Recensione dell'SSD Samsung 980 PRO PCIe 4.0 NVMe

Con il rilascio delle nuove schede madri AMD Ryzen, gli SSD PCIe Gen4 hanno seguito l'esempio e hanno gradualmente iniziato a raggiungere il mercato. Era solo questione di tempo prima che Samsung facesse la sua prima apparizione in questa categoria, cosa che è avvenuta oggi. L'SSD Samsung 980 PRO PCIe 4.0 NVMe è un SSD client che presenta la tecnologia MLC V-NAND a 3 bit dell'azienda e un controller SSD Elpis interno di nuova concezione. La prima unità PCIe 4.0 dell'azienda è progettata per PC, workstation e console di gioco di fascia alta ed è disponibile con capacità che vanno da 250 GB a 2 TB (sebbene il modello più grande non abbia una data di rilascio al momento della pubblicazione di questa recensione).

Con il rilascio delle nuove schede madri AMD Ryzen, gli SSD PCIe Gen4 hanno seguito l'esempio e hanno gradualmente iniziato a raggiungere il mercato. Era solo questione di tempo prima che Samsung facesse la sua prima apparizione in questa categoria, cosa che è avvenuta oggi. L'SSD Samsung 980 PRO PCIe 4.0 NVMe è un SSD client che presenta la tecnologia MLC V-NAND a 3 bit dell'azienda e un controller SSD Elpis interno di nuova concezione. La prima unità PCIe 4.0 dell'azienda è progettata per PC, workstation e console di gioco di fascia alta ed è disponibile con capacità che vanno da 250 GB a 2 TB (sebbene il modello più grande non abbia una data di rilascio al momento della pubblicazione di questa recensione).

Come le poche altre che abbiamo recensito, si dice che la nuova interfaccia PCIe Gen4 x4 NVMe 1.3 fornisca numeri davvero impressionanti. Samsung indica che il 980 Pro può raggiungere una velocità senza precedenti di 7 GB/s in lettura sequenziale e 5 GB/s in scrittura sequenziale. Le letture e le scritture casuali hanno il potenziale per raggiungere la soglia del milione di IOPS in termini di throughput (a Q32T16).

Sebbene le prestazioni citate da Samsung siano molto entusiasmanti, gli utenti avranno bisogno di un sistema compatibile per raggiungere questi numeri. Inoltre, sia Xbox Series X che PS5 presenteranno la compatibilità PCIe 4.0 per coloro che desiderano il massimo dalla propria console di nuova generazione. I giocatori più accaniti cercheranno sicuramente più opzioni nel prossimo futuro (in particolare la PS5, che indica il supporto per 3^rdunità PC NVMe di terze parti). Detto questo, le console utilizzano hardware e componenti personalizzati, quindi è davvero difficile prevedere come funzioneranno le unità non proprietarie in queste console di nuova generazione.

Ci sono alcune caratteristiche importanti e uniche del Samsung 980 Pro che vale la pena menzionare. Il primo è che la nuova unità utilizza la V-NAND di sesta generazione dell’azienda, che Samsung afferma avere un aumento del 40% delle celle rispetto alla precedente struttura single-stack a 9 strati. Ciò è dovuto al suo stack di stampi elettricamente conduttivo composto da oltre 100 strati. I suoi fori cilindrici che penetrano verticalmente (dall'alto verso il basso) creano celle flash con trappola di carica 3D uniformi. Inoltre, la NAND di sesta generazione utilizza un design del circuito “ottimizzato per la velocità”, che si traduce in velocità di trasferimento dati notevolmente più elevate rispetto alla quinta generazione (ovvero, meno di 6μs per le letture e meno di 5μs per le scritture). Ciò consente un miglioramento delle prestazioni pari o superiore al 45% e una riduzione del 450% del consumo energetico.

Il 980 Pro si distingue anche per la tecnologia Intelligent TurboWrite 2.0 recentemente migliorata, che offre fino a 5 volte la dimensione del buffer (ovvero la regione TurboWrite). Ad esempio, la regione TurboWrite pre-allocata del modello da 1 TB è di 6 GB e può allocare ulteriori 108 GB come buffer SLC dinamico per un totale di 114 GB. Ciò significa che la velocità dell'interfaccia PCIe 4.0 con carichi di lavoro di grandi dimensioni non diminuirà in termini di prestazioni. Inoltre, la regione Intelligent TurboWrite utilizza la capacità inattiva: se l'SSD ha meno di 324 GB di spazio libero rimanente (modello da 1 TB), Intelligent TurboWrite non funzionerà completamente, quindi per ottenere prestazioni ottimali, assicurati di lasciare un po' di spazio nell'unità.

