Samsung 983 DCT NVMe SSD Testbericht

Die Samsung 983 DCT ist die neueste Data Center SSD des Unternehmens. Der 983 DCT nutzt die NVMe-Schnittstelle und ist in zwei Formfaktoren erhältlich: 2.5 Zoll und M.2. Das Laufwerk besteht aus bewährten Samsung-Komponenten und seinem kampferprobten V-NAND. Das Laufwerk ist speziell auf Leistung ausgerichtet, bietet aber auch umfassenden Datenschutz, eine effizientere Verwaltung durch die Samsung SSD Toolkit-Software und eine 5-Jahres-Garantie.

Die Samsung 983 DCT ist die neueste Data Center SSD des Unternehmens. Der 983 DCT nutzt die NVMe-Schnittstelle und ist in zwei Formfaktoren erhältlich: 2.5 Zoll und M.2. Das Laufwerk besteht aus bewährten Samsung-Komponenten und seinem kampferprobten V-NAND. Das Laufwerk ist speziell auf Leistung ausgerichtet, bietet aber auch umfassenden Datenschutz, eine effizientere Verwaltung durch die Samsung SSD Toolkit-Software und eine 5-Jahres-Garantie.

Das Unternehmen hat kürzlich seine Rechenzentrumslaufwerke erneuert, wobei das 983 DCT das Laufwerk ist, das auf hohe Geschwindigkeit und hohe Reaktionsfähigkeit abzielt. Samsung gibt an, dieses Ziel sowohl durch die NVMe-Technologie als auch durch seinen Phoenix-Controller erreichen zu können. Für die 2.5-Zoll-Version gibt das Unternehmen an, dass der 983 DCT sequenzielle Geschwindigkeiten von bis zu 3,400 MB/s und bis zu 580,000 IOPS für den zufälligen Durchsatz erreichen kann. 

Wie bereits erwähnt, ist das Samsung 983 DCT sowohl im M.2- als auch im 2.5-Zoll-Formfaktor erhältlich. Für diesen Test betrachten wir den Formfaktor 1.92 TB, 2.5 Zoll. 

Samsung 983 DCT-Spezifikationen

Kennzahlen

Testbed

Unsere Enterprise-SSD-Testberichte nutzen ein Lenovo ThinkSystem SR850 für Anwendungstests und a Dell PowerEdge R740xd für synthetische Benchmarks. Das ThinkSystem SR850 ist eine gut ausgestattete Quad-CPU-Plattform, die eine CPU-Leistung bietet, die weit über das hinausgeht, was zur Belastung des leistungsstarken lokalen Speichers erforderlich ist. Synthetische Tests, die nicht viele CPU-Ressourcen erfordern, verwenden den traditionelleren Dual-Prozessor-Server. In beiden Fällen besteht die Absicht darin, den lokalen Speicher im bestmöglichen Licht zu präsentieren, das mit den maximalen Laufwerksspezifikationen des Speicheranbieters übereinstimmt.

Lenovo Think System SR850

• 4 x Intel Platinum 8160 CPU (2.1 GHz x 24 Kerne)
• 16 x 32 GB DDR4-2666 MHz ECC-DRAM
• 2 x RAID 930-8i 12 Gbit/s RAID-Karten
• 8 NVMe-Schächte
• VMware ESXI 6.5

Dell PowerEdge R740xd

• 2 x Intel Gold 6130 CPU (2.1 GHz x 16 Kerne)
• 16 x 16 GB DDR4-2666 MHz ECC-DRAM
• 1x PERC 730 2GB 12Gb/s RAID-Karte
• Add-in-NVMe-Adapter
• Ubuntu-16.04.3-desktop-amd64

Hintergrund und Vergleiche testen

Die StorageReview Enterprise Test Lab bietet eine flexible Architektur für die Durchführung von Benchmarks für Unternehmensspeichergeräte in einer Umgebung, die mit der Umgebung vergleichbar ist, die Administratoren in realen Bereitstellungen vorfinden. Das Enterprise Test Lab umfasst eine Vielzahl von Servern, Netzwerken, Stromkonditionierungs- und anderen Netzwerkinfrastrukturen, die es unseren Mitarbeitern ermöglichen, reale Bedingungen zu schaffen, um die Leistung während unserer Überprüfungen genau zu messen.

