Recenzja Samsunga 983 ZET

Samsung wkroczył na rynek, którego celem jest wypełnienie luki między pamięcią systemową a pamięcią masową dzięki nowemu dyskowi SSD 983 ZET. Do tej pory widzieliśmy na tym polu dyski niekoniecznie o najwyższej wydajności, ale o bardzo niskich opóźnieniach. 983 ZET to dysk SSD NVMe zaprojektowany specjalnie z myślą o niskich opóźnieniach (z deklarowanym czasem odczytu/zapisu QoS do 0.03 ms przy minimalnym opóźnieniu 20 μs) dla aplikacji o wysokiej wydajności, a także dla nowych, coraz bardziej popularnych technologii, takich jak sztuczna inteligencja i Internet rzeczy (IoT). 

Samsung 983 ZET wykorzystuje format HHHL (połowa wysokości, połowa długości) z interfejsem PCIe Gen3 x4, NVMe 1.2. Nieco zaskakujące jest to, że dysk został zbudowany w oparciu o pamięć V-NAND firmy Samsung (pomimo początkowej promocji Z-NAND), a nie o jakąś nową technologię NAND. V-NAND nie ustępuje pod względem wydajności; wręcz przeciwnie, w przeprowadzonych przez nas testach ma tendencję do przewodzenia w tej dziedzinie. V-NAND również gruntownie sprawdził się pod względem wydajności, niezawodności i ogólnej jakości. Jeśli chodzi o wydajność, 983 ZET ma osiągać odpowiednio do 3.4 GB/s i 3 GB/s sekwencyjnego odczytu/zapisu, a także do 750 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) i 60 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) losowego odczytu/zapisu. 

W naszej recenzji Samsunga 983 ZET przetestujemy zarówno pojemność 480 GB, jak i 960 GB. W chwili pisania tego tekstu są to jedyne dostępne pojemności, co ponownie odzwierciedla obserwowany do tej pory trend w różnicy między pamięcią operacyjną a pamięcią masową. 

Dane techniczne Samsunga 983 ZET

Form Factor	Połowa wysokości, połowa długości (HHHL)
Pojemność	480GB, 960GB
Interfejs	PCI Express Gen3 x4, NVMe 1.2
Typ NAND	Samsung Low Latency V-NAND
temperatura robocza	0-55 deg C
Wydajność
Sekwencyjny odczyt	Do 3,400 MB / s
Zapis sekwencyjny	Do 3,000 MB / s
Losowy odczyt (4KB, QD32)	Do 750,000 XNUMX IOPS
Losowy zapis (4KB, QD32)	Do 60,000 XNUMX IOPS
Wytrzymałość
Długość życia	2.0 miliona godzin MTBF
Szok	1500G, czas trwania 0.5 ms, półfala sinusoidalna
Specjalna funkcja
Obsługa szyfrowania	256-bitowy AES
Pobór energii
Aktywne czytanie	Typowo do 8.5 W
Aktywny zapis	Typowo do 9.0 W
Idle	Do 5.5 W
Gwarancja
480GB	5 lat lub 8.5 dni roboczych dziennie
960GB	5 lat lub 10 dni roboczych dziennie

 

Zaprojektuj i zbuduj

Dysk SSD Samsung 983 ZET ma konstrukcję HHHL AIC (połowa wysokości i połowa długości). Górna część dysku ma wentylowaną konstrukcję, która chroni wewnętrzne podzespoły przed przegrzaniem.

Na spodzie dysku znajduje się naklejka, na której znajdują się informacje o dysku, takie jak nazwa, numer modelu itp. Dysk wykorzystuje interfejs PCI Express Gen3 x4, NVMe 1.2 i pasuje zarówno do gniazd PCIe o pełnej wysokości, jak i o połowie wysokości.

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:

• Intel Optane P4800X
• Seria Intel Optane 900P

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:

1. Ładuje spakowane punkty z dysku. Jest to czas odczytu z dysku. Jest to proces jednowątkowy, co może ograniczać ogólną przepustowość.
2. 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.
3. (Nie uruchomiono) Przetwarzaj punkty.
4. Przepakowuje je do bloków zbiorczych, które można zapisać z powrotem na dysku. Ten krok jest wielowątkowy.
5. (Nie uruchamiaj) Zapisz podzielone bloki z powrotem na dysk.

Rodzina dysków Samsung 983 ZET zrewolucjonizowała rynek technologii Intel Optane w naszym teście Houdini, pokonując dysk 900P 280 GB i oba dyski z klasy 800P. Choć nie przewyższyła dysków P4800X i 900P 480 GB, miło widzieć dysk, który stanowi konkurencję dla rodziny Optane.

