Samsung PM9A3 to najnowszy dysk SSD firmy Samsung do centrów danych, który trafił na rynek. Dostępny w pojemnościach od 960 GB do 15.36 TB, nowy PM9A3 wyposażony jest w interfejs Gen4 i pamięć V-NAND szóstej generacji, co pomaga w obsłudze dużego ruchu serwerowego w środowiskach o dużej intensywności odczytu, zapewniając płynne działanie aplikacji.
W ciągu ostatnich kilku lat zastosowania w centrach danych o skali korporacyjnej i sieciowej gwałtownie wzrosły, dlatego niezawodne i wydajne dyski SSD do centrów danych są teraz ważniejsze niż kiedykolwiek. Samsung obiecuje, że PM9A3 spełni te wymagania, oferując szeroką gamę różnych formatów: U.2, U.3, M.2, E1.S i E1.L o różnych szerokościach. Zapewnia to ogromną elastyczność i może sprostać praktycznie każdemu wymaganiu serwera.
Format E1.L (długa linijka) został zaprojektowany z myślą o wdrożeniu na bardzo dużą skalę, które wymaga dużej gęstości, natomiast E1.S oferuje unikalne połączenie pojemności i wydajności. Jedną z największych zalet dysków E1 jest wbudowany radiator i wbudowany materiał termoprzewodzący, dzięki czemu nie jest wymagana dodatkowa ingerencja w celu utrzymania wysokiej wydajności. Ten drugi rozmiar może stać się następcą dysków U.2 do centrów danych, ponieważ rośnie popularność E1.S. W tym formacie z pewnością znajdziecie również dyski SSD Samsung PCIe Gen5, które oferują imponujący zestaw funkcji, w tym niesamowitą wydajność i obsługę dysków o mocy 20/35/40/70 W.
Samsung PM9A3 kontra Samsung PM983
Różnice między dyskami Samsung PM9A3 i PM983 (dyskami SSD ostatniej generacji firmy do centrów danych) są znaczące. Oprócz przejścia na interfejs Gen4, PM9A3 oferuje lepszą pamięć NAND i nowy kontroler (odpowiednio V6 TLC i 8-kanałowy Elpis) w porównaniu z kontrolerem V5 TLC NAND i 8-kanałowym Phoenix w PM983. PM9A3 podwaja również maksymalną pojemność modelu do 15.36 TB. Jak wspomniano powyżej, PM9A3 jest dostępny w szerokiej gamie formatów, podczas gdy PM983 jest dostępny tylko w formatach M.2 i U.2.
Jeśli chodzi o wydajność, PM9A3 (U.2) ma zapewniać sekwencyjne odczyty i zapisy odpowiednio do 6,900 MB/s i 4,100 MB/s, podczas gdy wydajność losowa ma osiągnąć do 1.1 miliona IOPS przy odczycie i 200 tysięcy zapisach. Samsung twierdzi, że jest to 3.6-krotna poprawa w porównaniu z PM983.
PM9A3 wykorzystuje również technologię DASH (Dynamic Automation of SSD Hardware), która umożliwia napędom centrów danych błyskawiczne przetwarzanie danych, optymalizując powtarzalne i złożone procedury. Oznacza to wydajniejszą pracę serwerów.
Przyjrzymy się modelowi U.2 Samsung PM9A3 o pojemności 7.68 TB, objętemu 5-letnią gwarancją.
Specyfikacja Samsung PM9A3
| Informacje techniczne | |
| Model | PM9A3 |
| Dostępne formaty | U.2, U.3, M.2, E1.S, E1.L |
| Dostępne pojemności | 15.36 TB/7.68TB/3.84 TB/1.92 TB/960 GB |
| Interfejs | PCIe Gen4 |
| Specyfikacja NVMe | Wersja NVMe: 1.4
Dezynfekcja: zgodność z NVMe 1.3 (kasowanie bloków, kasowanie kryptograficzne) Obsługa autotestu urządzenia |
| kontroler | Elpis (8 kanałów) |
| NAND | V6 TLC |
| Wydajność (model U.2) | |
| Odczyty sekwencyjne | 6,800MB / s |
| Zapisy sekwencyjne | 4,000MB / s |
| Losowe odczyty | 1,000,000 IOPS |
| Losowe zapisy | 180,000 IOPS |
| Niezawodność | |
| DWPD | 1 (5 lat) |
| SED | TCG/Opal |
| Gwarancja | |
Wydajność Samsung PM9A3
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.
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 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 Samsung PM9A3 uzyskał wynik niewiele gorszy od Memblaze 6920, wynoszący 12 649,6 TPS.
Jeśli chodzi o średnie opóźnienie serwera SQL Server, Samsung PM9A3 odnotował solidne średnie opóźnienie wynoszące zaledwie 2.8 ms, co dało mu drugie miejsce, ponownie za Memblaze.
