Samsung SSD SM825 è un SSD di livello aziendale progettato specificamente per carichi di lavoro di data center ad alta intensità di scrittura. Come tutti gli SSD Samsung, l'SM825 sfrutta tutta l'esperienza interna di Samsung, tra cui la propria NAND eMLC, controller a 3 core e firmware specializzato che aiuta a fornire 7,000 TBW, 100 volte quello che spesso si vede nella NAND MLC standard, pur essendo più conveniente e fornire prestazioni prossime alla parità con SLC NAND. Il risultato netto è una velocità stazionaria di scrittura casuale di 4K che abbiamo misurato superiore a 9,800 IOPS e velocità di scrittura sequenziale di 2 MB che superano i 200 MB/s.
Samsung SSD SM825 è un SSD di livello aziendale progettato specificamente per carichi di lavoro di data center ad alta intensità di scrittura. Come tutti gli SSD Samsung, l'SM825 sfrutta tutta l'esperienza interna di Samsung, tra cui la propria NAND eMLC, controller a 3 core e firmware specializzato che aiuta a fornire 7,000 TBW, 100 volte quello che spesso si vede nella NAND MLC standard, pur essendo più conveniente e fornire prestazioni prossime alla parità con SLC NAND. Il risultato netto è una velocità stazionaria di scrittura casuale di 4K che abbiamo misurato superiore a 9,800 IOPS e velocità di scrittura sequenziale di 2 MB che superano i 200 MB/s.
Nel mercato aziendale Samsung sfrutta due soluzioni flash completamente interne rivolte ai data center che necessitano di prodotti per carichi di lavoro diversi. Per il segmento ad alta intensità di lettura Samsung offre il PM830, che somiglia molto all'SSD 830 con marchio client, ma con firmware personalizzato destinato a carichi di lavoro continui più pesanti. Dotato di NAND MLC, il PM830 è in grado di supportare fino a 60 TBW con velocità che raggiungono i 500 MB/s utilizzando un'interfaccia SATA 6.0 Gb/s.
Per i segmenti business che necessitano di un SSD con maggiore resistenza per carichi di scrittura più intensivi, Samsung ha l'SM825, che offre fino a 7,000 TBW. In questo contesto, gli acquirenti sono maggiormente interessati a prestazioni sostenute per settimane, mesi o anni, dove la performance stazionaria regna sovrana. Sebbene inferiore ai valori di burst del PM830, il Samsung SM825 è in grado di spingere 200 MB/s in scrittura e 10,000 IOPS in scrittura casuale fino alla messa fuori servizio. A prima vista potresti chiederti perché ha solo un'interfaccia SATA da 3.0 Gb/s, ma guardando i numeri delle prestazioni a stato stazionario, non ha bisogno di quella larghezza di banda aggiuntiva per portare a termine il lavoro.
Andando oltre le prestazioni di lettura e scrittura, l'SM825 rappresenta anche un livello di affidabilità più elevato, con un MTBF di 2 milioni di ore contro 1.5 del PM830. Un'altra grande differenza è il tasso di errore bit non correggibile o UBER, che misura 1 su 1017 sull'SM825 a 1 su 1015 sul PM830. L'SM825 sfrutta inoltre la protezione dell'alimentazione della cache interna attraverso l'uso di condensatori per trasferire le informazioni dalla DRAM alla NAND in caso di interruzione dell'alimentazione. Quando si passa una quantità significativamente maggiore di dati durante la vita dell'SSD, avere meno errori e tassi di guasto inferiori significa risparmiare tempo e denaro nel data center.
L'SM825 utilizza un'interfaccia SATA da 3.0 Gb/s, insieme a un fattore di forma standard del settore da 2.5" e un'altezza dell'unità di 15 mm. È disponibile in tre capacità, 100 GB, 200 GB e 400 GB; il nostro modello di recensione ha una capacità di 200 GB. Altri punti salienti includono la crittografia AES a 256 bit, NAND E-MLC Toggle da 30 nm, cache SDRAM da 256 MB, protezione dell'alimentazione della cache e design in metallo spazzolato.
