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三星 SM843T SSD 評測

by 萊爾·史密斯

三星 SM843T 是一款企業級 SSD,旨在在其整個生命週期內提供一致的性能水平(99.9% 的可靠延遲和 QoS),是核心企業用例的理想選擇,包括大數據系統、VDI 和其他高性能企業平台。 該SM843T是一個伴侶 三星SM843 驅動器,最初是大約一年前審查的。 雖然這兩款三星 SSD 使用相同的 MDX S4LN021X01-8030 控制器,但新的 SM843T 專為混合數據中心用例而設計,而 SM843 則設計用於需要讀取密集型行為的環境,如服務器啟動驅動器、更高端企業客戶端工作站和某些嵌入式應用程序。 兩者之間的另一個主要區別是 SM843T 使用企業級 NAND (eMLC),側重於延長驅動器的可靠性,而 SM843 使用客戶端 MLC NAND。


三星 SM843T 是一款企業級 SSD,旨在在其整個生命週期內提供一致的性能水平(99.9% 的可靠延遲和 QoS),是核心企業用例的理想選擇,包括大數據系統、VDI 和其他高性能企業平台。 該SM843T是一個伴侶 三星SM843 驅動器,最初是大約一年前審查的。 雖然這兩款三星 SSD 使用相同的 MDX S4LN021X01-8030 控制器,但新的 SM843T 專為混合數據中心用例而設計,而 SM843 則設計用於需要讀取密集型行為的環境,如服務器啟動驅動器、更高端企業客戶端工作站和某些嵌入式應用程序。 兩者之間的另一個主要區別是 SM843T 使用企業級 NAND (eMLC),專注於延長驅動器的可靠性,而 SM843 使用客戶端 MLC NAND。

SM843T 還專為一致的低延遲、高寫入耐久性和斷電保護而設計。 三星還表示,他們的 SSD 能夠以非常實惠的價格提供高水平的持續隨機讀寫工作負載(分別為 98kIOPS/15kIOPS)。 此外,該驅動器針對持續隨機讀寫工作負載進行了優化,1,930GB 型號高達 480TBW,3,680GB 型號高達 960TBW。

在企業級 SSD 中似乎出現了一種增長趨勢,所有 SM843T 容量均採用鉭電容器構建,可在意外斷電時保護位於寫入緩存中的用戶數據。 這種企業級斷電保護提供了更高級別的安全性,確保重要的寫入信息免受可能因斷電造成的數據損壞。

三星 SM843T 系列固態硬盤具有多種容量:120GB、240GB、480GB 和 960GB。 我們將在本次審查中查看 4x 480GB 單元。

產品規格

  • 外形尺寸:2.5 英寸
  • 容量:120/240/480/ 960GB
  • 主機接口:串行 ATA 3 (6Gb/s)
  • MTBF:2,000,000小時
  • 不可糾正誤碼率(UBER):1×1017
  • 功耗(有源):3.4W
  • 功耗(閒置):300mW
  • 讀取延遲 (99.9% QoS):170µs
  • 寫入延遲 (99.9% QoS):<3ms
  • 隨機讀取:高達 98,000IOPS
  • 隨機寫入:高達 15,000IOPS
  • 隨機寫入字節數 (TBW):高達 3,860TBW,高達 2WPD
  • 順序讀取:高達 500MB/s
  • 順序寫入:高達 370MB/s
  • 連續寫入的太字節數 (TBW):高達 20,000TBW,高達 11WPD
  • 物理尺寸:100mm x 70mm x 7mm
  • 重量:56克

設計和建造

三星繼續在 SM843T 中使用其時尚簡約的設計,採用炭黑色 2.5 英寸、7 毫米外殼和堅固的金屬結構,構成堅固的結構。 三星標誌和白色字體的“固態硬盤”文字位於設備的正面。

