Recenzja dysku SSD Samsung PM1735

Jesienią 2019 roku Samsung wprowadził na rynek prawie dwadzieścia iteracji swojej rodziny dysków SSD PCIe Gen4 dla przedsiębiorstw. Modele PM1733 i PM1735 zostały zaprojektowane z myślą o pełnym wykorzystaniu przepustowości oferowanej przez Gen4. Teraz, gdy producenci serwerów uwzględniają porty Gen4 w swoich serwerach z procesorami AMD i Intel, dyski SSD te w końcu trafiają na rynek w dużych ilościach. PM1733 to model oferujący zapis na jednym dysku dziennie, podczas gdy PM1735 oferuje zapis na trzech dyskach dziennie. W tej recenzji przyjrzymy się wariantowi HPE PM1735 o pojemności 3.2 TB ( HPE P16499-B21 ).

Samsung PM1735 kontra PM1733

Jak wspomniano, PM1733 znacząco różni się od PM1735 wytrzymałością; pierwszy z nich deklaruje 1 DWPD (liczba zapisów na dysk dziennie), a drugi potraja tę wartość, osiągając 3 DWPD. Oba dyski mają deklarowane takie same prędkości zapisu sekwencyjnego (np. 3,800 MB/s dla modeli o największej pojemności). Aktywność odczytu jest jednak nieco inna, ponieważ PM1735 oferuje potencjalnie 8,000 MB/s dla modeli o pojemności 12.8 TB, 3.2 TB i 6.4 TB w porównaniu z 7,000 MB/s dla wszystkich modeli PM1733.

Należy również zauważyć, że w przypadku większości dostawców serwerów, dyski SSD będą miały oprogramowanie układowe specyficzne dla danego dostawcy, na przykład HPE w tym przypadku. Dyski te mogą być również niedostępne w sprzedaży detalicznej, ponieważ są przeznaczone dla producentów OEM. Samsung oferuje w sprzedaży detalicznej dysk PM9A3 o pojemności 1.3 cala i rozdzielczości DWPD. PM9A3 to jednoportowy dysk do centrów danych, oferowany w różnych formatach, w tym M.2, U.2, E1.L i E1.S.

Specyfikacja Samsung PM1735

Numer produktu (SKU)	P16499-B21
Pisze na całe życie	17,520TB
Wytrzymałość DWPD (zapisy na dysku na dzień)	3
Odczyt IOPS	Losowe IOPS odczytu (4 KiB, Q=16): 180 000 Maksymalna liczba losowych operacji odczytu IOPS (4 KB): 950 000@Q256
Zapis IOPS	Losowy zapis IOPS (4KiB, Q=16) 350,000 XNUMX Maksymalne losowe IOPS zapisu (4KiB) 350,000 16@QXNUMX
Moc (Waty)	14
Wysokość	15mm
Rodzaj wtyczki	Podłączany na gorąco
Gwarancja	Standardowa gwarancja 3/0/0

Wydajność Samsung PM1735

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.

Ponieważ moduł HPE PM1735 jest oferowany w wersji U.3-ONLY, przeprowadziliśmy testy w serwerze HPE ProLiant DL365 Gen10 Plus.

Konfiguracja HPE ProLiant DL365 Gen10 Plus:

• 2 procesory AMD Epyc Gen 3 x 7713 (64-rdzeniowe, 2 GHz)
• 16 x 16 GB DDR4 3200 MHz
• 1 x dysk SSD HPE Samsung PM1735 3.2 GB U.3 Gen4
• ESXi 7.0u1

Analiza obciążenia aplikacji

Aby zrozumieć charakterystykę wydajności korporacyjnych urządzeń pamięci masowej, niezbędne jest modelowanie infrastruktury i obciążeń aplikacji występujących w rzeczywistych środowiskach produkcyjnych. Nasze testy porównawcze dla HPE/Samsung PM1735 obejmują wydajność MySQL OLTP w SysBench oraz wydajność Microsoft SQL Server OLTP z symulowanym obciążeniem TCP-C. W przypadku obciążeń aplikacji, każdy porównywalny dysk będzie obsługiwał 4 identycznie skonfigurowane maszyny wirtualne. Ponieważ PM1735 jest wariantem U.3-ONLY, testowaliśmy go na serwerze HPE DL365 Gen10 Plus, podczas gdy pozostałe modele były testowane na naszym systemie Lenovo ThinkSystem SR635.