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
Jeśli chodzi o nasz test transakcyjny Sysbench, Samsung PM9A3 osiągnął wynik 11 108 TPS, co plasuje go na drugim miejscu wśród testowanych dysków.
W badaniu Sysbench średnie opóźnienie Samsunga PM9A3 wyniosło 11.52 ms, co pozwoliło mu ponownie zająć drugie miejsce.
W najgorszym scenariuszu opóźnienia (99. percentyl) PM9A3 wskazał 20.70 ms.
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 porównywanie 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 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 stabilny. 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
- 64K Sekwencyjny odczyt: 100% odczytu, 32 wątków, 0-120% ioracji
- 64K Sekwencyjny zapis: 100% zapisu, 16 wątków, 0-120% ioratu
- Syntetyczna baza danych: SQL i Oracle
- Ślady pełnego klonu VDI i klonów powiązanych
Porównywalne:
W naszej pierwszej analizie obciążenia VDBench, losowym odczycie 4 KB, PM9A3 osiągnął szczytową wydajność 905 366 IOPS przy opóźnieniu 562 µs. To plasowało go znacznie poniżej lidera, który mógł pochwalić się wynikiem znacznie przekraczającym milion IOPS.
W losowym zapisie 4K PM9A3 zajął trzecie miejsce z maksymalną wydajnością 506 365 IOPS przy opóźnieniu 1,001.7 µs.
Po przełączeniu na obciążenia sekwencyjne 64k, PM9A3 osiągnął wydajność porównywalną z Kioxia CD6, osiągając szczytową wartość 4.72 GB/s (lub 74 861 IOPS) przy 844.6 µs.
W przypadku zapisu 64K PM9A3 znalazł się w końcowej fazie rankingu, osiągając prędkość maksymalną na poziomie zaledwie 2.02 GB/s (32 684 IOPS) i opóźnienie 1,948 µs.
Kolejnym zestawem testów są obciążenia SQL: SQL, SQL 90-10 i SQL 80-20, które dały podobne wyniki. Zaczynając od SQL, nowy dysk Samsunga zajął pierwsze miejsce z maksymalną wydajnością 259 124 IOPS przy opóźnieniu 122.4 µs, wyprzedzając wszystkie pozostałe dyski.
W teście SQL 90-10 dysk Samsung PM9A3 znalazł się tuż za dyskiem Memblaze i zajął drugie miejsce, z maksymalną wydajnością 260 690 IOPS przy opóźnieniu 121.3 µs.
W teście SQL 80-20 nowy dysk Samsunga zajął ex aequo drugie miejsce wraz z dyskami Kioxia i Intel, uzyskując maksymalną wydajność 244 746 IOPS przy opóźnieniu 129 µs.
Następnie mamy obciążenia Oracle: Oracle, Oracle 90-10 i Oracle 80-20. Podobnie jak w testach SQL, Samsung PM9A3 kontynuował solidną wydajność. Zaczynając od Oracle, PM9A3 zajął drugie miejsce z maksymalną wydajnością 251 605 IOPS przy 138.1 µs, co było wynikiem bardzo podobnym do dysku Kioxia.
W przypadku Oracle 90-10, PM9A3 zajął pierwsze miejsce wśród testowanych dysków, osiągając maksymalną liczbę 209 670 IOPS przy opóźnieniu 103.6 µs.
W zestawieniu z Oracle 80-20, PM9A3 ponownie zajął pierwsze miejsce, uzyskując maksymalną wydajność 206 939 IOPS przy 104.7 µs.
Następnie przeszliśmy do testu klonowania VDI, pełnego i połączonego. W przypadku rozruchu VDI Full Clone (FC), Samsung PM9A3 zajął drugie miejsce, ustępując dyskowi Memblaze, ze szczytowym wynikiem 211 248 IOPS przy opóźnieniu 161.3 µs.
Podczas początkowego logowania do VDI FC PM9A3 spadł na czwarte miejsce ze szczytową liczbą 114 418 IOPS i opóźnieniem 258 µs.
Dzięki poniedziałkowemu logowaniu VDI FC PM9A3 ponownie zajął czwarte miejsce ze szczytową liczbą 79 621 IOPS i opóźnieniem 198.3 µs.
W teście VDI Linked Clone (LC) układ PM9A3 odnotował na początku testu gwałtowny wzrost opóźnienia, które stopniowo się ustabilizowało i pozwoliło mu zająć 3. miejsce ze szczytową wartością 99 130 IOPS i opóźnieniem 160.2 µs.
Podczas początkowego logowania do VDI LC wydajność PM9A3 spadała gwałtownie, gdy zbliżała się do poziomu 18 tys. IOPS.
