Samsung SSD SM825 は、書き込み集中型のデータセンターのワークロード向けに特別に設計されたエンタープライズ グレードの SSD です。すべての Samsung SSD と同様に、SM825 は、独自の eMLC NAND、3 コア コントローラー、および標準的な MLC NAND の 7,000 倍である 100 TBW を提供するのに役立つ、よりコスト効率の高い、Samsung 社内の専門知識をすべて活用しています。 SLC NAND とほぼ同等のパフォーマンスを実現します。最終的な結果として、測定した 4K ランダム書き込みの定常状態速度は 9,800 IOPS を超え、シーケンシャル 2MB 書き込み速度は 200MB/s を超えました。
Samsung SSD SM825 は、書き込み集中型のデータセンターのワークロード向けに特別に設計されたエンタープライズ グレードの SSD です。すべての Samsung SSD と同様に、SM825 は、独自の eMLC NAND、3 コア コントローラー、および標準的な MLC NAND の 7,000 倍である 100 TBW を提供するのに役立つ、よりコスト効率の高い、Samsung 社内の専門知識をすべて活用しています。 SLC NAND とほぼ同等のパフォーマンスを実現します。最終的な結果として、測定した 4K ランダム書き込みの定常状態速度は 9,800 IOPS を超え、シーケンシャル 2MB 書き込み速度は 200MB/s を超えました。
エンタープライズ市場では、Samsung は、さまざまなワークロード向けの製品を必要とするデータセンターを対象とした 830 つの完全に社内のフラッシュ ソリューションを活用しています。読み取り集中型のセグメントに対して、Samsung は PM830 を提供しています。これは、クライアント ブランドの SSD 830 によく似ていますが、より重い継続的ワークロード向けにカスタマイズされたファームウェアを備えています。 MLC NAND がパッケージ化された PM60 は、SATA 500Gb/s インターフェイスを利用して、最大 6.0TBW の速度で XNUMXMB/s を超える速度を実現します。
書き込み集中型の負荷に耐えられる耐久性の高い SSD を必要とするビジネス分野向けに、Samsung は最大 825 TBW を提供する SM7,000 を提供しています。この設定では、買い手は数週間、数か月、または数年にわたる持続的なパフォーマンスに最も関心があり、定常状態のパフォーマンスが最も重要です。 PM830 のバースト数値よりは低いですが、Samsung SM825 は、サービスが停止されるまで 200MB/s の書き込み IOPS と 10,000 のランダム書き込み IOPS を押し上げることができます。一見すると、なぜ SATA 3.0Gb/s インターフェイスしか搭載していないのかと疑問に思うかもしれませんが、定常状態のパフォーマンス数値を見ると、仕事を完了するために追加の帯域幅は必要ありません。
SM825 は読み取りおよび書き込みパフォーマンスを超えて、MTBF が 2 万時間であるのに対し、PM1.5 では 830 時間であり、より高いレベルの信頼性も備えています。もう 1 つの大きな違いは、リストされている訂正不能ビット誤り率 (UBER) で、測定値は 10 分の XNUMX です。17 SM825 では 1 分の 1015 PM830で。 SM825 はまた、コンデンサを使用して内部キャッシュ電源保護を利用し、電源障害が発生した場合に DRAM 内の情報を NAND にフラッシュします。 SSD の寿命を通じて非常に大量のデータを渡す場合、エラーが少なく、故障率が低いということは、データセンターの時間とコストを節約することを意味します。
SM825 は、SATA 3.0Gb/s インターフェイスと、業界標準の 2.5 インチ フォーム ファクタおよび 15 mm ドライブ高さを使用します。 100GB、200GB、400GBの200つの容量があります。レビューモデルは容量256GBです。その他のハイライトには、AES 30 ビット暗号化、256nm E-MLC トグル NAND、XNUMXMB SDRAM キャッシュ、キャッシュ電源保護、ブラッシュメタル設計などがあります。
Samsung SSD SM825 技術仕様:
- 提供される容量
- 100GB – MZ5EA100HMDR-00003 (128Gb NAND 密度)
- 200GB – MZ5EA200HMDR-00003 (128Gb NAND 密度)
- 400GB – MZ5EA400HMFP-00003 (256Gb NAND 密度)
- フォームファクター – 2.5 インチ
- SATA 3.0Gb/s (ネイティブ コマンド キューイング 32 深さをサポート)