Wir integrieren diese Details zur Laborumgebung und zu den Protokollen in Überprüfungen, damit IT-Experten und diejenigen, die für die Speicherbeschaffung verantwortlich sind, die Bedingungen verstehen können, unter denen wir die folgenden Ergebnisse erzielt haben. Keine unserer Bewertungen wird vom Hersteller der von uns getesteten Geräte bezahlt oder überwacht. Weitere Details zum StorageReview Enterprise Test Lab und einen Überblick über seine Netzwerkfähigkeiten finden Sie auf den jeweiligen Seiten.

Hauptvergleichswerte für diesen Testbericht:

• Memblaze PBlaze5 910 3.84 TB
• IIntel P4510 2 TB
• Intel P4510 8 TB

Analyse der Anwendungsauslastung

Um die Leistungsmerkmale von Unternehmensspeichergeräten zu verstehen, ist es wichtig, die Infrastruktur und die Anwendungs-Workloads in Live-Produktionsumgebungen zu modellieren. Unsere Benchmarks für den Samsung 983 DCT sind daher die MySQL OLTP-Leistung über SysBench. Für unsere Anwendungs-Workloads werden auf jedem Laufwerk zwei bis vier identisch konfigurierte VMs ausgeführt. Hinweis: Das 1.92-TB-Modell war für unsere SQL-Anwendungsauslastung nicht groß genug und wurde daher nicht in diesen Test einbezogen.

Sysbench-Leistung

Der nächste Anwendungsbenchmark besteht aus a Percona MySQL OLTP-Datenbank gemessen über SysBench. Dieser Test misst die durchschnittliche TPS (Transaktionen pro Sekunde), die durchschnittliche Latenz und auch die durchschnittliche 99. Perzentil-Latenz.

. Systembankben Die VM ist mit drei vDisks konfiguriert: eine für den Start (~92 GB), eine mit der vorgefertigten Datenbank (~447 GB) und die dritte für die zu testende Datenbank (270 GB). Aus Sicht der Systemressourcen haben wir jede VM mit 16 vCPUs und 60 GB DRAM konfiguriert und den LSI Logic SAS SCSI-Controller genutzt.

Sysbench-Testkonfiguration (pro VM)

• CentOS 6.3 64-Bit
• Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
  • Datenbanktabellen: 100
  • Datenbankgröße: 10,000,000
  • Datenbankthreads: 32
  • RAM-Puffer: 24 GB
• Testdauer: 3 Stunden
  • 2 Stunden Vorkonditionierung von 32 Threads
  • 1 Stunde 32 Threads

Beim Sysbench-Transaktions-Benchmark landete der Samsung 983 DCT (im weiteren Leistungsteil als Samsung bezeichnet) mit 6,159.4 TPS auf dem letzten Platz.

Bei der durchschnittlichen Sysbench-Latenz lag das Samsung erneut mit 20.8 ms auf dem letzten Platz. 

Bei der Latenz unseres Worst-Case-Szenarios (99. Perzentil) blieb das Samsung mit 38.6 ms auf dem letzten Platz. 

Houdini von SideFX

Der Houdini-Test wurde speziell zur Bewertung der Speicherleistung im Zusammenhang mit der CGI-Wiedergabe entwickelt. Der Prüfstand für diese Anwendung ist eine Variante des Kerns Dell PowerEdge R740xd Servertyp, den wir im Labor verwenden, mit zwei Intel 6130-CPUs und 64 GB DRAM. In diesem Fall haben wir Ubuntu Desktop (ubuntu-16.04.3-desktop-amd64) mit Bare-Metal installiert. Die Ausgabe des Benchmarks wird in Sekunden bis zum Abschluss gemessen, wobei weniger besser ist.

