Análise do SSD Samsung PM9A3

O Samsung PM9A3 é o mais recente SSD de centro de dados da empresa a chegar ao mercado. Disponível em capacidades que variam de 960 GB a 15.36 TB, o novo PM9A3 apresenta a interface Gen4 e o V-NAND de 6ª geração da empresa para ajudar a lidar com o tráfego pesado do servidor em ambientes de leitura intensiva para que os aplicativos funcionem sem problemas.

O Samsung PM9A3 é o mais recente SSD de centro de dados da empresa a chegar ao mercado. Disponível em capacidades que variam de 960 GB a 15.36 TB, o novo PM9A3 apresenta a interface Gen4 e o V-NAND de 6ª geração da empresa para ajudar a lidar com o tráfego pesado do servidor em ambientes de leitura intensiva para que os aplicativos funcionem sem problemas.

A computação corporativa e os casos de uso de data centers em escala da Web cresceram exponencialmente nos últimos anos, portanto, os SSDs de data centers confiáveis ​​e de alto desempenho são agora mais importantes do que nunca. A Samsung promete que o PM9A3 cumpre nesse quesito, oferecendo uma ampla gama de formatos diferentes: U.2, U.3, M.2, E1.S e E1.L de várias larguras. Isso adiciona muita flexibilidade e pode atender às necessidades de praticamente qualquer requisito de servidor.

O fator de forma E1.L (régua longa) foi projetado para se destacar em implantações de grande escala que precisam de densidade, enquanto o E1.S oferece uma combinação única de capacidade e desempenho. Um dos maiores benefícios dos drives E1 é o dissipador de calor embutido e o material de interface térmica embutido para que não seja necessária intervenção extra para manter o alto desempenho. O último tamanho pode assumir a liderança como substituto das unidades de centro de dados U.2, já que o suporte generalizado para E1.S está crescendo. Sem dúvida, você também verá os SSDs PCIe Gen5 da Samsung neste fator de forma, que apresentam um conjunto de recursos impressionante, incluindo desempenho incrível e suporte para unidades de 20/35/40/70 W.

Samsung PM9A3 x Samsung PM983

As diferenças entre o PM9A3 e o PM983 da Samsung (o SSD de centro de dados de última geração da empresa) são significativas. Além do salto para a interface Gen4, o PM9A3 oferece melhor NAND e um novo controlador (V6 TLC e Elpis de 8 canais, respectivamente) em comparação com o controlador de 983 canais V5 TLC NAND e Phoenix do PM8. O PM9A3 também dobra o modelo de capacidade máxima para 15.36 TB. E, conforme indicado acima, o PM9A3 está disponível em uma ampla variedade de fatores de forma, enquanto o PM983 está disponível apenas em M.2 e U.2.

Para desempenho, o PM9A3 (U.2) é cotado para fornecer leituras e gravações sequenciais de até 6,900 MB/s e 4,100 MB/s, respectivamente, enquanto o desempenho aleatório deve atingir até 1.1 milhão de IOPS de leitura e 200 gravações. A Samsung indica que esta é uma melhoria de 3.6x em relação ao PM983.

O PM9A3 também utiliza DASH (Dynamic Automation of SSD Hardware), que ajuda o data center a processar dados instantaneamente, otimizando rotinas repetíveis e complexas. Isso significa a operação mais eficiente dos servidores.

Apoiado por uma garantia de 5 anos, veremos o modelo U.2 7.68 TB do PM9A3 da Samsung.

Especificações Samsung PM9A3

Desempenho Samsung PM9A3

Histórico de testes e comparáveis

A Laboratório de teste StorageReview Enterprise fornece uma arquitetura flexível para realizar benchmarks de dispositivos de armazenamento corporativo em um ambiente comparável ao que os administradores encontram em implantações reais. O Enterprise Test Lab incorpora uma variedade de servidores, redes, condicionamento de energia e outras infraestruturas de rede que permitem que nossa equipe estabeleça condições do mundo real para avaliar com precisão o desempenho durante nossas análises.

Incorporamos esses detalhes sobre o ambiente de laboratório e protocolos em revisões para que os profissionais de TI e os responsáveis ​​pela aquisição de armazenamento possam entender as condições em que alcançamos os resultados a seguir. Nenhuma de nossas análises é paga ou supervisionada pelo fabricante do equipamento que estamos testando. Detalhes adicionais sobre o Laboratório de teste StorageReview Enterprise e uma visão geral de seus recursos de rede estão disponíveis nessas respectivas páginas.