- Samsung S3C29MAX01-Y330 3 コア ARM コントローラー
- Samsung K9HDGD8U5M-HCE0 E-MLC 30nm クラス トグル DDR NAND フラッシュ メモリ
- Samsung K4T2G314QF-MCF7 256MB DDR2-800 SDRAM キャッシュ メモリ
- AES-256暗号化
- MTBF – 2万時間
- 訂正不可能なビット誤り率 (UBER) – 1 分の 1017
- 持続的なパフォーマンス – 400GB
- 連続データ読み取り: 250MB/秒
- 持続データ書き込み: 220MB/s (110GB の場合は 100MB/s)
- ランダム読み取り IOPS : 43K IOPS
- ランダム書き込み IOPS : 11K IOPS (5.5GB の場合は 100K IOPS)
- 消費電力 (100% ランダムな 4K 読み取り/書き込みワークロードで測定)
- 読み取り値: 1.8 ワット
- 書き込み: 3.4 ワット
- アイドル時: 1.3 ワット
- Write Endurance
- 100GB：1,700TBW
- 200GB：3,500TBW
- 400GB：7,000TBW
- キャッシュ電源保護
- 無電力データ保持 – 3 か月
- 寸法– 100 x 69.85 x 15mm
- 重量 – 140-146g
設計と分解
サムスンは、たとえ耐用期間の 99.9% の間隠されることになるとしても、すべての製品に魅力的でスタイリッシュなデザインを与える方法を持っています。この傾向は、SSD 470 と SSD 830 を含む、Samsung の最近の XNUMX つのコンシューマ SSD で見られました。どちらもカラフルなデザインで、市場の他の SSD とは一線を画しています。
優れたデザインが特定の SSD を購入する理由になるとは言いませんが、ケースの外側にこれほどの注意を払っているのであれば、パーツにはどんな驚きが用意されているのかと考えると、立ち止まってしまうかもしれません。わかりませんか？
Samsung SSD SM825 Enterprise SSD は、技術マニュアル内でも指摘されているつや消しメタルのデザインが特徴です。ボディは金属合金で、頑丈な鋳造設計で、壁の厚さは 1.75 mm で、ケースを曲げることなくその上を歩いても十分耐えられます。一見すると、プラスチックで作られていても同じくらい頑丈であるにもかかわらず、なぜこのようなデザインになったのか不思議に思うかもしれません。それは、本体が SSD 内のコンポーネントのヒートシンクでもあるからです。
上部と底部のカバーには、NAND、コントローラー、SDRAM、コンデンサーから熱を引き出し、ケース内に放熱するための大きなサーマル パッドが配置されており、その熱エネルギーが、取り付けられているサーバーのシャーシに放射されます。最大動作時で 5 ワット、内部電子機器から熱を逃がすことができることは、製品の設置が 5 年以上の連続使用になる可能性がある場合に重要な考慮事項です。購入者は冷却コストが大幅にかかる高速ハードドライブと比較して SSD を検討するため、熱効率も大きなセールスポイントです。
SSD の内部にどのような部品が入っているかを知ることは、SSD が使用中のパフォーマンスと同じくらい重要です。 MLC と Enterprise MLC (eMLC) NAND の違いは、使用可能寿命が約 6,940 TBW です。 Samsung SSD SM825 は書き込み負荷の高い環境向けに調整されており、Samsung は、30MB の Samsung DDR256-2 SDRAM でバッファリングされた Samsung 独自の eMLC 800nm クラス Toggle DDR NAND を含むドライブを適切に装備し、Samsung の 3 コア S29C01MAX330-YXNUMX ARM によって管理されています。コントローラ。サムスンはすべてのコンポーネントを社内で製造することで、最高級のコンポーネントを選択し、コアコンポーネントを外部企業に依存している場合に実現できない可能性があるハードウェアとソフトウェアの完全な統合を実現できます。
停電時のデータ保護は 55 つの大きなウルトラ キャパシタによって処理され、入力電力が失われた場合に SDRAM からデータをフラッシュできます。これらのコンデンサをシステムに取り付ける場合、充電には最大 XNUMX 秒かかり、その間キャッシュ バッファは無効になります (ライトスルー モード)。コンデンサが稼働すると、SSD は通常の動作モードに入り、キャッシュが完全に機能し、停電時に NAND にフラッシュするのに十分な時間が確保されます。この動作を説明するために、Samsung は技術マニュアルでこのプロセスの概要を示した図を提供しています。
エンタープライズベンチマーク