La nuova unità Samsung è inoltre dotata di una serie di funzionalità mirate a mantenerla fresca e a farla funzionare senza intoppi. Ad esempio, le soluzioni avanzate di controllo termico integrate consentono all'unità di funzionare bene a temperature basse, mentre la tecnologia Dynamic Thermal Guard (DTG) aiuta in modo proattivo a prevenire il surriscaldamento. Inoltre, il suo diffusore di calore è dotato di una sottile pellicola di rame integrata (e di un rivestimento in nichel sul nuovo controller Elpis), che promuovono entrambi una rapida dissipazione del calore durante l'utilizzo di carichi di lavoro pesanti.

Per quanto riguarda l'affidabilità dei dati, il Samsung 980 Pro è dotato di resistenza fino a 1,200 TB in scrittura (capacità di 2 TB) e un MTBF di 1.5 milioni di ore per tutti i modelli. Come mostrato di seguito, Samsung ha calcolato che i 600 TBW disponibili nella capacità da 1 TB soddisferanno le esigenze del 99.7% degli utenti. 

Coperto da una garanzia di 5 anni, il Samsung SSD 980 Pro è attualmente disponibile in Capacità da 1 TB ($ 229.99), 500 GB ($ 149.99) e 250 GB ($ 89.99). In questa recensione esamineremo il modello da 1 TB.

Specifiche dell'unità SSD Samsung 980 PRO

Samsung 980 Pro Prestazioni

Banco di prova

Mentre passiamo ai test dei nuovi SSD NVME Gen4, è stato necessario un cambiamento della piattaforma nel nostro laboratorio per supportare la nuova interfaccia. Lenovo è in prima linea con il supporto PCIe Gen4, compresi gli alloggiamenti U.2 a montaggio frontale, mentre altri offrono ancora solo il supporto per le schede edge. Nelle nostre revisioni Gen4, sfruttiamo il Server Lenovo Think System SR635, dotato di una CPU AMD 7742 e 512GB di memoria DDR3200 a 4Mhz. NVMe viene testato in modo nativo tramite una scheda adattatore da M.2 a PCIe nello slot edge-card, mentre le unità U.2 vengono caricate nella parte anteriore. La metodologia utilizzata riflette meglio il flusso di lavoro dell'utente finale con le offerte di test di coerenza, scalabilità e flessibilità all'interno di un server virtualizzato. Viene posta grande attenzione alla latenza dell'unità nell'intero intervallo di carico dell'unità, non solo ai livelli più piccoli QD1 (Queue-Depth 1). Lo facciamo perché molti dei benchmark comuni dei consumatori non catturano adeguatamente i profili del carico di lavoro degli utenti finali.

Prestazioni dell'SQL Server

Ogni VM SQL Server è configurata con due dischi virtuali: un volume da 100 GB per l'avvio e un volume da 500 GB per il database e i file di log. Dal punto di vista delle risorse di sistema, abbiamo configurato ciascuna VM con 16 vCPU, 64 GB di DRAM e sfruttato il controller SCSI SAS LSI Logic. Sebbene i nostri carichi di lavoro Sysbench testati in precedenza saturassero la piattaforma sia in termini di I/O di storage che di capacità, il test SQL cerca prestazioni di latenza.

Questo test utilizza SQL Server 2014 in esecuzione su VM guest Windows Server 2012 R2 ed è sottoposto a stress da Benchmark Factory for Databases di Quest. StorageReview Protocollo di test OLTP di Microsoft SQL Server utilizza l'attuale bozza del Benchmark C (TPC-C) del Transaction Processing Performance Council, un benchmark di elaborazione delle transazioni online che simula le attività presenti in ambienti applicativi complessi. Il benchmark TPC-C si avvicina di più rispetto ai benchmark sintetici delle prestazioni per valutare i punti di forza e i colli di bottiglia delle prestazioni dell'infrastruttura di storage negli ambienti di database. Ogni istanza della nostra VM SQL Server per questa recensione utilizza un database SQL Server da 333 GB (scala 1,500) e misura le prestazioni transazionali e la latenza con un carico di 15,000 utenti virtuali.

