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三星 860 EVO 固态硬盘评测

by 亚当·阿姆斯特朗

与三星一起 860 PRO 除了在 CES 2018 上面向高端用户发布的产品外,该公司还发布了新的 860 EVO。 EVO 系列旨在为笔记本电脑和台式机提供更主流的用途。 改进 850 EVO,860 EVO 的持续性能是 850 的六倍,读取速度为 550MB/s,写入速度为 520MB/s,仅略高于 850 EVO 的读取速度和写入速度。


与三星一起 860 PRO 除了在 CES 2018 上面向高端用户发布的产品外,该公司还发布了新的 860 EVO。 EVO 系列旨在为笔记本电脑和台式机提供更主流的用途。 改进 850 EVO,860 EVO 的持续性能是 850 的六倍,读取速度为 550MB/s,写入速度为 520MB/s,仅略高于 850 EVO 的读取速度和写入速度。

与其前身一样,860 EVO 的容量高达 4TB,但低端现在停在 250GB。 新的 860 EVO 采用与 3 相同的 3 位 MLC 850D V-NAND,但配备了更新的三星 MJX 控制器。 它与 850 EVO 的区别之一是新版本采用 M.2 外形规格,容量高达 2TB。 这使得超薄笔记本的容量和性能有了很好的升级。

三星 860 EVO 提供 5 年有限保修,94.99GB、169.99GB、329.99TB、649.99TB 和 1,399.99TB 的厂商建议零售价分别为 250 美元、500 美元、1 美元、2 美元和 4 美元。 在我们的评测中,我们将查看 500GB 型号。

三星 860 EVO 规格

构成因素: 2.5英寸
接口: SATA:6 Gbps
NAND: 三星 3D V-NAND 3bit MLC
能力: 4TB、2TB、1TB、 500GB,250GB
缓存: 4GB LPDDR4 (4TB)
2GB LPDDR4 (2TB)
1GB LPDDR4 (1TB)
512MB LPDDR4 (250/500GB)
控制器: 三星 MJX 控制器
性能
顺序读/写速度: 高达 550/520MB/秒
随机读取/写入速度 (QD32): 最大限度。 98K IOPS / 90K IOPS
设备睡眠: 2.6TB 为 1 mW(8TB 高达 4mW)
管理软件: 用于SSD管理的魔术师软件
TBW(耐力): 4TB:2,400TBW
2TB:1,200TBW
1TB:600TBW
500GB:300 TBW
250GB:150 TBW
保证: 5 年或高达 2,400 TBW

设计与建造

三星保留了 EVO 之前型号的整体设计,采用黑色外壳和三星品牌驱动器顶部的浅灰色方块。 背面是一张大标签,上面写着型号和序列号以及容量等重要信息。

打开驱动器,可以在粗短的 PCB 上看到新的三星 MJX 控制器、三星 NAND 包和 DRAM。

在 PCB 的另一侧有剩余的 NAND 包。

性能

测试平台

这些测试中利用的测试平台是 戴尔 PowerEdge R740xd 服务器。 我们通过该服务器内部的戴尔 H730P RAID 卡测量性能,尽管我们将卡设置为 HBA 模式只是为了禁用 RAID 卡缓存的影响。 使用的方法更好地反映了最终用户的工作流程,以及虚拟化服务器产品中的一致性、可扩展性和灵活性测试。 重点放在驱动器整个负载范围内的驱动器延迟上,而不仅仅是最小的 QD1(队列深度 1)级别。 我们这样做是因为许多常见的消费者基准测试没有充分捕获最终用户的工作负载配置文件。

SQL Server 性能

我们使用轻量级虚拟化 SQL Server 实例来适当地表示应用程序开发人员将在本地工作站上使用的内容。 该测试类似于我们在存储阵列和企业驱动器上运行的测试,只是按比例缩小以更好地近似于最终用户采用的行为。 工作负载采用事务处理性能委员会的基准 C (TPC-C) 的当前草案,这是一个模拟复杂应用程序环境中活动的在线事务处理基准。

