Samsung 983 DCT to najnowszy dysk SSD firmy do centrów danych. Wykorzystuje on interfejs NVMe i jest dostępny w dwóch formatach: 2.5” i M.2. Dysk został zbudowany w oparciu o sprawdzone komponenty Samsunga i sprawdzoną w boju pamięć V-NAND. Dysk został zaprojektowany z myślą o wydajności, ale oferuje również kompleksową ochronę danych, bardziej efektywne zarządzanie dzięki oprogramowaniu Samsung SSD Toolkit oraz 5-letnią gwarancję.
Firma niedawno odświeżyła swoje dyski do centrów danych, wprowadzając model 983 DCT, który ma zapewniać wysoką prędkość i responsywność. Samsung twierdzi, że osiągnie ten cel dzięki technologii NVMe oraz kontrolerowi Phoenix. W przypadku wersji 2.5-calowej, firma deklaruje, że dysk 983 DCT może osiągnąć prędkość sekwencyjną do 3,400 MB/s i do 580 000 IOPS dla przepustowości losowej.
Jak wspomniano, dysk Samsung 983 DCT jest dostępny w formacie M.2 i 2.5 cala. W tej recenzji rozważamy dysk o pojemności 1.92 TB i formacie 2.5 cala.
Dane techniczne Samsunga 983 DCT
| Form Factor | 2.5 " | |
| Pojemność | 960GB | 1.92TB |
| Interfejs | PCIe Gen 3 x4, NVMe 1.2b | |
| NAND | V-NAND Samsunga | |
| kontroler | Samsung Phoenix | |
| Obsługa szyfrowania | 256-bitowy AES | |
| Wydajność | ||
| Sekwencyjny odczyt | Do 3.3 GB/s | Do 3.4 GB/s |
| Zapis sekwencyjny | Do 1.3 GB/s | Do 2.2 GB/s |
| Odczyt losowy (4K, QD32) | 440K IOPS | 580K IOPS |
| Losowy zapis (4K, QD32) | 46K IOPS | 52K IOPS |
| Odczyt QoS (99.99%, 4 KB, QD1) | Do 0.13 ms | |
| Zapis QoS (99.99%, 4 KB, QD1) | Do 0.09 ms | |
| Pobór energii | ||
| Aktywne czytanie | Do 8.7W | |
| Aktywny zapis | Do 10.6W | |
| Idle | Do 4.0W | |
| Wytrzymałość | ||
| MTBF | 2.0 milion godzin | |
| UBER5 | 1 sektor na 10^17 odczytanych bitów | |
| Szok | 1500G, czas trwania 0.5 ms, półfala sinusoidalna | |
| Środowisko | ||
| Dopuszczalne napięcie | 12.0 V ± 8% | |
| temperatura robocza | 0-70 ° C | |
| Fizyczny | ||
| Wymiary (szer. x wys. x gł.) maks. | 100.2 x 69.85 x 6.8 (mm) | |
| Maksymalna waga. | 70g | |
| Gwarancja | 5-letni lub 0.8 DWPD | |
Wydajność
Stanowisko testowe
Nasze testy dysków SSD klasy Enterprise wykorzystują Lenovo ThinkSystem SR850 do testów aplikacyjnych oraz Dell PowerEdge R740xd do testów syntetycznych. ThinkSystem SR850 to dobrze wyposażona platforma czteroprocesorowa, oferująca moc obliczeniową znacznie przekraczającą wymagania dotyczące wydajnej pamięci lokalnej. Testy syntetyczne, które nie wymagają dużych zasobów procesora, wykorzystują bardziej tradycyjny serwer dwuprocesorowy. W obu przypadkach celem jest zaprezentowanie pamięci lokalnej w jak najlepszym świetle, zgodnie z maksymalnymi specyfikacjami dysków oferowanymi przez producentów pamięci masowej.
