Dysk SSD Samsung SSD 840 Pro nie jest nowym dyskiem SSD – został wprowadzony na rynek 18 miesięcy temu i skierowany na rynek kliencki. Przeprowadziliśmy wówczas kompleksowy przegląd dysku SSD 840 Pro i stwierdziliśmy, że jest to bardzo wydajny dysk SSD do docelowych zastosowań. Z czasem jednak wydarzyło się coś dziwnego. Hosting stron internetowych i wiele innych firm poszukujących dobrego dysku SSD o umiarkowanej wytrzymałości na zapis, zaczęło sięgać po dysk SSD 840 Pro. Jest to tańsza alternatywa dla dysków dedykowanych użytkownikom korporacyjnym, a jednocześnie oferuje dobre połączenie wydajności i wytrzymałości na zapis. To zjawisko nie jest nowe – nawet macierze hybrydowe i all-flash od wielu lat „są winne” wykorzystywania dysków SSD jako podstawowego rozwiązania dla klientów. Pomimo najlepszych intencji producentów dysków SSD, którzy woleliby, aby użytkownicy korporacyjni kupowali dyski klasy enterprise, koszt czasami bierze górę, stąd dysk 840 Pro coraz częściej trafia do wdrożeń serwerowych, pomimo swojego wieku i ukierunkowania na potrzeby klientów.
Trochę dziwne, że cofamy się w czasie, aby ponownie recenzować dysk SSD. Testowaliśmy dysk SSD 840 Pro zaraz po jego premierze i przeprowadziliśmy wtedy nasz standardowy zestaw testów porównawczych dla klientów. Aktywiści na naszych forach namawiali nas jednak do ponownego przyjrzenia się tym dyskom ze względu na ich popularność wśród dostawców hostingu oraz fakt, że od czasu pierwszej recenzji dyski przeszły wiele aktualizacji oprogramowania układowego. Przeprowadziliśmy kilka testów aplikacji, w tym popularne zastosowania dysku SSD 840 Pro, takie jak obciążenia SQL Server, MySQL i NoSQL. Nie będziemy wracać do zalet platformy SSD 840 Pro, ponieważ nie zmieniła się ona od czasu pierwszej recenzji. Tym razem skupimy się na testach aplikacji, na które mamy wystarczającą liczbę dysków, i ponownie przeanalizujemy zmiany wydajności oprogramowania układowego w kilku obciążeniach syntetycznych.
Testowanie tła i porównań
Porównywalne produkty do tej recenzji:
- Mikron P400m (400 GB, kontroler Marvell 9187, Micron 25 nm MLC NAND, 6.0 Gb/s SATA)
- Dysk SSD Intel DC S3700 (200 GB, kontroler Intel PC29AS21CA0, pamięć Intel MLC NAND 25 nm, SATA 6.0 Gb/s)
- Crucial M500 (960 GB, kontroler Marvell, Micron 20 nm MLC NAND, 6.0 Gb/s SATA)
- Samsunga SM843 (240 GB, kontroler Samsung MDX S4LN021X01-8030, pamięć NAND MLC Samsung 20 nm, SATA 6.0 Gb/s)
- Dysk SSD Intel DC S3500 (480 GB, kontroler Intel PC29AS21CA0, pamięć Intel MLC NAND 20 nm, SATA 6.0 Gb/s)
- Smart CloudSpeed 1000E (400 GB, kontroler Marvell 88SS9187-BLD2, pamięć Toshiba TH58TEG8DDJBA8C 19 nm MLC NAND, SATA 6.0 Gb/s)
Wszystkie dyski SSD SAS/SATA klasy enterprise są testowane na naszej platformie testowej drugiej generacji dla przedsiębiorstw, opartej na serwerze Lenovo ThinkServer RD630 . Ta platforma testowa oparta na systemach Linux i Windows obejmuje kartę HBA LSI 9207-8i oraz optymalizację harmonogramu operacji wejścia/wyjścia ukierunkowaną na uzyskanie najlepszej wydajności pamięci flash. Do testów syntetycznych wykorzystujemy oprogramowanie FIO w wersji 2.0.10 dla systemu Linux i 2.0.12.2 dla systemu Windows. Testy aplikacji wykorzystują różne konfiguracje platformy testowej i zostały szczegółowo opisane poniżej.
