Testbericht zur Samsung PM1735 SSD

Samsung brachte im Herbst 4 fast zwanzig Iterationen seiner PCIe-Gen2019-Unternehmens-SSD-Familie auf den Markt. Die PM1733 und PM1735 wurden entwickelt, um den Durchsatz, den Gen4 bietet, voll auszunutzen. Da Serveranbieter nun Gen4-Ports in ihre AMD- und Intel-basierten Serverangebote integrieren, kommen diese SSDs endlich in großen Mengen auf den Markt. Beim PM1733 handelt es sich um ein Modell mit Schreibzugriff auf ein einzelnes Laufwerk pro Tag, während das Modell PM1735 drei Schreibvorgänge auf dem Laufwerk pro Tag bietet. In diesem Test werfen wir einen Blick auf eine HPE PM1735-Variante mit einer Kapazität von 3.2 TB (HPE P16499-B21).

Samsung brachte im Herbst 4 fast zwanzig Iterationen seiner PCIe-Gen2019-Unternehmens-SSD-Familie auf den Markt. Die PM1733 und PM1735 wurden entwickelt, um den Durchsatz, den Gen4 bietet, voll auszunutzen. Da Serveranbieter nun Gen4-Ports in ihre AMD- und Intel-basierten Serverangebote integrieren, kommen diese SSDs endlich in großen Mengen auf den Markt. Beim PM1733 handelt es sich um ein Modell mit Schreibzugriff auf ein einzelnes Laufwerk pro Tag, während das Modell PM1735 drei Schreibvorgänge auf dem Laufwerk pro Tag bietet. In diesem Test werfen wir einen Blick auf eine HPE PM1735-Variante mit einer Kapazität von 3.2 TB (HPE P16499-B21).

Samsung PM1735 vs. PM1733

Wie bereits erwähnt, unterscheidet sich der PM1733 vor allem durch die Haltbarkeit vom PM1735. das heißt, Ersteres wird mit 1 DWPD (Laufwerksschreibvorgänge pro Tag) angegeben, während Letzteres diese Zahl mit 3 DWPD verdreifacht. Beide Laufwerke werden mit den gleichen sequenziellen Schreibgeschwindigkeiten angegeben (z. B. 3,800 MB/s für ihre Modelle mit der höchsten Kapazität). Die Leseaktivität ist jedoch etwas anders, da der PM1735 potenziell 8,000 MB/s für seine 12.8-TB-, 3.2-TB- und 6.4-TB-Modelle bietet, gegenüber 7,000 MB/s für alle PM1733-Modelle.

Es sollte auch beachtet werden, dass SSDs bei den meisten Serveranbietern über eine herstellerspezifische Firmware verfügen, in diesem Fall beispielsweise HPE. Diese Laufwerke sind möglicherweise auch nicht allgemein im Einzelhandel erhältlich, da sie auf OEMs ausgerichtet sind. Samsung bietet den 1.3 DWPD PM9A3 im Einzelhandel an. Das PM9A3 ist ein Single-Port-Laufwerk für Rechenzentren, das in verschiedenen Formfaktoren angeboten wird, darunter M.2, U.2, E1.L und E1.S.

Technische Daten des Samsung PM1735

Leistung des Samsung PM1735

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.

Da der HPE PM1735 nur in einer U.3-ONLY-Version angeboten wird, haben wir ihn im HPE ProLiant DL365 Gen10 Plus Server getestet.

HPE ProLiant DL365 Gen10 Plus-Konfiguration:

• 2 x 7713 AMD Epyc Gen 3 CPUs (64-Core, 2 GHz)
• 16 x 16 GB DDR4 3200 MHz
• 1 x HPE Samsung PM1735 3.2 GB U.3 Gen4 SSD
• ESXi 7.0u1

Analyse der Anwendungsauslastung

Um die Leistungsmerkmale von Enterprise-Speichergeräten zu verstehen, ist es wichtig, die Infrastruktur und die Anwendungs-Workloads in Live-Produktionsumgebungen zu modellieren. Zu unseren Benchmarks für den HPE/Samsung PM1735 gehört der MySQL OLTP-Leistung über SysBench und Microsoft SQL Server OLTP-Leistung mit einer simulierten TCP-C-Arbeitslast. Für unsere Anwendungs-Workloads werden auf jedem vergleichbaren Laufwerk vier identisch konfigurierte VMs ausgeführt. Da es sich beim PM4 um eine NUR-U.1735-Variante handelt, haben wir ihn auf dem HPE DL3 Gen365 Plus getestet, während die anderen Modelle auf unserem Lenovo ThinkSystem SR10 liefen.