Wydajność serwera SQL

Każda maszyna wirtualna SQL Server jest skonfigurowana z dwoma dyskami wirtualnymi: woluminem 100 GB do rozruchu i woluminem 500 GB na bazę danych i pliki dziennika. Z perspektywy zasobów systemowych, skonfigurowaliśmy każdą maszynę wirtualną z 8 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 transakcyjnym SQL Server, PM1735 znalazł się tuż za dyskiem Kioxia, uzyskując wynik 12 625,56 TPS.

Przy średnim opóźnieniu serwera SQL Server, dysk PM1735 osiągnął średnie opóźnienie na poziomie 11.25 ms, co stanowi dwukrotność opóźnienia dysków Kioxia.

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 8 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

Patrząc na nasz test transakcyjny Sysbench, PM1735 osiągnął wynik 7,869.21 TPS, co plasuje go daleko za dyskami Kioxia.

Średnie opóźnienie Sysbench dla PM1735 wyniosło 16.26 ms, co jest wynikiem niewiele gorszym od opóźnień uzyskanych przez dwa dyski Kioxia.

W najgorszym scenariuszu opóźnienia (99. percentyl) PM1735 pokazał 28.90 ms, co plasuje go pomiędzy dyskami Kioxia CM6 i CD6.

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 odpowiadającej 25% jego pojemności, 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 te wartości będą odzwierciedlać wyższe, stałe prędkości zapisu.

Profile:

• Losowy odczyt 4K: 100% odczytu, 128 wątków, 0-120% ioratu
• 4K losowy zapis: 100% zapisu, 128 wątki, 0-120% ioracji
• Odczyt losowy 4K (duże obciążenie): 100% odczytu, 512 wątków, 0-120% ioratu
• Losowy zapis 4K (duże obciążenie): 100% zapisu, 512 wątków, 0-120% ioratu
• 64K Sekwencyjny odczyt: 100% odczytu, 32 wątków, 0-120% ioracji
• 64K Sekwencyjny zapis: 100% zapisu, 16 wątków, 0-120% ioratu
• 64K Sekwencyjny odczyt (duże obciążenie): 100% odczytu, 64 wątki, 0-120% obciążenia
• 64K Sekwencyjny zapis (duże obciążenie): 100% zapisu, 64 wątki, 0-120% obciążenia
• Syntetyczna baza danych: SQL i Oracle
• Ślady pełnego klonu VDI i klonów powiązanych

Porównywalne:

• KIOXIA CD6
• KIOXIA CM6

W naszej pierwszej analizie obciążenia VDBench, losowym odczycie 4 KB, dysk PM1735 wykazał słabą wydajność w porównaniu z dyskami Kioxia, osiągając szczytową wartość zaledwie 631 959 288 IOPS przy opóźnieniu 800.7 µs przy dużym obciążeniu. Przy normalnym obciążeniu osiągnięto nieco ponad 400 KB i 319.6 ms w szczytowej wydajności. To plasuje dysk daleko w tyle za liderami.

W przypadku losowego zapisu 4K dysk Samsunga ponownie wypadł znacznie gorzej od dysków Kioxia. Przy dużym obciążeniu PM1735 osiągnął szczytową wartość 195 953 IOPS przy opóźnieniu 2,605 µs, po czym nastąpił niewielki skok. Przy normalnym obciążeniu osiągnął 227 664 IOPS przy opóźnieniu 557.6 ms.