- 2 x Intel Xeon E5-2620 (2.0 GHz, pamięć podręczna 15 MB, 6 rdzeni)
- Chipset Intel C602
- Pamięć – 16 GB (2 x 8 GB) 1333 MHz DDR3 Registered RDIMM
- Windows Server 2008 R2 SP1 64-bitowy i CentOS 6.3 64-bitowy
- 100GB Micron RealSSD P400e Dysk SSD rozruchowy
- Karta HBA LSI 9211-4i SAS/SATA 6.0 Gb/s (do rozruchowych dysków SSD)
- Karta HBA LSI 9207-8i SAS/SATA 6.0 Gb/s (do testowania dysków SSD lub HDD)
- Karta sieciowa Mellanox ConnectX-3 10GbE PCIe 3.0
- Karta sieciowa Mellanox ConnectX-3 InfiniBand PCIe 3.0
Analiza wydajności aplikacji
Na rynku przedsiębiorstw istnieje ogromna różnica między tym, jak produkty deklarują swoją wydajność na papierze, a tym, jak działają w środowisku produkcyjnym. Rozumiemy wagę oceny pamięci masowej jako elementu większych systemów, a przede wszystkim jej responsywności w interakcji z kluczowymi aplikacjami korporacyjnymi. W tym celu przeprowadziliśmy pierwsze testy aplikacji, w tym nasz autorski test porównawczy pamięci masowej NoSQL Database Storage Benchmark firmy MarkLogic oraz test wydajności MySQL za pomocą SysBench.
W naszym środowisku bazy danych MarkLogic NoSQL testujemy grupy czterech dysków SSD SATA lub SAS o użytecznej pojemności co najmniej 200 GB. Nasza baza danych NoSQL wymaga około 650 GB wolnego miejsca, równo podzielonego między cztery węzły bazy danych. W naszym środowisku testowym używamy hosta SCST i prezentujemy każdy dysk SSD w trybie JBOD, z jednym przydzielonym na węzeł bazy danych. Test powtarza się w 24 interwałach, co wymaga łącznie od 30 do 36 godzin dla dysków SSD z tej kategorii. Mierząc opóźnienia wewnętrzne obserwowane przez oprogramowanie MarkLogic, rejestrujemy zarówno całkowite średnie opóźnienie, jak i opóźnienie interwałowe dla każdego dysku SSD.
W naszym ogólnym rankingu średnich opóźnień w teście baz danych MarkLogic NoSQL, Samsung 840 Pro znalazł się mniej więcej w środku stawki, wyprzedzając Samsung SM843, Smart CloudSpeed 500 i Seagate 600 Pro, a wyprzedzając Intel S3500, Intel S3700 i Smart CloudSpeed 1000E.
CloudSpeed 1000E charakteryzował się wyższymi skokami opóźnienia niż dyski SSD Intel DC, ale w sumie niższymi opóźnieniami. Największe skoki zmierzyliśmy w zakresie 10–60 ms.
Na drugim miejscu znalazł się procesor Intel S3500, który w naszym środowisku NoSQL wypadł znakomicie, notując skoki opóźnień wynoszące od 6 do 19 ms przez cały test.
Procesor Intel S3700 zajął trzecie miejsce za S3500, mimo konfiguracji NAND o wyższej wydajności (ale mniejszej pojemności). W porównaniu z S3500 jego opóźnienie nieznacznie wzrosło, z wartościami szczytowymi wynoszącymi od 10 do 32 ms. Ogólnie rzecz biorąc, nadal radził sobie całkiem dobrze w naszym teście NoSQL.
Dysk Samsung SSD 840 Pro całkiem dobrze spisał się na tle bardziej popularnych dysków SSD klasy korporacyjnej, plasując się w środku stawki i wyprzedzając także Samsunga SM843, choć miał on mniejszą pojemność.