SM843T 的外形使 SSD 能夠支持各種應用程序和用例,從超高密度企業應用程序到筆記本電腦和台式機等要求苛刻的企業客戶端應用程序。 SM843T的背面為用戶提供了豐富的信息,包括產品信息標籤(顯示容量和型號等相關信息)。

SM843T 可以通過側面輪廓上的四個螺絲孔輕鬆安裝。

SM843T 的存儲源自三星的 20 納米級 eMLC NAND 閃存。 還可以看到 SSD 的鉭電容器,它可以在意外斷電時保護寫入緩存中的所有數據。

測試背景和比較

本次審查的可比性:

  • 美光P400m (400GB,Marvell 9187 控制器,Micron 25nm MLC NAND,6.0Gb/s SATA)
  • 英特爾固態硬盤 DC S3700 (200GB,英特爾 PC29AS21CA0 控制器,英特爾 25 納米 MLC NAND,6.0Gb/s SATA)
  • 美光M500 (480GB,Marvell 控制器,Micron 20nm MLC NAND,6.0Gb/s SATA)
  • 三星845DC (480GB,MEX 控制器,三星 19nm Toggle 3bit NAND,6.0Gb/s SATA)
  • 三星SM843 (240GB,三星 MDX S4LN021X01-8030 控制器,20nm 三星 MLC NAND, 6.0Gb/秒SATA)
  • 英特爾固態硬盤 DC S3500 (480GB,英特爾 PC29AS21CA0 控制器,英特爾 20 納米 MLC NAND,6.0Gb/s SATA)
  • 智能雲速 1000E (400GB,Marvell 88SS9187-BLD2 控制器,東芝 TH58TEG8DDJBA8C 19nm MLC NAND,6.0Gb/s SATA)

所有 SAS/SATA 企業級固態硬盤均在我們的第二代企業級測試平台上進行基準測試,該平台基於 聯想ThinkServer RD630. 這個基於 Linux 和 Windows 的測試平台包括 LSI 9207-8i HBA 以及針對最佳閃存性能的 I/O 調度優化。 對於綜合基準,我們利用 菲奧 Linux 版本 2.0.10 和 Windows 版本 2.0.12.2。 應用程序基準測試使用各種測試平台配置,詳情如下。

  • 2 x Intel Xeon E5-2620(2.0GHz,15MB 緩存,6 核)
  • 英特爾 C602 芯片組
  • 內存 – 16GB (2 x 8GB) 1333Mhz DDR3 Registered RDIMM
  • Windows Server 2008 R2 SP1 64 位和 CentOS 6.3 64 位
  • LSI 9211-4i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA(用於啟動 SSD)
  • LSI 9207-8i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA(用於基準測試 SSD 或 HDD)
  • Mellanox ConnectX-3 10GbE PCIe 3.0 適配器
  • Mellanox ConnectX-3 InfiniBand PCIe 3.0 適配器

應用程序工作負載分析

為了了解企業存儲設備的性能特徵,必須對實時生產環境中的基礎架構和應用程序工作負載進行建模。 因此,我們對三星 SM843T 的前三個基準測試是 MarkLogic NoSQL 數據庫存儲基準通過 SysBench 的 MySQL OLTP 性能   Microsoft SQL Server OLTP 性能 具有模擬的 TCP-C 工作負載。

我們的 MarkLogic NoSQL 數據庫環境需要四個一組的 SSD,可用容量至少為 200GB,因為 NoSQL 數據庫的四個數據庫節點需要大約 650GB 的空間。 我們的協議使用 SCST 主機並在 JBOD 中呈現每個 SSD,每個數據庫節點分配一個。 測試在 24 個間隔內重複進行,總共需要 30-36 小時。 MarkLogic 記錄每個 SSD 的總平均延遲以及間隔延遲。