轻型 SQL Server VM 配置了三个虚拟磁盘:100GB 卷用于引导,350GB 卷用于数据库和日志文件,150GB 卷用于我们在每次运行后恢复的数据库备份。 从系统资源的角度来看,我们为每个 VM 配置 16 个 vCPU、32GB DRAM 并利用 LSI Logic SAS SCSI 控制器。 此测试使用在 Windows Server 2014 R2012 来宾虚拟机上运行的 SQL Server 2,并由戴尔的数据库基准工厂进行压力测试。

SQL Server 测试配置(每个虚拟机)

  • Windows服务器2012 R2的
  • 存储空间:分配 600GB,使用 500GB
  • SQL Server的2014的
    • 数据库大小:1,500 规模
    • 虚拟客户端负载:15,000
    • 内存缓冲区:24GB
  • 测试时长:3 小时
    • 2.5 小时预处理
    • 30分钟采样期

在查看 SQL Server 输出时,新的三星 860 EVO 在我们的事务基准测试中表现非常糟糕,仅为 353.6 TPS,而专业版达到 3,136.1 TPS。

这种糟糕的 SQL 性能在我们使用 EVO 的平均延迟测​​试中进行,平均延迟为 37,673 毫秒,而 PRO 为 40 毫秒。

VDBench 工作负载分析

StorageReview 推出了一系列针对最终用户 SSD 的更新测试,旨在更多地关注与延迟相关的 IOPS 或吞吐量。 这些基准已经在更大范围内针对企业驱动器进行了磨练; 对于客户端 SSD,我们将负载降低到更常见的工作负载大小。 测试在 VMware ESXi 6.5 中完成,测试占用空间为 20GB,由两个 10GB 的虚拟磁盘组成,这两个虚拟磁盘放置在负载下 SSD 之外的数据存储上。 这些测试中利用的测试平台是 戴尔 PowerEdge R740xd 服务器。 我们通过该服务器内部的 Dell H730P RAID 卡测量性能,尽管将卡设置为 HBA 模式只是为了禁用 RAID 卡缓存的影响。 使用的方法更好地反映了最终用户的工作流程,以及虚拟化服务器产品中的一致性、可扩展性和灵活性测试。

虽然不能完美代表实际工作负载,但综合测试确实有助于为具有可重复性因素的存储设备建立基线,从而可以轻松地在竞争解决方案之间进行同类比较。 这些工作负载提供了一系列不同的常见传输大小的测试配置文件。 我们还包括了新的 VDI 工作负载配置文件。 通过安装 VMware Fusion、Parallels 甚至 ESXi 等本地管理程序,许多最终用户开始看到类似于多租户环境的 I/O 工作流。 对于同时运行多个应用程序和浏览器选项卡的重度用户来说尤其如此。

所有这些测试都利用通用的 VDBench 工作负载生成器,以及一个脚本引擎来自动化和捕获大型计算测试集群的结果。 这使我们能够在各种存储设备上重复相同的工作负载。

简介:

  • 4K 随机读取:100% 读取,128 个线程,0-120% 重复率
  • 4K 随机写入:100% 写入,64 线程,0-120% iorate
  • 64K 顺序读取:100% 读取,16 个线程,0-120% 迭代
  • 64K 顺序写入:100% 写入,8 个线程,0-120% 迭代
  • VDI 痕迹

对于我们的 VDBench 测试,我们将比较三星 860 EVO 500GB 和三星 860 PRO 512GB。 查看峰值读取性能,EVO 具有亚毫秒级延迟性能,最高可达 65K IOPS,峰值为 72,329 IOPS,延迟为 3.53 毫秒。 另一方面,PRO 的性能超过了 EVO 的峰值。

对于峰值 4k 写入性能,EVO 显示出与 860 PRO 截然不同的性能配置文件。 驱动器启动时间超过 1 毫秒 (1.3 毫秒),在 10,876 毫秒延迟时达到 4.3 IOPS,然后驱动器延迟时间飙升至 20.4 毫秒并降至 6,252 IOPS。 另一方面,PRO 的亚毫秒级性能吞吐量峰值为 47,241 IOPS,延迟为 161μs。

对于连续 64k 读取性能,EVO 具有亚毫秒级性能,直到大约 5,000 IOPS 或大约 320MB/s,峰值为 7,319 IOPS,延迟为 4.4ms,带宽为 447MB/s。 PRO 突破了约 6,700 IOPS 或约 415MB/s 的亚毫秒延迟,并以 8,187ms 延迟和 3.9MB/s 的带宽达到 511.67 IOPS 的峰值。

