ° C do 70 ° C
			Nieoperacyjny	-40 ° C do 85 ° C
	Wilgotność		5% do 95% bez kondensacji
	Szok	Nieoperacyjny	1,500G (grawitacja), czas trwania: 0.5 ms, 3 osie
	Wibracja	Nieoperacyjny	20~2,000 Hz, 20 G
	MTBF		1.5 milion godzin
Gwarancja	TBW		1,200TB

Samsung 980 Pro 2TB Wydajność

Stanowisko testowe

Wraz z przejściem na testowanie nowszych dysków SSD NVME Gen4, konieczna była zmiana platformy w naszym laboratorium, aby obsługiwać nowszy interfejs. Lenovo jest na czele stawki dzięki obsłudze PCIe Gen4, w tym do przednich zatok U.2, podczas gdy inni nadal oferują tylko obsługę kart brzegowych. W naszych recenzjach Gen4 wykorzystujemy serwer Lenovo ThinkSystem SR635 , wyposażony w procesor AMD 7742 i 512 GB pamięci DDR4 3200 MHz. NVMe jest testowany natywnie za pomocą karty adaptera M.2 do PCIe w gnieździe karty brzegowej, podczas gdy dyski U.2 są ładowane z przodu. Zastosowana metodologia lepiej odzwierciedla przepływ pracy użytkownika końcowego dzięki spójności, skalowalności i elastyczności testowania w ramach zwirtualizowanego serwera. Duży nacisk kładzie się na opóźnienie dysku w całym zakresie obciążenia dysku, a nie tylko na najmniejszych poziomach QD1 (głębokość kolejki 1). Robimy to, ponieważ wiele powszechnie stosowanych testów porównawczych nie odzwierciedla w sposób adekwatny profili obciążeń użytkowników końcowych.

Wydajność serwera SQL

Każda maszyna wirtualna SQL Server jest skonfigurowana z dwoma dyskami wirtualnymi: woluminem 100 GB na rozruch i woluminem 500 GB na bazę danych i pliki dziennika. Z perspektywy zasobów systemowych, skonfigurowaliśmy każdą maszynę wirtualną z 16 procesorami wirtualnymi, 64 GB pamięci DRAM i wykorzystaliśmy kontroler LSI Logic SAS SCSI. Podczas gdy nasze obciążenia Sysbench testowane wcześniej obciążały platformę zarówno pod względem operacji wejścia/wyjścia, jak i pojemności pamięci masowej, test SQL sprawdza wydajność pod kątem opóźnień.

W tym teście wykorzystano SQL Server 2014 działający na gościnnych maszynach wirtualnych z systemem Windows Server 2012 R2 i poddano go testowi Quest Benchmark Factory for Databases. Protokół testowania OLTP Microsoft SQL Server firmy StorageReview wykorzystuje aktualną wersję roboczą testu Benchmark C (TPC-C) organizacji Transaction Processing Performance Council, internetowego testu porównawczego przetwarzania transakcji, który symuluje działania występujące w złożonych środowiskach aplikacji. Test TPC-C jest bliższy niż syntetyczne testy wydajnościowe oceny mocnych stron i wąskich gardeł infrastruktury pamięci masowej w środowiskach baz danych. Każda instancja naszej maszyny wirtualnej SQL Server w ramach tego testu korzysta z bazy danych SQL Server o pojemności 333 GB (w skali 1,500) i mierzy wydajność transakcyjną oraz opóźnienia przy obciążeniu 15 000 użytkowników wirtualnych.

Konfiguracja testowania serwera SQL Server (na maszynę wirtualną)

• Windows Server 2012 R2
• Zajętość pamięci masowej: 600 GB przydzielonych, 500 GB wykorzystanych

• SQL Server 2014

• Rozmiar bazy danych: skala 1,500

• • Obciążenie wirtualnego klienta: 15 000
  • Bufor RAM: 48 GB

• Długość testu: 3 godziny

• • 2.5 godziny przygotowania wstępnego
  • 30-minutowy okres próbny

W naszym teście opóźnień serwera SQL Server, Samsung 980 Pro 2TB uzyskał średnie opóźnienie o 2 ms, nieco lepsze od wersji 1 TB.

Analiza obciążenia VDBench

W przypadku benchmarkingu urządzeń pamięci masowej, testy aplikacji sprawdzają się najlepiej, a testy syntetyczne plasują się na drugim miejscu. Chociaż testy syntetyczne nie odzwierciedlają idealnie rzeczywistych obciążeń, pomagają one w ustaleniu punktu odniesienia dla urządzeń pamięci masowej, zapewniając powtarzalność, która ułatwia bezpośrednie porównanie konkurencyjnych rozwiązań. Obciążenia te oferują szereg różnych profili testowych, od testów „czterech kątów”, przez testy rozmiaru transferu w typowych bazach danych, po przechwytywanie śladów z różnych środowisk VDI.

Wszystkie te testy wykorzystują wspólny generator obciążeń vdBench z silnikiem skryptowym do automatyzacji i przechwytywania wyników w dużym klastrze obliczeniowym. Pozwala nam to na powtarzanie tych samych obciążeń na szerokiej gamie urządzeń pamięci masowej, w tym macierzach flash i indywidualnych urządzeniach pamięci masowej. Nasz proces testowania tych benchmarków polega na wypełnieniu całej powierzchni dysku danymi, a następnie partycjonowaniu sekcji dysku równej 5% pojemności dysku, aby symulować potencjalną reakcję dysku na obciążenia aplikacji.

