El Samsung SSD SM825 es un SSD de nivel empresarial que está diseñado específicamente para cargas de trabajo de centros de datos con uso intensivo de escritura. Al igual que todos los SSD de Samsung, el SM825 aprovecha toda la experiencia interna de Samsung, incluido su propio eMLC NAND, controlador de 3 núcleos y firmware especializado que ayuda a entregar 7,000 TBW, 100 veces más de lo que se ve a menudo en MLC NAND estándar, a la vez que es más rentable. y ofrece un rendimiento cercano a la paridad con SLC NAND. El resultado neto son velocidades de estado estable de escritura aleatoria de 4K que medimos por encima de 9,800 IOPS y velocidades de escritura secuencial de 2 MB que superan los 200 MB/s.
El Samsung SSD SM825 es un SSD de nivel empresarial que está diseñado específicamente para cargas de trabajo de centros de datos con uso intensivo de escritura. Al igual que todos los SSD de Samsung, el SM825 aprovecha toda la experiencia interna de Samsung, incluido su propio eMLC NAND, controlador de 3 núcleos y firmware especializado que ayuda a entregar 7,000 TBW, 100 veces más de lo que se ve a menudo en MLC NAND estándar, a la vez que es más rentable. y ofrece un rendimiento cercano a la paridad con SLC NAND. El resultado neto son velocidades de estado estable de escritura aleatoria de 4K que medimos por encima de 9,800 IOPS y velocidades de escritura secuencial de 2 MB que superan los 200 MB/s.
En el mercado empresarial, Samsung aprovecha dos soluciones flash completamente internas dirigidas a los centros de datos que necesitan productos para diferentes cargas de trabajo. Para el segmento de lectura intensiva, Samsung ofrece el PM830, que se parece mucho al SSD 830 de la marca del cliente, pero con firmware personalizado destinado a cargas de trabajo continuas más pesadas. Empaquetado con MLC NAND, el PM830 tiene una capacidad de hasta 60 TBW con velocidades que superan los 500 MB/s utilizando una interfaz SATA de 6.0 Gb/s.
Para los segmentos de negocios que necesitan un SSD con mayor resistencia para cargas más intensivas en escritura, Samsung tiene el SM825, que ofrece hasta 7,000 TBW. En este entorno, los compradores están más interesados en el rendimiento sostenido durante semanas, meses o años, donde reina el rendimiento constante. Si bien es inferior a las cifras de ráfaga del PM830, el Samsung SM825 es capaz de generar 200 MB/s de escritura y 10,000 3.0 IOPS de escritura aleatoria hasta que se lo deja fuera de servicio. A primera vista, podría preguntarse por qué solo tiene una interfaz SATA de XNUMX Gb/s, pero al observar las cifras de rendimiento en estado estable, no necesita ese ancho de banda adicional para realizar el trabajo.
Más allá del rendimiento de lectura y escritura, el SM825 también representa un mayor nivel de confiabilidad, con un MTBF de 2 millones de horas en comparación con 1.5 en el PM830. Otra gran diferencia es la Tasa de error de bit incorregible o UBER, que mide 1 de cada 1017 en el SM825 a 1 de cada 1015 en el PM830. El SM825 también aprovecha la protección de alimentación de caché interna mediante el uso de condensadores para eliminar la información de DRAM a NAND en caso de un corte de alimentación. Al pasar una cantidad significativamente mayor de datos a lo largo de la vida útil del SSD, tener menos errores y tasas de falla más bajas significa ahorrar tiempo y dinero en el centro de datos.
El SM825 utiliza una interfaz SATA de 3.0 Gb/s, junto con un factor de forma estándar de la industria de 2.5″ y una altura de disco de 15 mm. Está disponible en tres capacidades, 100GB, 200GB y 400GB; siendo nuestro modelo de revisión la capacidad de 200 GB. Otros aspectos destacados incluyen el cifrado AES de 256 bits, E-MLC Toggle NAND de 30 nm, caché SDRAM de 256 MB, protección de energía de caché y un diseño de metal cepillado.