Przechodząc do kolejnego dysku SSD z kategorii lekkich dysków korporacyjnych, który uwzględniliśmy w naszych testach MarkLogic, opóźnienia zaczęły znacząco rosnąć. Zanotowaliśmy wartości szczytowe sięgające 1,907 ms, z wieloma wartościami w zakresie 60–100 ms.
Kolejnym testowanym urządzeniem był Samsung SM843, który jeszcze bardziej podniósł limit opóźnień, notując skoki wynoszące 150–500 ms w stanie ustalonym i jeden skok przekraczający 1,562 ms.
Dysk Seagate 600 Pro znalazł się na samym końcu naszych testów MarkLogic NoSQL, a opóźnienie znacznie wzrosło w miarę zbliżania się dysku do stanu stabilnego. W przypadku tego dysku SSD szczytowe wartości opóźnienia mieściły się w przedziale 150–400 ms, a największy skok wyniósł 490 ms.
Nasz kolejny test aplikacji obejmuje test bazy danych Percona MySQL za pomocą SysBench, który mierzy wydajność aktywności OLTP. W tej konfiguracji testowej używamy grupy serwerów Lenovo ThinkServer RD630 i ładujemy środowisko bazy danych na pojedynczy dysk SATA, SAS lub PCIe. Test ten mierzy średnią liczbę transakcji na sekundę (TPS), średnie opóźnienie, a także średnie opóźnienie 99. percentyla w zakresie od 2 do 32 wątków.
Średnia wartość TPS Samsunga 840 Pro była niska w tej grupie, przewyższając jedynie Micron M500. Intel S3700 wykazał się najlepszą wydajnością w tym teście.
Wyniki pomiarów średniego opóźnienia są identyczne: Samsung 840 Pro był drugi od końca, Micron M500 był najwolniejszy, a Intel S3700 był najszybszy.
Samsung 840 Pro wypadł nieco lepiej w porównaniu z najniższym ogólnym opóźnieniem (99. percentyl), plasując się na równi z Seagate 600 i pokonując Smart CloudSpeed 1000E. W tym pomiarze dominował Intel S3700.
Analiza syntetycznego obciążenia przedsiębiorstwa
Wydajność pamięci flash zmienia się w miarę dostosowywania dysku do obciążenia, co oznacza, że pamięć flash musi zostać wstępnie przygotowana przed każdym syntetycznym testem porównawczym fio, aby zapewnić dokładność testów. Każdy z porównywalnych dysków jest bezpiecznie kasowany za pomocą narzędzi producenta i wstępnie przygotowywany do stanu stabilnego z dużym obciążeniem 16 wątków i kolejką oczekujących 16 wątków na wątek.
Wstępne kondycjonowanie i podstawowe testy stanu stacjonarnego:
- Przepustowość (łączna liczba operacji wejścia/wyjścia na sekundę odczytu i zapisu)
- Średnie opóźnienie (średnie opóźnienie odczytu i zapisu)
- Maksymalne opóźnienie (maksymalne opóźnienie odczytu lub zapisu)
- Odchylenie standardowe opóźnienia (uśrednione odchylenie standardowe odczytu i zapisu)
Po zakończeniu wstępnego kondycjonowania, każde urządzenie jest testowane w odstępach czasu na wielu profilach głębokości wątków/kolejek, aby pokazać wydajność przy lekkim i intensywnym użytkowaniu. Nasza syntetyczna analiza obciążenia dla Samsunga 840 Pro wykorzystuje dwa profile, które są powszechnie stosowane w specyfikacjach producentów i testach porównawczych.
- 4k
- 100% odczytu i 100% zapisu
- 8k
- 70% odczytu/30% zapisu
Podczas wstępnego przygotowania do syntetycznego testu porównawczego 4K, Samsung 840 Pro wypadł dobrze w fazie dynamicznej, plasując się na pozycji najwolniejszego testowanego dysku. Intel DC S3700 uzyskał najlepszą wydajność w stanie ustalonym.
Podczas testu szybkości transmisji Samsung 840 Pro radził sobie dobrze, ale okazał się najwolniejszym testowanym dyskiem, nigdy nie osiągając stanu stabilnego, a wręcz tracąc prędkość w trakcie testu. Najszybsze i drugie najszybsze były odpowiednio dyski Intel DC S3700 i CloudSpeed.