Ogólnie rzecz biorąc, modele Samsung 983 ZET 480 GB i 960 GB wypadły wyjątkowo dobrze, zajmując trzecie i czwarte miejsce, model 960 GB — 1,618.9 sekundy, a model 480 GB — 1,666.4 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 przyjrzeliśmy się losowej wydajności odczytu 4K. Modele Samsung 983 ZET 960 GB i 480 GB uzyskały praktycznie identyczne wyniki, wynoszące odpowiednio 794 946,8 IOPS i 795 418,3 IOPS, co pozwoliło im wyprzedzić konkurencyjne dyski Optane. Patrząc na opóźnienie, oba dyski wystartowały z prędkością około 21.5 μs przy 159 tys. IOPS i utrzymywały się poniżej 50 μs, aż do przekroczenia 700 tys. IOPS.

Jednak patrząc na losowy zapis 4K, dyski Samsunga wypadły zupełnie inaczej, znacznie ustępując dyskom Optane. Model 960 GB osiągnął szczytową wartość 215 560,8 IOPS, a model 480 GB – 189 288 IOPS. Opóźnienie dla modelu 480 GB wynosiło początkowo 22.8 μs przy 18 690 IOPS i utrzymywało się poniżej 100 μs do około 160 tys. IOPS. Opóźnienie dla dysku 960 GB wynosiło początkowo 20.2 μs przy 25 299 IOPS i utrzymywało się poniżej 100 μs do nieco ponad 200 tys. IOPS. To mniej niż połowa wydajności dysków Optane przy podobnych opóźnieniach. 

Przechodząc do wydajności sekwencyjnej, przyjrzeliśmy się naszym testom 64K. W przypadku odczytów, Samsung ZET ponownie przejął prowadzenie – dysk 960 GB osiągnął 49 935,59 IOPS (3,120.975 MB/s), a dysk 480 GB – 50 171,39 IOPS (3,135.712 MB/s). W tym przypadku dysk 480 GB rozpoczął z opóźnieniem 66.7 μs, przy 5,094 IOPS (318 MB/s), a dysk utrzymywał się poniżej 100 μs do około 35 000 IOPS (2.2 GB/s). Dysk 960 GB wystartował z 5,003 IOPS, czyli 312 MB/s, z opóźnieniem 66.8 μs i utrzymywał się poniżej 100 μs do około 35 000 IOPS, czyli 2.2 GB/s. Chociaż oba typy dysków przekroczyły próg 100 μs mniej więcej w tym samym czasie, dyski Optane wystartowały z niższym opóźnieniem (około 47 μs) i utrzymywały się na niższym poziomie niż dysk Samsunga. 

W sekwencyjnym zapisie 64 KB, ZET dysków 480 GB i 960 GB ponownie spadły, osiągając odpowiednio 13 503,27 IOPS (843.95 MB/s) i 15 921,94 IOPS (995.12 MB/s) dla dysków 480 GB i 960 GB. Opóźnienie dla dysku 480 GB wyniosło 66.3 μs przy 1,296 IOPS (162 MB/s); utrzymywało się poniżej 100 μs do około 12 000 IOPS (750 MB/s). Opóźnienie dla dysku 960 GB wyniosło 65.1 μs przy 1,506 IOPS (180 MB/s) i utrzymywało się poniżej 100 μs do około 14.6 000 IOPS (830 MB/s). 

Następnie przyjrzyjmy się naszemu obciążeniu SQL. Z punktu widzenia przepustowości, dyski ZET nieznacznie przewyższają porównywalne dyski Optane pod względem wydajności szczytowej, ale charakteryzują się wyższym opóźnieniem w całym zakresie. Podczas gdy dysk ZET oferował imponujące opóźnienie 28 μs i 32.2 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) od razu, dyski Optane osiągały poniżej 15 μs. Różnica ta pogłębiała się wraz ze wzrostem obciążenia. Zatem, chociaż dysk ZET jest niewątpliwie szybszy niż tradycyjne dyski SSD NVMe, ma problemy z dotrzymaniem kroku niskim opóźnieniom oferowanym przez dysk Optane. Dysk 480 GB osiągnął 320 007 operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) z opóźnieniem 99.6 μs, a dysk 960 GB – 330 432 operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) z opóźnieniem 96.4 μs.

Przechodząc do SQL 90-10, dyski Samsunga na początku miały opóźnienie poniżej 30 μs i 22.6 tys. IOPS, osiągając szczyt na poziomie 230 838 IOPS dla dysku 480 GB (przekraczając 100 μs przy około 200 tys. IOPS) oraz 254 952 IOPS dla dysku 960 GB (przekraczając 100 μs przy około 240 tys. IOPS). Zarówno pod względem wydajności szczytowej, jak i ogólnego opóźnienia, dyski ZET ustępowały dyskom Optane, które utrzymywały się poniżej 20 μs do około 225 tys. IOPS.