Samsung SSD SM825 Especificaciones técnicas:
- Capacidades Ofertadas
- 100 GB: MZ5EA100HMDR-00003 (densidad NAND de 128 Gb)
- 200 GB: MZ5EA200HMDR-00003 (densidad NAND de 128 Gb)
- 400 GB: MZ5EA400HMFP-00003 (densidad NAND de 256 Gb)
- Factor de forma: 2.5 pulgadas
- SATA 3.0 Gb/s (comando nativo en cola compatible con 32 profundidades)
- Controlador ARM de 3 núcleos Samsung S29C01MAX330-Y3
- Samsung K9HDGD8U5M-HCE0 E-MLC 30nm-class Alternar memoria DDR NAND Flash
- Memoria caché Samsung K4T2G314QF-MCF7 256 MB DDR2-800 SDRAM
- Cifrado AES-256
- MTBF – 2 millones de horas
- Tasa de error de bit incorregible (UBER) – 1 en 1017
- Rendimiento sostenido: 400 GB
- Lectura sostenida de datos: 250 MB/s
- Escritura de datos sostenida: 220 MB/s (110 MB/s para 100 GB)
- IOPS de lectura aleatoria: 43 XNUMX IOPS
- IOPS de escritura aleatoria: 11 5.5 IOPS (100 XNUMX IOPS para XNUMX GB)
- Consumo de energía (medido con una carga de trabajo de lectura/escritura 100K 4 % aleatoria)
- Lectura: 1.8 vatios
- Escritura: 3.4 vatios
- Inactivo: 1.3 vatios
- Escribir resistencia
- 100 GB: 1,700 TBW
- 200 GB: 3,500 TBW
- 400 GB: 7,000 TBW
- Protección de energía de caché
- Retención de datos sin alimentación: 3 meses
- Dimensiones: 100 x 69.85 x 15 mm
- Peso – 140-146g
Diseño y Desmontaje
Samsung tiene una manera de dar a cada uno de sus productos un diseño atractivo y elegante, incluso si se va a ocultar durante el 99.9 % de su vida útil. Vimos esta tendencia en los dos últimos SSD de consumo de Samsung, incluidos el SSD 470 y el SSD 830; ambos con diseños coloridos que los diferencian de otros SSD en el mercado.
Si bien no diríamos que un buen diseño es una razón para comprar un SSD específico, puede hacer que se detenga pensando que si prestan ese nivel de atención al exterior de la carcasa, ¿qué sorpresas le esperan para las piezas que puede? no veo?
El Samsung SSD SM825 Enterprise SSD presenta un diseño de metal cepillado que se señala incluso en el interior del manual técnico. El cuerpo es de aleación de metal, con un diseño de fundición resistente y paredes de 1.75 mm de grosor, suficiente para soportar caminar sobre él sin siquiera doblar la carcasa. A primera vista, es posible que se pregunte por qué se diseñó una carcasa de esta manera, teniendo en cuenta que podría estar hecha de plástico y seguir siendo tan resistente; es porque el cuerpo también es el disipador térmico de los componentes dentro del SSD.
Las cubiertas superior e inferior tienen almohadillas térmicas grandes para extraer calor de la NAND, el controlador, la SDRAM y los condensadores y arrojarlo a la carcasa, que luego irradia su energía térmica al chasis del servidor en el que está instalado. 5 vatios bajo actividad máxima, poder disipar el calor de los componentes electrónicos internos es una consideración importante cuando la instalación del producto puede tener más de 5 años de servicio continuo. La eficiencia térmica también es un gran punto de venta, ya que los compradores consideran las SSD frente a los discos duros de alta velocidad que tienen un gasto de enfriamiento considerablemente mayor asociado con ellos.
