去年，三星發表了首款面向客戶的 PCIe Gen4 固態硬碟－三星 980 Pro。當時我們對其進行了全面的評測。 980 Pro 在我們進行的 VDBench 測試中表現出色，在當時的新上市的 Gen4 固態硬碟中脫穎而出，成為佼佼者。唯一的不足之處在於其容量上限僅為 1TB。現在，三星推出了 2TB 版本，我們今天就來評測這款產品。
除了容量之外，其他方面並無不同，所以我們不再贅述，Lyle在這裡有一篇不錯的文章。簡而言之，它利用了 PCIe Gen4x4 接口，讀取速度最高可達 7GB/s，寫入速度最高可達 5GB/s，隨機吞吐量最高可達 1 萬 IOPS。硬碟採用三星第六代 V-NAND 閃存，三星稱其單元數量比之前的 9 層單堆疊結構增加了 40%。此外，該固態硬碟還採用了增強型 Intelligent TurboWrite 2.0 技術，可提供高達 5 倍的快取容量。
三星 980 PRO 2TB 提供 5 年保修，今天即可購買，售價為 430 美元。
Samsung 980 PRO 2TB SSD規格
| 使用應用 | 客戶端電腦 | |||
| 介面 | PCIe Gen 4.0 x4，NVMe 1.3c | |||
| 硬件資訊 | 容量 | 2TB | ||
| 控制器 | 三星 Elpis 控制器 | |||
| NAND閃存 | 三星 V-NAND 3bit MLC | |||
| DRAM 高速緩存 | 2GB LPDDR4 | |||
| 尺寸 | 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。） | 順序閱讀 | 7,000 MB / s的 | ||
| 順序寫入 | 5,100 MB / s的 | |||
| QD 1 線程 1 | 跑了。 讀 | 22K IOPS | ||
| 跑了。 寫 | 60K IOPS | |||
| QD 32 線程 16 | 跑了。 讀 | 1,000K IOPS | ||
| 跑了。 寫 | 1,000K IOPS | |||
| 電力
消費（最多） |
空閒（ASPT 開啟） | 35mW | ||
| 活躍（平均） | 6.1W¯¯ | |||
| L1.2模式 | 5毫瓦 | |||
| 可靠性 | 溫度。 | 操作 | 0°C至70℃， | |
| 非工作 | -40°C到85°C | |||
| 濕度 | 5％到95％非冷凝 | |||
| 休克 | 非工作 | 1,500G（重力），持續時間：0.5ms，3軸 | ||
| 振動 | 非工作 | 20~2,000Hz, 20G | ||
| 平均無故障時間 | 1.5萬小時 | |||
| 保固 | TBW | 1,200TB | ||
三星 980 Pro 2TB 性能
試驗台
隨著我們開始測試更新的 NVMe Gen4 SSD，我們的實驗室平台也需要進行調整以支援新的介面。聯想在 PCIe Gen4 支援方面一直處於領先地位，甚至支援前置 U.2 插槽，而其他廠商目前僅提供邊緣卡支援。在我們的 Gen4 評測中，我們使用聯想 ThinkSystem SR635 伺服器，配備 AMD 7742 CPU 和 512GB 3200MHz DDR4 記憶體。 NVMe 固態硬碟透過邊緣卡插槽中的 M.2 轉 PCIe 適配卡進行原生測試，而 U.2 固態硬碟則安裝在前面板。這種測試方法能夠更好地反映最終用戶的工作流程，因為它在虛擬化伺服器環境中提供了測試的一致性、可擴展性和靈活性。我們專注於硬碟在整個負載範圍內的延遲，而不僅僅是最低的 QD1（佇列深度 1）等級。我們這樣做是因為許多常見的消費級基準測試無法充分反映最終用戶的工作負載情況。
SQL Server 性能
每個 SQL Server VM 都配置有兩個虛擬磁盤：100GB 卷用於啟動，500GB 卷用於數據庫和日誌文件。 從系統資源的角度來看，我們為每個虛擬機配置了 16 個 vCPU、64GB DRAM，並利用了 LSI Logic SAS SCSI 控制器。 雖然我們之前測試的 Sysbench 工作負載在存儲 I/O 和容量方面使平台飽和，但 SQL 測試正在尋找延遲性能。
此測試使用執行在 Windows Server 2012 R2 虛擬機器上的 SQL Server 2014，並由 Quest 的資料庫基準測試工具進行壓力測試。 StorageReview 的Microsoft SQL Server OLTP 測試協定採用事務處理效能委員會 (TPPC) 基準測試 C (TPC-C) 的最新草案，TPC-C 是一款線上事務處理基準測試工具，可模擬複雜應用程式環境中的活動。與合成效能基準測試相比，TPC-C 基準測試更能準確評估資料庫環境中儲存基礎架構的效能優勢和瓶頸。本次評測中，每個 SQL Server 虛擬機器執行個體都使用 333GB（1,500 規模）的 SQL Server 資料庫，並在 15,000 個虛擬使用者的負載下測量交易效能和延遲。
SQL Server 測試配置（每個虛擬機）
- 在Windows Server 2012 R2
- 存儲空間：分配 600GB，使用 500GB
- SQL Server 2014的
- 數據庫大小：1,500 規模
-
- 虛擬客戶端負載：15,000
- 內存緩衝區：48GB
- 測試時長：3 小時
-
- 2.5 小時預處理
- 30分鐘採樣期
