Samsung 980 PRO PCIe 4.0 NVMe SSD 검토

최신 AMD Ryzen 마더보드가 출시되면서 PCIe Gen4 SSD가 그 뒤를 따랐고 점차 시장에 출시되기 시작했습니다. 삼성이 이 범주에 처음으로 모습을 드러내는 것은 시간 문제였습니다. Samsung 980 PRO PCIe 4.0 NVMe SSD는 회사의 V-NAND 3bit MLC 기술과 새로 개발된 사내 Elpis SSD 컨트롤러가 특징인 클라이언트 SSD입니다. 이 회사의 첫 번째 PCIe 4.0 드라이브는 고급 PC, 워크스테이션 및 게임 콘솔용으로 설계되었으며 250GB에서 2TB 범위의 용량으로 제공됩니다(가장 큰 모델은 이 리뷰 게시 시점에 출시 날짜가 없지만).

최신 AMD Ryzen 마더보드가 출시되면서 PCIe Gen4 SSD가 그 뒤를 따랐고 점차 시장에 출시되기 시작했습니다. 삼성이 이 범주에 처음으로 모습을 드러내는 것은 시간 문제였습니다. Samsung 980 PRO PCIe 4.0 NVMe SSD는 회사의 V-NAND 3bit MLC 기술과 새로 개발된 사내 Elpis SSD 컨트롤러가 특징인 클라이언트 SSD입니다. 이 회사의 첫 번째 PCIe 4.0 드라이브는 고급 PC, 워크스테이션 및 게임 콘솔용으로 설계되었으며 250GB에서 2TB 범위의 용량으로 제공됩니다(가장 큰 모델은 이 리뷰 게시 시점에 출시 날짜가 없지만).

우리가 검토한 다른 몇 가지와 마찬가지로 새로운 PCIe Gen4 x4 NVMe 1.3 인터페이스는 매우 인상적인 수치를 제공하는 것으로 인용되었습니다. 삼성은 980 Pro가 순차 읽기에서 최대 7GB/s, 순차 쓰기에서 5GB/s에 도달할 수 있다고 밝혔습니다. 임의 읽기 및 쓰기는 처리량에서 백만 IOPS 마크에 도달할 가능성이 있습니다(Q32T16).

삼성에서 인용한 이 성능은 매우 흥미롭지만 사용자가 이 수치에 도달하려면 호환 가능한 시스템이 필요합니다. 또한 Xbox Series X와 PS5는 차세대 콘솔을 최대한 활용하려는 사람들을 위해 PCIe 4.0 호환성을 제공합니다. 하드코어 게이머들은 확실히 가까운 장래에 더 많은 옵션을 찾을 것입니다(특히 PS5, 3^rd-파티 NVMe PC 드라이브). 즉, 콘솔은 맞춤형 하드웨어 및 구성 요소를 사용하므로 비독점 드라이브가 이러한 차세대 콘솔에서 어떻게 작동할지 예상하기가 정말 어렵습니다.

언급할 가치가 있는 Samsung 980 Pro의 몇 가지 중요하고 독특한 기능이 있습니다. 첫 번째는 새로운 드라이브가 회사의 40세대 V-NAND를 사용한다는 것입니다. 삼성은 이전 9x 레이어 단일 스택 구조보다 셀이 100% 증가했다고 밝혔습니다. 이는 3개 이상의 레이어로 구성된 전기 전도성 몰드 스택 때문입니다. 수직으로 관통하는 원통형 구멍(위에서 아래로)은 균일한 6D 전하 트랩 플래시(CTF) 셀을 생성합니다. 또한 5세대 NAND는 "속도 최적화" 회로 설계를 사용하여 45세대에 비해 데이터 전송 속도가 눈에 띄게 빨라졌습니다(즉, 읽기의 경우 450μs 미만, 쓰기의 경우 10μs 미만). 이를 통해 성능이 15% 이상 향상되고 전력 소비가 XNUMX% 감소합니다.

980 Pro는 또한 버퍼 크기(예: TurboWrite 영역)의 2.0배 이상을 제공하는 새롭게 향상된 Intelligent TurboWrite 5 기술로 강조됩니다. 예를 들어 1TB 모델의 사전 할당된 TurboWrite 영역은 6GB이며 총 108GB에 대해 동적 SLC 버퍼로 추가 114GB를 할당할 수 있습니다. 즉, 대규모 워크로드에서 PCIe 4.0 인터페이스의 속도는 성능이 저하되지 않습니다. 또한 Intelligent TurboWrite 영역은 유휴 용량을 사용합니다. SSD의 남은 여유 공간이 324GB 미만인 경우(1TB 모델) 지능형 TurboWrite가 완전히 작동하지 않으므로 최상의 성능을 위해 드라이브에 약간의 흔들림 공간을 남겨두어야 합니다.