Saber qué partes hay dentro de un SSD es casi tan importante como el rendimiento que brinda cuando está en servicio. La diferencia entre MLC y Enterprise MLC (eMLC) NAND es de aproximadamente 6,940 TBW de vida útil. Con el entorno de escritura intensa para el que está ajustado el Samsung SSD SM825, Samsung equipa la unidad correctamente, incluido el propio eMLC de 30 nm de clase Toggle DDR NAND de Samsung con 256 MB de SDRAM DDR2-800 de Samsung y administrado por el ARM S3C29MAX01-Y330 de tres núcleos de Samsung controlador. Al fabricar todos los componentes internamente, Samsung puede elegir componentes de la más alta calidad y tener una integración completa de hardware y software que, de otro modo, podría perderse si se depende de empresas externas para los componentes principales.
La protección de datos en caso de un corte de energía está a cargo de cuatro grandes ultracondensadores que permiten que los datos se eliminen de la SDRAM cuando se pierde la energía entrante. Cuando se instalan en un sistema, estos capacitores requieren un máximo de 55 segundos para cargarse, tiempo durante el cual el búfer de caché está deshabilitado (modo de escritura simultánea). Una vez que los condensadores están en funcionamiento, la SSD entra en su modo de funcionamiento normal, donde la memoria caché funciona completamente y puede tener tiempo suficiente para descargarse a NAND en caso de un corte de energía. Para explicar este comportamiento, Samsung proporciona un diagrama en su manual técnico que describe este proceso.
Puntos de referencia empresariales
Los medios flash deben probarse de manera diferente a las unidades de disco estándar e incluso a las SSD basadas en el cliente. El rendimiento de flash cambia cuanto más tiempo escribe en una unidad y las velocidades disminuyen gradualmente hasta que la unidad alcanza su velocidad de estado estable. En un entorno empresarial, la ráfaga inicial no es relevante si después de una hora de uso, la unidad ya no alcanza esa velocidad. Aquí es donde entra en juego la evaluación comparativa de estado estacionario, que muestra cómo funciona la unidad cuando está bajo carga las 24 horas del día, los 7 días de la semana. Por esta razón, todos los puntos de referencia siguientes fueron acondicionados previamente y registrados en un modo de estado estable.
Evaluamos el Samsung SSD SM200 de 825 GB (SATA, eMLC NAND) con el Micron P100 de 300 GB (SATA, SLC NAND) y el Toshiba MKx400GRZB de 001 GB (SAS, SLC NAND) para ofrecer una comparación equilibrada de los compradores de SSD que verían en el mismo entorno de escritura intensiva. categoría empresarial. También utilizamos nuestra nueva plataforma y metodología de prueba para comparar el SM825 con el fin de representar con precisión sus capacidades. La plataforma de prueba empresarial utilizada en esta revisión es un Lenovo ThinkServer RD240, equipado con dos procesadores Intel Xeon X5650, que ejecuta Windows Server 2008 R2. Para los puntos de referencia de una sola unidad, conectamos cada SSD a través de un HBA LSI SAS 9211-8i para medir el rendimiento sin ninguna influencia del almacenamiento en caché. Todas las cifras de IOMeter se representan como cifras binarias para velocidades de MB/s.
Nuestra primera prueba analiza la velocidad en un entorno de escritura secuencial con grandes transferencias de bloques. Esta prueba en particular utiliza un tamaño de transferencia de 2 MB con IOMeter, con alineación de sector de 4k y mide el rendimiento con una profundidad de cola de 4. En este escenario, Samsung afirma una velocidad de lectura de 250 MB/s y una velocidad de escritura de estado estable de 200 MB/s para su 400 GB SM825. Esperamos que el modelo de revisión de menor capacidad de 200 GB esté por debajo de las cifras citadas.
Medimos una velocidad de lectura de estado estable de 193 MB/s y una velocidad de escritura de 206 MB/s. Estos fueron más bajos que las contrapartes de SATA/SAS 6.0Gb/s Micron y Toshiba SLC, pero eso era de esperar.