Die Maelstrom-Demo stellt einen Abschnitt der Rendering-Pipeline dar, der die Leistungsfähigkeiten des Speichers hervorhebt, indem er seine Fähigkeit demonstriert, die Auslagerungsdatei effektiv als eine Form von Erweiterungsspeicher zu nutzen. Der Test schreibt die Ergebnisdaten nicht aus und verarbeitet die Punkte nicht, um den Wandzeiteffekt der Latenzauswirkungen auf die zugrunde liegende Speicherkomponente zu isolieren. Der Test selbst besteht aus fünf Phasen, von denen wir drei im Rahmen des Benchmarks durchführen:

1. Lädt gepackte Punkte von der Festplatte. Dies ist die Zeit zum Lesen von der Festplatte. Hierbei handelt es sich um Single-Threaded, was den Gesamtdurchsatz einschränken kann.
2. Entpackt die Punkte in ein einzelnes flaches Array, damit sie verarbeitet werden können. Wenn die Punkte nicht von anderen Punkten abhängig sind, kann der Arbeitssatz so angepasst werden, dass er im Kern bleibt. Dieser Schritt ist multithreaded.
3. (Nicht ausführen) Verarbeiten Sie die Punkte.
4. Packt sie in Bucket-Blöcke um, die für die Speicherung auf der Festplatte geeignet sind. Dieser Schritt ist multithreaded.
5. (Nicht ausgeführt) Schreiben Sie die in Buckets unterteilten Blöcke zurück auf die Festplatte.

Beim Houdini-Test landete das Samsung mit 2,634.2 Sekunden ungefähr im Mittelfeld unserer Nicht-Optane-Laufwerke.

VDBench-Workload-Analyse

Beim Benchmarking von Speichergeräten sind Anwendungstests am besten und synthetische Tests stehen an zweiter Stelle. Obwohl sie keine perfekte Darstellung der tatsächlichen Arbeitslasten darstellen, helfen synthetische Tests dabei, Speichergeräte mit einem Wiederholbarkeitsfaktor zu vergleichen, der es einfach macht, Konkurrenzlösungen direkt miteinander zu vergleichen. Diese Workloads bieten eine Reihe unterschiedlicher Testprofile, die von „Vier-Ecken“-Tests über allgemeine Tests der Datenbankübertragungsgröße bis hin zu Trace-Erfassungen aus verschiedenen VDI-Umgebungen reichen. Alle diese Tests nutzen den gemeinsamen vdBench-Workload-Generator mit einer Skript-Engine, um Ergebnisse über einen großen Computing-Testcluster zu automatisieren und zu erfassen. Dadurch können wir dieselben Arbeitslasten auf einer Vielzahl von Speichergeräten wiederholen, einschließlich Flash-Arrays und einzelnen Speichergeräten. Unser Testprozess für diese Benchmarks füllt die gesamte Laufwerksoberfläche mit Daten und partitioniert dann einen Laufwerksabschnitt, der 25 % der Laufwerkskapazität entspricht, um zu simulieren, wie das Laufwerk auf Anwendungsauslastungen reagieren könnte. Dies unterscheidet sich von vollständigen Entropietests, bei denen 100 % des Antriebs genutzt und in einen stabilen Zustand versetzt werden. Infolgedessen spiegeln diese Zahlen höhere Dauerschreibgeschwindigkeiten wider.

Profile:

• 4K Random Read: 100 % Read, 128 Threads, 0-120 % Iorate
• 4K Random Write: 100 % Schreiben, 64 Threads, 0-120 % Iorate
• 64K sequentielles Lesen: 100 % Lesen, 16 Threads, 0-120 % Leserate
• 64K Sequentielles Schreiben: 100 % Schreiben, 8 Threads, 0-120 % Iorate
• Synthetische Datenbank: SQL und Oracle
• VDI-Vollklon- und Linked-Clone-Traces

In unserer ersten VDBench-Workload-Analyse, Random 4K Read, startete das Samsung mit einer Latenz von 82.1 μs bei 59,187 IOPS. Das Samsung blieb bis zu etwa 100 IOPS unter 300 μs und erzielte anschließend mit 591,839 IOPS bei 215.2 μs die niedrigste Spitzenleistung.

Bei 4K-Zufallsschreibvorgängen lag das Samsung mit großem Abstand hinter allen anderen Laufwerken. Es begann bei 20.2 μs bei 35,420 IOPS und stieg schnell auf 52,822 IOPS bei einer Latenz von 2.42 ms, um seinen Höhepunkt zu erreichen. 

