三星 983 ZET 評測

三星已經進入市場，旨在通過其新的 983 ZET SSD 填補系統內存和存儲之間的空白。 到目前為止，我們在這個領域看到的不一定是性能最高的驅動器，而是具有極低延遲的驅動器。 983 ZET 是一款 NVMe SSD，專為高性能計算應用程序以及越來越多的新興技術而設計的低延遲（聲稱服務質量 (QoS) 讀取/寫入最高達 0.03 毫秒，最小延遲為 20 微秒）常見的如人工智能和物聯網。 

三星已經進入市場，旨在通過其新的 983 ZET SSD 填補系統內存和存儲之間的空白。 到目前為止，我們在這個領域看到的不一定是性能最高的驅動器，而是具有極低延遲的驅動器。 983 ZET 是一款 NVMe SSD，專為高性能計算應用程序以及越來越多的新興技術而設計的低延遲（聲稱服務質量 (QoS) 讀取/寫入最高達 0.03 毫秒，最小延遲為 20 微秒）常見的如人工智能和物聯網。 

三星 983 ZET 採用半高半長 (HHHL) 外形和 PCIe Gen3 x4、NVMe 1.2 接口。 有點令人驚訝的是，該驅動器是基於三星的 V-NAND（儘管最初是 Z-NAND 營銷）構建的，而不是一些新的 NAND 技術。 V-NAND 在性能方面毫不遜色； 事實上，它往往在我們所做的測試中處於領先地位。 V-NAND 在性能、可靠性和整體質量方面也得到了徹底證明。 在性能方面，據稱 983 ZET 分別提供高達 3.4GB/s 和 3GB/s 的順序讀/寫速度，以及分別高達 750K IOPS 和 60K IOPS 隨機讀/寫。 

在我們對三星 983 ZET 的評測中，我們將同時測試 480GB 和 960GB 容量。 在撰寫本文時，這些是僅有的兩種容量，再次反映了我們迄今為止看到的內存和存儲之間差距的趨勢。 

三星983 ZET規格

 

設計和建造

三星 983 ZET SSD 採用半高半長附加卡 (HHHL AIC) 外形規格。 驅動器頂部採用通風設計，以防止內部組件過熱。

硬盤底部有貼紙，上面有硬盤信息，如名稱、型號等。硬盤採用PCI Express Gen3 x4，NVMe 1.2接口，全高和全高半高 PCIe 插槽。

性能

試驗台

我們的企業級 SSD 評測利用 Lenovo ThinkSystem SR850 進行應用程序測試和 戴爾 PowerEdge R740xd 用於綜合基準。 ThinkSystem SR850 是一個裝備精良的四 CPU 平台，提供的 CPU 能力遠遠超過對高性能本地存儲施加壓力所需的能力。 不需要大量 CPU 資源的綜合測試使用更傳統的雙處理器服務器。 在這兩種情況下，目的都是以盡可能符合存儲供應商最大驅動器規格的最佳方式展示本地存儲。

聯想 ThinkSystem SR850

• 4 個 Intel Platinum 8160 CPU（2.1GHz x 24 核）
• 16 x 32GB DDR4-2666Mhz ECC 內存
• 2 個 RAID 930-8i 12Gb/s RAID 卡
• 8 個 NVMe 托架
• VMware ESXI 6.5

戴爾 PowerEdge R740xd

• 2 個英特爾金牌 6130 CPU（2.1GHz x 16 核）
• 16 x 16GB DDR4-2666MHz ECC 內存
• 1x PERC 730 2GB 12Gb/s RAID 卡
• 附加 NVMe 適配器
• Ubuntu-16.04.3-桌面-amd64

測試背景和比較

 StorageReview 企業測試實驗室 提供了一個靈活的架構，用於在與管理員在實際部署中遇到的環境相當的環境中對企業存儲設備進行基準測試。 企業測試實驗室結合了各種服務器、網絡、電源調節和其他網絡基礎設施，使我們的員工能夠建立真實世界的條件，以便在我們的審查期間準確地衡量性能。

我們將這些關於實驗室環境和協議的詳細信息納入審查，以便 IT 專業人員和負責存儲采購的人員能夠了解我們取得以下成果的條件。 我們的評論都不是由我們正在測試的設備製造商支付或監督的。 有關的其他詳細信息 StorageReview 企業測試實驗室 以及其網絡功能的概述可在這些相應頁面上找到。

