去年，三星发布了首款面向客户的 PCIe Gen4 固态硬盘——三星 980 Pro。当时我们对其进行了全面的评测。980 Pro 在我们进行的 VDBench 测试中表现出色，在当时的新上市的 Gen4 固态硬盘中脱颖而出，成为佼佼者。唯一的不足之处在于其容量上限仅为 1TB。现在，三星推出了 2TB 版本，我们今天就来评测一下这款产品。
除了容量之外，其他方面并无不同，所以我们不再赘述，Lyle在这里有一篇不错的文章。简而言之，它利用了 PCIe Gen4x4 接口，读取速度最高可达 7GB/s，写入速度最高可达 5GB/s，随机吞吐量最高可达 1 万 IOPS。该硬盘采用三星第六代 V-NAND 闪存，三星称其单元数量比之前的 9 层单堆叠结构增加了 40%。此外，该固态硬盘还采用了增强型 Intelligent TurboWrite 2.0 技术，可提供高达 5 倍的缓存容量。
三星 980 PRO 2TB 提供 5 年保修，今天即可购买，售价为 430 美元。
Samsung 980 PRO 2TB SSD规格
| 使用申请 | 客户端电脑 | |||
| 接口 | PCIe Gen 4.0 x4，NVMe 1.3c | |||
| 硬件资讯 | 容量 | 2TB | ||
| 控制器 | 三星 Elpis 控制器 | |||
| NAND 闪存 | 三星 V-NAND 3bit MLC | |||
| DRAM 高速缓存 | 2GB LPDDR4 | |||
| 维度 | 最大 80.15 x 最大 22.15 x 最大 2.38（毫米） | |||
| 外形 | M.2 (2280) | |||
| 性能（最多。） | 顺序阅读 | 7,000 MB / s的 | ||
| 顺序写入 | 5,100 MB / s的 | |||
| QD 1 线程 1 | 跑了。 读 | 22K IOPS | ||
| 跑了。 写 | 60K IOPS | |||
| QD 32 线程 16 | 跑了。 读 | 1,000K IOPS | ||
| 跑了。 写 | 1,000K IOPS | |||
| 电力
消费（最多） |
空闲（ASPT 开启） | 35mW | ||
| 活跃（平均） | 6.1W 瓦 | |||
| L1.2模式 | 5毫瓦 | |||
| 可靠性 | 操作 | 0°C至70℃， | ||
| 非工作 | -40°C至85℃， | |||
| 湿度系统 | 5％到95％非冷凝 | |||
| 震动 | 非工作 | 1,500G（重力），持续时间：0.5ms，3轴 | ||
| 振动 | 非工作 | 20~2,000Hz, 20G | ||
| 平均无故障时间 | 1.5万小时 | |||
| 保修政策 | TBW | 1,200TB | ||
三星 980 Pro 2TB 性能
测试平台
随着我们开始测试更新的 NVMe Gen4 SSD，我们的实验室平台也需要进行调整以支持新的接口。联想在 PCIe Gen4 支持方面一直处于领先地位，甚至支持前置 U.2 插槽，而其他厂商目前仅提供边缘卡支持。在我们的 Gen4 评测中，我们使用联想 ThinkSystem SR635 服务器，该服务器配备 AMD 7742 CPU 和 512GB 3200MHz DDR4 内存。NVMe 固态硬盘通过边缘卡插槽中的 M.2 转 PCIe 适配卡进行原生测试，而 U.2 固态硬盘则安装在前面板。这种测试方法能够更好地反映最终用户的工作流程，因为它在虚拟化服务器环境中提供了测试的一致性、可扩展性和灵活性。我们重点关注硬盘在整个负载范围内的延迟，而不仅仅是最低的 QD1（队列深度 1）级别。我们这样做是因为许多常见的消费级基准测试无法充分反映最终用户的工作负载情况。
SQL Server 性能
每个 SQL Server VM 都配置有两个虚拟磁盘：100GB 卷用于启动，500GB 卷用于数据库和日志文件。 从系统资源的角度来看，我们为每个虚拟机配置了 16 个 vCPU、64GB DRAM，并利用了 LSI Logic SAS SCSI 控制器。 虽然我们之前测试的 Sysbench 工作负载在存储 I/O 和容量方面使平台饱和，但 SQL 测试正在寻找延迟性能。
此测试使用运行在 Windows Server 2012 R2 虚拟机上的 SQL Server 2014，并由 Quest 的数据库基准测试工具进行压力测试。StorageReview 的Microsoft SQL Server OLTP 测试协议采用事务处理性能委员会 (TPPC) 基准测试 C (TPC-C) 的最新草案，TPC-C 是一款在线事务处理基准测试工具，可模拟复杂应用程序环境中的活动。与合成性能基准测试相比，TPC-C 基准测试更能准确地评估数据库环境中存储基础架构的性能优势和瓶颈。本次评测中，每个 SQL Server 虚拟机实例都使用 333GB（1,500 规模）的 SQL Server 数据库，并在 15,000 个虚拟用户的负载下测量事务性能和延迟。
SQL Server 测试配置（每个虚拟机）
- Windows服务器2012 R2的
- 存储空间：分配 600GB，使用 500GB
- SQL Server的2014的
- 数据库大小：1,500 规模
-
- 虚拟客户端负载：15,000
- 内存缓冲区：48GB
- 测试时长：3 小时
-
- 2.5 小时预处理