SQL Server-Leistung

Jede SQL Server-VM ist mit zwei vDisks konfiguriert: einem 100-GB-Volume für den Start und einem 500-GB-Volume für die Datenbank und Protokolldateien. Aus Sicht der Systemressourcen haben wir jede VM mit 8 vCPUs und 64 GB DRAM konfiguriert und den LSI Logic SAS SCSI-Controller genutzt. Während unsere zuvor getesteten Sysbench-Workloads die Plattform sowohl in Bezug auf Speicher-I/O als auch in Bezug auf die Kapazität ausgelastet haben, wird beim SQL-Test nach der Latenzleistung gesucht.

Dieser Test verwendet SQL Server 2014, das auf Windows Server 2012 R2-Gast-VMs ausgeführt wird, und wird durch Quests Benchmark Factory für Datenbanken belastet. StorageReviews Microsoft SQL Server OLTP-Testprotokoll verwendet den aktuellen Entwurf des Benchmark C (TPC-C) des Transaction Processing Performance Council, einen Online-Transaktionsverarbeitungs-Benchmark, der die Aktivitäten in komplexen Anwendungsumgebungen simuliert. Der TPC-C-Benchmark kommt der Messung der Leistungsstärken und Engpässe der Speicherinfrastruktur in Datenbankumgebungen näher als synthetische Leistungsbenchmarks. Jede Instanz unserer SQL Server-VM für diese Überprüfung verwendet eine SQL Server-Datenbank mit 333 GB (Maßstab 1,500) und misst die Transaktionsleistung und Latenz unter einer Last von 15,000 virtuellen Benutzern.

SQL Server-Testkonfiguration (pro VM)

• Windows Server 2012 R2
• Speicherbedarf: 600 GB zugewiesen, 500 GB genutzt
• SQL Server 2014

• • Datenbankgröße: Maßstab 1,500
  • Virtuelle Client-Auslastung: 15,000
  • RAM-Puffer: 48 GB

• Testdauer: 3 Stunden

• • 2.5 Stunden Vorkonditionierung
  • 30-minütiger Probezeitraum

Bei unserem SQL Server-Transaktions-Benchmark lag der PM1735 mit 12,625.56 TPS direkt hinter dem Kioxia-Laufwerk.

Mit der durchschnittlichen SQL Server-Latenz hatte das PM1735 eine durchschnittliche Latenz von 11.25 ms und war damit doppelt so hoch wie die der Kioxia-Laufwerke.

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 8 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

Ein Blick auf unseren Sysbench-Transaktions-Benchmark ergab, dass das PM1735 7,869.21 TPS erreichte und damit weit hinter den Kioxia-Laufwerken lag.

Mit der durchschnittlichen Sysbench-Latenz erreichte das PM1735 16.26 ms und lag damit knapp hinter den beiden Kioxia-Laufwerken.

Für unser Worst-Case-Szenario betrug die Latenz (99. Perzentil) des PM1735 28.90 ms und lag damit zwischen den Kioxia CM6- und CD6-Laufwerken.

VDBench-Workload-Analyse

Wenn es um das Benchmarking von Speichergeräten geht, 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, 128 Threads, 0-120 % Iorate
• 4K Random Read (hohe Last): 100 % Read, 512 Threads, 0-120 % Iorate
• 4K Random Write (hohe Last): 100 % Schreiben, 512 Threads, 0-120 % Iorate
• 64K sequentielles Lesen: 100 % Lesen, 32 Threads, 0-120 % Leserate
• 64K Sequentielles Schreiben: 100 % Schreiben, 16 Threads, 0-120 % Iorate
• 64K sequentielles Lesen (hohe Last): 100 % Lesen, 64 Threads, 0–120 % Leserate
• 64K sequentielles Schreiben (hohe Last): 100 % Schreiben, 64 Threads, 0-120 % Iorate
• Synthetische Datenbank: SQL und Oracle
• VDI-Vollklon- und Linked-Clone-Traces

Vergleichbares:

• KIOXIA CD6
• KIOXIA CM6

In unserer ersten VDBench-Workload-Analyse, Random 4K Read, zeigte der PM1735 im Vergleich zu den Kioxia-Laufwerken eine schwache Leistung und erreichte unter hoher Last einen Spitzenwert von nur 631,959,288 IOPS bei einer Latenz von 800.7 µs. Bei normaler Belastung wurden knapp über 400 K und 319.6 ms Spitzenleistung angezeigt. Damit liegt der Antrieb deutlich hinter den Spitzenreitern.