本次審查的主要比較：

• 英特爾傲騰 P4800X
• 英特爾傲騰 900P 系列

SideFX 的胡迪尼

Houdini 測試專門用於評估與 CGI 渲染相關的存儲性能。 此應用程序的測試台是核心的變體 戴爾 PowerEdge R740xd 我們在實驗室中使用的服務器類型具有雙 Intel 6130 CPU 和 64GB DRAM。 在這種情況下，我們安裝了運行裸機的 Ubuntu 桌面 (ubuntu-16.04.3-desktop-amd64)。 基準測試的輸出以秒為單位來衡量，越少越好。

Maelstrom 演示代表了渲染管線的一部分，它通過演示其有效使用交換文件作為擴展內存形式的能力來突出存儲的性能。 測試不會寫出結果數據或處理點，以隔離延遲對底層存儲組件的影響。 測試本身由五個階段組成，我們將其中三個階段作為基準測試的一部分運行，如下所示：

1. 從磁盤加載打包點。 這是從磁盤讀取的時間。 這是單線程的，可能會限制整體吞吐量。
2. 將點解壓縮到一個平面數組中，以便對其進行處理。 如果這些點不依賴於其他點，則可以調整工作集以保留在核心中。 這一步是多線程的。
3. （不運行）處理點。
4. 將它們重新打包成適合存儲回磁盤的分桶塊。 這一步是多線程的。
5. （未運行）將分桶塊寫回磁盤。

三星 983 ZET 系列在我們的 Houdini 基準測試中打破了英特爾 Optane 的統治地位，其性能優於 900P 280GB 和 800P 級別的兩個驅動器。 雖然它沒有超過 P4800X 和 900P 480GB，但很高興看到一款驅動器為 Optane 系列帶來一些競爭。

總體而言，三星983 ZET 480GB和960GB的表現非常出色，分別以960秒的1,618.9GB和480秒的1,666.4GB分列第三和第四。

VDBench 工作負載分析

在對存儲設備進行基準測試時，應用程序測試是最好的，綜合測試排在第二位。 雖然不能完美代表實際工作負載，但綜合測試確實有助於為具有可重複性因素的存儲設備建立基線，從而可以輕鬆地在競爭解決方案之間進行同類比較。 這些工作負載提供了一系列不同的測試配置文件，從“四個角”測試、常見的數據庫傳輸大小測試到來自不同 VDI 環境的跟踪捕獲。 所有這些測試都利用通用的 vdBench 工作負載生成器，以及一個腳本引擎來自動化和捕獲大型計算測試集群的結果。 這使我們能夠在各種存儲設備上重複相同的工作負載，包括閃存陣列和單個存儲設備。 我們針對這些基準測試的測試過程用數據填充整個驅動器表面，然後將驅動器部分分區為驅動器容量的 25%，以模擬驅動器如何響應應用程序工作負載。 這與使用 100% 的驅動器並使它們進入穩定狀態的全熵測試不同。 因此，這些數字將反映更高的持續寫入速度。

簡介：

• 4K 隨機讀取：100% 讀取，128 個線程，0-120% 重複率
• 4K 隨機寫入：100% 寫入，64 線程，0-120% iorate
• 64K 順序讀取：100% 讀取，16 線程，0-120% 迭代
• 64K 順序寫入：100% 寫入，8 個線程，0-120% 迭代
• 綜合數據庫：SQL 和 Oracle
• VDI 完整克隆和鏈接克隆跟踪

在我們的第一個 VDBench 工作負載分析中，我們研究了隨機 4K 讀取性能。 在這裡，三星 983 ZET 960GB 和 480GB 型號的結果幾乎相同，分別為 794,946.8 IOPS 和 795,418.3 IOPS，成功領先於競爭性 Optane 驅動器。 從延遲來看，兩個驅動器在 21.5K IOPS 時開始時大約為 159μs，並保持在 50μs 以下，直到它們突破 700K IOPS。

然而，當觀察隨機 4K 寫入時，三星驅動器唱出截然不同的曲調，明顯落後於 Optane 驅動器，960GB 型號的峰值為 215,560.8 IOPS，480GB 型號的峰值為 189,288 IOPS。 在這裡，我們看到 480GB 的延遲在 22.8 IOPS 時從 18,690μs 開始，一直保持在 100μs 以下，直到大約 160K IOPS。 960GB 以 20.2 IOPS 的 25,299μs 延遲開始，並保持在 100μs 以下，直到剛剛超過 200K IOPS。 這還不到類似延遲的傲騰驅動器性能的一半。 

轉到順序性能，我們查看了我們的 64K 基準測試。 在讀取方面，三星 ZET 以 960 IOPS (49,935.59MB/s) 的峰值 3,120.975GB 和 480 IOPS (50,171.39MB/s) 的 3,135.712GB 再次領先。 在這裡，480GB 以 66.7 IOPS 或 5,094MB/s 的延遲為 318μs 開始，驅動器保持在 100μs 以下，直到大約 35K IOPS 或 2.2GB/s。 960GB 以 5,003 IOPS 或 312MB/s 開始，延遲為 66.8μs，一直保持在 100μs 以下，直到大約 35,000 IOPS 或 2.2GB/s。 雖然兩種驅動器類型大致同時超過 100μs 閾值，但 Optane 驅動器以較低的延遲啟動（約 47μs）並保持低於三星。 