Configurazione di test di SQL Server (per VM)

• Di Windows Server 2012 R2
• Impronta di archiviazione: 600 GB allocati, 500 GB utilizzati

• SQL Server 2014

• Dimensioni del database: scala 1,500
  • Carico del client virtuale: 15,000
  • Memoria RAM: 48 GB

• Durata della prova: 3 ore
  • 2.5 ore di precondizionamento
  • Periodo di campionamento di 30 minuti

Per il nostro benchmark transazionale di SQL Server, il Samsung 980 Pro ha registrato 3,160.3 TPS.   

Passando alla latenza, l'unità Samsung 980 Pro ha registrato solo 3.0 ms, posizionandosi in cima alla classifica insieme al suo predecessore, il 970 Pro.

Analisi del carico di lavoro VDBench

Quando si tratta di confrontare i dispositivi di archiviazione, il test delle applicazioni è la soluzione migliore e il test sintetico viene al secondo posto. Pur non essendo una rappresentazione perfetta dei carichi di lavoro effettivi, i test sintetici aiutano a definire i dispositivi di storage con un fattore di ripetibilità che semplifica il confronto tra soluzioni concorrenti. Questi carichi di lavoro offrono una gamma di profili di test diversi che vanno dai test "quattro angoli", ai test comuni sulle dimensioni di trasferimento del database, alle acquisizioni di traccia da diversi ambienti VDI. Tutti questi test sfruttano il comune generatore di carichi di lavoro vdBench, con un motore di scripting per automatizzare e acquisire risultati su un ampio cluster di test di calcolo. Ciò ci consente di ripetere gli stessi carichi di lavoro su un'ampia gamma di dispositivi di storage, inclusi array flash e singoli dispositivi di storage. Il nostro processo di test per questi benchmark riempie di dati l'intera superficie dell'unità, quindi suddivide una sezione dell'unità pari al 5% della capacità dell'unità per simulare il modo in cui l'unità potrebbe rispondere ai carichi di lavoro delle applicazioni. Questo è diverso dai test entropici completi che utilizzano il 100% dell'unità e la portano in uno stato stazionario. Di conseguenza, queste cifre rifletteranno velocità di scrittura più sostenute. Inoltre, poiché VDBench funziona con I/O sincrono in Linux rispetto a I/O asincrono, alcuni dati sulle prestazioni differiranno tra i dati che raccogliamo e quelli pubblicati nelle schede tecniche. La parte importante per il consumatore, tuttavia, è che i dati dei test siano confrontabili nelle stesse condizioni di test, che si tratti di VDBench contro VDBench, IOMeter contro IOMeter o FIO contro FIO.

Profili:

• Lettura casuale 4K: 100% di lettura, 128 thread, 0-120% irate
• Scrittura casuale 4K: scrittura al 100%, 64 thread, 0-120% irate
• Lettura sequenziale 64K: lettura al 100%, 16 thread, 0-120% irate
• Scrittura sequenziale 64K: scrittura al 100%, 8 thread, 0-120% irate

Paragonabile per questa recensione:

• Sabrent Rocket NVMe SSD 4.0 2TB
• SSD Silicon Power US70 PCIe 4.0 da 1 TB
• T-Force Cardea Ceramic C440 1TB

Nella lettura casuale 4K, il Samsung 980 Pro è stato il migliore con un ampio margine, registrando una prestazione di picco di 545,687 IOPS con una latenza di 232.5μs prima di un leggero picco alla fine.

 

Nell'attività di scrittura 4K, il Samsung 980 Pro era avanti di un miglio con una prestazione di picco di 383,099 IOPS e una latenza di 329.1μs. L'unità migliore successiva ha raggiunto solo 144 IOPS e quasi 900μs di latenza.

Con prestazioni sequenziali di lettura di 64K, il Samsung 980 Pro ha raggiunto il picco di 71,454 IOPS (o 4.47GB/s) con 441.5μs per il primo posto tra le unità testate.