フラッシュ メディアは、標準のプラッター ドライブやクライアント ベースの SSD とは異なる方法でテストする必要があります。フラッシュのパフォーマンスは、ドライブへの書き込み時間が長くなるほど変化し、ドライブが定常状態の速度に達するまで速度が低下します。企業の設定では、24 時間の使用後にドライブがその速度に達しなくなった場合、初期バーストはほとんど意味がありません。ここで定常状態のベンチマークが登場し、7 時間 XNUMX 日負荷がかかったときにドライブがどのように動作するかを示します。このため、以下のベンチマークはすべて事前調整され、定常状態モードで記録されました。
200GB Samsung SSD SM825 (SATA、eMLC NAND) を 100GB Micron P300 (SATA、SLC NAND) および 400GB Toshiba MKx001GRZB (SAS、SLC NAND) と比較して、購入者が同じ書き込み集中型の SSD をバランスよく比較しました。エンタープライズカテゴリ。また、新しいテスト プラットフォームと方法論を使用して SM825 のベンチマークを行い、その機能を正確に表現しました。このレビューで使用したエンタープライズ テスト プラットフォームは、デュアル Intel Xeon X240 プロセッサを搭載し、Windows Server 5650 R2008 を実行する Lenovo ThinkServer RD2 です。シングルドライブのベンチマークでは、LSI SAS 9211-8i HBA を介して各 SSD を接続し、キャッシュの影響を受けずにパフォーマンスを測定します。 IOMeter のすべての数値は、MB/秒速度の XNUMX 進数値として表されます。
最初のテストでは、大規模なブロック転送を伴うシーケンシャル書き込み環境での速度を調べます。この特定のテストでは、IOMeter で 2MB の転送サイズを使用し、4k セクターのアライメントを使用し、キューの深さ 4 でパフォーマンスを測定します。このシナリオでは、Samsung は、読み取り速度が 250MB/秒、定常状態の書き込み速度が 200MB/秒であると主張しています。 400GB SM825。低容量の 200GB レビュー モデルは、これらの見積数値を下回ると予想されます。
定常状態の読み取り速度は 193MB/s、書き込み速度は 206MB/s と測定されました。これらは、SATA/SAS 6.0Gb/s Micron および Toshiba SLC の同等品よりも低かったですが、これは想定内でした。
ランダム アクセス プロファイルに移行しても、2MB という大きなブロック転送サイズを維持すると、マルチユーザー環境でパフォーマンスがどのように変化するかがわかり始めます。このテストでは、以前のシーケンシャル転送ベンチマークで使用したのと同じキュー深さレベル 4 を維持します。
2MB ランダム転送テストでは、定常状態の速度は読み取り 174MB/秒、書き込み 86MB/秒と測定されました。読み取り速度は純粋なシーケンシャル テストからわずかに減少しましたが、驚くべきことに、書き込み速度が 86MB/s で、東芝 SSD を上回り、Micron P300 を下回ったことです。このドライブが SLC ベースの SSD と同等のレベルで競合できると言ったのは、Samsung の冗談ではありませんでした。
さらに小さい 4K のランダム アクセス転送サイズに移行すると、複数の VM が同じアレイにアクセスするサーバー設定など、重いランダム アクセス環境で発生する可能性のあるパケット サイズに近づきます。最初のテストでは、拡張された 4K 読み取りパフォーマンスと、それがキュー深さ 1 から最大 64 までどのように拡張されるかを調べます。
サムスンは、4GB モデルでの持続ランダム 35,000K 読み取り速度のピーク値が 400 IOPS であると発表しましたが、容量が小さくなると速度は低下すると予想されます。ピーク時には、当社の 200GB SM825 はキュー深さ 30,510 で 16 を測定し、キュー深さ 64 までそのレベルを維持しました。
次のテストでは、静的キューの深さ 4 での 32K ランダム書き込みパフォーマンスを調べます。ドライブが定常状態に達すると結果が記録され、平均化されます。 IOPS パフォーマンスは定常状態のパフォーマンスを測定するための優れた指標ですが、もう XNUMX つの重要な関心領域は平均レイテンシーとピーク レイテンシーに関するものです。ピーク レイテンシの数値が高いということは、継続的なアクセスが集中した場合でも特定のリクエストがバックアップされる可能性があることを意味します。
