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三星 SSD 980 评测

by 亚当·阿姆斯特朗
三星980盒

今天,三星发布了另一款带有三星 SSD 980 的客户端驱动器。虽然这个名称可能有点令人困惑,因为该公司通常同时发布 PRO 和 EVO 版本的驱动器,并且目前有一个 980 PRO. 新的 980,没有任何后续名称,是该公司的第一款无 DRAM 客户端 SSD。

今天,三星发布了另一款带有三星 SSD 980 的客户端驱动器。虽然这个名称可能有点令人困惑,因为该公司通常同时发布 PRO 和 EVO 版本的驱动器,并且目前有一个 980 PRO. 新的 980,没有任何后续名称,是该公司的第一款无 DRAM 客户端 SSD。

三星980合影

没有 DRAM 的 SSD 听起来像是存储缓慢的秘诀,这通常是这种情况。 如果潜在买家正在寻找具有成本效益的驱动器而不是真正担心性能,这很好。 然而,三星往往在 SSD 的性能部门占据主导地位,三星正在采取措施确保 980 也不例外。

尽管该驱动器没有 DRAM,但它仍然具有高达 3.5GB/s 的读取速度和 2.0 万次 IOPS 的吞吐量。 这是通过利用主机内存缓冲区技术直接链接到主机处理器的 DRAM 来实现的。 将其与公司的第六代 V-NAND、TurboWrite XNUMX 相结合,这将使该驱动器的性能比普通的无 DRAM SSD 好得多。

三星 980 1TB 正面

虽然该驱动器针对的是日常使用的普通 PC 用户,但游戏玩家也可能会在这里找到喜欢的东西。 该驱动器不仅价格实惠,而且用户可以利用 三星魔术师 6.3 可以进入“全功率模式”,让 980 以最佳性能持续运行,实现不间断播放。 Dynamic Thermal Guard 技术以及镀镍控制器和散热器标签可防止驱动器过热。

三星980盒

三星 SSD 980 提供五年保修、M.2 规格和建议零售价 50GB 250 美元,70GB 500 美元,130TB 1 美元. 对于我们的审查,我们正在测试 500GB 和 1TB。

三星SSD 980规格

使用申请 客户端电脑
接口 PCIe Gen 3.0 x4,NVMe 1.4
硬件资讯
容量 250GB 500GB 1TB
控制器 三星内部控制器
NAND 闪存 三星 V-NAND 3bit MLC
尺寸 最大 80.15 x 最大 22.15 x 最大 2.38(毫米)
外形 M.2 (2280)
性能(最多。)
顺序阅读 2,900 MB / s的 3,100 MB / s的 3,500 MB / s的
顺序写入 1,300 MB / s的 2,600 MB / s的 3,000 MB / s的
QD 1 线程 1
跑了。 读 17K IOPS 17K IOPS 17K IOPS
跑了。 写 53K IOPS 54K IOPS 54K IOPS
QD 32 线程 16
跑了。 读 230K IOPS 400K IOPS 500K IOPS
跑了。 写 320K IOPS 470K IOPS 480K IOPS
功耗(最多)
空闲(ASPT 开启) 45mW
活跃(平均)
阅读 3.7W 4.3W 4.5W
填写 3.2W 瓦 4.2W 瓦 4.6W 瓦
L1.2模式 5毫瓦
可靠性
操作 0°C至70℃,
非工作 -40°C至85℃,
湿度系统 5%到95%非冷凝
震动 非工作 1,500G(重力),持续时间:0.5ms,3轴
振动 非工作 20~2,000Hz, 20G
平均无故障时间 1.5万小时
保修政策
TBW 150TB 300TB 600TB
周期 5年限有限
配套功能 TRIM(需要操作系统支持)、垃圾收集、SMART
数据保障及安全 AES 256 位全盘加密,TCG/Opal V2.0,加密驱动器 (IEEE1667)

三星 SSD 980 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的戴尔 H730P RAID 卡测量 SATA 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。 NVMe 通过 M.2 转 PCIe 适配卡进行本地测试。 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。