Podobny obraz przedstawiło poniedziałkowe logowanie VDI LC, gdzie PM9A3 wykazał bezużyteczną wydajność. Ledwo przekroczył granicę 14 tys. IOPS przy ekstremalnie wysokim opóźnieniu 1,103 µs, zanim odnotował kolejny skok.
Wniosek
Choć w naszych testach wydajnościowych momentami prezentował się nierówno, dysk SSD Samsung PM9A3 do centrów danych to solidny produkt firmy. Ten dysk SSD U.2 wykorzystuje pamięć NAND TLC V6 i 8-kanałowy kontroler Elpis, co stanowi zauważalną poprawę w porównaniu z poprzednią generacją pamięci NAND TLC V5 i 8-kanałowym kontrolerem Phoenix. Dysk PM9A3 jest również dostępny w pojemnościach od 960 GB do 15.36 TB, przy czym ta druga opcja podwaja maksymalną pojemność w porównaniu z poprzednią wersją.
Samsung deklaruje wydajność do 6.8 GB/s odczytu i 4 GB/s zapisu dla modelu U.2, z losową wydajnością do 1 miliona IOPS odczytu i 180 000 IOPS zapisu. Ten profil wydajności sprawia, że dysk ten jest przydatny w wielu zastosowaniach w korporacyjnych centrach danych.
Jeśli chodzi o faktyczne osiągi podczas naszych testów laboratoryjnych, wyniki były nieco nierówne, jak wspomnieliśmy powyżej. Przetestowaliśmy Samsung PM9A3 w porównaniu z kilkoma innymi dyskami SSD PCIe Gen4 klasy enterprise, analizując zarówno obciążenie aplikacji, jak i VDBench. W naszej pierwszej serii testów zauważyliśmy, że P5510 dobrze radził sobie w testach transakcyjnych SQL Server, uzyskując łączną wartość 12 649,6 TPS i średnie opóźnienie 2.8 ms, co dało mu drugie miejsce wśród testowanych dysków. Dysk utrzymał drugie miejsce (ustępując jedynie Memblaze 6920) w Sysbench, uzyskując solidne wyniki łączne: 11 108 TPS, 11.52 ms średniego opóźnienia i 20.70 ms w najgorszym scenariuszu.
Przechodząc do naszego VDBench, Samsung PM9A3 plasował się w czołówce w tych testach. Najważniejsze wyniki to 905 tys. IOPS przy odczycie 4K i 506 tys. IOPS przy zapisie 4K, podczas gdy obciążenia sekwencyjne osiągnęły zaledwie 4.72 GB/s przy odczycie 64K i 2.02 GB/s przy zapisie 64K.
W naszych testach SQL, PM9A3 wypadł znacznie lepiej, osiągając szczytowe wartości 259 tys. IOPS, 261 tys. IOPS w SQL 90-10 i 245 tys. IOPS w SQL 80-20. Wysoka wydajność utrzymała się również w przypadku obciążeń Oracle, osiągając odpowiednio 252 tys. IOPS, 210 tys. IOPS w Oracle 90-10 i 207 tys. IOPS w Oracle 80-20.
Następnie przeprowadziliśmy testy klonu VDI, pełnego i połączonego, gdzie powróciła nierówna wydajność. W pełnym klonie zanotowaliśmy 211 tys. IOPS podczas rozruchu, 114 tys. IOPS podczas pierwszego logowania i 80 tys. IOPS podczas poniedziałkowego logowania, co dało mu odpowiednio drugie, czwarte i czwarte miejsce. W połączonym klonie zaobserwowaliśmy ogromny wzrost podczas rozruchu na samym początku (był to jedyny dysk, który to zrobił), co ostatecznie doprowadziło do 3. miejsca po ustabilizowaniu się na poziomie 99 tys. IOPS. Samsung PM9A3 był bardzo niestabilny w pozostałych testach, ponieważ wydajność gwałtownie spadła na poziomie 18 tys. IOPS podczas pierwszego logowania, ledwo osiągając 14 tys. IOPS podczas poniedziałkowego logowania. Oba wyniki zajęły ostatnie miejsce z dużą przewagą.
Pomijając problemy występujące podczas testów porównawczych VDI, wydajność i niezawodność były ogólnie dobre w większości naszych testów i obciążeń aplikacji. Nawet jeśli nie jest to najwydajniejszy dysk do centrów danych, jaki widzieliśmy w naszym laboratorium, PM9A3 jest niezwykle popularny wśród firm takich jak Dell i HPE i jest wymieniany jako opcja konfiguracyjna podczas budowy serwera. Biorąc pod uwagę cenę PM9A3, całość zestawu jest dość kusząca. Wreszcie, PM9A3 jest oferowany w szerokiej gamie różnych formatów, oprócz U.2 (U.3, M.2, E1.S i E1.L o różnych szerokościach i długościach), co czyni go niezwykle elastyczną linią, która może obsłużyć większość zastosowań w centrach danych.
Amazon