Lenovo Think System SR850
- 4 x procesor Intel Platinum 8160 (2.1 GHz x 24 rdzenie)
- 16 x 32 GB pamięci DRAM DDR4-2666 MHz z funkcją ECC
- 2 x RAID 930-8i 12 Gb/s Karty RAID
- 8 zatok NVMe
- VMware ESXI 6.5
Dell PowerEdge R740xd
- 2 procesory Intel Gold 6130 (2.1 GHz x 16 rdzeni)
- 16 x 16 GB pamięci DRAM DDR4-2666 MHz z funkcją ECC
- 1x karta RAID PERC 730 2 GB 12 Gb/s
- Dodatkowy adapter NVMe
- Ubuntu-16.04.3-komputer stacjonarny-amd64
Testowanie tła i porównań
Laboratorium testowe StorageReview Enterprise oferuje elastyczną architekturę do przeprowadzania testów porównawczych urządzeń pamięci masowej klasy enterprise w środowisku porównywalnym z tym, z jakim administratorzy spotykają się w rzeczywistych wdrożeniach. Laboratorium testowe Enterprise obejmuje różnorodne serwery, sieci, urządzenia do kondycjonowania zasilania i inną infrastrukturę sieciową, co pozwala naszym pracownikom na stworzenie rzeczywistych warunków i dokładną ocenę wydajności podczas testów.
Uwzględniamy te informacje dotyczące środowiska laboratoryjnego i protokołów w recenzjach, aby specjaliści IT i osoby odpowiedzialne za pozyskiwanie pamięci masowej mogli zrozumieć warunki, w jakich osiągnęliśmy poniższe rezultaty. Żadna z naszych recenzji nie jest opłacana ani nadzorowana przez producenta testowanego sprzętu. Dodatkowe informacje na temat laboratorium testowego StorageReview Enterprise Test Lab oraz przegląd jego możliwości sieciowych są dostępne na odpowiednich stronach.
Główne porównania w tej recenzji:
Analiza obciążenia aplikacji
Aby zrozumieć charakterystykę wydajności urządzeń pamięci masowej klasy enterprise, niezbędne jest modelowanie infrastruktury i obciążeń aplikacji występujących w środowiskach produkcyjnych. Nasze testy porównawcze dla dysku Samsung 983 DCT opierają się zatem na wydajności MySQL OLTP w SysBench . W przypadku obciążeń aplikacji, każdy dysk będzie obsługiwał 2–4 identycznie skonfigurowane maszyny wirtualne. Uwaga: model o pojemności 1.92 TB nie był wystarczająco duży dla naszych obciążeń aplikacji SQL, dlatego nie został uwzględniony w tej recenzji.
Wydajność Sysbench
Kolejny test porównawczy aplikacji obejmuje bazę danych Percona MySQL OLTP, mierzoną za pomocą SysBench. Test ten mierzy również średnią liczbę transakcji na sekundę (TSP), średnie opóźnienie oraz średnie opóźnienie na poziomie 99. percentyla.
Każda maszyna wirtualna Sysbench jest skonfigurowana z trzema dyskami wirtualnymi: jednym do rozruchu (~92 GB), jednym z predefiniowaną bazą danych (~447 GB) i trzecim dla testowanej bazy danych (270 GB). Z perspektywy zasobów systemowych, skonfigurowaliśmy każdą maszynę wirtualną z 16 procesorami wirtualnymi, 60 GB pamięci DRAM i wykorzystaliśmy kontroler LSI Logic SAS SCSI.
Konfiguracja testów Sysbench (na maszynę wirtualną)
- CentOS 6.3 64-bit
- Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
- Tabele bazy danych: 100
- Rozmiar bazy danych: 10 000 000
- Wątki bazy danych: 32
- Bufor RAM: 24 GB
- Długość testu: 3 godziny
- 2 godziny wstępnego kondycjonowania 32 wątków
- 1 godzina 32 wątki
W benchmarku transakcyjnym Sysbench ostatnie miejsce zajął Samsung 983 DCT (nazywany w dalszej części sekcji dotyczącej wydajności Samsungiem) z wynikiem 6,159.4 TPS.
Jeśli chodzi o średnie opóźnienie w Sysbench, Samsung ponownie uplasował się na ostatnim miejscu z wynikiem 20.8 ms.
W naszym najgorszym scenariuszu opóźnienia (99. percentyl) Samsung utrzymał się na ostatnim miejscu z opóźnieniem 38.6 ms.