Pasando a un perfil de acceso aleatorio, pero aún manteniendo un tamaño de transferencia de bloque grande de 2 MB, comenzamos a ver cómo varía el rendimiento en un entorno multiusuario. Esta prueba mantiene el mismo nivel de profundidad de cola de 4 que usamos en el punto de referencia de transferencia secuencial anterior.
En la prueba de transferencia aleatoria de 2 MB, las velocidades de estado estable midieron 174 MB/s de lectura y 86 MB/s de escritura. Las velocidades de lectura disminuyeron ligeramente con respecto a la prueba secuencial pura, pero lo que fue sorprendente fue la velocidad de escritura de 86 MB/s que estuvo por encima de la Toshiba SSD y por debajo de la Micron P300. Samsung no estaba bromeando cuando dijo que esta unidad podría competir a un nivel similar a las SSD basadas en SLC.
Pasando a un tamaño de transferencia de acceso aleatorio aún más pequeño de 4K, nos acercamos al tamaño de paquete que podría encontrarse en un entorno de acceso aleatorio intenso, como una configuración de servidor con varias máquinas virtuales que acceden al mismo arreglo. En la primera prueba, observamos el rendimiento de lectura 4K ampliado y cómo escala desde una profundidad de cola de 1 hasta un máximo de 64.
Samsung enumeró una velocidad de lectura 4K aleatoria máxima sostenida de 35,000 IOPS con el modelo de 400 GB, y se espera que las velocidades sean más bajas en las capacidades más pequeñas. En su punto máximo, nuestro SM200 de 825 GB midió 30,510 16 en una cola de 64 y se mantuvo en ese nivel a través de una cola de XNUMX.
Nuestra próxima prueba analiza el rendimiento de escritura aleatoria de 4K en una profundidad de cola estática de 32 y los resultados se registran y promedian una vez que las unidades alcanzan el estado estable. Si bien el rendimiento de IOPS es una buena métrica para medir el rendimiento de estado estable, otra área clave de interés es la latencia media y máxima. Cifras de latencia pico más altas pueden significar que ciertas solicitudes pueden respaldarse bajo un acceso continuo intenso.
Medimos una velocidad de escritura aleatoria 4K de estado estable de 9,847 IOPS en nuestro SM200 de 825 GB, que estuvo muy cerca de la cifra sostenida de 10,000 400 IOPS que Samsung enumera en el modelo de 38 GB. A esta velocidad, pasó un promedio de 3.25 MB/s de datos con una latencia promedio de 61.43 ms. Durante esta prueba, tuvo un tiempo de respuesta máximo de XNUMX ms.
Nuestra última serie de puntos de referencia sintéticos compara ambas unidades empresariales en una serie de cargas de trabajo mixtas de servidor con una profundidad de cola estática de 32. Al igual que los puntos de referencia sintéticos al comienzo de esta revisión, estas pruebas también se miden en estado estable. Cada una de nuestras pruebas de perfil de servidor tiene una fuerte preferencia por la actividad de lectura, que va desde un 67 % de lectura con nuestro perfil de base de datos hasta un 100 % de lectura en nuestro perfil de servidor web.
El primero es nuestro perfil de base de datos, con una mezcla de carga de trabajo de 67 % de lectura y 33 % de escritura centrada principalmente en tamaños de transferencia de 8K.
El Samsung SSD SM825 midió una velocidad promedio de 15,589 25 IOPS, que no estuvo muy por detrás de sus contrapartes basadas en SLC. Se quedó atrás de la SSD de Toshiba en este escenario por una brecha de alrededor del XNUMX%.
El siguiente perfil analiza un servidor de archivos, con un 80 % de carga de trabajo de lectura y un 20 % de escritura distribuidos en múltiples tamaños de transferencia que van desde 512 bytes hasta 64 KB.
El Samsung SM825 basado en eMLC seguía estando por detrás del Toshiba basado en SLC en un 22.9 % en el perfil del servidor de archivos, pero solo era un 7.3 % más lento que el Micron P300.