Specifiche tecniche dell'SSD Samsung SM825:
- Capacità offerte
- 100 GB – MZ5EA100HMDR-00003 (densità NAND 128 Gb)
- 200 GB – MZ5EA200HMDR-00003 (densità NAND 128 Gb)
- 400 GB – MZ5EA400HMFP-00003 (densità NAND 256 Gb)
- Fattore di forma: 2.5 pollici
- SATA 3.0 Gb/s (accodamento comandi nativo con profondità 32 supportata)
- Controller ARM a 3 core Samsung S29C01MAX330-Y3
- Memoria flash NAND DDR attiva/disattiva Samsung K9HDGD8U5M-HCE0 E-MLC classe 30 nm
- Memoria cache SDRAM DDR4-2 Samsung K314T7G256QF-MCF2 da 800 MB
- Crittografia AES-256
- MTBF – 2 milioni di ore
- Tasso di errore bit non correggibile (UBER) – 1 su 1017
- Prestazioni sostenute: 400 GB
- Lettura dati sostenuta: 250 MB/s
- Scrittura dati sostenuta: 220 MB/s (110 MB/s per 100 GB)
- IOPS di lettura casuale: 43 IOPS
- IOPS in scrittura casuale: 11 IOPS (5.5 IOPS per 100 GB)
- Consumo energetico (misurato con carico di lavoro di lettura/scrittura 100K casuale al 4%)
- Leggi: 1.8 Watt
- Scrittura: 3.4 Watt
- Inattivo: 1.3 Watt
- Scrivi resistenza
- 100 GB: 1,700 TBW
- 200 GB: 3,500 TBW
- 400 GB: 7,000 TBW
- Protezione dell'alimentazione della cache
- Conservazione dei dati senza alimentazione – 3 mesi
- Dimensioni: 100 x 69.85 x 15 mm
- Peso: 140-146 g
Progettazione e smontaggio
Samsung riesce a conferire a ciascuno dei suoi prodotti un design accattivante ed elegante, anche se rimarrà nascosto per il 99.9% della sua vita utile. Abbiamo visto questa tendenza sugli ultimi due SSD consumer di Samsung, inclusi SSD 470 e SSD 830; entrambi con design colorati che si distinguono dagli altri SSD sul mercato.
Anche se non diremmo che un buon design sia un motivo per acquistare un SSD specifico, potrebbe farti riflettere pensando che se prestano quel livello di attenzione all'esterno del case, quali sorprese ci sono in serbo per le parti che puoi' non vedi?
L'SSD Samsung SM825 Enterprise SSD presenta un design in metallo spazzolato come evidenziato anche all'interno del manuale tecnico. Il corpo è in lega metallica, con un design robusto e pareti spesse 1.75 mm, sufficienti per resistere a camminarci sopra senza nemmeno flettere la custodia. A prima vista potresti chiederti perché un case è stato progettato come questo considerando che potrebbe essere realizzato in plastica ed essere comunque robusto; è perché il corpo è anche il dissipatore di calore per i componenti all'interno dell'SSD.
I coperchi superiore e inferiore sono dotati di ampi cuscinetti termici per assorbire il calore dalla NAND, dal controller, dalla SDRAM e dai condensatori e disperderlo nel case che poi irradia la sua energia termica nello chassis del server in cui è installato. Con un consumo energetico al massimo 5 watt alla massima attività, la capacità di dissipare il calore dei componenti elettronici interni è una considerazione importante quando l'installazione del prodotto potrebbe durare più di 5 anni di servizio continuo. Anche l'efficienza termica è un grande punto di forza poiché gli acquirenti considerano gli SSD rispetto ai dischi rigidi ad alta velocità che hanno spese di raffreddamento notevolmente più elevate ad essi associati.