Patrząc na SQL 80-20, ZET na początku miał około 31 μs opóźnienia i 17 tys. IOPS, ale ponownie znacznie odstawał – 480 GB osiągnął 170 899 IOPS, a 960 GB 200 970 IOPS. Dyski Samsunga przekroczyły 100 μs na długo przed Optane (który prawie zakończył test poniżej 100 μs). 480 przekroczył 100 μs, osiągając około 120 tys. IOPS, a 960 GB około 181 tys. IOPS.

W naszych testach Oracle, dyski ZET rozpoczęły z opóźnieniem około 30 μs i 15 tys. IOPS, ale ponownie utrzymały się na prowadzeniu, z kolejnym dużym dystansem za Intelem. W tym przypadku dysk 480 GB osiągnął szczytowe 143 233 IOPS, a dysk 960 GB – 171 327 IOPS. Dysk 480 GB przekroczył 100 μs, osiągając około 86.5 tys. IOPS, a dysk 9860 przekroczył 100 μs, osiągając około 136 tys. IOPS.

W przypadku Oracle 90-10 dyski ZET miały na początku poniżej 30 μs i 22.5 tys. IOPS. Dyski 480 GB i 960 GB zakończyły odpowiednio z 226 739 IOPS przy opóźnieniu 96.3 μs i 253 593,5 IOPS przy opóźnieniu 85.1 μs.

W teście Oracle 80-20 dyski ZET uzyskały opóźnienie początkowe 29.6 μs przy 17 498 IOPS dla dysku 480 GB, a dla dysku 960 GB opóźnienie wyniosło 27.9 μs przy 20 095 IOPS. Dysk 480 GB osiągnął szczyt na poziomie 173 989 IOPS, a dysk 960 GB około 200 tys. IOPS. Oba dyski Samsung były bliskie szczytu, zanim przekroczyły 100 μs – dysk 480 GB osiągnął około 158 tys. IOPS, a dysk 960 GB około 197 tys. IOPS. Dyski Optane miały opóźnienie poniżej 20 μs przez większość testu. 

Następnie przeszliśmy do testu klonowania VDI, pełnego klonu (FC) i klonu połączonego (LC). W przypadku rozruchu VDI FC, patrząc na przepustowość, dyski ZET wypadły nieco lepiej niż dyski Optane. Ponownie jednak, z perspektywy opóźnienia, dyski ZET rozpoczęły test z opóźnieniem o kilka mikrosekund (z 35 μs do 22.7 μs), a różnica ta pogłębia się wraz ze wzrostem IOPS. Dyski ZET zakończyły test z wynikiem 168 652,8 IOPS dla dysku 480 GB i 177 326 IOPS dla dysku 960 GB. Dysk 480 GB działał poniżej 100 μs do około 145 tys. IOPS, a dysk 960 GB do około 160 tys. IOPS. 

W przypadku początkowego logowania VDI FC, dyski Intela znacznie przewyższyły dyski ZET zarówno pod względem przepustowości, jak i IOPS. Dyski ZET o pojemności 480 GB i 960 GB zakończyły test z odpowiednio 36 907,96 IOPS i 37 170,65 IOPS. Dyski Samsunga rozpoczęły test z wartością nieco poniżej 100 μs (84 μs) i szybko ją przekroczyły, osiągając szczytowe wartości. 

W ostatnim teście pełnego klonu przyjrzymy się poniedziałkowemu logowaniu VDI FC. Dyski ZET prezentują podobny obraz, gdzie oczywistym zwycięzcą okazały się dyski Intela. Znacznie słabszy był dysk ZET 480 GB z wynikiem 40 327,82 IOPS, a dysk 960 GB z 41 044,6 IOPS. Ponownie, oba dyski wystartowały z wynikiem nieco poniżej 100 μs (75 μs przy 4,095 IOPS) i szybko osiągnęły swoje szczyty.

Przechodząc do VDI LC Boot, dyski ZET ponownie zdominowały test przepustowości, ale przez większość testu charakteryzowały się wyższym opóźnieniem. W tym przypadku dysk ZET o pojemności 480 GB osiągnął wynik szczytowy 102 590,5 IOPS, a dysk 960 GB – 105 330,2 IOPS. Z perspektywy opóźnień, dyski Samsunga wystartowały z opóźnieniem 44.9 μs przy 10.6 tys. IOPS (w porównaniu z 31.2 μs przy 9.2 tys. IOPS w przypadku Intela) i przekroczyły 100 μs przy około 90 tys. IOPS dla dysku 480 GB i 98 tys. IOPS dla dysku 960 GB.