- 30分钟采样期
对于我们的 SQL Server 延迟基准测试，三星 980 Pro 2TB 的平均延迟为 2 毫秒，略好于 1TB 版本。
VDBench 工作负载分析
在对存储设备进行基准测试时，应用程序测试是最好的，综合测试排在第二位。 虽然不能完美代表实际工作负载，但综合测试确实有助于为具有可重复性因素的存储设备建立基线，从而可以轻松地在竞争解决方案之间进行同类比较。 这些工作负载提供了一系列不同的测试配置文件，从“四个角”测试、常见的数据库传输大小测试到来自不同 VDI 环境的跟踪捕获。
所有这些测试都利用通用的 vdBench 工作负载生成器，以及一个脚本引擎来自动化和捕获大型计算测试集群的结果。 这使我们能够在各种存储设备上重复相同的工作负载，包括闪存阵列和单个存储设备。 我们针对这些基准测试的测试过程用数据填充整个驱动器表面，然后将驱动器部分分区为驱动器容量的 5%，以模拟驱动器如何响应应用程序工作负载。
这与使用 100% 的驱动器并使它们进入稳定状态的全熵测试不同。 因此，这些数字将反映更高的持续写入速度。 此外，由于 VDBench 在 Linux 中使用同步 I/O 而不是异步 I/O，因此我们收集的数据与规格表中发布的数据之间的某些性能数据会有所不同。 不过，对消费者来说重要的部分是测试数据在相同测试条件下具有可比性，无论是 VDBench 与 VDBench、IOMeter 与 IOMeter，还是 FIO 与 FIO。
简介：
- 4K 随机读取：100% 读取，128 个线程，0-120% 重复率
- 4K 随机写入：100% 写入，64 线程，0-120% iorate
- 64K 顺序读取：100% 读取，16 线程，0-120% 迭代
- 64K 顺序写入：100% 写入，8 个线程，0-120% 迭代
与此评论相比：
- 萨布伦特火箭 NVMe 固态硬盘 4.0 2TB
- Sabrent Rocket 4 Plus 固态硬盘
- 矽能 US70 PCIe 4.0 固态硬盘 1TB
- T-Force Cardea 陶瓷 C440 1TB
- XPG GAMMIX S70 固态硬盘
- 三星 980 Pro 1TB
在 4K 随机读取方面，三星 980 Pro 2TB 以 1 IOPS 的峰值性能和 520,650µs 的延迟紧随其后的 244TB 版本。
对于 4K 写入，980 Pro 2TB 以 408,676 IOPS 的峰值和 307.4µs 的延迟位居榜首。
切换到顺序工作负载，我们查看我们的 64K 测试，读取 980 Pro 2TB 下降到大约中间，峰值为 66,663 IOPS 或 4.2GB/s，延迟为 478µs。
在 64K 写入中，980 Pro 2TB 以 28,497 IOPS 或 1.78GB/s 的峰值得分再次跃居榜首，延迟为 554µs。
接下来，我们查看了我们的 VDI 基准测试，这些基准测试旨在进一步对驱动器征税。 在 Boot 中，三星 980 Pro 2TB 以 1 IOPS 的峰值和 118,166µs 的延迟仅次于其 276TB 姐妹。
对于 VDI 初始登录，排名与上述相同，980 Pro 2TB 的峰值约为 61,500，延迟为 327µs，然后有所下降。
VDI Monday Login 看到 980 Pro 2TB 以 29,866 IOPS 的峰值和 214µs 的延迟再次位居榜首。
黑魔法
为了进一步测试三星 980 Pro 2TB SSD，我们在联想 ThinkStation P620上运行了 Blackmagic Disk Speed Test 。测试结果显示，该 SSD 的读取速度为 5.28GB/s，写入速度为 4.34GB/s。虽然未达到官方标称速度，但这对于新一代 Gen4 固态硬盘来说属于正常现象。作为对比，三星 980 Pro 1TB 的读取速度为 5.14GB/s，写入速度为 2.85GB/s。2TB 版本在写入速度方面有显著提升。
结语
三星 980 Pro 是市场上最令人印象深刻的 PCIe Gen4 SSD，现在它的容量达到了 2TB。 该驱动器利用公司的第六代 VNAND 及其最新的 Elpis 控制器带来高达 7GB/s 的读取速度和超过 1 万次 IOPS。 2TB 版本具有早期版本的所有优点，最大容量是原来的两倍，同时仍然全部安装在单侧。
为了提高性能，我们以 SQL Server 延迟、VDBench 工作负载和 Blackmagic 的形式运行了应用程序工作负载分析。 对于 SQL Server 延迟，980 Pro 2TB 有 2ms，比 1TB 少 1ms。 在我们的 VDBench 测试中，980 Pro 2TB 的亮点是 521K 读取 4K IOPS、409K 写入 4K IOPS、4.2K 读取 64GB/s 和 1.78K 写入 64GB/s。 在我们的 VDI 基准测试中，该驱动器在启动时看到 118K IOPS 的峰值，在初始登录时看到 62K IOPS 的峰值，在星期一登录时看到 30K IOPS 的峰值。 使用 Blackmagic，2TB SSD 为我们提供了 5.3GB/s 的读取速度和 4.3GB/s 的写入速度。
三星在 PCIe Gen4 市场上又有强势表现。 Samsung 980 Pro 2TB 提供顶级性能，容量是我们之前看到的 SSD 的两倍，而且价格合理。
Amazon