三星 PM1743 在 CES 2022 上首次亮相，作為該公司首次採用最新 PCIe Gen5 接口的驅動器而引起了廣泛關注。 這種技術進步可能會顯著提高企業存儲解決方案的性能。 雖然我們對這款驅動器的第一眼看到了它的潛力，但我們渴望探索它的全部功能並評估它在各種企業應用程序中的價值。 在這次審查中，我們對 PM1743 進行了全面的基準測試。
在性能方面，據稱 Gen5 PM1743 可提供高達 13GB/s 的令人印象深刻的順序讀取速度，而隨機讀取速度有望超過 2.5 萬次 IOPS 大關。 與上一代 PM1.9 PCIe Gen1.7 驅動器相比，這些數字分別表示速度提高了 1733 倍和 4 倍。 寫入速度同樣出色，引用的順序和隨機速度分別為 6.6GB/s 和 250,000 IOPS。
PM1743 將公司先進的第六代 V-NAND 技術與內部控制器相結合，與其前身相比具有更高的能效。 PM608 的電源效率高達每瓦 1743MB/s，與上一代驅動器相比，功耗降低了約 30%。 這有可能在更大規模地部署這些驅動器時顯著降低服務器和數據中心的運營成本，使其成為尋求優化性能和能源消耗的企業的有吸引力的選擇。
三星的 PM1743 還具有不同的外形尺寸以滿足不同的企業需求。 它的容量範圍從 1.92TB 到 15.36TB，支持傳統的 2.5 英寸和新興的 3 英寸 EDSFF (E3.S) 外形尺寸。 此外，PM1743 是業界首款支持雙端口的 PCIe Gen5 SSD 之一，有助於在其中一個端口出現故障時確保服務器和存儲陣列的一致運行和高可用性。
三星還通過添加一系列高級功能來關注其新 SSD 的安全性——這對許多組織來說至關重要。 它包括一個嵌入式安全處理器和信任根 (RoT)，以防止惡意威脅和數據偽造。 這些強大的安全措施通過證明在服務器系統中啟用安全啟動等功能，為關鍵企業應用程序提供增強的數據保護。
三星 PM1743 規格
| 介面 | PCIe 5.0（第五代） |
| NAND型 | 與非 |
| 控制器 | 三星專有 |
| 容量 | 2TB、4TB、8TB、16TB |
| 外形尺寸 | 2.5寸/ EDSFF (E3.S) |
| 性能 |
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| 電源效率 | 608MB/s 每瓦 |
| 安全性 |
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三星PM1743性能
試驗台
本次評測我們使用了搭載E3.S 背板的戴爾 PowerEdge R660伺服器。這與我們通常的 NVMe 測試平台不同，後者僅限於 PCIe Gen4 和 U.2/U.3 SSD 規格。因此，我們只引進了一款對比設備，即 7.68TB 的三星 PM9A3。
帶 E660.S 背板的 Dell PowerEdge R3
這是本次評測的戴爾 PowerEdge R660 配置：
- 2 個 Intel Platinum Xeon 8460Y CPU
- 16 個 16GB 4800 DDR5
- 8 個三星 PM1743 7.68GB E3.S 固態硬盤
系統性能
下一個應用基準測試是使用SysBench 對Percona MySQL OLTP 資料庫進行測量。此測試測量平均 TPS（每秒事務數）、平均延遲和平均第 99 個百分位延遲。
每個Sysbench虛擬機器都配置了三個虛擬磁碟：一個用於啟動（約 92GB），一個用於預先建置的資料庫（約 447GB），第三個用於待測資料庫（270GB）。從系統資源角度來看，我們為每個虛擬機器配置了 8 個虛擬 CPU 和 60GB DRAM，並使用了 LSI Logic SAS SCSI 控制器。
Sysbench 測試配置（每個虛擬機）
- 中央操作系統 6.3 64 位
- Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
-
- 數據庫表：100
- 數據庫大小：10,000,000
- 數據庫線程：32
- 內存緩衝區：24GB
- 測試時長：3 小時
- 2 小時預處理 32 個線程
- 1 小時 32 個線程
對於這些基準測試，我們使用了兩種配置：
- 8 x PM1743 在 8 個虛擬機上
- 1 x PM1742 在 4 個虛擬機上
從每秒平均事務處理 (TPS) 開始，三星 PM1743 在 29,086 個 SSD 上的 13,579 個虛擬機和單個 SSD 上的 8 個虛擬機分別發布了 8 TPS 和 4 TPS。
在 Sysbench 平均延遲中，它達到了 8.80 毫秒（8 個虛擬機）和 9.43 毫秒（4 個虛擬機）。
Sysbench 第 99 個百分位數，三星 PM1743 顯示 15.87 個虛擬機和 16.59 個虛擬機的延遲分別為 8 和 4。
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，但綜合測試可幫助存儲設備建立可重複性因素的基線，從而輕鬆比較競爭解決方案之間的同類產品。 這些工作負載提供了一系列測試配置文件，從“四個角”測試和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 25%，以模擬驅動器如何響應應用程序工作負載。 這與完全熵測試不同，後者使用 100% 的驅動器並使它們進入穩定狀態。 因此，這些數字將反映更高的持續寫入速度。
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，128 線程，0-120% iorate
- 16K 順序讀取：100% 讀取，32 線程，0-120% 迭代
- 16K 順序寫入：100% 寫入，16 個線程，0-120% 迭代