새로운 Samsung 드라이브는 또한 냉각 상태를 유지하고 원활하게 실행하는 데 중점을 둔 다양한 기능을 갖추고 있습니다. 예를 들어 내장된 고급 열 제어 솔루션은 드라이브가 서늘한 온도에서 제대로 작동하도록 하며 DTG(Dynamic Thermal Guard) 기술은 사전 예방적으로 과열을 방지합니다. 또한 히트 스프레더는 통합된 얇은 구리 필름(및 새로운 Elpis 컨트롤러의 니켈 코팅)을 특징으로 하며, 둘 다 작업량이 많은 동안 빠른 열 분산을 촉진합니다.

데이터 신뢰성을 위해 Samsung 980 Pro는 모든 모델에 대해 최대 1,200TB 쓰기(2TB 용량) 및 1.5만 시간의 MTBF로 사양이 지정되었습니다. 아래에서 볼 수 있듯이 삼성은 600TB 용량에서 사용 가능한 1TBW가 99.7%의 사용자 요구를 충족할 것이라고 생각했습니다. 

5년 보증이 제공되는 Samsung SSD 980 Pro는 현재 1TB($229.99), 500GB($149.99) 및 250GB($89.99) 용량. 이 리뷰에서는 1TB 모델을 살펴보겠습니다.

삼성 SSD 980 PRO 사양

삼성 980 프로 성능

테스트베드

최신 NVME Gen4 SSD 테스트로 마이그레이션함에 따라 최신 인터페이스를 지원하기 위해 실험실에서 플랫폼 전환이 필요했습니다. Lenovo는 최대 전면 장착 U.4 베이를 포함하여 PCIe Gen2 지원으로 팩의 전면에 나섰지만 다른 제품은 여전히 ​​에지 카드 지원만 제공합니다. Gen4 검토에서 우리는 Lenovo ThinkSystem SR635 서버, AMD 7742 CPU 및 512GB 3200Mhz DDR4 메모리 장착. NVMe는 기본적으로 에지 카드 슬롯의 M.2-PCIe 어댑터 카드를 통해 테스트되며 U.2 드라이브는 전면에 로드됩니다. 사용된 방법론은 가상화된 서버 제공 내에서 일관성, 확장성 및 유연성 테스트와 함께 최종 사용자 워크플로우를 더 잘 반영합니다. 가장 작은 QD1(Queue-Depth 1) 수준뿐만 아니라 드라이브의 전체 부하 범위에 걸쳐 드라이브 대기 시간에 큰 초점을 맞춥니다. 많은 일반 소비자 벤치마크가 최종 사용자 워크로드 프로필을 적절하게 캡처하지 않기 때문에 이렇게 합니다.

SQL 서버 성능

각 SQL Server VM은 100개의 vDisk(부팅용 500GB 볼륨, 데이터베이스 및 로그 파일용 16GB 볼륨)로 구성됩니다. 시스템 리소스 관점에서 각 VM을 vCPU 64개, DRAM XNUMXGB로 구성하고 LSI Logic SAS SCSI 컨트롤러를 활용했습니다. Sysbench 워크로드는 이전에 스토리지 I/O 및 용량 모두에서 플랫폼을 포화 상태로 테스트했지만 SQL 테스트는 대기 시간 성능을 찾고 있습니다.

이 테스트는 Windows Server 2014 R2012 게스트 VM에서 실행되는 SQL Server 2를 사용하며 Quest의 Benchmark Factory for Databases에서 스트레스를 받습니다. StorageReview의 Microsoft SQL Server OLTP 테스트 프로토콜 복잡한 애플리케이션 환경에서 발견되는 활동을 시뮬레이트하는 온라인 트랜잭션 처리 벤치마크인 TPC-C(Transaction Processing Performance Council의 벤치마크 C) 최신 초안을 사용합니다. TPC-C 벤치마크는 합성 성능 벤치마크보다 데이터베이스 환경에서 스토리지 인프라의 성능 강점과 병목 현상을 측정하는 데 더 가깝습니다. 이 검토를 위한 SQL Server VM의 각 인스턴스는 333GB(1,500개 규모) SQL Server 데이터베이스를 사용하고 15,000명의 가상 사용자 로드에서 트랜잭션 성능과 대기 시간을 측정합니다.