Houdini od SideFX
Test Houdini został zaprojektowany specjalnie do oceny wydajności pamięci masowej w kontekście renderowania CGI. Platformą testową dla tej aplikacji jest wariant serwera Dell PowerEdge R740xd, którego używamy w laboratorium, z dwoma procesorami Intel 6130 i 64 GB pamięci DRAM. W tym przypadku zainstalowaliśmy system Ubuntu Desktop (ubuntu-16.04.3-desktop-amd64) działający bez systemu operacyjnego. Wynik testu porównawczego jest mierzony w sekundach, przy czym im mniej sekund, tym lepiej.
Demo Maelstrom przedstawia fragment procesu renderowania, który uwypukla możliwości wydajnościowe pamięci masowej, demonstrując jej zdolność do efektywnego wykorzystania pliku wymiany jako formy pamięci rozszerzonej. Test nie zapisuje danych wynikowych ani nie przetwarza punktów, aby wyizolować wpływ opóźnienia na bazowy komponent pamięci masowej. Sam test składa się z pięciu faz, z których trzy uruchamiamy w ramach benchmarku:
- Ładuje spakowane punkty z dysku. Jest to czas odczytu z dysku. Jest to proces jednowątkowy, co może ograniczać ogólną przepustowość.
- Rozpakowuje punkty do pojedynczej, płaskiej tablicy, aby umożliwić ich przetworzenie. Jeśli punkty nie są zależne od innych punktów, zbiór roboczy można dostosować tak, aby pozostał w rdzeniu. Ten krok jest wielowątkowy.
- (Nie uruchomiono) Przetwarzaj punkty.
- Przepakowuje je do bloków zbiorczych, które można zapisać z powrotem na dysku. Ten krok jest wielowątkowy.
- (Nie uruchamiaj) Zapisz podzielone bloki z powrotem na dysk.
W teście Houdini Samsung uplasował się mniej więcej w środku naszych wyników w przypadku dysków bez pamięci Optane – 2,634.2 sekundy.
Analiza obciążenia VDBench
W przypadku benchmarkingu urządzeń pamięci masowej, testy aplikacji są najlepsze, a testy syntetyczne plasują się na drugim miejscu. Chociaż nie odzwierciedlają one idealnie rzeczywistych obciążeń, testy syntetyczne pomagają w ustaleniu punktu odniesienia urządzeń pamięci masowej dzięki współczynnikowi powtarzalności, który ułatwia porównywanie konkurencyjnych rozwiązań. Obciążenia te oferują szereg różnych profili testowych, od testów „czterech kątów”, przez testy rozmiaru transferu danych, po przechwytywanie śladów z różnych środowisk VDI. Wszystkie te testy wykorzystują generator obciążeń vdBench z silnikiem skryptowym do automatyzacji i przechwytywania wyników w dużym klastrze obliczeniowym. Pozwala to nam powtarzać te same obciążenia dla szerokiej gamy urządzeń pamięci masowej, w tym macierzy flash i pojedynczych urządzeń pamięci masowej. Nasz proces testowania tych benchmarków polega na wypełnieniu całej powierzchni dysku danymi, a następnie partycjonowaniu sekcji dysku równej 25% pojemności dysku, aby symulować potencjalną reakcję dysku na obciążenia aplikacji. Różni się to od testów pełnej entropii, które wykorzystują 100% dysku i wprowadzają go w stan ustalony. W rezultacie liczby te będą odzwierciedlać wyższe, stałe prędkości zapisu.
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
- Syntetyczna baza danych: SQL i Oracle
- Ślady pełnego klonu VDI i klonów powiązanych
W naszej pierwszej analizie obciążenia VDBench, losowym odczycie 4 KB, Samsung rozpoczął od opóźnienia 82.1 μs przy 59 187 IOPS. Samsung utrzymywał się poniżej 100 μs do około 300 000 IOPS, a następnie osiągnął najniższą wydajność szczytową na poziomie 591 839 IOPS przy 215.2 μs.
W przypadku losowych zapisów 4K Samsung znacznie ustępował wszystkim innym dyskom. Rozpoczął od 20.2 μs przy 35 420 IOPS, a następnie szybko skoczył do 52 822 IOPS przy opóźnieniu 2.42 ms w szczycie.