Nuestro perfil de servidor web es de solo lectura con una variedad de tamaños de transferencia de 512 bytes a 512 KB.
Con las velocidades de lectura mucho más fuertes de SATA/SAS 6.0Gb/s Toshiba MKx001GRZB y Micron P300, el Samsung SM825 se quedó atrás en el perfil de servidor web de solo lectura. Tenía una velocidad promedio de 12,199 16,584 IOPS en comparación con 300 24,193 IOPS del PXNUMX y XNUMX XNUMX del Toshiba.
El último perfil analiza una estación de trabajo, con una mezcla del 20 % de escritura y del 80 % de lectura mediante transferencias de 8K.
El perfil de la estación de trabajo fue fácilmente el más difícil en el SM825 basado en eMLC, y los SSD SLC mostraron una fortaleza mucho mayor en esta situación. El SM825 logró una velocidad de 6,443 IOPS en comparación con los 22,926 300 IOPS del P26,337 y los XNUMX XNUMX IOPS del Toshiba.
Consumo de energía empresarial
Cuando se trata de elegir unidades para el centro de datos u otro entorno de almacenamiento densamente empaquetado, el rendimiento no es la única métrica en la que las empresas están interesadas cuando buscan SSD o discos duros. El consumo de energía puede ser un gran problema en ciertos casos, por lo que tiene sentido que desee saber cómo funcionaría una unidad bajo una carga de trabajo constante. Uno de los mensajes clave que Samsung está impulsando detrás del SM825 es el bajo consumo de energía. En comparación con los discos duros SAS de 15 825 tradicionales, el SM1.8 está inactivo a 8.5 vatios en comparación con los 15 vatios de un disco duro de 4 70 RPM, lo que supone una reducción enorme de la potencia. En uso activo con una combinación aleatoria de 30 % de lectura y 12.6 % de escritura en 3.2K, el uso de energía salta a 825 vatios con el disco duro y 22 vatios con el SM825. Estos números son enormes cuando se calcula el TCO; 7,200 IOPS/vatio cuando está activo para el disco duro, mientras que el SMXNUMX zumba con XNUMX IOPS/vatio.
En la sección Enterprise Power de esta revisión, observamos cada unidad en las mismas condiciones que usamos para probar las velocidades de lectura y escritura anteriormente. Esto incluye transferencias secuenciales y aleatorias de 2 MB con una profundidad de cola de 4 y pequeñas transferencias aleatorias de lectura y escritura de 4K con una profundidad de cola de 32. Al igual que con nuestras pruebas anteriores, estamos midiendo todas las cifras en un estado estable para que la unidad funcione al máximo condiciones hambrientas de energía.
En todas las condiciones, excepto en el arranque, el Samsung SSD SM825 usó 5.11 vatios o menos. La actividad con mayor consumo de energía para el SM825 fue la escritura secuencial QD4 de 2 MB, con un promedio de 5.11 vatios durante la duración de la prueba. El segundo fue la escritura aleatoria 4K QD32, el tercero fue la lectura secuencial QD4 y la lectura constante 4K QD32 llegó en cuarto lugar. Durante la actividad de escritura intensa, el SSD SM825 de Samsung usó poco menos de la cantidad de energía que requería el Toshiba MKx6.0GRZB de SAS 001Gb/s, aunque la energía disminuyó rápidamente a niveles mucho más bajos, casi a la par con el Micron P300, bajo cargas de lectura intensa.