在我們的總體平均延遲基準測試中,三星 SM843T 在競爭中表現出色,以 3.83 毫秒的平均延遲排在中間,僅次於其他三星驅動器。

NoSQL 基準測試期間大多數操作的延遲結果表明 SM843T 確實經歷了延遲峰值(儘管這對於 SSD 來說是正常的)。

我們的下一個應用程序測試包括通過 SysBench 進行的 Percona MySQL 數據庫測試,它測量 OLTP 活動的性能。 在此測試配置中,我們使用一組 Lenovo ThinkServer RD630 並將數據庫環境加載到單個 SATA、SAS 或 PCIe 驅動器上。 該測試測量平均 TPS(每秒事務數)、平均延遲以及 99 到 2 個線程範圍內的平均 32% 延遲。

三星 SM843T 的平均 TPS 排名接近中游,而英特爾 S3700 則以大幅優勢表現出最好的性能。

平均延遲基準的排名幾乎相同,三星 SM843T 繼續在中間排名附近表現,而英特爾 S3700 領先。

在最低的第 99 個百分位數延遲中,三星 SM843T 以 54.24T 的平均延遲 32 毫秒再次位居第三。 英特爾 S3700 繼續其統治地位。

StorageReview 的 Microsoft SQL Server OLTP 測試協議 採用事務處理性能委員會基準 C (TPC-C) 的當前草案,這是一種在線事務處理基準,模擬複雜應用程序環境中的活動。 TPC-C 基準比綜合性能基準更接近於衡量數據庫環境中存儲基礎設施的性能優勢和瓶頸。 我們的 SQL Server 協議使用 685GB(3,000 規模)的 SQL Server 數據庫,並在 30,000 VU 負載下測量事務性能和延遲。

在我們的 SQL Server 測試中,三星 SM843T 排在第二位,儘管除了 Micron M2DC 的性能較差之外,與同類產品之間的結果幾乎沒有差異。

從整體平均延遲來看,三星 SM843T 位居第二,美光 M500DC 再次大幅落後。

企業綜合工作負載分析

閃存性能隨著驅動器適應其工作負載而變化,這意味著閃存必須在每個 fio 綜合基準測試之前進行預處理,以確保基準測試準確無誤。 每個可比較的驅動器都使用供應商的工具進行了安全擦除,並在 16 個線程的重負載和每個線程 16 個未完成隊列的情況下預處理到穩定狀態。

預處理和初級穩態測試:

  • 吞吐量(讀+寫 IOPS 聚合)
  • 平均延遲(讀+寫延遲一起平均)
  • 最大延遲(峰值讀取或寫入延遲)
  • 延遲標準偏差(讀+寫標準偏差一起平均)

預處理完成後,每個設備都會在多個線程/隊列深度配置文件中按時間間隔進行測試,以顯示輕度和重度使用情況下的性能。 我們對三星 840 Pro 的綜合工作負載分析使用了兩個在製造商規範和基準測試中廣泛使用的配置文件。

  • 4k
    • 100% 讀取和 100% 寫入
  • 8k
    • 70% 讀取/30% 寫入

在 4k 合成基準的預處理過程中,三星 SM843T 在我們圖表的突發階段表現相對較好; 但是,在趨於平穩後,它最終成為較慢的驅動器之一。 Micron M500DC 通過其穩定狀態擁有最佳性能。

三星 SM843T 在我們的平均延遲測試的爆發階段顯示出良好的結果,儘管它顯示延遲從接近 40 分鐘標記開始增加並最終成為較慢的驅動器之一。 英特爾 DC S3700 和美光 M500DC 分別是第二快和最快的驅動器。

在我們的最大延遲基準測試中,三星 SM843T 顯示出非常一致的速率,沒有明顯的峰值。

三星 SM843T 在我們的標準偏差基準測試中繼續表現出色,只是延遲逐漸增加並且沒有出現任何尖峰。 Intel DC S3700 和 CloudSpeed 驅動器是最一致的。

在查看 4K 吞吐量時,三星 SM843T 在讀取活動中得分最低,在寫入列中排名第三,分別為 58,533IOPS 和 14,560IOPS。 它的同類產品三星 845DC 擁有一流的讀取性能。

