三星已经成功确立了自己在企业和消费市场基于闪存的存储创新者的地位。 例如，以产消者为导向的 三星 960 Pro M.2 NVMe SSD 最近打破了我们的连续性能消费类 SSD 基准测试记录，同时也达到了市场上任何 M.2 驱动器的最高容量。 两年半前， 三星凭借其 XS1715 率先将企业级 NVMe SSD 推向市场，它在 2015 年一直在企业 NVMe SSD 中保持主导地位。因此，我们很高兴开始对三星 XS1715 的继任者 — PM1725 NVMe PCIe SSD 进行基准测试。
三星已经成功确立了自己在企业和消费市场基于闪存的存储创新者的地位。 例如，以产消者为导向的 三星 960 Pro M.2 NVMe SSD 最近打破了我们的连续性能消费类 SSD 基准测试记录，同时还达到了市场上任何 M.2 驱动器的最高容量。 两年半前， 三星凭借其 XS1715 率先将企业级 NVMe SSD 推向市场，它在 2015 年一直在企业 NVMe SSD 中保持主导地位。因此，我们很高兴开始对三星 XS1715 的继任者 — PM1725 NVMe PCIe SSD 进行基准测试。
早在 2013 年，当三星发布 XS1715 时，他们作为第一家为企业应用程序提供 NVMe SSD 的供应商而引起了轰动。 当 XS1715 于 2014 年全面上市时，其性能兑现了新外形规格的承诺。 戴尔和 HPE 等主要服务器供应商很快就为新的 XS1715 提供了推荐配置。 这是该驱动器具有如此持久力的部分原因——即使其他企业 SSD 供应商开始推出他们自己的 NVMe 存储。
到目前为止，PM1725 的推出比其著名的前身低调得多。 就在线展示而言，三星提供了一个数据表和一些其他信息，这些信息面向将 PM1725 作为附加卡部署的用例。 进入审查，我们知道 PM1725 使用三星的垂直 NAND (V-NAND) 闪存技术，并且该驱动器在 5 年的时间内每天可写入 5 次驱动器。 三星尚未公布其内部基准测试的完整结果，但该公司确实报告称，PM1725 的随机读取性能优于其他供应商的竞争对手。
这篇评论深入探讨了 PM1725 与其前身（XS1715）以及其他供应商的 NVMe SSD 产品的比较。 我们有机会分析 2.5 英寸版本驱动器在其 3.2TB 型号中的性能，这是该外形规格中可用的最大容量。 HHHL 外形尺寸最高可达 6.4TB。
三星 PM1725 NVMe SSD 规格
- 外形：2.5 英寸
- 容量选项：800GB、1.6TB、3.2TB
- 主机接口：PCIe Gen3 x4
- 顺序读取：高达 3,100 MB/s
- 顺序写入：高达 2,000 MB/s
- 随机读取：高达 750,000 IOPS
- 随机写入：高达 120,000 IOPS
- MTBF：2,000,000小时
- 功耗（活动/空闲）：25W/7W
- 耐力：5 DWPD
- 优步：1^10 中有 17 个
- 物理尺寸：69 x 100 x 14 毫米
- 重量：140克
- 外形：HHHL
- 容量选项：3.2TB、6.4TB
- 主机接口：PCIe Gen3 x8
- 顺序读取：高达 6,000 MB/s
- 顺序写入：高达 2,000 MB/s
- 随机读取：高达 1,000,000 IOPS
- 随机写入：高达 120,000 IOPS
- MTBF：2,000,000小时
- 功耗（活动/空闲）：25W/7W
- 耐力：5 DWPD
- 优步：1^10 中有 17 个
- 物理尺寸：69 x 100 x 14 毫米
- 重量：210克
建筑与设计
我们的三星 PM1725 评测单元采用 2.5 英寸 NVMe 外形尺寸和 SFF-8639 连接器。
PM1725 将钽电容器作为其断电保护系统的一部分。 在断电的情况下，电容器提供足够的能量将当前缓存在 DRAM 中的任何数据写入闪存。
测试背景和比较
这款 StorageReview 企业测试实验室 提供了一个灵活的架构，用于在与管理员在实际部署中遇到的环境相当的环境中对企业存储设备进行基准测试。 企业测试实验室结合了各种服务器、网络、电源调节和其他网络基础设施，使我们的员工能够建立真实世界的条件，以便在我们的审查期间准确地衡量性能。
我们将这些关于实验室环境和协议的详细信息纳入审查，以便 IT 专业人员和负责存储采购的人员能够了解我们取得以下成果的条件。 我们的评论都不是由我们正在测试的设备制造商支付或监督的。 有关的其他详细信息 StorageReview 企业测试实验室 和 其网络功能的概述 在这些相应的页面上可用。