Sapere quali parti si trovano all'interno di un SSD è importante quasi quanto le prestazioni che offre durante il servizio. La differenza tra la NAND MLC e Enterprise MLC (eMLC) è di circa 6,940 TBW di vita utile. Con l'ambiente ad alta scrittura per cui è sintonizzato l'SSD Samsung SM825, Samsung equipaggia adeguatamente l'unità includendo la memoria NAND Toggle DDR NAND eMLC di classe 30 nm di Samsung bufferizzata con 256 MB di SDRAM DDR2-800 Samsung e gestita dal processore ARM S3C29MAX01-Y330 a tre core di Samsung. controllore. Producendo tutti i componenti internamente, Samsung può scegliere componenti della massima qualità e avere un'integrazione completa di hardware e software che altrimenti potrebbe non essere persa se si affidasse a società esterne per i componenti principali.
La protezione dei dati in caso di interruzione di corrente è gestita da quattro grandi ultra-condensatori che consentono di eliminare i dati dalla SDRAM quando viene a mancare l'alimentazione in ingresso. Quando installati in un sistema, questi condensatori richiedono un massimo di 55 secondi per caricarsi, durante questo periodo il buffer della cache è disabilitato (modalità write-through). Una volta che i condensatori sono attivi e funzionanti, l'SSD entra nella sua normale modalità operativa in cui la cache è completamente funzionante e in grado di avere abbastanza tempo per eseguire il flush sulla NAND in caso di interruzione di corrente. Per spiegare questo comportamento, Samsung fornisce un diagramma nel manuale tecnico che descrive questo processo.
Benchmark aziendali
I supporti flash devono essere testati in modo diverso rispetto alle unità piatto standard e persino agli SSD basati su client. Le prestazioni del flash cambiano man mano che si scrive su un'unità e la velocità diminuisce gradualmente finché l'unità non raggiunge la velocità di stato stabile. In un ambiente aziendale, il burst iniziale è poco rilevante se dopo un'ora di utilizzo l'unità non raggiunge più quella velocità. È qui che entra in gioco il benchmarking sullo stato stazionario, che mostra le prestazioni dell'unità sotto carico 24 ore su 7, XNUMX giorni su XNUMX. Per questo motivo, tutti i seguenti benchmark sono stati precondizionati e registrati in modalità stazionaria.
Abbiamo confrontato il Samsung SSD SM200 da 825 GB (SATA, eMLC NAND) con il Micron P100 da 300 GB (SATA, SLC NAND) e il Toshiba MKx400GRZB da 001 GB (SAS, SLC NAND) per fornire un confronto equilibrato degli SSD che gli acquirenti vedrebbero nella stessa situazione ad alta intensità di scrittura. categoria impresa. Abbiamo anche utilizzato la nostra nuova piattaforma e metodologia di test per valutare l'SM825 per rappresentare accuratamente le sue capacità. La piattaforma di test aziendale utilizzata in questa recensione è un Lenovo ThinkServer RD240, dotato di doppi processori Intel Xeon X5650, con Windows Server 2008 R2. Per i benchmark a unità singola colleghiamo ciascun SSD tramite un HBA LSI SAS 9211-8i per misurare le prestazioni senza alcuna influenza del caching. Tutte le cifre dell'IOMeter sono rappresentate come cifre binarie per le velocità MB/s.
Il nostro primo test esamina la velocità in un ambiente di scrittura sequenziale con trasferimenti a blocchi di grandi dimensioni. Questo particolare test utilizza una dimensione di trasferimento di 2 MB con IOMeter, con allineamento del settore di 4k e misura le prestazioni con una profondità di coda di 4. In questo scenario Samsung dichiara una velocità di lettura di 250 MB/s e una velocità di scrittura in stato stazionario di 200 MB/s per i suoi prodotti. SM400 da 825 GB. Ci aspettiamo che il modello recensito con capacità inferiore da 200 GB sia inferiore a quelle indicate.