Obciążenia sekwencyjne dały podobny wynik, ponieważ PM1735 ponownie wypadł gorzej w odczycie 64 KB, osiągając szczytowy wynik 75 598 IOPS (czyli 4.72 GB/s) przy opóźnieniu zaledwie 761.7 µs, po czym nastąpił znaczny spadek wydajności (ostatecznie 3.9 GB/s). Przy normalnym obciążeniu odczytu, PM1735 osiągnął szczytowy wynik 59 915 IOPS, czyli 3.74 GB/s, przy opóźnieniu 532.8 µs.

W przypadku zapisu 64 KB, PM1735 osiągnął szczytową wydajność 35 160 000 IOPS, czyli 2.3 GB/s, przy opóźnieniu około 445 µs. Podczas sekwencyjnego zapisu 64 KB z dużym obciążeniem, PM1735 osiągnął około 33 643 IOPS, czyli 2.1 GB/s, przy opóźnieniu 1.88 ms.

Kolejny zestaw testów obejmuje obciążenia SQL: SQL, SQL 90-10 i SQL 80-20. Zaczynając od SQL, Samsung PM1735 znalazł się tuż obok napędu Kioxia CD6, osiągając szczytową wydajność 241 721 IOPS przy opóźnieniu 131 µs.

W przypadku SQL 90-10 procesor PM1735 wykazał podobną wydajność szczytową jak CD6, osiągając 241 804 IOPS przy opóźnieniu 130.8 µs.

W przypadku SQL 80-20 wyniki są nieco bardziej rozproszone, co powoduje, że PM1735 znajduje się nieco z tyłu na 3.^rd miejsce z maksymalną wydajnością 225 753 IOPS 139.7 µs.

Następnie mamy obciążenia Oracle: Oracle, Oracle 90-10 i Oracle 80-20. Począwszy od Oracle, PM1735 osiągnął szczytową wydajność 229 702 IOPS przy opóźnieniu 155.1 µs, co plasuje go nieco poniżej dysków Kioxia.

W Oracle 90-10, PM1735 ostatecznie uplasował się na drugim miejscu, wyprzedzając jeden z napędów Kioxia (i tuż za CM6), osiągając maksymalną wydajność 199 587 IOPS przy opóźnieniu wynoszącym zaledwie 109 µs.

Procesor PM1735 ponownie zajął drugie miejsce w rankingu Oracle 80-20, osiągając maksymalną liczbę 197 236 IOPS przy niskim opóźnieniu 110.1 µs.

Następnie przeszliśmy do testu klonowania VDI, pełnego i połączonego. W teście pełnego klonowania VDI dysk Samsunga uplasował się daleko w tyle we wszystkich kategoriach. Pierwszym testem jest (FC) Boot, gdzie PM1735 osiągnął szczytową wartość 110 816 IOPS i opóźnienie 313.4 µs.

W przypadku początkowego logowania do VDI FC dysk PM1735 pozostał daleko w tyle za dyskami Kioxia, osiągając maksymalną wydajność na poziomie zaledwie 51 903 IOPS i opóźnienie 571.8 µs (zanim nastąpił kolejny skok wydajności).

W naszym teście VDI FC Monday Login okazało się, że PM1735 nieznacznie zbliżył się do dysków Koxia, osiągając maksymalną wydajność 68 023 IOPS i opóźnienie 230 µs.

W przypadku rozruchu VDI Linked Clone (LC) PM1735 ponownie znalazł się w czołówce, osiągając wynik szczytowy 78 481 IOPS przy opóźnieniu 202 µs.

Podczas początkowego logowania do VDI LC, PM1735 faktycznie wyprzedził dyski Kioxia, osiągając szczytową wartość nieco poniżej 50 tys. IOPS przy opóźnieniu 159.4 µs, po czym nastąpił pewien spadek.