Un gran impulso para un eMLC SSD en un entorno de centro de datos está relacionado con el costo por GB e IOPS/vatio. Calculamos una cifra de 14,980 4 IOPS/vatio en lectura aleatoria pura de 32K a una profundidad de cola de 2,042, cayendo a 4 IOPS/vatio si, en cambio, observa una escritura aleatoria constante de 38,481K. Esto se compara con 10,119 300 IOPS/vatio de lectura o 16,385 3,082 IOPS/vatio de escritura en Micron PXNUMX o XNUMX XNUMX IOPS/vatio de lectura o XNUMX IOPS/vatio de escritura en Toshiba. Realmente se reduce a las necesidades del negocio, encontrar la mejor combinación de potencia y rendimiento (o simplemente rendimiento directo) que se tenga en cuenta al comprar el SSD o el disco duro.
Conclusión
Como sabemos, en los entornos empresariales, las SSD tienen más que ver con el rendimiento sostenido durante la vida útil de la unidad que con las velocidades de ráfaga sin procesar. También estamos viendo un cambio de SSD SLC más costosas a SSD eMLC rentables a medida que los usuarios empresariales buscan el lugar ideal en su curva de rendimiento/TCO. La industria ha dejado en claro que eMLC NAND tiene el poder de permanencia para vivir en centros de datos y Samsung respalda aún más este mensaje con su SM825 que cuenta con 7,000 TBW en la capacidad de 400 GB.
Con el cambio a eMLC, se espera una caída en el rendimiento en comparación con los SSD que usan SLC NAND. Para crédito de Samsung, mitigan esto en la medida de lo posible seleccionando la mejor NAND de sus fábricas. También usan su propio procesador y tienen ingenieros para crear firmware personalizado, por lo que el paquete en su conjunto funciona en conjunto, lo que significa un mejor rendimiento, confiabilidad y compatibilidad. En nuestras pruebas, encontramos que el SM825 ofrece la mayor parte del rendimiento de un SSD SLC en varias situaciones. En los perfiles de base de datos y servidor de archivos, el SM825 se quedó atrás del SLC Toshiba MKx001GRZB en un 25 % y un 22.9 %, respectivamente. En el escenario de estación de trabajo y perfil de servidor web de lectura intensiva, el SM825 se quedó atrás en cantidades mayores, con un 49.6 % y un 75.5 %, pero para ser justos, este SSD no está diseñado para esa carga de trabajo en particular.
Al comienzo de esta revisión, mencionamos que el principal mercado objetivo de esta unidad es la empresa. A medida que se registran más horas y TB en SSD, los compradores pueden descubrir qué unidad se adapta mejor a sus escenarios de uso; ya sea MLC, eMLC o SLC. Con enormes diferencias de precios que separan a cada uno, tiene mucho sentido obtener el que mejor se adapte a su modelo de TCO. El Samsung SSD SM825 equipado con eMLC NAND puede cumplir con los requisitos de un SSD de nivel empresarial de escritura intensiva, pero aún tiene un precio mucho más bajo en comparación con su competencia SLC. Para las empresas que se ajustan al modelo de velocidad/uso, comprar estas unidades tiene sentido, en otras situaciones no.
Ventajas
- Solución interna completa
- Fuerte 10K IOPS en estado estable aleatorio 4K
- 7,000 TBW a partir del modelo de 400 GB
Contras
- Las velocidades de lectura SATA de 3.0 Gb/s más lentas reducen la velocidad en escenarios de lectura intensa en comparación con las SSD SLC SAS y SATA de 6.0 Gb/s
Resumen Final
Dado el escenario de uso del centro de datos para el que se creó la SSD Samsung SM825, la unidad se mantuvo bien y entregó casi 10,000 4 IOPS en pruebas 825K aleatorias de estado estable. La interfaz eMLC y SATA de menor costo resaltan la propuesta de valor, mientras que la NAND, el controlador, la memoria caché DRAM y el firmware personalizado de Samsung impulsan un rendimiento sólido, confiabilidad y compatibilidad, todo lo cual es muy importante dada la larga vida útil que se espera para este SSD. El SMXNUMX termina brindando una excelente combinación de características y seguramente será preseleccionado en muchos casos, ya que los compradores empresariales buscan ahorrar más dinero instalando SSD más específicos en escenarios de uso específicos.
