Análise do Samsung SSD 970 PRO

A Samsung Electronics America, Inc. anunciou a terceira geração de seus populares SSDs M.2 NVMe. Novamente lançando um 970 PRO de alto desempenho e uma capacidade maior 970 EVO. Assim como nas versões anteriores, o 970 está aumentando ainda mais os níveis de desempenho com velocidades de cotação de 3.5 GB/s para leitura, 2.7 GB/s para gravação e até 500 mil IOPS em leitura e gravação. Este nível de desempenho é ideal para prosumidores e entusiastas de tecnologia, bem como para aqueles que trabalham com gráficos 3D, 4K, jogos de ponta e análise de dados.

O Samsung 970 PRO aproveita o MLC V-NAND de 2 bits da empresa e vem com o novo controlador Phoenix. O controlador ajuda a unidade a atingir o desempenho e a confiabilidade. O controlador Phoenix é revestido de níquel para dissipar o calor mais rapidamente. Esta geração de V-NAND também oferece quase 50% mais resistência com até 1,200 TBW. A unidade é oferecida com capacidade de 512 GB e 1 TB e seu pequeno fator de forma M.2 oferece muita flexibilidade quanto ao local de utilização: desktop, notebooks, ultrabooks, etc.

O Samsung SSD 970 PRO vem com uma garantia limitada de 5 anos e tem um preço sugerido de US$ 329.99 para 512 GB e US$ 629.99 para 1 TB.

Especificações do Samsung SSD 970 PRO

Fator de forma	M.2 2280
Capacidade	512GB	1TB
Responsável pelo Tratamento	Controle Samsung Phoenix
NAND	Memória Flash Samsung V-NAND 2bit MLC
Interface	PCIe Gen 3.0 × 4, NVMe 1.3
Desempenho
Leitura Seqüencial	3,500MB / s
Escrita Seqüencial	2,300MB / s	2,700MB / s
Leitura aleatória QD 32 Linha 4	IPO de 370 mil	IOPS 500K
Gravação aleatória QD 32 Linha 4	IOPS 500K
Consumo de energia
inativo	30mW
Leitura Ativa	5.2mW
Gravação ativa	5.2mW	5.7mW
Modo DEVSLP La.3	5mW
Confiabilidade
Temperatura de Operação	0 ° C a 70 ° C
Temperatura não operacional	-45 ° C a 85 ° C
Humidade	5% a% 95
Choque	1,500G(Gravidade), duração: 0.5ms, 3 eixos
vibração	20~2,000Hz, 20G
MTBF	1.5 milhões de horas
Garantia	5 anos, limitado
Dimensões	Máx. 80.15 x Máx. 22.15 x Máx. 2.38 (mm)

Desempenho

Mesa de teste

A plataforma de teste utilizada nesses testes é uma Dell PowerEdge R740xd servidor. Medimos o desempenho de SAS e SATA por meio de uma placa RAID Dell H730P dentro deste servidor, embora definimos a placa no modo HBA apenas para desativar o impacto do cache da placa RAID. O NVMe é testado nativamente por meio de uma placa adaptadora M.2 para PCIe. A metodologia usada reflete melhor o fluxo de trabalho do usuário final com os testes de consistência, escalabilidade e flexibilidade nas ofertas de servidores virtualizados. Um grande foco é colocado na latência da unidade em toda a faixa de carga da unidade, não apenas nos menores níveis de QD1 (Queue-Depth 1). Fazemos isso porque muitos dos benchmarks comuns do consumidor não capturam adequadamente os perfis de carga de trabalho do usuário final.

Houdini por SideFX

O teste Houdini foi projetado especificamente para avaliar o desempenho do armazenamento no que se refere à renderização CGI. O banco de teste para esta aplicação é uma variante do núcleo Dell PowerEdge R740xd tipo de servidor que usamos no laboratório com duas CPUs Intel 6130 e DRAM de 64 GB. Neste caso, instalamos o Ubuntu Desktop (ubuntu-16.04.3-desktop-amd64) executando bare metal. A saída do benchmark é medida em segundos para ser concluída, com menos sendo melhor.

A demonstração do Maelstrom representa uma seção do pipeline de renderização que destaca os recursos de desempenho do armazenamento, demonstrando sua capacidade de usar efetivamente o arquivo de troca como uma forma de memória estendida. O teste não grava os dados do resultado nem processa os pontos para isolar o efeito do tempo decorrido do impacto da latência no componente de armazenamento subjacente. O teste em si é composto por cinco fases, três das quais executamos como parte do benchmark, que são as seguintes:

Carrega pontos compactados do disco. Este é o momento de ler do disco. Isso é de thread único, o que pode limitar a taxa de transferência geral.
Descompacta os pontos em uma única matriz plana para permitir que sejam processados. Se os pontos não tiverem dependência de outros pontos, o conjunto de trabalho pode ser ajustado para permanecer no núcleo. Esta etapa é multiencadeada.
(Não Executar) Processe os pontos.
Reempacota-os em blocos agrupados adequados para armazenamento em disco. Esta etapa é multiencadeada.
(Não executado) Grave os blocos agrupados de volta no disco.