SQL Server 테스트 구성(VM당)

• 윈도우 서버 2012 R2
• 스토리지 공간: 600GB 할당, 500GB 사용

• SQL 서버 2014

• 데이터베이스 크기: 1,500 규모
  • 가상 클라이언트 로드: 15,000
  • RAM 버퍼: 48GB

• 시험 시간: 3시간
  • 2.5시간 전처리
  • 30분 샘플 기간

SQL Server 트랜잭션 벤치마크에서 Samsung 980 Pro는 3,160.3 TPS를 기록했습니다.   

대기 시간으로 이동하면 Samsung 980 Pro 드라이브는 3.0ms에 불과해 이전 모델인 970 Pro와 함께 리더 보드 상단에 올랐습니다.

VDBench 워크로드 분석

스토리지 장치를 벤치마킹할 때 애플리케이션 테스트가 가장 좋고 합성 테스트가 두 번째입니다. 실제 워크로드를 완벽하게 나타내지는 못하지만 합성 테스트는 경쟁 솔루션 간의 비교를 쉽게 수행할 수 있는 반복성 요소로 스토리지 장치의 기준선을 만드는 데 도움이 됩니다. 이러한 워크로드는 "포 코너" 테스트, 일반적인 데이터베이스 전송 크기 테스트에서 다양한 VDI 환경의 추적 캡처에 이르기까지 다양한 테스트 프로필을 제공합니다. 이러한 모든 테스트는 스크립팅 엔진과 함께 공통 vdBench 워크로드 생성기를 활용하여 대규모 컴퓨팅 테스트 클러스터에서 결과를 자동화하고 캡처합니다. 이를 통해 플래시 어레이 및 개별 저장 장치를 포함한 광범위한 저장 장치에서 동일한 작업 부하를 반복할 수 있습니다. 이러한 벤치마크에 대한 테스트 프로세스는 전체 드라이브 표면을 데이터로 채운 다음 드라이브 용량의 5%에 해당하는 드라이브 섹션을 분할하여 드라이브가 애플리케이션 작업 부하에 어떻게 반응하는지 시뮬레이션합니다. 이것은 드라이브의 100%를 사용하고 정상 상태로 만드는 전체 엔트로피 테스트와 다릅니다. 결과적으로 이 수치는 더 높은 지속 쓰기 속도를 반영합니다. 또한 VDBench는 Linux의 동기식 I/O와 비동기식 I/O로 작동하므로 수집한 데이터와 사양 시트에 게시된 데이터 간에 일부 성능 데이터가 다를 수 있습니다. 하지만 소비자에게 중요한 부분은 VDBench 대 VDBench, IOMeter 대 IOMeter 또는 FIO 대 FIO 등 동일한 테스트 조건에서 테스트 데이터를 비교할 수 있다는 것입니다.

프로필 :

• 4K 임의 읽기: 100% 읽기, 128 스레드, 0-120% iorate
• 4K 임의 쓰기: 100% 쓰기, 64 스레드, 0-120% iorate
• 64K 순차 읽기: 100% 읽기, 16 스레드, 0-120% iorate
• 64K 순차 쓰기: 100% 쓰기, 8개 스레드, 0-120% 속도

이 검토에 대한 비교:

• Sabrent 로켓 NVMe SSD 4.0 2TB
• 실리콘 파워 US70 PCIe 4.0 SSD 1TB
• T-Force Cardea 세라믹 C440 1TB

4K 랜덤 읽기에서 Samsung 980 Pro는 545,687µs의 대기 시간에서 232.5 IOPS의 최고 성능을 게시한 후 마지막에 약간의 스파이크를 기록했습니다.

 

4K 쓰기 활동에서 Samsung 980 Pro는 383,099 IOPS의 최고 성능과 329.1µs의 대기 시간으로 144마일 앞서 있었습니다. 차선책 드라이브는 900K IOPS에 도달했고 대기 시간은 거의 XNUMXµs에 불과했습니다.

64K 읽기 순차 성능으로 Samsung 980 Pro는 71,454 IOPS(또는 4.47GB/s)에서 정점에 이르렀고 441.5µs는 테스트 드라이브 중에서 다시 XNUMX위를 차지했습니다.