Bei der Umstellung auf sequentielle Arbeit startete das Samsung in unserem 64K-Test mit der niedrigsten Latenz (187.8 μs) und behielt eine niedrigere Latenz bis etwa 32 IOPS oder 2.1 GB/s bei und erreichte mit 36,389 IOPS oder 2.27 den Höhepunkt mit der niedrigsten Leistung der Gruppe GB/s.

Bei 64K-Schreibvorgängen sehen wir eine weitere schlechte Leistung des Samsung, beginnend mit einer Latenz von nur 67.3 μs. Das Laufwerk steigerte sich schnell und erreichte einen Spitzenwert von 3,299 IOPS oder 206 MB/s bei einer Latenz von 4.84 ms. 

Unsere nächsten Benchmarks konzentrieren sich auf SQL-Workloads. Beim ersten Benchmark startete das Samsung mit der niedrigsten Latenz von 82μs und 21,107 IOPS. Das Laufwerk behielt die niedrigste Latenz bis etwa 150 IOPS bei und erzielte anschließend mit 210,323 IOPS und einer Latenz von 149.5 μs die zweitbeste Gesamtleistung.

Bei SQL 90-10 startete das Samsung erneut stark mit 18,589 IOPS bei einer Latenz von nur 82.5μs. Das Laufwerk blieb unter 100 μs, bis es knapp 90 IOPS erreichte, und blieb mit einem Spitzenwert von 184,773 IOPS und einer Latenz von 172.3 μs auf dem zweiten Platz.

Bei SQL 80-20 war das Laufwerk etwas durchgerutscht. Während das Laufwerk immer noch mit der niedrigsten Latenz (86.8 μs) startete, hatte es die schwächste Spitzenleistung von etwa 132 IOPS und 233 μs für die Latenz.

Wenn wir uns Oracle Workloads ansehen, sehen wir, dass Samsung mit dem falschen Fuß beginnt. Auch hier startet das Laufwerk mit der niedrigsten Latenz (82.7 μs), schießt jedoch schnell in die Höhe und erreicht einen Spitzenwert von 95,205 IOPS mit einer Latenz von 418.9 μs, deutlich hinter den anderen Laufwerken. 

Mit dem Oracle 90-10 verbesserte sich Samsung. Beginnend mit 15,515 IOPS und einer Latenz von 82.5 μs blieb das Laufwerk unter 100 μs, bis es etwa 72 IOPS erreichte und bei 159,976 μs einen Spitzenwert von 139.6 IOPS erreichte.

Mit Oracle 80-20 konnte Samsung eine Latenz von unter 100 μs von 12,687 IOPS bis etwa 60 IOPS beibehalten, mit einer Spitzenleistung von 130,766 IOPS und einer Latenz von 166.5 μs. 

Als nächstes fahren wir mit unserem VDI-Klontest „Vollständig und verknüpft“ fort. Beim VDI Full Clone Boot startete das Samsung mit knapp 100 μs, um diese schnell zu übertreffen und mit einer Spitzenleistung von 123,613 IOPS und einer Latenz von 279.4 μs auf dem dritten Platz zu landen.

Beim ersten Login von VDI FC startete das Samsung bei 3,987 IOPS mit 72.7 μs. Die Latenz blieb niedrig, tatsächlich sank sie so weit, dass es in unseren Diagrammen so aussieht, als wäre sie Null, bis sie bei etwa 12 IOPS schnell ansteigt und einen Höchstwert von 15,845 IOPS mit einer Latenz von 1.9 ms erreicht. 

Mit VDI Monday Login blieb das Samsung mit knapp 100 μs auf dem letzten Platz, bevor es einen Spitzenwert von 17,810 IOPS mit einer Latenz von 895 μs erreichte.

Für den VDI Linked Clone (LC) beginnen wir noch einmal mit dem Boottest. Hier zeigte das Samsung in unserem Clone-Test seine stärkste Leistung und lag gleichauf mit dem Memblaze PBlaze5 910. Allerdings landete das Samsung mit einer Spitzenleistung von 64,503 IOPS bei einer Latenz von 248.8μs immer noch auf dem letzten Platz.

Mit der ersten Anmeldung bei VDI LC startete das Samsung mit knapp über 100 μs und erreichte schnell einen Spitzenwert von 9,959 IOPS mit einer Latenz von 799.4 μs, deutlich hinter den beiden anderen Laufwerken.