4GB SM9,847 で定常状態の 200K ランダム書き込み速度を測定したところ、825 IOPS でした。これは、Samsung が 10,000GB モデルでリストしている 400 IOPS の持続値に非常に近かったです。この速度では、平均 38 ミリ秒の遅延で平均 3.25MB/秒のデータを通過しました。このテスト中のピーク応答時間は 61.43 ミリ秒でした。
最後の合成ベンチマーク シリーズでは、静的キューの深さ 32 の一連のサーバー混合ワークロードで両方のエンタープライズ ドライブを比較します。このレビューの最初の合成ベンチマークと同様、これらのテストも定常状態で測定されます。当社の各サーバー プロファイル テストでは、データベース プロファイルでの 67% の読み取りから、Web サーバー プロファイルでの 100% の読み取りまで、読み取りアクティビティに重点が置かれています。
67 つ目はデータベース プロファイルで、主に 33K 転送サイズを中心とした読み取り 8% と書き込み XNUMX% のワークロード構成です。
Samsung SSD SM825 の平均速度は 15,589 IOPS で、SLC ベースの同等品と比べてもそれほど大きな差はありませんでした。このシナリオでは東芝 SSD に約 25% の差をつけられました。
次のプロファイルは、80% の読み取りワークロードと 20% の書き込みワークロードが 512 バイトから 64KB の範囲の複数の転送サイズに分散されているファイル サーバーを調べます。
eMLC ベースの Samsung SM825 は、ファイル サーバー プロファイルで依然として SLC ベースの東芝に 22.9% 遅れていますが、Micron P7.3 よりも 300% 遅いだけでした。
当社の Web サーバー プロファイルは読み取り専用で、転送サイズは 512 バイトから 512 KB までです。
SATA/SAS 6.0Gb/s Toshiba MKx001GRZB と Micron P300 の読み取り速度がはるかに優れているため、Samsung SM825 は読み取り専用 Web サーバー プロファイルで後れを取りました。平均速度は 12,199 IOPS で、P16,584 の 300 IOPS、東芝の 24,193 IOPS と比較します。
最後のプロファイルは、20K 転送を使用して 80% の書き込みと 8% の読み取りを組み合わせたワークステーションを調べています。
ワークステーション プロファイルは、明らかに eMLC ベースの SM825 で最も困難なプロファイルであり、この状況では SLC SSD がはるかに優れた強度を示しました。 SM825 は 6,443 IOPS の速度で成功しました。これに対し、P22,926 では 300 IOPS、東芝では 26,337 IOPS でした。
企業の電力消費量
データセンターやその他の高密度ストレージ環境用のドライブを選択する場合、企業が SSD やハードドライブを検討する際に関心を持つ指標はパフォーマンスだけではありません。場合によっては電力消費が膨大になる可能性があるため、一定のワークロード下でドライブがどのように動作するかを知りたいと思うのは当然のことです。サムスンが SM825 の背後に押し出している重要なメッセージの 15 つは、低消費電力です。従来の 825K SAS ハード ドライブと比較すると、SM1.8 のアイドル時は 8.5 ワットですが、15K RPM ハード ドライブの場合は 4 ワットであり、電力が大幅に削減されます。 70K ランダム読み取り 30% / 書き込み 12.6% を組み合わせたアクティブな使用では、消費電力はハード ドライブで 3.2 ワット、SM825 で 22 ワットに跳ね上がります。 TCO を計算すると、これらの数字は膨大になります。ハードドライブがアクティブな場合は 825 IOPS/ワットですが、SM7,200 は XNUMX IOPS/ワットで鳴きます。
このレビューの「エンタープライズ パワー」セクションでは、以前に読み取りおよび書き込み速度をテストしたのと同じ条件で各ドライブを調べます。これには、キュー深度 2 のシーケンシャルおよびランダム 4MB 転送と、キュー深さ 4 の小さなランダム 32K 読み取りおよび書き込み転送が含まれます。以前のテストと同様、ドライブを最大限の状態にする定常状態ですべての数値を測定しています。電力を必要とする状況。
起動時を除くすべての条件下で、Samsung SSD SM825 の消費電力は 5.11 ワット以下でした。 SM825 で最も電力を消費するアクティビティはシーケンシャル QD4 2MB 書き込みで、テスト期間中の平均で 5.11 ワットを使用しました。 4 番目はランダム 32K QD4 書き込み、4 番目はシーケンシャル QD32 読み取り、825 番目は 6.0K QD001 定常読み取りでした。大量の書き込みアクティビティ中、Samsung SSD SM300 は、SAS XNUMXGb/s Toshiba MKxXNUMXGRZB が必要とする電力量をわずかに下回る量を使用しましたが、読み取り負荷が高い場合、電力はすぐに大幅に低下し、Micron PXNUMX とほぼ同等のレベルになりました。