Wreszcie, w teście VDI LC Monday Login układ PM1735 ponownie znalazł się na końcu stawki, uzyskując wynik szczytowy 55 088 IOPS i opóźnienie 285.1 µs.

Wniosek

Samsung PM1735 to dysk SSD PCIe Gen4 przeznaczony do wymagających obciążeń korporacyjnych. Dzięki wytrzymałości 3 DWPD i profilowi ​​wydajności 8 GB/s dla odczytu i 3.8 GB/s dla zapisu, dysk wydaje się być idealnie przystosowany do tego zadania. To główny powód, dla którego HPE dołącza go do swoich najnowszych serwerów z obsługą Gen4 pod numerem katalogowym HPE P16499-B21. Nawiasem mówiąc, ponieważ dostawcy serwerów korzystają z wielu źródeł komponentów, ten numer katalogowy obejmuje również dyski KIOXIA CM6 i Intel P4610 w kategorii „wysokowydajne, wielofunkcyjne dyski SFF”.

Pod kątem wydajności poddaliśmy nowy dysk Samsung standardowym testom: analizie obciążenia aplikacji i VDBench. Dodatkowo, podobnie jak w przypadku opublikowanych wcześniej recenzji dysków KIOXIA, dodaliśmy test wyższego obciążenia w VDBench, aby dodatkowo go obciążyć, ponieważ dyski te są do tego zaprojektowane.

W naszych testach analizy obciążenia aplikacji uruchomiliśmy SQL Server i Sysbench. W przypadku SQL Server, PM1735 osiągnął TPS i średnie opóźnienie na poziomie 12 625,56 i 11.25 ms, co plasowało go w dolnej części tabeli wyników. W przypadku Sysbench, osiągnął 7,869.21 TPS (znacznie poniżej dysków KIOXIA), średnie opóźnienie 16.26 ms i 28.90 ms w naszym najgorszym scenariuszu.

W teście VDBench dysk Samsunga miał spore problemy. Najważniejsze wyniki to nieco ponad 400 tys. IOPS przy odczycie 4K, 632 tys. IOPS przy odczycie 4K z dużym obciążeniem, 228 tys. IOPS przy zapisie 4K, 196 tys. IOPS przy zapisie 4K z dużym obciążeniem, 1.55 GB/s przy odczycie 64K, 2.47 GB/s przy odczycie 64K z dużym obciążeniem oraz 2.3 GB/s przy zapisie 64K i 2.1 GB/s przy zapisie 64K. W przypadku SQL szczyty IOPS wyniosły 242 tys. IOPS, 242 tys. IOPS w SQL 90-10 i 226 tys. IOPS w SQL 80-20.

Oracle zanotował szczytowe wartości IOPS na poziomie 230 tys. IOPS, 200 tys. IOPS w Oracle 90-10 i 197 tys. IOPS w Oracle 80-20. VDI FC zanotował 111 tys. IOPS podczas rozruchu, 52 tys. IOPS podczas początkowego logowania i 68 tys. IOPS podczas poniedziałkowego logowania. VDI LC zanotował 78 tys. IOPS podczas rozruchu, 50 tys. IOPS podczas początkowego logowania i 55 tys. IOPS podczas poniedziałkowego logowania. Podczas gdy inne testowane przez nas modele z łatwością radziły sobie z dodatkowymi obciążeniami, Samsung PM1735 miał problemy z wydajnością.

Ostatecznie przejście na Gen4 dało dostawcom dysków SSD klasy korporacyjnej wiele możliwości w zakresie wydajności. Chociaż PM1735 radził sobie całkiem dobrze w kilku miejscach, jego profil wydajności był dość nierówny. W praktyce może to jednak nie być zauważalne, w zależności od sprzętu. Dotyczy to zwłaszcza obciążeń bazodanowych, gdzie dysk radził sobie dobrze. Biorąc jednak pod uwagę wybór dysków na platformach HPE, CM6 jest zdecydowanie lepszym wyborem.