Abbiamo misurato una velocità di lettura stazionaria di 193 MB/s e una velocità di scrittura di 206 MB/s. Questi erano inferiori rispetto alle controparti SATA/SAS 6.0Gb/s Micron e Toshiba SLC, ma era previsto.
Passando a un profilo ad accesso casuale, ma mantenendo comunque una dimensione di trasferimento a blocchi di 2 MB, iniziamo a vedere come variano le prestazioni in un ambiente multiutente. Questo test mantiene lo stesso livello di profondità della coda pari a 4 utilizzato nel precedente benchmark di trasferimento sequenziale.
Nel test di trasferimento casuale da 2 MB, le velocità a stato stazionario hanno misurato 174 MB/s in lettura e 86 MB/s in scrittura. La velocità di lettura si è leggermente ridotta rispetto al puro test sequenziale, ma ciò che ha sorpreso è stata la velocità di scrittura di 86 MB/s che è stata superiore all'SSD Toshiba e inferiore al Micron P300. Samsung non stava scherzando quando ha detto che questa unità poteva competere a un livello simile agli SSD basati su SLC.
Passando a una dimensione di trasferimento ad accesso casuale ancora più piccola di 4K, ci avviciniamo alla dimensione del pacchetto che potrebbe essere trovata in un ambiente ad accesso casuale pesante come un'impostazione server con più VM che accedono allo stesso array. Nel primo test esaminiamo le prestazioni di lettura espanse 4K e come scala da una profondità di coda di 1 a un massimo di 64.
Samsung ha indicato una velocità di lettura casuale 4K di picco sostenuta di 35,000 IOPS con il modello da 400 GB, con velocità previste inferiori sulle capacità più piccole. Al suo apice, il nostro SM200 da 825 GB misurava 30,510 con una profondità di coda di 16 e si è mantenuto a quel livello per una profondità di coda di 64.
Il nostro prossimo test esamina le prestazioni di scrittura casuale 4K con una profondità di coda statica di 32 e i risultati vengono registrati e calcolata una media una volta che le unità hanno raggiunto lo stato stazionario. Sebbene le prestazioni IOPS siano un buon parametro per misurare le prestazioni in stato stazionario, un'altra area di interesse chiave riguarda la latenza media e di picco. Valori di latenza di picco più elevati possono significare che è possibile eseguire il backup di alcune richieste in caso di accesso continuo e intenso.
Abbiamo misurato una velocità di scrittura casuale 4K allo stato stazionario di 9,847 IOPS sul nostro SM200 da 825 GB, che si è avvicinata molto alla cifra sostenuta di 10,000 IOPS elencata da Samsung sul modello da 400 GB. A questa velocità sono passati in media 38 MB/s di dati con una latenza media di 3.25 ms. Durante questo test ha avuto un tempo di risposta massimo di 61.43 ms.
La nostra ultima serie di benchmark sintetici confronta entrambe le unità aziendali in una serie di carichi di lavoro misti di server con una profondità di coda statica di 32. Come i benchmark sintetici all'inizio di questa recensione, anche questi test sono misurati in stato stazionario. Ciascuno dei nostri test sul profilo del server ha una forte preferenza verso l'attività di lettura, che va dal 67% letto con il nostro profilo database al 100% letto nel nostro profilo server web.
Il primo è il nostro profilo database, con un mix di carico di lavoro del 67% in lettura e del 33% in scrittura incentrato principalmente sulle dimensioni di trasferimento di 8K.
L'SSD Samsung SM825 ha misurato una velocità media di 15,589 IOPS, non molto indietro rispetto alle controparti basate su SLC. In questo scenario è dietro all'SSD Toshiba con un gap di circa il 25%.
Il profilo successivo esamina un file server, con un carico di lavoro dell'80% in lettura e del 20% in scrittura distribuito su più dimensioni di trasferimento che vanno da 512 byte a 64 KB.
Il Samsung SM825 basato su eMLC è ancora dietro al Toshiba basato su SLC del 22.9% nel profilo file server, ma è stato solo il 7.3% più lento del Micron P300.