本次审查的可比驱动器：
应用程序工作负载分析
为了了解企业存储设备的性能特征，必须对实时生产环境中的基础架构和应用程序工作负载进行建模。 因此，我们对三星 PM1725 的第一个基准测试是 通过 SysBench 的 MySQL OLTP 性能 和 Microsoft SQL Server OLTP 性能 具有模拟的 TCP-C 工作负载。 对于我们的应用程序工作负载，每个驱动器将运行 2-4 个配置相同的虚拟机。
存储评论的 Microsoft SQL Server OLTP 测试协议 采用事务处理性能委员会基准 C (TPC-C) 的当前草案，这是一种在线事务处理基准，模拟复杂应用程序环境中的活动。 TPC-C 基准测试比综合性能基准测试更接近于衡量数据库环境中存储基础设施的性能优势和瓶颈。 我们用于本次审核的 SQL Server VM 的每个实例都使用 333GB（1,500 规模）的 SQL Server 数据库，并测量 15,000 个虚拟用户负载下的事务性能和延迟。
在 SQL Server 性能基准测试期间，此性能级别的存储通常会使可用带宽饱和，因此，高速存储设备通常可实现类似的性能。 三星 PM1725 的表现确实与同类产品相似，但在同类产品中表现最差，甚至略低于 XS1715。
PM1725 在同类产品中经历了最差的平均 SQL Server 延迟，平均为 57.8 毫秒——是前端运行的 HGST SN100 平均延迟的八倍多。
下一个应用程序基准测试包括通过 SysBench 测量的 Percona MySQL OLTP 数据库。 此测试测量平均 TPS（每秒事务数）、平均延迟以及平均 99% 延迟。 Percona 和 MariaDB 在其最新版本的数据库中使用 Fusion-io 闪存感知应用程序 API； 然而，为了进行比较，我们在每个设备的“传统”块存储模式下对其进行了测试。
三星 PM1725 在 Percona MySQL 基准测试协议中也表现不佳，总 TPS 得分为 4,385，仅在同类产品中击败三星 XS1715。
PM1725 在 MySQL 基准测试中的平均延迟结果与其吞吐量性能相呼应。 PM28.52 为 1725 毫秒，仅比其前身三星 XS1715 快。
通过绘制 Sysbench 的最坏情况下的 MySQL 延迟结果，我们看到 PM1725 确实胜过 Memblaze PBlaze 4。但是，与最近的 NVMe SSD 同类产品相比，它在这方面的结果并不显着。
企业综合工作负载分析
闪存性能随着驱动器适应其工作负载而变化，这意味着闪存存储必须在每个 fio 综合基准 以确保基准是准确的。 每个可比较的驱动器都经过预处理进入稳定状态，具有 16 个线程的重负载和每个线程 16 个未完成队列。
预处理和初级稳态测试：
- 吞吐量（读+写 IOPS 聚合）
- 平均延迟（读+写延迟一起平均）
- 最大延迟（峰值读取或写入延迟）
- 延迟标准偏差（读+写标准偏差一起平均）
预处理完成后，每个设备都会在多个线程/队列深度配置文件中按时间间隔进行测试，以显示轻度和重度使用情况下的性能。 我们对三星 1725PM 的综合工作负载分析使用了两个在制造商规范和基准测试中广泛使用的配置文件。 重要的是要考虑到合成工作负载永远不会 100% 代表生产工作负载中看到的活动，并且在某些方面不准确地描绘了现实世界中不会发生的场景中的驱动器。
- 4K
- 100% 读取和 100% 写入
- 8K
- 70% 读取/30% 写入
三星 PM1725 在 4K 预处理过程中经过 4 分钟标记后，经历了 1725K 写入性能的峰值“爆发”期。 在这个提高性能的窗口中，PM1715 在进入倒数第二之前保持了第三名的写入性能，略高于 XSXNUMX 的吞吐量。
PM1725 的预调节突发周期也反映在我们的 4K 100% 写入工作负载的平均延迟图表中。 突发期结束后，PM1725 的延迟最终增加到大约 2.15 毫秒，仅比三星 XS1715 快。
在 4K 预处理的早期，PM1725 的延迟首先飙升至 56.8 毫秒，然后飙升至 817.2 毫秒，这是同类产品中的一个异常值。 在这些小问题之后，PM1725 确实将其最大延迟值保持在我们测得的最佳值之列。
绘制的 4K 预处理标准偏差结果也突出了早期的延迟问题，然后显示 PM1725 的写入延迟结果相当一致。 然而，与其他最近的企业 NVMe SSD 相比，它们并不令人印象深刻。