Desempenho do SQL Server

Cada VM do SQL Server é configurada com dois vDisks: volume de 100 GB para inicialização e um volume de 500 GB para o banco de dados e arquivos de log. Do ponto de vista dos recursos do sistema, configuramos cada VM com 8 vCPUs, 64 GB de DRAM e aproveitamos o controlador LSI Logic SAS SCSI. Embora nossas cargas de trabalho Sysbench testadas anteriormente tenham saturado a plataforma tanto em E/S de armazenamento quanto em capacidade, o teste de SQL procura desempenho de latência.

Este teste usa o SQL Server 2014 em execução em VMs convidadas do Windows Server 2012 R2 e é enfatizado pelo Benchmark Factory para bancos de dados da Quest. StorageReview's Protocolo de teste OLTP do Microsoft SQL Server emprega o rascunho atual do Benchmark C (TPC-C) do Transaction Processing Performance Council, um benchmark de processamento de transações on-line que simula as atividades encontradas em ambientes de aplicativos complexos. O benchmark TPC-C chega mais perto do que os benchmarks sintéticos de desempenho para medir os pontos fortes de desempenho e os gargalos da infraestrutura de armazenamento em ambientes de banco de dados. Cada instância de nossa VM SQL Server para esta revisão usa um banco de dados SQL Server de 333 GB (escala 1,500) e mede o desempenho transacional e a latência sob uma carga de 15,000 usuários virtuais.

Configuração de teste do SQL Server (por VM)

• Windows Server 2012 R2
• Ocupação de armazenamento: 600 GB alocados, 500 GB usados

• SQL Server 2014

• • Tamanho do banco de dados: escala 1,500
  • Carga de cliente virtual: 15,000
  • Memória RAM: 48 GB

• Duração do teste: 3 horas

• • 2.5 horas de pré-condicionamento
  • período de amostra de 30 minutos

Para nosso benchmark transacional do SQL Server, o Samsung PM9A3 ficou apenas um fio atrás do Memblaze 6920 com 12,649.6 TPS.

Com latência média do SQL Server, o Samsung PM9A3 postou uma latência média sólida de apenas 2.8ms para o segundo lugar atrás do Memblaze novamente.

Desempenho do Sysbench

O próximo benchmark de aplicativo consiste em um Banco de dados MySQL OLTP Percona medida via SysBench. Este teste mede o TPS (transações por segundo) médio, a latência média e também a latência média do 99º percentil.

Cada sysbench A VM é configurada com três vDisks: um para inicialização (~92 GB), um com o banco de dados pré-construído (~447 GB) e o terceiro para o banco de dados em teste (270 GB). Do ponto de vista dos recursos do sistema, configuramos cada VM com 8 vCPUs, 60 GB de DRAM e aproveitamos o controlador LSI Logic SAS SCSI.

Configuração de teste do Sysbench (por VM)

• CentOS 6.3 64 bits

• Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1

• • Tabelas de banco de dados: 100
  • Tamanho do banco de dados: 10,000,000
  • Segmentos de banco de dados: 32
  • Memória RAM: 24 GB

• Duração do teste: 3 horas

• • 2 horas de pré-condicionamento 32 tópicos
  • 1 hora 32 tópicos

Olhando para nosso benchmark transacional Sysbench, o Samsung PM9A3 teve 11,108 TPS, ficando em segundo lugar entre as unidades testadas.

Com a latência média do Sysbench, o Samsung PM9A3 registrou 11.52 ms, o que foi bom o suficiente para o segundo mais uma vez.

Para nossa latência de pior cenário (99º percentil), o PM9A3 mostrou 20.70ms.

Análise de Carga de Trabalho do VDBench

Quando se trata de dispositivos de armazenamento de comparação, o teste de aplicativo é o melhor e o teste sintético vem em segundo lugar. Embora não seja uma representação perfeita das cargas de trabalho reais, os testes sintéticos ajudam a estabelecer a linha de base dos dispositivos de armazenamento com um fator de repetibilidade que facilita a comparação entre soluções concorrentes. Essas cargas de trabalho oferecem uma variedade de perfis de teste diferentes, desde testes de "quatro cantos", testes comuns de tamanho de transferência de banco de dados até capturas de rastreamento de diferentes ambientes VDI.