三星 SM843T 的平均讀寫延遲也墊底,分別為 4.371 毫秒和 17.58 毫秒。

三星的 SM843T 在最大延遲測試中繼續墊底,儘管 SM843 的寫入延遲速度是最慢的,差距很大。

儘管 SM843T 保持了最後一名的性能(讀取 2.13 毫秒,寫入 8.64 毫秒),但第一名和最後一名之間的差別很小。

我們的下一個工作負載使用 8k 傳輸,讀取操作佔 70%,寫入操作佔 30%。 SM843T 以其爆發率起步時處於中等水平,最後排在第三位,略高於 Smart CloudSpeed。

在平均延遲測試期間,三星 SM843T 一直保持在接近上部的位置。 英特爾 DC S3700 是該基準測試中最快的。

 

三星 SM843T 在最大延遲測試中繼續展示其出色的延遲性能,沒有出現重大峰值,總體排名第三。

在標準偏差測試期間,SM843T 繼續表現良好,沒有明顯的尖峰,僅次於英特爾 DC S3700 的一致性。 Crucial M500、Micron P400m 和 Smart CloudSpeed 在測試期間都出現了巨大的峰值。

驅動器經過預處理後,8k 70/30 吞吐量基準會改變工作負載強度,從 2 個線程和 2 個隊列到 16 個線程和 16 個隊列。 三星 SM843T 在此基準測試中表現相當出色,以 16IOPS 的 16T/24,606Q 位居第三,僅次於 Smart CloudSpeed。 英特爾 DC S3700 以驚人的 33,337IOPS 的驚人優勢成為性能最高的產品。

三星 SM843T 在平均延遲測量中處於中上水平,而英特爾 DC S3700 是最快的。

最大延遲測試的結果非常相似; 三星SM843T再次排名第三,英特爾DC S3700最快。

從我們的標準偏差基準來看,三星 SM843T 再次表現出色,幾乎反映了三星 845DC 的性能。

結論

三星 SM843T SSD 專為處理大數據、VDI 和其他高性能企業平台的數據中心而設計。 三星聲稱,配備企業級 843 納米級 MLC NAND 閃存的 SM20T 在其整個生命週期內提供一致的性能水平(99.9% 的可靠延遲和 QoS)。 在通過我們的嚴格測試後,三星的這一說法絕對成立,並且比其前身 PM830 有了重大改進。

在進一步詳細研究其性能時,三星 SM843T 在我們的大多數應用程序和綜合基準測試中都取得了不錯的成績。 在我們的綜合測試中,三星 SM843T 在我們的 Percona MySQL 數據庫測試(衡量 OLTP 活動的性能)中處於中等水平。 我們的 SQL Server 測試表明 SM843T 可以輕鬆跟上高性能 SSD,而 Sysbench MySQL 測試的結果也有類似的情況。

在我們的 4k 100% 讀取和 100% 寫入基準測試中,SM843T 排名墊底; 但是,頂驅和三星驅動之間的性能差異相對而言非常小。 在我們的 8k 70/30 工作負載和預處理測試中,三星驅動器顯示了一些非常令人印象深刻的結果,在我們的每項測試中都接近排行榜的前列。 它在延遲讀數期間的一致性給我們留下了特別深刻的印象,因為當其他性能最佳的企業級 SSD 顯示大量峰值時,我們幾乎看不到任何峰值。

三星 SM843T 系列 SSD 配備內置鉭電容器以保護用戶數據免受突然斷電導致的文件損壞,並專注於持續的隨機讀寫工作負載,非常適合具有混合工作負載配置文件的企業.

優點

  • 整體表現出色
  • 令人印象深刻的持續工作負載和延遲
  • 垂直整合解決方案

缺點

  • 4k 綜合基準測試結果有點令人失望

底線

三星 SM843T SSD 通過提供出色的一致性、持續的性能和延遲以及內置鉭電容器的可靠數據保護,完全符合其設計目的。

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