Przechodząc do pracy sekwencyjnej, w naszym odczycie 64K Samsung rozpoczął od najniższego opóźnienia (187.8 μs) i utrzymywał niższe opóźnienie aż do około 32 tys. IOPS lub 2.1 GB/s, osiągając szczyt z najniższą wydajnością w grupie na poziomie 36 389 IOPS lub 2.27 GB/s.
W przypadku zapisu 64 KB widzimy kolejny słaby wynik Samsunga – opóźnienie początkowe wynosiło zaledwie 67.3 μs, ale dysk szybko przyspieszył i osiągnął szczyt na poziomie 3,299 IOPS lub 206 MB/s przy opóźnieniu 4.84 ms.
Nasza kolejna partia testów porównawczych koncentruje się na obciążeniach SQL. W pierwszym teście Samsung rozpoczął od najniższych opóźnień na poziomie 82 μs i 21 107 IOPS. Dysk utrzymywał najniższe opóźnienie do około 150 000 IOPS, a następnie osiągnął drugą najwyższą ogólną wydajność na poziomie 210 323 IOPS z opóźnieniem 149.5 μs.
W teście SQL 90-10 Samsung ponownie zaliczył mocny start, uzyskując 18 589 IOPS przy opóźnieniu zaledwie 82.5 μs. Dysk utrzymywał się poniżej 100 μs aż do osiągnięcia wartości niemal 90 tys. IOPS i utrzymał się na drugim miejscu z maksymalnym wynikiem 184 773 IOPS i opóźnieniem 172.3 μs.
W przypadku SQL 80-20 dysk nieco się pogorszył. Mimo że początkowo miał najniższe opóźnienie (86.8 μs), dysk osiągnął najsłabszą wydajność szczytową, wynoszącą około 132 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) i 233 μs opóźnienia.
Przechodząc do Oracle Workloads, widzimy, że Samsung zaczyna od złej pozycji. Ponownie, dysk zaczyna z najniższym opóźnieniem (82.7 μs), ale szybko rośnie i osiąga szczyt na poziomie 95 205 IOPS przy opóźnieniu 418.9 μs, znacznie poniżej pozostałych dysków.
Dzięki Oracle 90-10 Samsung poprawił swoją wydajność. Zaczynając od 15 515 IOPS i opóźnienia 82.5 μs, dysk utrzymywał się poniżej 100 μs, aż do około 72 tys. IOPS, a następnie osiągając szczytową wartość 159 976 IOPS przy 139.6 μs.
Oracle 80-20 umożliwił Samsungowi utrzymanie opóźnień poniżej 100 μs, od 12 687 IOPS do około 60 000 IOPS, przy szczytowej wydajności 130 766 IOPS i opóźnieniu 166.5 μs.
Następnie przechodzimy do testu klonowania VDI, pełnego i połączonego. W przypadku rozruchu pełnego klonowania VDI, Samsung wystartował z czasem nieco poniżej 100 μs, aby szybko go przekroczyć i zająć trzecie miejsce z maksymalną wydajnością 123 613 IOPS i opóźnieniem 279.4 μs.
W teście VDI FC Initial Login Samsung wystartował z wynikiem 3,987 IOPS i czasem 72.7 μs. Opóźnienie utrzymywało się na niskim poziomie, a wręcz spadło tak nisko, że na naszych wykresach wygląda na zerowe, aż do około 12 tys. IOPS, gdzie gwałtownie wzrosło, osiągając szczyt na poziomie 15 845 IOPS z opóźnieniem 1.9 ms.
W przypadku VDI Monday Login, Samsung uplasował się na ostatniej pozycji, rozpoczynając od wyniku nieco poniżej 100 μs, po czym skoczył do szczytu 17 810 IOPS z opóźnieniem 895 μs.
W przypadku VDI Linked Clone (LC) ponownie zaczynamy od testu rozruchowego. W tym przypadku Samsung zaprezentował najwyższą wydajność w naszym teście klonowania, mierząc się łeb w łeb z Memblaze PBlaze5 910. Jednak Samsung i tak zajął ostatnie miejsce z maksymalną wydajnością 64 503 IOPS i opóźnieniem 248.8 μs.