顺序 64K 写入给 860 EVO 带来了另一个较弱的性能。 从 5 毫秒开始,性能仅为 178 IOPS 或 11.1MB/s,驱动器达到 1,723 IOPS 或 107.72MB/s 的峰值,延迟为 9.19ms。 相比之下,860 PRO 具有亚毫秒延迟性能,直到大约 3,300 IOPS 或 210MB/s,峰值为 3,947 IOPS 或 246.72MB/s,延迟为 4.05ms。

接下来,我们查看了对驱动器征税更多的 VDI 基准测试; 这些测试包括引导、初始登录和星期一登录。 在Boot测试中,三星860 EVO再次表现出远低于预期的表现。 EVO 以高于亚毫秒的延迟性能开始,并迅速达到 2,316 IOPS 的峰值,延迟为 3.11 毫秒。 860 PRO 在 1K IOPS 之前的延迟低于 27ms,峰值为 29,869 IOPS,延迟为 2.17ms。

VDI 初始登录显示 EVO 的启动时间超过 1 毫秒,并且在下降到 1,993 IOPS 和 30 毫秒的延迟之前出现较大的延迟峰值。 860 PRO 在达到约 11K IOPS 之前具有亚毫秒级性能,并以 13,376 毫秒的延迟达到 4.2 IOPS 的峰值。

在 EVO 达到 1,000 IOPS 的峰值和 2.1 毫秒的延迟之前,VDI Monday Login 再次看到延迟的大幅上升。 另一方面的 PRO 版本在超过 12 毫秒之前达到了近 1K IOPS,并达到 13,267 IOPS 的峰值和 2.4 毫秒的延迟。

总结

三星用 860 更新了其主流 SATA SSD 的 EVO 系列。新的 SSD 在性能和耐用性方面有非常小的提升。 该驱动器有一个新的控制器,并利用智能 TurboWrite 技术来挤出 550MB/s 的读取速度和 520MB/s 的写入速度。 860 EVO 的容量从 250GB 到 4TB 不等,高端型号的厂商建议零售价比一年前的 100 EVO 低 850 美元。

从性能上看,我们看到了三星罕见的失误。 一般来说,三星是终端用户计算领域的性能趋势引领者,他们的许多 SSD 都是如此。 对于 860 EVO,虽然低容量版本可能受到更严重的打击,但该驱动器在性能繁重的工作负载下表现平平。 在我们的测试/开发 SQL 服务器基准测试中,EVO 只有 353.6 TPS 和平均延迟 37,673 毫秒。 在我们的 VDBench 测试中,EVO 在我们的 4k 随机读取(亚毫秒性能直到 65K IOPS,峰值 72K IOPS 和 3.53ms 延迟)和 64k 顺序读取(亚毫秒性能直到 320MB/s,峰值为447MB/s,延迟为 4.4ms)。 VDBench 的其余部分结果通常很差,延迟激增,峰值性能不佳。

虽然我们的图表乍一看可能令人担忧,但 860 EVO 很可能足以满足队列深度较浅的大多数典型桌面用例。 对于潜在买家来说,更大的问题是他们是否觉得 860 EVO 值得选择,或者是否愿意为能够在更苛刻的条件下更好地应对的 860 PRO 支付额外费用。

快速浏览一下规格可以向潜在买家表明这里没有太多新东西。 860 EVO 的价格与一年后的 850 EVO 持平,因此使用新型号不会再自掏腰包。 这里缺乏创新可能与三星及其 NAND 关系不大,而与 SATA 接口关系更大。 这个接口已经成为标准有一段时间了,并且在速度和容量方面已经看到了许多创新,但是关于可以做些什么来提高它可以推动的性能,它已经接近尾声了。 在不久的将来开始看到 6TB 或 8TB SATA SSD 并不奇怪,但速度可能不会提高太多。

底线

500GB 三星 860 EVO SSD 无法提供性能,而且价格昂贵。 不过,对于轻度用户而言,EVO 可能会完成工作,并且在定价更为激进时可能是一种选择。

亚马逊的三星固态硬盘

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