Po początkowym logowaniu do VDI LC, dyski ZET znalazły się na ostatnim miejscu – dysk 480 GB osiągnął 24 545,35 IOPS, a dysk 960 GB 25 410,64 IOPS. Dyski rozpoczęły pracę z opóźnieniem ponad 100 μs i prędkością około 2,400 IOPS.

W naszym ostatnim teście, VDI LC Monday Login, widzimy podobny obraz – dyski ZET zajęły ostatnie miejsce z wynikami 24 537,45 IOPS i 24 674,78 IOPS odpowiednio dla dysków 480 GB i 960 GB. Ponownie, dyski rozpoczęły działanie z opóźnieniem powyżej 100 μs.

Wniosek

Samsung 983 ZET to pierwszy produkt firmy na rynku, który plasuje się pomiędzy pamięcią operacyjną a pamięcią masową. Podobnie jak inne podobne produkty, 983 ZET stawia przede wszystkim na niskie opóźnienia, ale oferuje imponującą wydajność – przepustowość 3.4 GB/s i przepustowość do 750 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS). Dysk SSD wykorzystuje sprawdzoną pamięć V-NAND firmy Samsung oraz interfejs NVMe. Dysk 983 ZET został zaprojektowany z myślą o zastosowaniach wymagających wysokiej wydajności, a także w dziedzinie sztucznej inteligencji i Internetu rzeczy (IoT). 

Ze względu na pojemność dysków musieliśmy zrezygnować z typowych testów analizy obciążenia aplikacji, z wyjątkiem Houdini firmy SideFX. W tym przypadku dysk Samsung 983 ZET dokonał czegoś, czego wcześniej nie widzieliśmy, i zdetronizował kilka dysków opartych na technologii Optane. Wersja 960 GB zajęła trzecie miejsce z czasem 1,618.9 sekundy, a dysk 480 GB uplasował się tuż za nią z wynikiem 1,666.4 sekundy. 

W naszej analizie obciążenia VDBech porównaliśmy go z dyskami Intel Optane P4800X i 900P – dwoma innymi dyskami, które zaliczają się do tej wschodzącej kategorii szybkich pamięci masowych. Do najważniejszych osiągnięć w ogólnej wydajności należą: 795 tys. IOPS przy odczycie 4K dla obu pojemności, 3.1 GB/s przy sekwencyjnym odczycie 64K dla obu, pierwsze miejsce w SQL z 320 tys. IOPS dla 480 GB i 330 tys. IOPS dla 960 GB, 231 tys. IOPS i 255 tys. IOPS w SQL 90-10, 227 tys. IOPS i 254 tys. IOPS w Oracle 90-10, pierwsze miejsce w naszym VDI FC Boot z 169 tys. IOPS i 177 tys. IOPS oraz w naszym VDI LC Boot z 102 tys. IOPS i 105 tys. IOPS. Choć są to całkiem dobre wyniki, ten typ technologii koncentruje się bardziej na niskich opóźnieniach. W tym przypadku dysk 983 ZET miał kilka świetnych momentów, w tym utrzymywanie się poniżej 50 μs przy odczycie 4K do ponad 700 tys. IOPS, trzymanie się łeb w łeb z Optane przy zapisie 4K do około 190 tys. IOPS, utrzymywanie się poniżej 100 μs przy odczycie 64K do 2.3 GB/s i równoległa praca z Optane przy zapisie 64K do około 843 MB/s. W naszych testach Oracle i SQL opóźnienie było mniej imponujące, ale zazwyczaj zaczynało się od około 30 μs lub mniej i osiągało szczyt między 96.3 μs a 243 μs. Chociaż w większości testów dysk ustępował Optane, to pod względem opóźnień miażdży „normalny” dysk NVMe. 

Ogólnie rzecz biorąc, dysk 983 ZET pokazuje zaangażowanie firmy Samsung w oferowanie produktu pamięci masowej, który pod względem opóźnień plasuje się pomiędzy pamięcią systemową a tradycyjnymi dyskami SSD. Chociaż niskie opóźnienia pamięci V-NAND nie deklasują Optane w naszych testach z mieszanymi obciążeniami zapisu, dostrzegamy jednak zalety w takich obszarach, jak wydajność odczytu. Dyski 983 ZET oferują przewagę w zakresie szczytowej przepustowości odczytu, zarówno dla małych, jak i dużych bloków, przy jednoczesnym wyższym ogólnym czasie reakcji. Nie ma wątpliwości, że dysk 983 ZET oferuje znaczną poprawę w porównaniu z tradycyjnymi dyskami SSD NVMe, co ponownie przekłada się na presję cenową i wymagania dotyczące pojemności.

Samsung 983 ZET

Omów tę recenzję

Zapisz się do newslettera StorageReview