64K 순차 쓰기에서 우리는 새로운 Samsung 드라이브가 다른 PCIe Gen4 드라이브에 비해 훨씬 더 나은 결과를 보이는 것을 다시 한 번 확인했습니다. 여기서 최고 성능은 27µs에서 1.7K IOPS 마크(583.1GB/s)에 도달했으며(마지막에 약간 떨어지기 전), 이는 본질적으로 차선책 드라이브 속도의 두 배였습니다.

다음으로 드라이브에 더 많은 부담을 주도록 설계된 VDI 벤치마크를 살펴보았습니다. Boot에서 Samsung 980 Pro는 지연 시간이 132,962µs인 358.6 IOPS로 정점을 찍고 마지막에 약간 떨어졌습니다. 

VDI 초기 로그인을 살펴보면 980 Pro는 65K IOPS 마크 주변에서 큰 성능 향상을 보였지만 마지막에는 최고 82,015 IOPS와 361.8µs의 대기 시간으로 균형을 이루었고 쉽게 최고의 자리를 차지했습니다.

마지막 테스트인 VDI Monday Login에서 980 Pro는 23,814 IOPS와 696.4µs의 대기 시간에서 최고 IOPS를 보여 처음으로 리더 보드에서 약간 뒤로 이동했습니다.

결론

Samsung SSD 980 Pro는 회사의 V-NAND 4bit MLC 기술, 완전히 새로운 Elpis 컨트롤러, PCIe 4과의 역호환성 및 NVMe 3 지원을 특징으로 하는 PCIe Gen 3.0x1.3 시장을 강타하는 최신 소비자 등급 SSD입니다. . 980 Pro는 고급 컴퓨터를 사용하는 게이머와 전문가는 물론 최신 SSD 기술을 활용하려는 프로슈머를 대상으로 합니다.

새로운 Samsung SSD는 회사의 40세대 V-NAND를 사용하며, 삼성은 이전 9x 레이어 단일 스택 구조보다 셀을 2.0% 증가시켰습니다. SSD는 또한 새롭게 향상된 Intelligent TurboWrite 1,200 기술을 활용하여 드라이브 버퍼 크기를 크게 늘립니다. 안정성에 관한 한 최대 2TB의 쓰기 내구성(1.5TB 용량의 경우)과 모든 모델에 대해 XNUMX만 시간의 MTBF를 제공합니다.

성능 측면에서 하이라이트는 545,687K 읽기에서 4 IOPS, 383,099K 쓰기에서 4 IOPS, 4.47K 읽기에서 64GB/s, 1.7K 쓰기에서 64GB/s입니다. VDI 클론에서 부팅 시 132,962 IOPS, 초기 로그인 시 82,015 IOPS, 월요일 로그인 시 23,814 IOPS를 확인했습니다.

Samsung SSD 980 Pro는 지금까지 테스트한 소비자용 드라이브 중 최고 성능을 발휘하며 일부 영역에서 경쟁 제품의 수를 두 배 이상 늘렸습니다. Gen4 범주에서 지금까지 테스트한 경쟁 제품에 비해 가장 큰 이점은 64K 순차 및 4K 무작위 모두에서 Pro의 쓰기 성능입니다. 게이머들이 이와 같은 드라이브로 게임 로드를 스쿼시하기를 원할 것이기 때문에 곧 출시될 PlayStation 5와 Xbox Series X/S가 비독점 PCIe 4.0 드라이브를 어떻게 처리하는지 보는 것은 흥미로울 것입니다. 물론 PC 세계에서는 크리에이티브 및 기타 전문가가 드라이브를 최대한 활용할 수 있는 새로운 AMD 시스템이 출시되고 있습니다.

가격에 관한 한, Samsung 980 Pro 1TB 모델은 대략 $230(150GB/90GB 모델의 경우 $500/$250)이며, 이는 176TB Silicon Power US160 및 Sabrent Rocket 드라이브의 $1 및 $70 가격표보다 훨씬 높습니다. , 각각. 가격 차이가 눈에 띄긴 하지만 이 경우 확실히 지불한 만큼 얻을 수 있습니다. 980 Pro는 반드시 구매해야 하는 프리미엄 드라이브이며 특히 이 기술을 지원하는 시스템을 가지고 있는 매니아라면 $50를 추가로 지불할 가치가 있습니다.

아마존의 삼성 SSD

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