Różni się to od pełnych testów entropii, które wykorzystują 100% dysku i wprowadzają go w stan ustalony. W rezultacie te wartości będą odzwierciedlać wyższe, stałe prędkości zapisu. Ponadto, ponieważ VDBench działa z synchronicznym wejściem/wyjściem w systemie Linux, a nie z asynchronicznym, niektóre dane dotyczące wydajności będą się różnić między danymi, które zbieramy, a danymi opublikowanymi w specyfikacjach. Dla konsumentów ważne jest jednak, aby dane testowe były porównywalne w tych samych warunkach testowych, niezależnie od tego, czy dotyczą VDBench vs. VDBench, IOMeter vs. IOMeter, czy FIO vs. FIO.

Profile:

• Losowy odczyt 4K: 100% odczytu, 128 wątków, 0-120% ioratu
• 4K losowy zapis: 100% zapisu, 64 wątki, 0-120% ioracji
• 64K Sekwencyjny odczyt: 100% odczytu, 16 wątków, 0-120% ioracji
• 64K Sekwencyjny zapis: 100% zapisu, 8 wątków, 0-120% ioratu

Porównywalne w tej recenzji:

• Sabrent Rocket NVMe SSD 4.0 2TB
• Dysk SSD Sabrent Rocket 4 Plus 
• Dysk SSD Silicon Power US70 PCIe 4.0 1 TB
• T-Force Cardea Ceramic C440 1TB
• Dysk SSD XPG GAMMIX S70
• Samsung 980 Pro 1 TB

W losowym odczycie 4K, Samsung 980 Pro 2TB uplasował się tuż za wersją 1TB, osiągając maksymalną wydajność 520 650 IOPS i opóźnienie 244 µs.

W przypadku zapisu 4K pierwsze miejsce zajął dysk 980 Pro 2TB ze szczytową liczbą 408 676 IOPS i opóźnieniem 307.4 µs.

Przechodząc do obciążeń sekwencyjnych, przyjrzymy się naszym testom 64K. W odczycie dysk 980 Pro 2TB znalazł się mniej więcej w środku stawki, osiągając wynik szczytowy 66 663 IOPS lub 4.2 GB/s przy opóźnieniu 478 µs.

W teście zapisu 64K karta 980 Pro 2TB ponownie znalazła się na szczycie listy, osiągając wynik 28 497 IOPS lub 1.78 GB/s przy opóźnieniu 554 µs.

Następnie przyjrzeliśmy się naszym testom porównawczym VDI, które mają na celu jeszcze większe obciążenie dysków. W teście Boot, Samsung 980 Pro 2TB zajął drugie miejsce za swoim bliźniaczym dyskiem 1TB, osiągając szczytową wartość 118 166 IOPS przy opóźnieniu 276 µs.

W przypadku początkowego logowania do VDI sytuacja była taka sama jak powyżej, przy czym w przypadku dysku 980 Pro 2TB osiągnięto szczyt na poziomie około 61 500 i opóźnieniu 327 µs, po czym nastąpił niewielki spadek.

W teście VDI Monday Login pierwsze miejsce po raz kolejny zajął dysk 980 Pro 2TB, który uzyskał wynik 29 866 IOPS i opóźnienie 214 µs.

Czarna magia

Aby dodatkowo przetestować dysk SSD Samsung 980 Pro o pojemności 2 TB, przeprowadziliśmy test prędkości dysku Blackmagic Disk na stacji roboczej Lenovo ThinkStation P620 . W tym przypadku dysk SSD osiągnął 5.28 GB/s odczytu i 4.34 GB/s zapisu. Nie osiągnęliśmy deklarowanych prędkości, co jest nadal wartością typową dla nowej partii dysków Gen4. Dla porównania, dysk Samsung 980 Pro o pojemności 1 TB osiągnął 5.14 GB/s odczytu i 2.85 GB/s zapisu. Model 2 TB oferuje znaczny wzrost prędkości zapisu.

Wniosek

Samsung 980 Pro był najbardziej imponującym dyskiem SSD PCIe Gen4, jaki trafił na rynek i jest teraz dostępny w pojemnościach 2 TB. Dysk wykorzystuje szóstą generację pamięci VNAND firmy i najnowszy kontroler Elpis, aby zapewnić deklarowane prędkości odczytu do 7 GB/s i ponad milion operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS). Wersja 2 TB oferuje wszystkie zalety poprzedniej wersji, dwukrotnie większą pojemność maksymalną, a jednocześnie mieści się na jednej stronie.

Aby sprawdzić wydajność, przeprowadziliśmy analizę obciążenia aplikacji w postaci opóźnień w programie SQL Server, obciążeń VDBench oraz oprogramowania Blackmagic. W przypadku opóźnień w programie SQL Server dysk 980 Pro 2TB ma opóźnienie na poziomie 2 ms, czyli o 1 ms mniej niż dysk 1TB. W naszych testach VDBench dysk 980 Pro 2TB osiągnął 521 tys. IOPS przy odczycie 4K, 409 tys. IOPS przy zapisie 4K, 4.2 GB/s przy odczycie 64K i 1.78 GB/s przy zapisie 64K. W naszych testach porównawczych VDI, dysk osiągnął szczytowe wartości 118 tys. IOPS podczas rozruchu, 62 tys. IOPS przy pierwszym logowaniu i 30 tys. IOPS przy logowaniu w poniedziałek. W przypadku oprogramowania Blackmagic, dysk SSD 2TB osiągnął 5.3 GB/s przy odczycie i 4.3 GB/s przy zapisie.

Samsung ponownie prezentuje się dobrze na rynku PCIe Gen4. Dysk Samsung 980 Pro 2TB oferuje najwyższą wydajność, dwukrotnie większą pojemność niż poprzedni dysk SSD, który testowaliśmy, a wszystko to w rozsądnej cenie.

Samsung 980 Pro 2TB na Amazon