- 64K 順序讀取：100% 讀取，32 線程，0-120% 迭代
- 64K 順序寫入：100% 寫入，16 個線程，0-120% 迭代
- 4K、8K 和 16K 70R/30W 隨機混合，64 線程，0-120% 迭代
- 綜合數據庫：SQL 和 Oracle
- VDI 完整克隆和鏈接克隆跟踪
在我們的第一個 VDBench 工作負載分析中，隨機 4K 讀取，三星 PM1743 在 1.25µs 的延遲下具有 215 萬次 IOPS 的峰值性能。
在 4K 隨機寫入中，三星 PM1743 的峰值為 732K IOPS，延遲為 684µs。
切換到 64k 順序工作負載後，三星 PM1743 的峰值達到 9.01GB/s (144K IOPS)，延遲為 435.9µs。
在順序寫入中，三星 PM1743 在 2.86µs 的延遲下發布了 46GB/s 的寫入 (1,350K IOPS)。
接下來是 16K 測試。 三星 PM1743 有所回落，在 169µs 時以 2.64K IOPS (81.5GB/s) 結束。
三星 PM1743 在順序寫入 16K 方面有了顯著改進，僅需 183µs 即可達到 2.85K IOPS (82.3GB/s)。
現在我們的混合讀/寫配置文件，從 70/30 4K 開始。 在這裡，新的 PM1743 Samsung 驅動器在 183µs 時達到 168K IOPS，落後於 PM9A3 Gen4 驅動器。
三星 PM1743 在 8k 70/30 測試中表現出穩定的延遲，在 308µs 時達到 199.8K IOPS 的峰值。
在 70/30 16K 配置文件中，三星 PM1743 在 203µs 下以 306.1K IOPS 完成了測試。
我們的下一組測試是我們的 SQL 工作負載：SQL、SQL 90-10 和 SQL 80-20。 在這裡，PM1743 在所有這些測試中都明顯落後於 Gen4 驅動器。 從 SQL 開始，三星 PM1743 發布了 187K IOPS 的峰值性能，延遲為 168.5µs。
在 SQL 90-10 中，新的三星驅動器顯示出 176K 的峰值性能，延遲為 177.7µs。
使用 SQL 80-20，三星 PM1743 以 186K IOPS 的峰值達到 168.4µs 的延遲（最後出現性能峰值），再次僅落後於 PM9A3 Gen4 驅動器。
接下來是 Oracle 工作負載（Oracle、Oracle 90-10 和 Oracle 80-20），PM1743 在所有測試中再次落後於 PM9A3。 從一般的 Oracle 工作負載開始，新的三星驅動器在 183µs 時的峰值性能為 193.7K IOPS。
查看 Oracle 90-10，三星 PM1743 在 123µs 時發布了 169K IOPS 的峰值性能。
接下來是 Oracle 80-20，其中 PM1743 在 128µs 時達到 162K IOPS 的峰值。
接下來，我們切換到我們的 VDI 克隆測試，完整和鏈接，其中三星 PM1743 表現良好。 對於 VDI 完整克隆 (FC) 啟動，它的峰值為 196K IOPS，延遲為 175.4µs。
在 VDI FC 初始登錄期間，PM1743 的峰值為 157K IOPS，延遲為 180.7µs。
借助 VDI FC Monday Login，三星 PM1743 發布了令人印象深刻的穩定性能，峰值為 91K IOPS，延遲為 166.6µs。
對於 VDI 鏈接克隆 (LC) 啟動，PM1743 以穩定的 73K IOPS 和 215.5µs 結束了測試。
在 VDI LC 初始登錄中，三星 PM1743 繼續其穩定和令人印象深刻的性能，在 46µs 時達到 163.7K IOPS 的峰值（儘管最後只有輕微（難以看到）的峰值。
對於 VDI LC Monday Login，PM1743 是迄今為止最好的驅動器，峰值為 73K IOPS，延遲為 209.1µs（再次顯示出穩定性能的直線）。
結語
三星 PM1743 SSD 證明了 PCIe Gen5 技術的強大功能和潛力。 雖然它並沒有在我們的基準測試的所有類別中獲勝，但它的整體性能提升、更高的能效和強大的安全功能足以滿足當今企業服務器苛刻的存儲要求。
至於其性能的具體細節，一些亮點包括 1.25k 隨機讀取 4 萬 IOPS、732k 隨機寫入 4K IOPS、順序讀取 9.01GB/s 和順序寫入 2.86GB/s。 在我們的混合讀/寫基準測試中，PM1743 在我們的 183/70 30K 配置文件中達到 4K IOPS（落後於 Gen4 驅動器）。
EDSFF 規格的固態硬碟 (SSD) 正在企業級市場逐漸普及。我們已經在測試過的戴爾 PowerEdge R660伺服器上看到了 E3.S 規格的 SSD，但它們也開始出現在HPE Alletra 4110等儲存伺服器中，當然，Supermicro 也提供了一些配備這種硬碟位的解決方案。隨著客戶向高效能第五代 SSD 過渡，E3.S SSD 將佔據大多數新的高效能企業級硬碟位。
至於這裡評測的 PM1743，在沒有更多競爭對手的情況下，很難看出這款驅動器的確切位置。 但這也是三星工程技術的功勞。 Gen5 SSD 並不容易，我們已經看到行業中的許多延遲，因為控制器供應商正在努力應對複雜性。 由於三星是垂直整合的，並且有自己的控制器，所以這個過程對他們來說可能會少一些摩擦。
無論如何，與 PM1743A9 相比，PM3 顯然在大多數工作負載方面取得了長足進步。 但仍有一些舊驅動器勝出的地方，特別是數據庫工作負載。 我們猜測三星會解決這個問題，我們在過去已經看到了新技術的轉變。 我們很高興看到 Gen5 出現在最新的服務器更新中，並歡迎有機會在更多 Gen5 SSD 上市時對其進行測試。
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