對於我們的 SQL Server 延遲基準測試，三星 980 Pro 2TB 的平均延遲為 2 毫秒，略好於 1TB 版本。
VDBench 工作負載分析
在對存儲設備進行基準測試時，應用程序測試是最好的，綜合測試排在第二位。 雖然不能完美代表實際工作負載，但綜合測試確實有助於為具有可重複性因素的存儲設備建立基線，從而可以輕鬆地在競爭解決方案之間進行同類比較。 這些工作負載提供了一系列不同的測試配置文件，從“四個角”測試、常見的數據庫傳輸大小測試到來自不同 VDI 環境的跟踪捕獲。
所有這些測試都利用通用的 vdBench 工作負載生成器，以及一個腳本引擎來自動化和捕獲大型計算測試集群的結果。 這使我們能夠在各種存儲設備上重複相同的工作負載，包括閃存陣列和單個存儲設備。 我們針對這些基準測試的測試過程用數據填充整個驅動器表面，然後將驅動器部分分區為驅動器容量的 5%，以模擬驅動器如何響應應用程序工作負載。
這與使用 100% 的驅動器並使它們進入穩定狀態的全熵測試不同。 因此，這些數字將反映更高的持續寫入速度。 此外，由於 VDBench 在 Linux 中使用同步 I/O 而不是異步 I/O，因此我們收集的數據與規格表中發布的數據之間的某些性能數據會有所不同。 不過，對消費者來說重要的部分是測試數據在相同測試條件下具有可比性，無論是 VDBench 與 VDBench、IOMeter 與 IOMeter，還是 FIO 與 FIO。
簡介：
- 4K 隨機讀取：100% 讀取，128 個線程，0-120% 重複率
- 4K 隨機寫入：100% 寫入，64 線程，0-120% iorate
- 64K 順序讀取：100% 讀取，16 線程，0-120% 迭代
- 64K 順序寫入：100% 寫入，8 個線程，0-120% 迭代
與此評論相比：
- 薩布倫特火箭 NVMe 固態硬盤 4.0 2TB
- Sabrent Rocket 4 Plus 固態硬盤
- 矽能 US70 PCIe 4.0 固態硬盤 1TB
- T-Force Cardea 陶瓷 C440 1TB
- XPG GAMMIX S70 固態硬盤
- 三星 980 Pro 1TB
在 4K 隨機讀取方面，三星 980 Pro 2TB 以 1 IOPS 的峰值性能和 520,650µs 的延遲緊隨其後的 244TB 版本。
對於 4K 寫入，980 Pro 2TB 以 408,676 IOPS 的峰值和 307.4µs 的延遲位居榜首。
切換到順序工作負載，我們查看我們的 64K 測試，讀取 980 Pro 2TB 下降到大約中間，峰值為 66,663 IOPS 或 4.2GB/s，延遲為 478µs。
在 64K 寫入中，980 Pro 2TB 以 28,497 IOPS 或 1.78GB/s 的峰值得分再次躍居榜首，延遲為 554µs。
接下來，我們查看了我們的 VDI 基準測試，這些基準測試旨在進一步對驅動器徵稅。 在 Boot 中，三星 980 Pro 2TB 以 1 IOPS 的峰值和 118,166µs 的延遲僅次於其 276TB 姐妹。
對於 VDI 初始登錄，排名與上述相同，980 Pro 2TB 的峰值約為 61,500，延遲為 327µs，然後有所下降。
VDI Monday Login 看到 980 Pro 2TB 以 29,866 IOPS 的峰值和 214µs 的延遲再次位居榜首。
黑魔法
為了進一步測試三星 980 Pro 2TB SSD，我們在聯想 ThinkStation P620上運行了 Blackmagic Disk Speed Test 。測試結果顯示，此 SSD 的讀取速度為 5.28GB/s，寫入速度為 4.34GB/s。雖然未達官方標稱速度，但這對於新一代 Gen4 固態硬碟來說屬於正常現象。作為對比，三星 980 Pro 1TB 的讀取速度為 5.14GB/s，寫入速度為 2.85GB/s。 2TB 版本在寫入速度方面有顯著提升。
結語
三星 980 Pro 是市場上最令人印象深刻的 PCIe Gen4 SSD，現在它的容量達到了 2TB。 該驅動器利用公司的第六代 VNAND 及其最新的 Elpis 控制器帶來高達 7GB/s 的讀取速度和超過 1 萬次 IOPS。 2TB 版本具有早期版本的所有優點，最大容量是原來的兩倍，同時仍然全部安裝在單側。
為了提高性能，我們以 SQL Server 延遲、VDBench 工作負載和 Blackmagic 的形式運行了應用程序工作負載分析。 對於 SQL Server 延遲，980 Pro 2TB 有 2ms，比 1TB 少 1ms。 在我們的 VDBench 測試中，980 Pro 2TB 的亮點是 521K 讀取 4K IOPS、409K 寫入 4K IOPS、4.2K 讀取 64GB/s 和 1.78K 寫入 64GB/s。 在我們的 VDI 基準測試中，該驅動器在啟動時看到 118K IOPS 的峰值，在初始登錄時看到 62K IOPS 的峰值，在星期一登錄時看到 30K IOPS 的峰值。 使用 Blackmagic，2TB SSD 為我們提供了 5.3GB/s 的讀取速度和 4.3GB/s 的寫入速度。
三星在 PCIe Gen4 市場上又有強勢表現。 Samsung 980 Pro 2TB 提供頂級性能，容量是我們之前看到的 SSD 的兩倍，而且價格合理。
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