Beim zufälligen 4K-Schreiben schnitt das Samsung-Laufwerk erneut deutlich hinter den Kioxia-Laufwerken ab. Unter hoher Last erreichte der PM1735 einen Spitzenwert von 195,953 IOPS bei einer Latenz von 2,605 µs, bevor es zu einem leichten Anstieg kam. Bei normaler Auslastung wurden 227,664 IOPS bei einer Latenz von 557.6 ms gemeldet.

Sequentielle Arbeitslasten zeigten ein ähnliches Bild, da der PM1735 bei 64K-Lesevorgängen mit einem Spitzenwert von 75,598 IOPS (oder 4.72 GB/s) bei einer Latenz von nur 761.7 µs erneut zurückfiel, bevor er einen großen Leistungsabfall hinnehmen musste (der bei 3.9 GB/s endete). S). Bei normaler Auslastung erreichte der PM1735 beim Lesen einen Spitzenwert von 59,915 IOPS oder 3.74 GB/s bei einer Latenz von 532.8 µs.

Bei 64K-Schreibvorgängen zeigte der PM1735 eine Spitzenleistung von 35,160 IOPS oder 2.3 GB/s bei einer Latenz von etwa 445 µs. Bei sequenziellem Hochlast-64K-Schreiben erreichte der PM1735 etwa 33,643 IOPS oder 2.1 GB/s bei einer Latenz von 1.88 ms.

Unsere nächste Testreihe sind unsere SQL-Workloads: SQL, SQL 90-10 und SQL 80-20. Beginnend mit SQL landete der Samsung PM1735 direkt neben dem Kioxia CD6-Laufwerk mit einem Spitzenwert von 241,721 IOPS bei einer Latenz von 131 µs.

Für SQL 90-10 zeigte der PM1735 erneut eine ähnliche Spitzenleistung wie der CD6 mit einer Spitzenleistung von 241,804 IOPS bei einer Latenz von 130.8 µs.

Mit SQL 80-20 breiten sich die Ergebnisse etwas weiter aus, so dass der PM1735 leicht auf Platz 3 liegt^rd Platz mit einer Spitzenleistung von 225,753 IOPS 139.7µs.

Als nächstes folgen unsere Oracle-Workloads: Oracle, Oracle 90-10 und Oracle 80-20. Beginnend mit Oracle zeigte der PM1735 eine Spitzenleistung von 229,702 IOPS bei einer Latenz von 155.1 µs und lag damit etwas hinter den Kioxia-Laufwerken.

In Oracle 90-10 platzierte sich der PM1735 schließlich über einem der Kioxia-Laufwerke auf dem zweiten Platz (und direkt hinter dem CM6) mit einer Spitzenleistung von 199,587 IOPS bei einer Latenz von nur 109 µs.

Der PM1735 belegte im Oracle 80-20 erneut den zweiten Platz mit einem Spitzenwert von 197,236 IOPS bei einer niedrigen Latenz von 110.1 µs.

Als nächstes wechselten wir zu unserem VDI-Klontest „Full and Linked“. Beim VDI Full Clone landete das Samsung-Laufwerk in allen Kategorien weit hinten. An erster Stelle steht der (FC-)Boot, bei dem der PM1735 einen Spitzenwert von 110,816 IOPS und einer Latenz von 313.4 µs erreichte.

Beim ersten VDI FC-Login blieb der PM1735 mit einer Spitzenleistung von nur 51,903 IOPS und einer Latenz von 571.8 µs weit hinter den Kioxia-Laufwerken zurück (bevor er einen weiteren Leistungsanstieg verzeichnete).

Bei unserem VDI FC Monday Login-Benchmark kam der PM1735 mit einer Spitzenleistung von 68,023 IOPS und einer Latenz von 230 µs etwas näher an die Koxia-Laufwerke heran.

Beim VDI Linked Clone (LC) Boot lag der PM1735 mit einem Spitzenwert von 78,481 IOPS bei einer Latenz von 202 µs wieder deutlich zurück.