在順序 64K 寫入中，480GB 和 960GB ZET 再次下降到最後，13,503.27GB 和 843.95GB 分別顯示 15,921.94 IOPS (995.12MB/s) 和 480 IOPS (960MB/s)。 480GB 在 66.3 IOPS 或 1,296MB/s 時的延遲為 162μs； 它保持在 100μs 以下，直到大約 12K IOPS 或 750MB/s。 960GB 在 65.1 IOPS 或 1,506MB/s 時以 180μs 的延遲開始，並保持在 100μs 以下，直到大約 14.6K IOPS 或 830MB/s。 

接下來，我們查看 SQL 工作負載。 在這裡，從吞吐量的角度來看，ZET 驅動器能夠在峰值性能方面略微優於 Optane 同類產品，但整體延遲更高。 雖然 ZET 提供了令人印象深刻的 28μs 延遲和 32.2K IOPS，但 Optane 驅動器測量不到 15μs。 隨著負載的增加，這種差距擴大了。 因此，雖然 ZET 無疑比傳統的 NVMe SSD 更快，但它難以跟上 Optane 提供的低延遲。 480GB 以 320,007 IOPS 結束，延遲為 99.6μs，960GB 以 330,432 IOPS 結束，延遲為 96.4μs。

轉到 SQL 90-10，三星開始時延遲低於 30 微秒，IOPS 低於 22.6K IOPS，230,838GB 達到峰值 480 IOPS（在 100K IOPS 左右突破 200μs），254,952GB 達到 960 IOPS（在 100K IOPS 左右突破 240μs） . 在峰值性能和整體延遲方面，ZET 驅動器都落後於 Optane 驅動器，Optane 驅動器保持在 20μs 以下，直到大約 225K IOPS。

查看 SQL 80-20，ZET 開始時的延遲約為 31 微秒，IOPS 為 17K，但再次落後於 480GB 的峰值 170,899 IOPS 和 960GB 的 200,970 IOPS。 三星驅動器在 Optane 之前超過 100μs（幾乎在 100μs 內完成運行）。 480 在大約 100K IOPS 時超過 120μs，而 960GB 達到大約 181K IOPS。

對於我們的 Oracle 測試，ZET 驅動器以大約 30μs 的延遲和 15K IOPS 開始，但再次落後於 Intel 又一大段距離。 在這裡，480GB 驅動器達到了 143,233 IOPS 的峰值，960GB 達到了 171,327 IOPS。 480GB 在大約 100K IOPS 時超過 86.5μs，而 9860 在大約 100K IOPS 時超過 136μs。

對於 Oracle 90-10，ZET 驅動器的啟動時間低於 30μs 和 22.5K IOPS。 480GB 和 960GB 分別以 226,739 IOPS 和 96.3 IOPS 延遲 253,593.5μs 和 85.1 IOPS 以 XNUMXμs 延遲結束。

在 Oracle 80-20 測試中，ZET 驅動器在 29.6GB 的 17,498 IOPS 時以 480μs 開始，而 960GB 在 27.9 IOPS 時的延遲為 20,095μs。 480GB 的峰值為 173,989 IOPS，960GB 的峰值約為 200K IOPS。 兩款三星硬盤都接近峰值，然後突破 100μs，480GB 的 IOPS 約為 158K，960GB 的 IOPS 約為 197K。 Optane 驅動器在大部分運行中的延遲低於 20 微秒。 

接下來，我們切換到 VDI 克隆測試、完整克隆 (FC) 和鏈接克隆 (LC)。 對於 VDI FC Boot，在查看吞吐量時，ZET 驅動器的性能略好於 Optane 驅動器。 同樣，從延遲的角度來看，ZET 的啟動延遲了幾微秒（35 微秒到 22.7 微秒），我們看到隨著 IOPS 的增加，差距越來越大。 ZET 驅動器以 480 IOPS 的 168,652.8GB 和 960 IOPS 的 177,326GB 結束。 480GB 運行不到 100μs，直到大約 145K IOPS，960GB 運行到大約 160K IOPS。 

使用 VDI FC 初始登錄時，英特爾驅動器在吞吐量和 IOPS 方面都大大優於 ZET 驅動器。 480GB 和 960GB ZET 分別以 36,907.96 IOPS 和 37,170.65 IOPS 完成了測試。 三星驅動器開始時不到 100 微秒（84 微秒），然後迅速上升到峰值。 