W teście maksymalnego opóźnienia Samsung 840 Pro znalazł się na ostatnim miejscu, podobnie jak dyski Samsung SM843 i Crucial M500. Najszybsze były odpowiednio Intel DC S3700 i Micron P400m, ale ten drugi zanotował kilka bardzo wysokich skoków.
Pod koniec testu dysk Samsung 840 Pro okazał się najmniej spójny ze wszystkich testowanych dysków, ale radził sobie całkiem dobrze w trybie burst-rate i post-burst-rate. Dyski Intel DC S3700 i CloudSpeed były najbardziej spójne, wykazując niemal niezauważalną różnicę między trybem burst a stacjonarnym.
Samsung 840 Pro wypadł bardzo dobrze w funkcjach odczytu, osiągając najwyższą wartość (71800 IOPS), a tuż za nim znalazł się Samsung SM843 (71600 IOPS). Jednak uzyskał najgorszą wydajność zapisu (7854 IOPS) spośród wszystkich testowanych dysków.
Chociaż prędkość zapisu była najwyższa spośród wszystkich testowanych dysków (32.6 ms), średnie opóźnienie odczytu dysku Samsung 840 Pro było najniższe (3.56 ms).
Dyski Samsung SM843 i 840 Pro uzyskały różnicę 0.2 ms w teście maksymalnego opóźnienia, przy czym oba były najwolniejszymi dyskami testowanymi pod względem wydajności zapisu (odpowiednio 700.92 IOPS i 701.06 IOPS). Były jednak również najszybszymi dyskami testowanymi pod względem wydajności odczytu, z wynikami odpowiednio 21.8 i 20.7 ms.
Podobnie jak w przypadku innych testów 4K, Samsung 840 Pro uzyskał jedną z najwyższych odchyleń standardowych spośród wszystkich testowanych dysków w przypadku wydajności zapisu (45.8 ms), wyprzedzając jedynie Crucial M500 (48.2 ms), ale także najniższe odchylenie standardowe w przypadku wydajności odczytu (1.7 ms).
Nasze kolejne obciążenie wykorzystuje transfery 8k ze stosunkiem 70% operacji odczytu do 30% operacji zapisu. Chociaż na początku był jednym z najwydajniejszych dysków pod względem szybkości transmisji, Samsung 840 Pro ustabilizował się jako jeden z wolniejszych testowanych dysków, wyprzedzając jedynie Samsunga SM843.
Samsung 840 Pro konsekwentnie utrzymywał się mniej więcej w połowie stawki podczas testów średniego opóźnienia, choć pod koniec testu zaczął spadać. Intel DC S3700 był generalnie najszybszym testowanym dyskiem.
Samsung 840 Pro po raz kolejny utrzymał pozycję w środku stawki przez cały czas trwania testu maksymalnego opóźnienia. Przez większość czasu Intel DC S3700 był najszybszy, a Samsung SM843 najwolniejszy, ale Crucial M500 pod koniec testu wykazał gwałtowny wzrost, znacznie przewyższający czasy pozostałych dysków.
Wyniki odchylenia standardowego są bardzo podobne do wyników maksymalnego opóźnienia; Intel DC S3700 okazał się najbardziej spójny, Samsung 840 Pro uzyskał wynik przeciętny, Samsung SM843 był ogólnie najmniej spójny, a Crucial M500 wykazał ogromny skok w drugiej połowie testu.
Po wstępnym przygotowaniu dysków, test przepustowości 8k 70/30 zmienia intensywność obciążenia od 2 wątków i 2 kolejek do 16 wątków i 16 kolejek. Samsung 840 Pro był najwolniejszym dyskiem w trakcie trwania tego pierwszego testu, chociaż jego wydajność była najbardziej spójna ze wszystkich testowanych dysków. Najwyższą wydajność uzyskał Intel DC S3700.
Podobnie jak w przypadku wyników badania przepustowości, Samsung 840 Pro okazał się najwolniejszym urządzeniem w pomiarze średniego opóźnienia, a Intel DC S3700 okazał się najszybszy.