Il nostro profilo del server web è di sola lettura con una gamma di dimensioni di trasferimento da 512 byte a 512 KB.
Con le velocità di lettura molto più elevate del Toshiba MKx6.0GRZB SATA/SAS 001Gb/s e del Micron P300, il Samsung SM825 è rimasto indietro nel profilo del server Web di sola lettura. Aveva una velocità media di 12,199 IOPS rispetto ai 16,584 IOPS del P300 e ai 24,193 del Toshiba.
L'ultimo profilo riguarda una workstation, con una miscela del 20% di scrittura e dell'80% di lettura utilizzando trasferimenti da 8K.
Il profilo della workstation è stato senza dubbio il più difficile sull'SM825 basato su eMLC, con gli SSD SLC che hanno mostrato una forza molto maggiore in questa situazione. L'SM825 ha raggiunto una velocità di 6,443 IOPS rispetto ai 22,926 IOPS del P300 e ai 26,337 IOPS del Toshiba.
Consumo energetico aziendale
Quando si tratta di scegliere le unità per il data center o altri ambienti di archiviazione densamente popolati, le prestazioni non sono l'unico parametro a cui le aziende sono interessate quando esaminano SSD o dischi rigidi. Il consumo energetico può essere un grosso problema in alcuni casi, quindi è logico che tu voglia sapere come si comporterebbe un'unità con un carico di lavoro costante. Uno dei messaggi chiave che Samsung sta spingendo dietro l'SM825 è il basso consumo energetico. Rispetto ai tradizionali dischi rigidi SAS da 15 giri/min, l'SM825 gira in idle a 1.8 watt rispetto agli 8.5 watt di un disco rigido da 15 giri/min, una massiccia riduzione di potenza. Nell'utilizzo attivo con una combinazione casuale 4K con 70% lettura / 30% scrittura, il consumo energetico sale a 12.6 watt con il disco rigido e 3.2 watt con l'SM825. Questi numeri sono enormi quando si calcola il TCO; 22 IOPS/watt quando attivo per il disco rigido, mentre l'SM825 ronza con 7,200 IOPS/watt.
Nella sezione Enterprise Power di questa recensione, esaminiamo ciascuna unità nelle stesse condizioni utilizzate per testare le velocità di lettura e scrittura in precedenza. Ciò include trasferimenti sequenziali e casuali da 2 MB con una profondità della coda di 4 e piccoli trasferimenti casuali in lettura e scrittura da 4K con una profondità della coda di 32. Come per i nostri test precedenti, stiamo misurando tutte le cifre in uno stato stazionario per mettere l'unità nella sua massima funzionalità. condizioni assetate di potere.
In tutte le condizioni tranne l'avvio, il Samsung SSD SM825 ha utilizzato 5.11 watt o meno. L'attività più energivora per l'SM825 è stata la scrittura sequenziale QD4 da 2 MB, utilizzando una media di 5.11 watt per tutta la durata del test. La seconda è stata la scrittura casuale 4K QD32, la terza la lettura sequenziale QD4 e la lettura costante 4K QD32 arrivata al quarto. Durante l'attività di scrittura pesante, l'SSD Samsung SM825 ha utilizzato poco meno della quantità di energia richiesta dal SAS Toshiba MKx6.0GRZB da 001 Gb/s, anche se la potenza si è rapidamente ridotta a livelli molto più bassi, quasi alla parità con il Micron P300, sotto carichi di lettura pesanti.
Una grande spinta per un SSD eMLC in un ambiente data center riguarda il costo per GB e IOPS/Watt. Abbiamo calcolato una cifra di 14,980 IOPS/watt in lettura 4K casuale pura con una profondità di coda di 32, scendendo a 2,042 IOPS/watt se si guarda invece alla scrittura casuale 4K stabile. Questo rispetto a 38,481 IOPS/watt in lettura o 10,119 IOPS/watt in scrittura sul Micron P300 o 16,385 IOPS/watt in lettura o 3,082 IOPS/watt in scrittura sul Toshiba. Dipende davvero dalle esigenze dell'azienda, trovare la migliore combinazione di potenza e prestazioni (o semplicemente prestazioni semplici) da tenere in considerazione quando si acquista l'SSD o il disco rigido.