Nelle scritture sequenziali a 64K, abbiamo visto ancora una volta la nuova unità Samsung con risultati significativamente migliori rispetto alle altre unità PCIe Gen4. Qui, le prestazioni di picco hanno raggiunto il valore di 27K IOPS (1.7 GB/s) a 583.1 µs (prima di diminuire leggermente alla fine), che era essenzialmente il doppio della velocità del miglior disco successivo.

Successivamente, abbiamo esaminato i nostri benchmark VDI, progettati per mettere a dura prova le unità. All'avvio, il Samsung 980 Pro ha raggiunto il picco di 132,962 IOPS con una latenza di 358.6μs prima di crollare leggermente alla fine. 

Osservando il nostro accesso iniziale VDI, il 980 Pro ha mostrato un grande picco di prestazioni intorno al limite di 65 IOPS, anche se alla fine si è stabilizzato con un picco di 82,015 IOPS e una latenza di 361.8 µs, conquistando facilmente il primo posto.

Nel nostro ultimo test, VDI Monday Login, il 980 Pro ha mostrato un picco di IOPS a 23,814 IOPS e 696.4μs di latenza, che lo ha riportato indietro nella classifica per la prima volta.

Conclusione

Il Samsung SSD 980 Pro è l'ultimo SSD di livello consumer a raggiungere il mercato PCIe Gen 4×4, dotato della tecnologia MLC V-NAND a 3 bit dell'azienda, un nuovissimo controller Elpis, retrocompatibilità con PCIe 3.0 e supporto NVMe 1.3. . Il 980 Pro è rivolto ai giocatori e ai professionisti con macchine di fascia alta, nonché ai prosumer che desiderano sfruttare la più recente e migliore tecnologia SSD.

Il nuovo SSD Samsung utilizza la V-NAND di sesta generazione dell’azienda, che Samsung offre un aumento del 40% delle celle rispetto alla precedente struttura single-stack a 9 strati. L'SSD sfrutta inoltre la tecnologia Intelligent TurboWrite 2.0 recentemente migliorata, che aumenta notevolmente la dimensione del buffer dell'unità. Per quanto riguarda l'affidabilità, offre una resistenza fino a 1,200 TB in scrittura (per la capacità da 2 TB) e un MTBF di 1.5 milioni di ore per tutti i modelli.

Per quanto riguarda le prestazioni, i punti salienti includevano: 545,687 IOPS in lettura 4K, 383,099 IOPS in scrittura 4K, 4.47 GB/s in lettura 64K e 1.7 GB/s in scrittura 64K. Nel nostro clone VDI abbiamo riscontrato 132,962 IOPS all'avvio, 82,015 IOPS all'accesso iniziale e 23,814 IOPS all'accesso del lunedì.

Il Samsung SSD 980 Pro è l'unità consumer con le migliori prestazioni che abbiamo testato fino ad oggi, ha più che raddoppiato il numero dei suoi concorrenti in alcune aree. Il vantaggio più grande rispetto alla concorrenza che abbiamo testato finora nella categoria Gen4 sono le prestazioni di scrittura del Pro, sia in sequenziale a 64K che in casuale a 4K. Sarà interessante vedere come la prossima PlayStation 5 e Xbox Series X/S gestiranno anche le unità PCIe 4.0 non proprietarie, poiché i giocatori vorranno ridurre i carichi di gioco con un'unità come questa. Naturalmente nel mondo dei PC si stanno lanciando nuovi sistemi AMD che consentiranno ai creativi e ad altri professionisti di sfruttare appieno l'unità.

Per quanto riguarda i prezzi, il modello Samsung 980 Pro da 1 TB costa circa $ 230 (e $ 150/$ 90 per i modelli da 500 GB/250 GB), che è notevolmente superiore ai prezzi di $ 176 e $ 160 per il Silicon Power US1 da 70 TB e l'unità Sabrent Rocket. , rispettivamente. Sebbene il divario di prezzo sia evidente, in questo caso ottieni sicuramente quello per cui paghi. Il 980 Pro è un'unità premium da acquistare e vale sicuramente la pena spendere circa $ 50 extra, soprattutto se per gli appassionati che dispongono di un sistema che supporta la tecnologia.

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