Podczas początkowego logowania do VDI LC Samsung uruchomił się w czasie nieco ponad 100 μs, a następnie szybko osiągnął szczytową wartość 9,959 IOPS przy opóźnieniu 799.4 μs, co jest wynikiem znacznie gorszym od wyników pozostałych dwóch dysków.
Na koniec, poniedziałkowe logowanie VDI LC pokazało, że Samsung nadal notuje słabą wydajność, która zaczynała się od ponad 100 μs i szybko wzrastała do 10 410 IOPS przy opóźnieniu 1.52 ms.
Wniosek
Samsung 983 DCT to odświeżony dysk NVMe firmy Samsung, skoncentrowany na odczycie. Dostępny jest w dwóch formatach: 2.5” i M.2, a także w dwóch pojemnościach: 960 GB i 1.92 TB. 983 DCT jest reklamowany jako wydajny dysk Samsunga do centrów danych, z deklarowaną prędkością do 3.4 GB/s przy odczycie sekwencyjnym i 580 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) przy odczycie losowym w obu przypadkach. Aby osiągnąć te parametry, dysk wykorzystuje V-NAND, interfejs NVMe oraz firmowy kontroler Phoenix.
Podczas gdy inne dyski w kategorii intensywnego odczytu oferują 1 DWPD, Samsung 983 DCT jest nieco lżejszy, osiągając zaledwie 0.8 DWPD. W związku z tym, nie było wielkim zaskoczeniem, że 983 DCT plasuje się poniżej innych dysków w tej kategorii, które oferowały niewielką przewagę w wydajności zapisu. W naszej analizie obciążenia aplikacji, Samsung 983 DCT zajął ostatnie miejsce we wszystkich trzech testach Sysbench z wynikiem 6,159.4 TPS, średnim opóźnieniem 20.8 ms i opóźnieniem w najgorszym przypadku 38.6 ms. W teście Houdini dysk znalazł się mniej więcej pośrodku tradycyjnych dysków NVMe z czasem 2,634.2 sekundy. Ze względu na mniejszą pojemność (1.92 TB w tym teście) nie mogliśmy przeprowadzić testów aplikacji SQL Server.
Przechodząc do testów VDBench dla nowego dysku Samsung 983 DCT, otrzymujemy jaśniejszy obraz reakcji dysku na obciążenia odczytu i zapisu. Dysk charakteryzował się przyzwoitą wydajnością odczytu w 4K, osiągając 592 tys. IOPS, a w 64K – 2.27 GB/s. W obu przypadkach dysk Samsung charakteryzował się najniższym opóźnieniem, dłuższym niż dwa pozostałe. W przypadku zapisu różnica była wyraźna. Zapis w 4K osiągnął szczytową prędkość 53 tys. IOPS i opóźnienie 2.42 ms. Zapis w 64K osiągnął szczytową prędkość 206 MB/s i opóźnienie 4.84 ms. SQL i Oracle odnotowały poprawę wydajności i pozycji dysku Samsung, przy czym to dysk Samsung charakteryzował się zazwyczaj najniższym opóźnieniem i najdłuższym opóźnieniem. Najważniejsze wyniki to 210 tys. IOPS dla SQL, 185 tys. IOPS dla SQL 90-10, 160 tys. IOPS dla Oracle 90-10 i 131 tys. IOPS dla Oracle 80-20. Z wyjątkiem testu rozruchu VDI Full Clone, Samsung wykazał się ogólnie słabą wydajnością w naszych testach VDI Clone.
W obliczu dążenia rynku dysków SSD do dalszej segmentacji produktów, Samsung 983 DCT to produkt NVMe oferujący 0.8 DWPD, nieco poniżej konkurencyjnych produktów, które koncentrują się na 1 DWPD w swoich dyskach o dużej intensywności odczytu. W związku z tym, niższa wydajność zapisu w modelu 983 DCT nie była zaskoczeniem. Zamiast tego, dysk kładzie większy nacisk na wydajność odczytu. W tym przypadku udało mu się zapewnić niższe początkowe opóźnienie w transferach małych i dużych bloków. Ogólnie rzecz biorąc, dysk 983 DCT sprawdzi się w środowiskach o dużej intensywności odczytu, które preferują dyski NVMe o bardziej ekonomicznym podejściu.
Amazon