データセンター環境における eMLC SSD の大きな推進要因は、GB あたりのコストと IOPS/ワットあたりです。キュー深さ 14,980 での純粋なランダム 4K 読み取りでは 32 IOPS/ワットという数字が計算されましたが、安定した 2,042K ランダム書き込みに注目すると 4 IOPS/ワットに低下します。これと比較すると、Micron P38,481 の読み取り 10,119 IOPS/ワットまたは書き込み 300 IOPS/ワット、または東芝の読み取り 16,385 IOPS/ワットまたは書き込み 3,082 IOPS/ワットと比較されます。結局のところ、SSD またはハード ドライブを購入する際に考慮すべき、電力とパフォーマンス (または単純なパフォーマンス) の最適な組み合わせを見つけるという、ビジネスのニーズによって決まります。
まとめ
ご存知のとおり、エンタープライズ環境では、SSD は生のバースト速度よりもドライブの寿命全体にわたる持続的なパフォーマンスを重視します。また、企業ユーザーがパフォーマンス/TCO 曲線上で理想的な場所を探しているため、より高価な SLC SSD からコスト効率の高い eMLC SSD への移行も見られます。業界は、eMLC NAND がデータセンターで使用できる持続力を持っていることを明らかにしており、Samsung は 825GB 容量で 7,000 TBW を誇る SM400 でこのメッセージをさらに支持しています。
eMLC への移行により、SLC NAND を使用した SSD と比較した場合、パフォーマンスの低下が予想されます。サムスンの名誉のために言っておきますが、サムスンは自社工場から最適な NAND を選択することで、この問題を可能な限り軽減しています。また、独自のプロセッサを使用し、カスタム ファームウェアを構築するエンジニアを抱えているため、パッケージ全体が連携して動作し、パフォーマンス、信頼性、互換性が向上します。私たちのテストでは、SM825 がいくつかの状況で SLC SSD のパフォーマンスのほとんどを提供することがわかりました。データベースとファイルサーバーのプロファイルでは、SM825 は SLC Toshiba MKx001GRZB にそれぞれ 25% と 22.9% の差をつけました。読み取り集中型の Web サーバー プロファイルとワークステーションのシナリオでは、SM825 が 49.6% と 75.5% という結果で後を追いましたが、公平を期すために言うと、この SSD はその特定のワークロード向けに設計されていません。
このレビューの冒頭で、このドライブの主なターゲット市場はエンタープライズであると述べました。 SSD に記録される時間や TB が増えるにつれて、購入者は自分の使用シナリオに最適なドライブを判断できるようになります。 MLC、eMLC、SLC のいずれであっても。それぞれに大きな価格差があるため、TCO モデルに最適なものを入手することは非常に意味があります。 eMLC NAND を搭載した Samsung SSD SM825 は、書き込み集中型のエンタープライズ グレードの SSD の要件を満たすことができますが、競合する SLC と比較してはるかに低い価格帯で提供されます。速度/使用量のモデルに適合する企業の場合、このドライブを購入することは理にかなっていますが、他の状況では理に適っていません。
メリット
- 完全な社内ソリューション
- 強力な 10K IOPS 定常状態ランダム 4K
- 7,000GBモデルから400TBW
デメリット
- SAS および SATA 3.0Gb/s SLC SSD と比較して、SATA 6.0Gb/s の読み取り速度が遅いため、読み取り負荷の高いシナリオでは速度が低下します。
ボトムライン
Samsung SM825 SSD が作成されたデータセンターの使用シナリオを考慮すると、ドライブは十分に持ちこたえ、定常状態のランダム 10,000K テストでほぼ 4 IOPS を実現しました。低コストの eMLC および SATA インターフェイスは価値提案を際立たせる一方で、Samsung 独自の NAND、コントローラー、キャッシュ DRAM、カスタム ファームウェアは確かなパフォーマンス、信頼性、互換性を推進します。この SSD に期待される長い使用寿命を考慮すると、すべてのことが非常に重要です。 SM825 は最終的に優れた機能の組み合わせを提供するため、企業の購入者が特定の使用シナリオによりターゲットを絞った SSD を適合させてより多くのコストを節約しようとしているため、多くの候補者に確実に選ばれるでしょう。