Todos esses testes utilizam o gerador de carga de trabalho vdBench comum, com um mecanismo de script para automatizar e capturar resultados em um grande cluster de teste de computação. Isso nos permite repetir as mesmas cargas de trabalho em uma ampla variedade de dispositivos de armazenamento, incluindo arrays flash e dispositivos de armazenamento individuais. Nosso processo de teste para esses benchmarks preenche toda a superfície da unidade com dados e, em seguida, particiona uma seção da unidade igual a 25% da capacidade da unidade para simular como a unidade pode responder às cargas de trabalho do aplicativo. Isso é diferente dos testes de entropia total que usam 100% da unidade e os levam a um estado estável. Como resultado, esses números refletirão velocidades de gravação sustentadas mais altas.

perfis:

• Leitura aleatória em 4K: 100% de leitura, 128 threads, 0-120% de atualização
• Gravação aleatória em 4K: 100% de gravação, 128 threads, 0-120% de atualização
• Leitura sequencial de 64K: 100% de leitura, 32 threads, 0-120% iorado
• Gravação sequencial de 64K: 100% gravação, 16 threads, 0-120% iorado
• Banco de Dados Sintético: SQL e Oracle
• Clone completo de VDI e rastreamentos de clone vinculados

Comparáveis:

• Kióxia CD6
• Samsung PM1735
• Membrana 6920
• Intel P5510

Em nossa primeira análise de carga de trabalho VDBench, leitura aleatória de 4K, o PM9A3 teve um desempenho máximo de 905,366 IOPS com uma latência de 562µs. Isso o colocou bem atrás do líder, que ostentava bem mais de um milhão de IOPS.

Na gravação aleatória de 4K, o PM9A3 ficou em terceiro lugar com um desempenho máximo de 506,365 IOPS em uma latência de 1,001.7 µs.

Mudando para cargas de trabalho sequenciais de 64k, o PM9A3 teve desempenho semelhante ao Kioxia CD6, com pico de 4.72 GB/s (ou 74,861 IOPS) a 844.6 µs.

Na gravação de 64K, o PM9A3 caiu na parte de trás do pacote, atingindo apenas 2.02 GB/s (32,684 IOPS) com uma latência de 1,948 µs.

Nosso próximo conjunto de testes são nossas cargas de trabalho SQL: SQL, SQL 90-10 e SQL 80-20, todos os quais mostraram resultados semelhantes. Começando com o SQL, o novo drive da Samsung ficou em primeiro lugar com um desempenho máximo de 259,124 IOPS em uma latência de 122.4 µs, superando todos os outros drives.

O SQL 90-10 viu o Samsung PM9A3 apenas um fio de cabelo atrás da unidade Memblaze para o segundo lugar, com um desempenho máximo de 260,690 IOPS em uma latência de 121.3 µs.

Com SQL 80-20, o novo drive da Samsung ficou em segundo lugar no final do teste com os drives Kioxia e Intel com desempenho máximo de 244,746 IOPS com latência de 129µs.

A seguir estão nossas cargas de trabalho Oracle: Oracle, Oracle 90-10 e Oracle 80-20. Como nos benchmarks SQL, o Samsung PM9A3 continuou com seu sólido desempenho. Começando com o Oracle, o PM9A3 ficou em segundo lugar com um desempenho máximo de 251,605 IOPS a 138.1 µs, resultados muito semelhantes ao drive Kioxia.

Para Oracle 90-10, o PM9A3 ficou em primeiro lugar entre as unidades testadas, com pico de 209,670 IOPS em uma latência de 103.6 µs.

Olhando para o Oracle 80-20, o PM9A3 ficou em primeiro lugar novamente com seu desempenho máximo de 206,939 IOPS a 104.7µs.

Em seguida, mudamos para nosso teste de clone VDI, Full and Linked. Para VDI Full Clone (FC) Boot, o Samsung PM9A3 ficou em segundo lugar atrás da unidade Memblaze com um pico de 211,248 IOPS em uma latência de 161.3 µs.

VDI FC Initial Login, o PM9A3 caiu para o quarto lugar com um pico de 114,418 IOPS com 258µs de latência.

Com o VDI FC Monday Login, o PM9A3 ficou em quarto lugar novamente com um pico de 79,621 IOPS com uma latência de 198.3 µs.

Para VDI Linked Clone (LC) Boot, o PM9A3 sofreu um grande pico de latência no início do teste, embora tenha nivelado gradualmente por 3^rd lugar com um pico de 99,130 IOPS e uma latência de 160.2µs.