Conclusione
Come sappiamo, negli ambienti aziendali, gli SSD sono più incentrati su prestazioni sostenute per tutta la vita dell'unità che su velocità di burst grezze. Stiamo anche assistendo a un passaggio da SSD SLC più costosi a SSD eMLC più convenienti poiché gli utenti aziendali cercano la posizione ideale sulla loro curva prestazioni/TCO. L'industria ha chiarito che la NAND eMLC ha la capacità di resistere nei data center e Samsung sostiene ulteriormente questo messaggio con il suo SM825 che vanta 7,000 TBW nella capacità di 400 GB.
Con il passaggio a eMLC si prevede un calo delle prestazioni rispetto agli SSD che utilizzano NAND SLC. Va riconosciuto il merito a Samsung, che mitiga questo problema nella misura in cui può, selezionando la migliore NAND dai loro fab. Usano anche il proprio processore e dispongono di ingegneri per creare firmware personalizzato, quindi il pacchetto nel suo insieme funziona di concerto, il che significa prestazioni, affidabilità e compatibilità migliori. Nei nostri test abbiamo riscontrato che l'SM825 offre la maggior parte delle prestazioni di un SSD SLC in diverse situazioni. Nei profili Database e File Server l'SM825 è dietro all'SLC Toshiba MKx001GRZB rispettivamente del 25% e del 22.9%. Nello scenario del profilo server Web e della workstation ad alta intensità di lettura, l'SM825 è rimasto indietro con valori maggiori, arrivando al 49.6% e al 75.5%, ma per essere onesti, questo SSD non è progettato per quel particolare carico di lavoro.
All'inizio di questa recensione abbiamo menzionato che il mercato di riferimento principale per questa spinta è l'impresa. Man mano che vengono registrate più ore e TB sugli SSD, gli acquirenti sono in grado di capire quale unità si adatta meglio ai loro scenari di utilizzo; che si tratti di MLC, eMLC o SLC. Considerando gli enormi divari di prezzo che li separano, è molto logico scegliere quello che meglio si adatta al tuo modello di TCO. L'SSD Samsung SM825 dotato di eMLC NAND è in grado di soddisfare le esigenze di un SSD di livello aziendale ad alta intensità di scrittura, ma ha comunque un prezzo molto più basso rispetto alla concorrenza SLC. Per le aziende che si adattano al modello velocità/utilizzo, acquistare queste unità ha senso, in altre situazioni no.
Vantaggi
- Soluzione completa interna
- Forte 10K casuale a stato stazionario da 4 IOPS
- 7,000 TBW dal modello da 400 GB
Svantaggi
- Le velocità di lettura SATA da 3.0 Gb/s più lente riducono la velocità in scenari di lettura intensiva rispetto agli SSD SLC SAS e SATA da 6.0 Gb/s
Conclusione
Dato lo scenario di utilizzo del data center per il quale è stato creato l'SSD Samsung SM825, l'unità ha resistito bene, fornendo quasi 10,000 IOPS in test 4K casuali in stato stazionario. L'interfaccia eMLC e SATA a basso costo evidenziano la proposta di valore, mentre la NAND, il controller, la cache DRAM e il firmware personalizzato di Samsung garantiscono prestazioni solide, affidabilità e compatibilità, tutte cose che contano molto data la lunga durata prevista per questo SSD. L'SM825 finisce per fornire un ottimo mix di funzionalità e sicuramente entrerà nella rosa dei candidati poiché gli acquirenti aziendali cercano di risparmiare più denaro inserendo SSD più mirati in scenari di utilizzo specifici.