三星980带物品

SideFX 的胡迪尼

Houdini 测试专门用于评估与 CGI 渲染相关的存储性能。 此应用程序的测试台是我们在实验室中使用的具有双 Intel 740 CPU 和 6130GB DRAM 的核心 Dell PowerEdge R64xd 服务器类型的变体。 在这种情况下,我们安装了运行裸机的 Ubuntu 桌面 (ubuntu-16.04.3-desktop-amd64)。 基准测试的输出以秒为单位来衡量,越少越好。

Maelstrom 演示代表了渲染管线的一部分,它通过演示其有效使用交换文件作为扩展内存形式的能力来突出存储的性能。 测试不会写出结果数据或处理点,以隔离延迟对底层存储组件的影响。 测试本身由五个阶段组成,我们将其中三个阶段作为基准测试的一部分运行,如下所示:

  • 从磁盘加载打包点。 这是从磁盘读取的时间。 这是单线程的,可能会限制整体吞吐量。
  • 将点解压缩到一个平面数组中,以便对其进行处理。 如果这些点不依赖于其他点,则可以调整工作集以保留在核心中。 这一步是多线程的。
  • (未运行)处理点。
  • 将它们重新打包成适合存储回磁盘的分桶块。 这一步是多线程的。
  • (未运行)将分桶块写回磁盘。

在这里,我们看到 1TB 三星 SSD 980 达到 2,784.947 秒,500GB 版本达到 4,144.171。 这将 500GB 版本放在最底部,将 1TB 版本放在中间。

SQL Server 性能

每个 SQL Server VM 都配置有两个虚拟磁盘:100GB 卷用于启动,500GB 卷用于数据库和日志文件。 从系统资源的角度来看,我们为每个虚拟机配置了 16 个 vCPU、64GB DRAM,并利用了 LSI Logic SAS SCSI 控制器。 虽然我们之前测试的 Sysbench 工作负载在存储 I/O 和容量方面使平台饱和,但 SQL 测试正在寻找延迟性能。

此测试使用在 Windows Server 2014 R2012 来宾虚拟机上运行的 SQL Server 2,并由 Quest 的 Benchmark Factory for Databases 进行压力测试。 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,可模拟复杂应用程序环境中的活动。

TPC-C 基准比综合性能基准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。

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:48GB
  • 测试时长:3 小时
    • 2.5 小时预处理
    • 30分钟采样期

500GB 对于 SQL Server 来说太小了,但三星 SSD 980 1TB 有 99ms,远低于其他产品。

VDBench 工作负载分析

在对存储设备进行基准测试时,应用程序测试是最好的,综合测试排在第二位。 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测试配置文件,从“四个角”测试、常见的数据库传输大小测试到来自不同 VDI 环境的跟踪捕获。

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,包括闪存阵列和单个存储设备。 我们针对这些基准测试的测试过程用数据填充整个驱动器表面,然后将驱动器部分分区为驱动器容量的 5%,以模拟驱动器如何响应应用程序工作负载。 这不同于使用 100% 的驱动器并使它们进入稳定状态的全熵测试。 因此,这些数字将反映更高的持续写入速度。

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 线程,0-120% 迭代
  • 64K 顺序写入:100% 写入,8 个线程,0-120% 迭代

本次审查的可比性:

首先是随机 4K 读取。 在这里,1TB 以 363,791 IOPS 的峰值和 351µs 的延迟排在第七位。 500GB 三星 SSD 980 以 228,583 IOPS 的峰值和 506µs 的延迟排在最后。

4K 随机写入的 1TB 980 峰值为 49,151 IOPS,延迟为 642µs,排名最后,500GB 以 51,923 IOPS 的峰值和 2.3ms 的延迟排名第八,然后有所下降。

切换到顺序,三星 SSD 980 1TB 以 34,447 IOPS 或 2.2GB/s 的峰值排名第六,464K 读取延迟为 64µs。 500GB 排在最后,峰值为 23,923 IOPS 或 1.5GB/s,延迟为 667µs。

64K 顺序写入看到 1TB 版本的 980 在 4,200 毫秒的延迟下达到约 263 IOPS 或约 2MB/s 的峰值,然后下降了很多,排在第八位。 500GB 的峰值为 3,122 IOPS 或 195MB/s,延迟为 5.1ms。