No VDI LC Initial Login, o desempenho do PM9A3 despencou ao se aproximar apenas da marca de 18K IOPS.

O VDI LC Monday Login contou uma história semelhante, pois o PM9A3 mostrou desempenho inutilizável. Ele mal ultrapassou a marca de 14K IOPS com uma latência extremamente alta de 1,103µs antes de sofrer outro pico.

Conclusão

Embora certamente irregular às vezes durante nossos benchmarks, o Samsung PM9A3 data center SSD é um lançamento sólido da empresa. Este SSD U.2 aproveita TLC V6 NAND e um controlador de 8 canais Elpis, que é uma atualização perceptível em comparação com o controlador de 5 canais V8 TLC NAND e Phoenix da geração anterior. O PM9A3 também está disponível em capacidades que variam de 960 GB a 15.36 TB, sendo que a última dobra a capacidade máxima da última versão.

A Samsung cita desempenho de até 6.8 GB/s de leitura e 4 GB/s de gravação para o modelo de fator de forma U.2, com desempenho aleatório de até 1 milhão de IOPS de leitura e 180,000 IOPS de gravação. Esse perfil de desempenho o torna útil em uma variedade de casos de uso de data center corporativo.

Quanto ao desempenho real durante nossos benchmarks de laboratório, os resultados foram um pouco irregulares, como mencionamos acima. Testamos o Samsung PM9A3 em relação a vários outros SSDs corporativos PCIe Gen4 e analisamos a análise de carga de trabalho do aplicativo e o VDBench. Em nossa primeira série de testes, vimos o P5510 ter um bom desempenho no SQL Server transacional com um agregado de 12,649.6 TPS e um agregado de latência média de 2.8 ms, sendo que ambos ficaram em segundo lugar entre os drives testados. A unidade manteve o segundo lugar (atrás apenas do Memblaze 6920) no Sysbench com pontuações agregadas sólidas de 11,108 TPS, 11.52 ms em latência média e 20.70 ms no pior cenário.

Mudando para o nosso VDBench, o Samsung PM9A3 ficou atrás dos líderes nesses testes. Os destaques incluem 905K IOPS na leitura de 4K, 506K IOPS na gravação de 4K, enquanto as cargas de trabalho sequenciais registraram apenas 4.72 GB/s na leitura de 64K e 2.02GB/s na gravação de 64K.

Em nosso teste SQL, o PM9A3 teve um desempenho muito melhor, observando picos de 259 IOPS, 261 IOPS no SQL 90-10 e 245 IOPS no SQL 80-20. O sólido desempenho continuou com as cargas de trabalho Oracle, registrando 252 IOPS, 210 IOPS no Oracle 90-10 e 207 IOPS no Oracle 80-20.

Em seguida, foram nossos testes VDI Clone, Full e Linked, onde seu desempenho irregular voltou. No Full Clone, vimos 211 IOPS na inicialização, 114 IOPS no login inicial e 80 IOPS no login na segunda-feira, colocando-o em segundo, quarto e quarto novamente, respectivamente. No Linked Clone, vimos um grande aumento na inicialização logo no início (a única unidade a fazê-lo), que acabou em 3^rd lugar após o nivelamento com um pico de 99K IOPS. O Samsung PM9A3 foi muito instável nos testes restantes, já que o desempenho caiu drasticamente na marca de 18K no login inicial, enquanto mal chegava a 14K IOPS no login de segunda-feira. Ambos os resultados foram o último lugar por uma grande margem.

Deixando de lado os problemas durante o benchmarking de VDI, o desempenho e a confiabilidade foram bons em geral durante a maioria de nossos testes e cargas de trabalho de aplicativos. Mesmo que esta não seja a unidade de data center com melhor desempenho que vimos em nosso laboratório, a PM9A3 é uma unidade incrivelmente popular entre empresas como Dell e HPE e está listada como uma opção configurável ao construir o servidor. Dado o perfil de custo do PM9A3, o pacote geral é bastante atraente. Por fim, o PM9A3 é oferecido em uma ampla gama de diferentes fatores de forma, além de U.2 (U.3, M.2, E1.S e E1.L de várias larguras e comprimentos), tornando esta uma linha incrivelmente flexível que tem a capacidade de lidar com a maioria dos casos de uso do data center.

Página do produto Samsung PM9A3

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