對於最後一個完整克隆測試，我們查看 VDI FC Monday Login。 在這裡，ZET 驅動器描繪了類似的畫面，其中英特爾驅動器是明顯的贏家。 遠遠落後，ZET 480GB 的 IOPS 為 40,327.82 IOPS，960GB 的 IOPS 為 41,044.6 IOPS。 同樣，兩個驅動器的開始時間都不到 100 微秒（75 IOPS 時為 4,095 微秒），然後迅速上升到峰值。

轉到 VDI LC Boot，ZET 驅動器在吞吐量方面再次名列前茅，但在大多數測試中延遲更高。 在這裡，480GB ZET 的峰值得分為 102,590.5 IOPS，而 960GB 的峰值得分為 105,330.2 IOPS。 從延遲的角度來看，三星驅動器在 44.9K IOPS 時開始時為 10.6μs（與英特爾在 31.2K IOPS 時的 9.2μs 相比），並在 100GB 和 90K IOPS 時超過 480μs，98GB 時約為 960K IOPS。

使用 VDI LC 初始登錄時，ZET 驅動器發現自己遠遠落後於 480GB 顯示 24,545.35 IOPS，960GB 顯示 25,410.64 IOPS。 這些驅動器以大約 100 IOPS 啟動延遲超過 2,400 微秒。

對於我們的上一次測試 VDI LC Monday Login，我們看到了一張類似的圖片，ZET 驅動器在 24,537.45GB 和 24,674.78GB 驅動器上分別以 480 IOPS 和 960 IOPS 結束。 驅動器再次啟動時間超過 100μs。

結論

三星 983 ZET 是該公司首次涉足介於內存和存儲之間的市場。 與其他類似產品一樣，983 ZET 的目標是低延遲高於一切，但具有 3.4GB/s 帶寬和高達 750K IOPS 吞吐量的強大性能要求。 SSD 採用三星久經考驗的 V-NAND 和 NVMe 接口。 983 ZET 專為高性能計算應用以及人工智能和物聯網而設計。 

由於驅動器的容量，我們不得不放棄典型的應用程序工作負載分析測試，SideFX 的 Houdini 除外。 在這裡，三星 983 ZET 能夠做一些我們以前從未見過的事情，並取代了幾個基於 Optane 的驅動器。 960GB 版本以 1,618.9 秒位居第三，480GB 版本以 1,666.4 秒緊隨其後。 

對於我們的 VDBech 工作負載分析，我們將其與 Intel Optane P4800X 和 900P 進行比較，這兩種驅動器將屬於這一新興的高速存儲類別。 整體性能的一些亮點包括兩種容量的 795K 讀取中的 4K IOPS，兩種容量的 3.1K 順序讀取中的 64GB/s，在 SQL 中排名第一，320GB 的 480K IOPS 和 330GB 的 960K IOPS，SQL 中的 231K IOPS 和 255K IOPS Oracle 90-10 中的 227-254、90K IOPS 和 10K IOPS，在我們的 VDI FC 引導中以 169K IOPS 和 177K IOPS 位居榜首，在我們的 VDI LC 引導中它達到 102K IOPS 和 105K IOPS。 雖然這些數字相當不錯，但這種類型的技術更適合低延遲。 在這裡，983 ZET 有幾個閃亮的時刻，包括在 50K 讀取時保持在 4μs 以下直到超過 700K IOPS，在 4K 寫入時與 Optane 並駕齊驅直到 190K IOPS 左右，在 100K 讀取時保持在 64μs 以下直到 2.3GB/s ，並在 64K 寫入中與 Optane 一起運行，直到大約 843MB/s。 在我們的 Oracle 和 SQL 測試中，延遲不那麼令人印象深刻，但開始時往往在 30 微秒左右或以下，並在 96.3 微秒和 243 微秒之間達到峰值。 雖然該驅動器在大多數測試中都落後於 Optane，但它在延遲方面完全碾壓了“普通”NVMe 驅動器。 

總體而言，983 ZET 表明三星承諾加入英特爾，提供一種在延遲方面介於系統內存和傳統 SSD 之間的存儲產品。 雖然低延遲 V-NAND 並沒有在我們這些混合寫入工作負載的測試中取代 Optane，但我們確實看到了讀取性能等優勢。 983 ZET 驅動器能夠提供峰值讀取吞吐量的優勢，無論是小塊還是大塊，儘管整體響應時間更長。 毫無疑問，983 ZET 比傳統的 NVMe SSD 有了實質性的改進，將壓力重新壓回了價格和容量要求上。

三星 983 ZET

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