接下来,我们查看了我们的 VDI 基准测试,这些基准测试旨在进一步对驱动器征税。 在这里你可以明显地看到所有这些驱动器都在挣扎,尽管这是意料之中的,因为它们只关注价格点和读取性能。 这些测试包括启动、初始登录和星期一登录。 也就是说,Boot 测试显示 1TB 版本的 980 以 67,535 IOPS 的峰值和 516µs 的延迟排名第七。 500GB 版本的峰值为 48,652 IOPS,延迟为 684µs。

对于 VDI 初始登录,980 1TTB 的峰值为 15,479 IOPS,延迟为 2 毫秒,排名第八,500GB 以 12,491 IOPS 的峰值和 2.5 毫秒的延迟排在最后。

最后,在 Monday Login 中,三星 SSD 980 获得第八名 (1TB) 和最后一名 (500GB),峰值和延迟分别为 16,450 IOPS 和延迟分别为 970µs 和 13,096 IOPS 和 1.21ms。

黑魔法

为了进一步测试三星 SSD 980,我们在 联想ThinkStation P620.

在这里,我们看到 980 的 2.55TB 读取速度为 2.34GB/s,写入速度为 1GB/s,2.36GB 的读取速度为 1.81GB/s,写入速度为 500GB/s。


Blackmagic的
过载 阅读 填写
三星固态硬盘 980 1TB 2.55GB /秒 2.34GB /秒
三星SSD 980 500GB 2.36GB /秒 1.81GB /秒
三星970 PRO 2.63GB /秒 2.53GB /秒
三星 970 EVO Plus 1TB 2.32GB /秒 1.98GB /秒
WD_黑色 1TB 2.88GB /秒 2.34GB /秒
关键 P5 2TB 1.49GB /秒 1.23GB /秒
关键 P2 2TB 1.47GB /秒 1.52GB /秒
SK 海力士 P31 1TB 2.42GB /秒 2.67GB /秒
Sabrent Gen3 火箭 2TB 2.53GB /秒 2.63GB /秒

 

结论

三星 SSD 980 是该公司最新的 PCIe Gen3 驱动器,它有一点变化,这是三星首款没有 DRAM 的客户端驱动器。 此 M.2 SSD 不是板载 DRAM,而是使用 HMB 访问主机处理器的 DRAM,从而允许它引用诸如 3.5GB/s 和 500K IOPS 吞吐量等数字。 该驱动器的容量为 250GB、500GB 和 1TB。 最重要的是,980 在发布时非常实惠。

看看我们看到的性能,对于三星来说,这款驱动器有点令人失望,但需要注意。 任何经常排在第八名和最后一名的东西在性能部门都不是很出色。 但是,该驱动器已针对其他带有 DRAM 的 SSD 进行了测试,建议零售价与某些现有驱动器的市场价格大致相同。 为了进行测试,我们运行了 Application Workload Analysis、VDBench 和 Blackmagic,并测试了 1TB 版本和 500GB 版本。

在 Applications Workload Analysis 中,该驱动器以 99 毫秒在 SQL Server 上排在最后。 在 SideFX 的 Houdini 中,1TB 驱动器在 2,785 秒内放置在中间附近。 500GB 再次耗时 4,144 秒。 VDBench 看到 1TB 驱动器在 364K 读取时达到 4K IOPS,在 49K 写入时达到 4K IOPS,在 2.2K 读取时达到 64GB/s,在 263K 写入时达到 64MB/s,在 VDI 启动时达到 68K IOPS,在初始登录时达到 15K IOPS,周一达到 16K IOPS登录。

对于 500GB 版本,我们看到 229K 读取时为 4K IOPS,52K 写入时为 4K IOPS,1.5K 读取时为 64GB/s,195K 写入时为 64MB/s,启动时为 49K IOPS,初始登录时为 12K IOPS,周一为 13K IOPS登录。 延迟经常超过 1 毫秒。 最后,Blackmagic 看到 1TB 版本达到 2.6GB/s 读取和 2.3GB/s 写入,而 500GB 达到 2.4GB/s 读取和 1.8GB/s 写入。

三星 SSD 980 是一款无 DRAM 的客户端 SSD,它试图通过一些创造性的技巧来避免移除 DRAM 导致的性能下降。 但最终,该驱动器在许多操作系统和基准测试中仍然比现有的 PCIe Gen3 同类产品慢。 最终,性能导致此驱动器令人失望,直到价格大幅下降以使其成为更有价值的游戏。

亚马逊上的三星 SSD

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