预处理后，我们用持续的 4K 100% 读写工作负载测量了每个可比较的驱动器。 三星 PM1725 在读取性能方面脱颖而出，击败了华为 ES2600 v3，获得了我们为同类驱动器测得的最佳 4K 读取性能。 PM1725 的写入吞吐量为 116,289IOPS，排在倒数第二，领先于 XS1715。
在 4K 读取操作的平均延迟方面，三星 PM1725 击败了华为 ES3600 v3，在同类产品中取得了最好的成绩。 但是，写入延迟排在第二位，领先于 XS1715。
在最大 4K 延迟方面，PM1725 与同类产品相比表现非常出色。 它的最大读取延迟为 2.3 毫秒，第二低，最大写入延迟为 17.0 毫秒，在同类产品中排名第二。
PM1725 的 4K 读取延迟的标准偏差计算再次将驱动器置于东芝 PX04P 附近，以 0.073 毫秒位居榜首。
我们的下一个工作负载使用 8K 传输，读取操作占 70%，写入操作占 30%。 与 4K 综合基准测试一样，我们从预处理结果开始，然后再切换到主要基准测试。 三星 PM1725 的爆发性能时期在 8K 70/30 预处理期间很明显，当时 PM1725 远远高于其他同类产品，达到 315,518IOPS。 在预处理结束时，PM1725 与 Intel P3700 陷入僵局，吞吐量倒数第二。
在预处理开始时，PM1725 在同类产品中的平均延迟时间最高。 这种情况在工作负载下的最初几分钟后自行逆转，PM1725 最终在其最佳性能期间击败了所有其他可比较的驱动器。 进一步进行预处理，PM1725 再次滑回与英特尔 P3700 的第二高平均延迟。
在 1725K 8/30 预处理期间，三星 PM70 在所有同类产品中经历了最显着的延迟峰值，尽管这些峰值确实发生在 PM1725 在吞吐量方面优于同类产品的时期。 三小时后，PM1725 控制器能够更好地管理最大延迟，这反映在出现峰值时峰值减少和值降低。
8K 70/30 预处理工作负载的标准偏差计算反映出我们测量的最大延迟结果并非异常值。 PM1725 在同类产品中的整体延迟结果最不一致，在协议的前三个小时内出现更明显的峰值。
预处理过程完成后，我们将三星 PM1725 的 8K 70/30 性能与各种工作负载强度下的同类产品进行比较。 在吞吐量方面，PM1725 始终优于三星 XS1715 和 Memblaze PBlaze4，但在其他方面仍处于中间水平。
我们在 1725K 8/70 基准测试期间为 PM30 记录的平均延迟是此类驱动器的典型延迟，但并未击败任何企业级 NVMe SSD 领先者。
与此基准测试的预处理不同，PM1725 在主要 8K 70/30 测试期间的最大延迟方面表现非常出色。 PM1725 和东芝 PX04P 在工作负载强度的变化中保持并驾齐驱，在 16T/16Q 工作负载下两者都接近 16 毫秒。
正如我们在预处理期间看到的那样，我们主要的 8K 70/30 基准测试的标准偏差结果表明 PM1725 没有实现比同类产品更一致的延迟。 尽管与预处理不同，PM1725 总体上确实改进了三星 XS1715 的标准偏差结果。
结语
随着最近的成功，如 三星基于 SATA 的 PM863 以及 SM863 （更不用说产消者 三星 960 Pro M.2 NVMe SSD)，我们对该公司的新企业 NVMe 产品寄予厚望。 三星的 PM1725 是杰出闪存存储遗产的最新成员之一，尽管三星并没有像其他一些 SSD 版本（包括之前的 XS1725）那样积极地推广 PM1715。
当我们将 PM1725 通过 StorageReview Enterprise Test Lab 的企业级 SSD 基准测试协议时，我们发现它是一款性能出色的 NVMe 闪存存储设备，但并未突破技术或市场的界限。 PM1725 几乎在所有方面都比 XS1715 有所改进，但与同期发布的其他企业级 NVMe SSD 相比，这一性能相形见绌。 如今，任何 SSD 的诀窍在于价格/性能方程式和购买足够的驱动器，但不要超过您的需要。 最终，每 IOP 的成本很可能决定 PM1725 的成功，而不是其能力的上限。
优点
- 久经考验的企业闪存制造商三星支持的高驱动器耐久等级
- HHHL 外形容量高达 6.4TB
缺点
- 性能落后于其他制造商的当前一代企业级 NVMe SSD
底线
三星 PM1725 提供了比其更知名的 XS1715 前身更高的性能，但它落后于当今企业 NVMe SSD 市场的领跑者。