Schließlich zeigte das VDI LC Monday Login, dass das Samsung seine schlechte Leistung von über 100 μs fortsetzte und schnell auf 10,410 IOPS mit einer Latenz von 1.52 ms anstieg. 

Fazit 

Der Samsung 983 DCT ist die leseorientierte NVMe-Version der Rechenzentrumsaktualisierung des Unternehmens. Der 983 DCT ist in zwei Formfaktoren, 2.5 Zoll und M.2, sowie in zwei Kapazitäten, 960 GB und 1.92 TB, erhältlich. Das 983 DCT ist als Samsungs leistungsstarkes Rechenzentrumslaufwerk mit angegebenen Geschwindigkeiten von bis zu 3.4 GB/s sequenziell und 580 zufälligen IOPS vorgesehen, gelesen in beiden Fällen. Um diese Zahlen zu erreichen, nutzt das Laufwerk V-NAND, die NVMe-Schnittstelle und den Phoenix-Controller des Unternehmens. 

Während andere in der leseintensiven Kategorie 1 DWPD bieten, ist das Samsung 983 DCT mit nur 0.8 DWPD etwas leichter. Vor diesem Hintergrund war es keine große Überraschung, dass der 983 DCT in dieser Kategorie hinter anderen Geräten zurückblieb, die einen kleinen Vorsprung bei der Schreibleistung boten. In unserer Anwendungs-Workload-Analyse belegte das Samsung 983 DCT in allen drei Sysbench-Tests den letzten Platz mit 6,159.4 TPS, einer durchschnittlichen Latenz von 20.8 ms und einer Latenz im schlimmsten Fall von 38.6 ms. Houdini sah, dass das Laufwerk mit 2,634.2 Sekunden ungefähr in der Mitte der traditionellen NVMe-Laufwerke landete. Aufgrund der geringeren Kapazität (1.92 TB in diesem Test) konnten wir unsere SQL Server-Anwendungstests nicht durchführen. 

Beim VDBench-Test des neuen Modells für das Samsung 983 DCT erhalten wir einen klareren Überblick darüber, wie das Laufwerk auf Lese- und Schreiblasten reagiert. Das Laufwerk hatte eine ordentliche Leseleistung in 4K mit 592 IOPS und in 64K erreichte es 2.27 GB/s. In beiden Fällen hatte das Samsung die niedrigste Latenz länger als die anderen beiden Laufwerke. Für Writes war es ein starker Kontrast. Der 4K-Schreibvorgang erreichte einen Spitzenwert von mageren 53 IOPS und hatte eine Latenz von 2.42 ms. Bei 64K-Schreibvorgängen kam es lediglich zu einem Spitzenwert von 206 MB/s und einer Latenz von 4.84 ms. SQL und Oracle stellten bei Samsung eine Verbesserung der Leistung und Platzierung fest, wobei das Laufwerk in der Regel die längste Latenzzeit aufwies. Zu den Highlights zählen 210 IOPS für SQL, 185 IOPS für SQL 90-10, 160 IOPs für Oracle 90-10 und 131 IOPS für Oracle 80-20. Mit Ausnahme des VDI-Full-Clone-Boot-Tests zeigte das Samsung in unseren VDI-Clone-Tests insgesamt eine schlechte Leistung.

Da der SSD-Markt nach einer weiteren Segmentierung seiner Produkte sucht, ist das Samsung 983 DCT ein NVMe-Produkt mit 0.8 DWPD und liegt damit leicht unter Konkurrenzprodukten, die sich bei ihren leseintensiven Laufwerken auf die 1-DWPD-Marke konzentrieren. Daher war es nicht überraschend, dass die Schreibleistung des 983 DCT geringer ausfiel. Stattdessen legt das Laufwerk einen größeren Schwerpunkt auf die Leseleistung. Hier konnte es eine geringere Anfangslatenz bei Übertragungen kleiner und großer Blöcke bieten. Insgesamt wird das 983 DCT in Umgebungen mit hohem Leseaufkommen, die auf ein eher wertorientiertes NVMe-Laufwerk ausgerichtet sind, gute Arbeit leisten.

Samsung 983 DCT

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