Bei der ersten VDI LC-Anmeldung schnitt der PM1735 tatsächlich deutlich vor den Kioxia-Laufwerken ab, mit einem Spitzenwert von knapp 50 IOPS bei einer Latenz von 159.4 µs, bevor er etwas abfiel.

Schließlich hatte VDI LC Monday Login den PM1735 mit einem Spitzenwert von 55,088 IOPS und einer Latenz von 285.1 µs wieder ganz unten im Feld.

Fazit

Die Samsung PM1735 ist eine PCIe Gen4 SSD, die für anspruchsvolle Unternehmens-Workloads entwickelt wurde. Mit seiner 3-DWPD-Ausdauer und einem Leistungsprofil von 8 GB/s beim Lesen und 3.8 GB/s beim Schreiben scheint das Laufwerk auf dem Papier gut für diese Aufgabe geeignet zu sein. Das ist ein wichtiger Grund, warum HPE es in seine neuesten Gen4-fähigen Server unter der Teilenummer HPE P16499-B21 einbaut. Da Serveranbieter ihre Komponenten aus mehreren Quellen beziehen, umfasst diese Teilenummer übrigens auch den KIOXIA CM6 und den Intel P4610 in der Kategorie „Hochleistungs-SFF für gemischte Nutzung“.

Für die Leistung haben wir die neue Samsung-Festplatte unserem üblichen Prüfverfahren der Anwendungs-Workload-Analyse und VDBench unterzogen. Darüber hinaus haben wir, wie bereits in den KIOXIA-Laufwerksbewertungen, die wir zuvor veröffentlicht haben, einen Test mit höherer Belastung auf VDBench hinzugefügt, um die Belastung etwas stärker zu erhöhen, da sie dafür ausgelegt sind.

Für unsere Anwendungs-Workload-Analysetests haben wir SQL Server und Sysbench ausgeführt. Mit SQL Server hatte der PM1735 einen TPS und eine durchschnittliche Latenz von 12,625.56 und 11.25 ms, was beide nahe am Ende der Bestenliste lag. Mit Sysbench wurden 7,869.21 TPS (was deutlich hinter den KIOXIA-Laufwerken lag), eine durchschnittliche Latenz von 16.26 ms und 28.90 ms in unserem Worst-Case-Szenario verzeichnet.

Im VDBench hatte das Samsung-Laufwerk große Probleme. Zu den grundlegenden Highlights gehören knapp über 400 K bei 4K-Lesen, 632 K IOPS bei 4K-Lesen mit hoher Last, 228 K IOPS bei 4K-Schreiben, 196 K IOPS bei 4K-Schreiben mit hoher Last, 1.55 GB/s bei 64 K-Lesen, 2.47 GB/s bei 64 K-Lesen mit hoher Last, und 2.3 GB/s bei 64K-Schreibvorgängen und 2.1 GB/s bei 64K-Schreibvorgängen unter hoher Last. SQL verzeichnete Spitzenwerte von 242 IOPS, 242 IOPS in SQL 90–10 und 226 IOPS in SQL 80–20.

Oracle gab uns Spitzenwerte von 230 IOPS, 200 IOPS in Oracle 90-10 und 197 IOPS in Oracle 80-20. VDI FC gab uns 111 IOPS beim Booten, 52 IOPS beim ersten Login und 68 IOPS beim Montag-Login. VDI LC verzeichnete 78 IOPS beim Booten, 50 IOPS beim ersten Login und 55 IOPS beim Montag-Login. Bei diesen Arbeitslasten, bei denen die anderen von uns getesteten Modelle die zusätzlichen erhöhten Arbeitslasten problemlos bewältigen konnten, blieb der Samsung PM1735 stecken.

Letztendlich hat der Wechsel zu Gen4 SSD-Anbietern für Unternehmen viele Leistungsmöglichkeiten eröffnet. Während der PM1735 an einigen Stellen einigermaßen gut abschnitt, zeigte er ein ziemlich ungleichmäßiges Leistungsprofil. In realen Anwendungsfällen wird dies jedoch möglicherweise nicht bemerkt, je nachdem, von welcher Hardware sie stammen. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Workloads datenbankgesteuert sind und das Laufwerk keine Probleme hat. Angesichts der Auswahl an Laufwerken auf HPE-Plattformen ist der CM6 jedoch eindeutig die bessere Option.

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