W teście maksymalnego opóźnienia Samsung 840 Pro wypadł bardzo słabo, przewyższając wszystkie inne testowane dyski. Dysk CloudSpeed okazał się najlepszy w tym pomiarze.
Patrząc na odchylenie standardowe, Samsung 840 Pro ponownie wypadł stosunkowo niespójnie. Najbardziej spójny okazał się Intel DC S3700, choć tuż za nim plasowały się Intel S3500 i Samsung SM843.
Wniosek
Na początku tej recenzji chcieliśmy sprawdzić, jak jeden z wiodących w branży dysków klienckich klasy high-end sprawdzi się w obciążeniach korporacyjnych, ze względu na swoją popularność w tym segmencie. Ważne jest, aby zrozumieć oczekiwania i potrzeby dotyczące dysków w segmencie lekkich systemów korporacyjnych (serwerowych), ponieważ obawy dotyczą głównie kosztów. Chociaż dyski korporacyjne zaprojektowane dla tego segmentu mogą oferować więcej funkcji, takich jak kondensatory zabezpieczające przed awarią zasilania i wytrzymałość na zapis, która jest trzykrotnie lub więcej wyższa niż w przypadku 840 Pro, w przypadku serwerów klastrowych, które większość czasu spędzają na udostępnianiu danych, a nie ich gromadzeniu, opłacalne stają się szybkie i niedrogie dyski SSD dla klientów. Przy cenie około 0,75 GB/GB, proponowana wartość jest w tym przypadku całkiem korzystna, w porównaniu z dwukrotnością lub większą wartością w przypadku odpowiedników korporacyjnych.
Samsung 840 Pro wykazał bardzo konkurencyjną wydajność odczytu w testach 4K 100%, chociaż jego prędkość zapisu była dość niska. Nie wypadł dobrze w testach wstępnego kondycjonowania 4K ani w testach 8K 70% odczytu i 30% zapisu, ale generalnie wypadł przeciętnie w testach wstępnego kondycjonowania 8K. Chociaż testy te zostały zaprojektowane tak, aby były dość obciążające dla dysków SSD, 840 Pro bez dodatkowego nadmiernego alokowania (OP) miał problemy w tych obszarach, chociaż modyfikacja OP pomogłaby poprawić te obszary, gdyby kupujący chciał osiągnąć ten poziom.
W naszych testach aplikacyjnych dysk SSD Samsung 840 Pro wypadł całkiem dobrze w teście MarkLogic NoSQL, plasując się w górnej części średniej stawki; nawet lepiej niż mniejszy SM843. W teście Sysbench opartym na MySQL, dysk 840 Pro znalazł się w dolnej części średniej, choć jest to kolejny obszar, w którym zwiększona nadmierna alokacja prawdopodobnie pomogłaby mu w osiągnięciu sukcesu. Dla świadomych nabywców, którzy chcą obniżyć koszty inwestycyjne (CAPEX), zakup tych dysków SSD z możliwością nadmierną alokacją może sprawić, że będą one jeszcze bardziej konkurencyjne pod względem wydajności w porównaniu z droższymi modelami klasy podstawowej dla przedsiębiorstw.
Chociaż większość naszych testów była bardziej intensywna niż zalecana dla tych dysków, ogólnie rzecz biorąc, dysk 840 Pro spisał się bardzo dobrze, biorąc pod uwagę, że miał być montowany w notebooku, a nie w klastrze obliczeniowym o wysokiej wydajności. Biorąc pod uwagę cenę, w przypadku zadań wymagających większej intensywności odczytu, w których te dyski są obecnie wdrażane, dysk 840 Pro jest nie tylko opłacalny pod względem wydajności, ale szczególnie skuteczny w kontekście ceny. W środowiskach o wysokiej tolerancji, gdzie wytrzymałość i funkcje dysków SSD klasy korporacyjnej mogą nie być aż tak istotne, łatwo zrozumieć, dlaczego dysk 840 Pro zyskał tak silną pozycję.
Samsung 840 Pro w Amazon
Amazon