Olhando para o desempenho do tempo de renderização (onde menos é melhor), o Samsung 970 PRO teve o melhor tempo não Optane com 2,477.2 segundos.

Desempenho do SQL Server

Usamos uma instância leve e virtualizada do SQL Server para representar adequadamente o que um desenvolvedor de aplicativos usaria em uma estação de trabalho local. O teste é semelhante ao que executamos em storage arrays e unidades corporativas, apenas reduzido para ser uma aproximação melhor dos comportamentos empregados pelo usuário final. A carga de trabalho 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.

A VM leve do SQL Server é configurada com três vDisks: volume de 100 GB para inicialização, um volume de 350 GB para o banco de dados e arquivos de log e um volume de 150 GB usado para o backup do banco de dados que recuperamos após cada execução. Do ponto de vista dos recursos do sistema, configuramos cada VM com 16 vCPUs, 32 GB de DRAM e aproveitamos o controlador LSI Logic SAS SCSI. Este teste usa o SQL Server 2014 em execução em VMs convidadas do Windows Server 2012 R2 e é reforçado pelo Benchmark Factory da Dell para bancos de dados.

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: 24 GB
Duração do teste: 3 horas
- 2.5 horas de pré-condicionamento
- período de amostra de 30 minutos

Ao olhar para a saída do SQL Server, o Samsung 970 PRO ficou na extremidade superior do meio com 3,158.5 TPS, curiosamente abaixo do 970 EVO.

Para latência média, o 970 PRO teve uma latência de 6ms, ficando em quinto lugar.

Análise de Carga de Trabalho do VDBench

Também para nossos testes VDBench, deve-se observar que estávamos testando a amostra de 512 GB do 970 PRO que descobrimos no passado com a Samsung que as capacidades de extremidade inferior tendem a não funcionar tão bem. No resgate de desempenho de leitura de pico de 4K, o 970 PRO teve desempenho de pico de 376K IOPS e uma latência de 338μs, ficando em terceiro lugar.

Para gravação aleatória em 4K, o 970 PRO teve o melhor desempenho geral com 330,181 IOPS e uma latência de 376μs.

Passando para o desempenho sequencial, analisamos primeiro o benchmark de leitura de 64K. Aqui o 970 PRO mais ou menos empatou em quarto lugar com 22,154 IOPS ou 1.4GB/s e uma latência de 710μs.

Com gravação de 64K, o 970 PRO conseguiu novamente ocupar o primeiro lugar com um desempenho máximo de 24,232 IOPS ou 1.5 GB/s e uma latência de 653 μs.

Em seguida, analisamos nossos benchmarks de VDI, que são projetados para sobrecarregar ainda mais as unidades. Esses testes incluem Boot, Initial Login e Monday Login. Olhando para o teste de inicialização, o 970 PRO ficou em terceiro lugar com 97,191 IOPS e uma latência de 342μs.

Para o VDI Initial Login, o 970 PRO conseguiu ocupar o primeiro lugar com 56,699 IOPS e uma latência de 527μs.

Para o VDI Monday Login final, o 970 PRO mais uma vez conquistou o primeiro lugar com um desempenho máximo de 53,843 IOPS e uma latência de 295μs.

Conclusão

O Samsung 970 PRO é o SSD M.2 NVMe de terceira geração da empresa. A unidade vem com promessas de desempenho superior em relação à geração anterior, bem como melhor resistência. Seu novo controlador Phoenix niquelado impulsiona o desempenho e o MLC V-NAND de 2 bits de última geração da empresa aumentou a resistência em quase 50%. A unidade vem em duas capacidades, 512 GB e 1 TB, e é comercializada para prosumidores e entusiastas de tecnologia.

Para desempenho, deve-se notar que tivemos a amostra menor de 512 GB. Em análises anteriores, vimos uma queda de desempenho definitiva em amostras de menor capacidade. Aqui, com o 970 PRO, ele não teve desempenho ruim de forma alguma, na verdade, foi o melhor desempenho em Houdini (não Optane com 2,477.2 segundos), gravações em 4K (330K IOPS), gravações em 64K (1.5 GB/s), VDI Login inicial (57 IOPS) e login VDI Monday (quase 54 IOPS). Nos demais benchmarks teve desempenho médio ou superior como 3,158.5 TPS no SQL Server com latência média de 6ms e desempenhos VDBench de leitura 4K (376K IOPS), leitura de 64K (1.4GB/s) e VDI Boot (97K IOPS) .

Mais uma vez, o Samsung 970 PRO teve um desempenho forte (melhor desempenho na metade de nossos benchmarks), mas parecia que iria dominar como os modelos anteriores. Isso pode ser mais um problema de percepção, ou o fato de termos um tamanho de amostra menor que vimos levar a um desempenho inferior nos Samsungs do passado.