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三星 SSD 970 EVO 評測

by 萊爾·史密斯

三星通過 970 EVO 再次更新了其廣受歡迎的消費類 SSD 產品線,該產品與 970 PRO. 新的 970 EVO 是三星用於客戶端 PC 的第二代 2 位 MLC NVMe SSD,具有升級的智能 TurboWrite 技術和全新的增強型 Phoenix 控制器。 新的三星硬盤採用微型 M.3 2 外形規格,專門針對需要在高工作負載下提供可靠性能的專業消費者、遊戲玩家和媒體專業人士。


三星通過 970 EVO 再次更新了其廣受歡迎的消費類 SSD 產品線,該產品與 970 PRO. 新的 970 EVO 是三星用於客戶端 PC 的第二代 2 位 MLC NVMe SSD,具有升級的智能 TurboWrite 技術和全新的增強型 Phoenix 控制器。 新的三星硬盤採用微型 M.3 2 外形規格,專門針對需要在高工作負載下提供可靠性能的專業消費者、遊戲玩家和媒體專業人士。

性能方面,970 EVO 有望提供滿足上述人群的傳輸速度,順序讀/寫性能分別高達 3,500MB/s 和 2,500MB/s,隨機性能高達讀取和寫入分別為 500,000 IOPS 和 480,000 IOPS。 更新的 Intelligent TurboWrite 技術還受益於高達 78GB 的​​大緩衝區大小,可實現更快的順序寫入速度。 這種性能提昇在大文件傳輸或運行高負載應用程序時最為明顯。

三星還聲稱還有一些非常可靠的可靠性規格,包括高達 1,200 TBW 的耐用性,比之前的型號高出大約 50%。 此外,熱控制解決方案在減少熱問題的同時提高了性能,並且與集成的薄銅膜散熱器相結合,Dynamic Thermal Guard 技術旨在“主動防止”過熱。 三星還提到其新的 Phoenix 控制器具有新的鎳塗層,以促進更快的散熱。

三星 970 EVO 提供 5 年保修,129GB、230GB、450TB 和 850TB 型號的售價分別約為 250 美元、500 美元、1 美元和 2 美元。

三星970 EVO規格

外形 M.2 2280
介面 PCIe Gen 3.0 x4,NVMe 1.3
調節器 三星鳳凰控制器
NAND閃存 三星 V-NAND 3bit MLC
容量 250GB 500GB 1TB 2TB
性能
順序讀取 MB/s 3,400 3,400 3,400 3,500
順序寫入 MB/s 1,500 2,300 2,500 2,500
隨機讀取 4K IOPS 200K 370K 500K 500K
隨機寫入 4K IOPS 350K 450K 450K 500K
TBW 150TB 300TB 600TB 1,200TB
電力
平均有功功率(讀取) 5.4W 5.7W 6W 6W
平均有功功率(寫入) 4.2W 5.8W 6W 6W
DEVSLP(L1.2 模式) 5mW
商品保修條款 5年

性能

試驗台

這些測試中利用的測試平台是 戴爾 PowerEdge R740xd 服務器。 我們通過該服務器內的戴爾 H730P RAID 卡測量 SAS 和 SATA 性能,儘管我們將卡設置為 HBA 模式只是為了禁用 RAID 卡緩存的影響。 NVMe 通過 M.2 轉 PCIe 適配卡進行本地測試。 使用的方法更好地反映了最終用戶的工作流程,以及虛擬化服務器產品中的一致性、可擴展性和靈活性測試。 重點放在驅動器整個負載範圍內的驅動器延遲上,而不僅僅是最小的 QD1(隊列深度 1)級別。 我們這樣做是因為許多常見的消費者基準測試沒有充分捕獲最終用戶的工作負載配置文件。

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。

查看渲染時間的性能(越少越好),970 EVO 發現 3,893.9TB 和 4,195.1TB 的容量測量值分別為 2 秒和 500 秒。

SQL Server 性能

我們使用輕量級虛擬化 SQL Server 實例來適當地表示應用程序開發人員將在本地工作站上使用的內容。 該測試類似於我們在存儲陣列和企業驅動器上運行的測試,只是按比例縮小以更好地近似於最終用戶採用的行為。 工作負載採用事務處理性能委員會的基準 C (TPC-C) 的當前草案,這是一個模擬複雜應用程序環境中活動的在線事務處理基準。

輕型 SQL Server VM 配置了三個虛擬磁盤:100GB 卷用於引導,350GB 卷用於數據庫和日誌文件,150GB 卷用於我們在每次運行後恢復的數據庫備份。 從系統資源的角度來看,我們為每個 VM 配置 16 個 vCPU、32GB DRAM 並利用 LSI Logic SAS SCSI 控制器。 此測試使用在 Windows Server 2014 R2012 來賓虛擬機上運行的 SQL Server 2,並由戴爾的數據庫基準工廠進行壓力測試。

SQL Server 測試配置(每個虛擬機)

  • 在Windows Server 2012 R2
  • 存儲空間:分配 600GB,使用 500GB
  • SQL Server 2014的
    • 數據庫大小:1,500 規模
    • 虛擬客戶端負載:15,000
    • 內存緩衝區:24GB
  • 測試時長:3 小時
    • 2.5 小時預處理
    • 30分鐘採樣期

在查看 SQL Server 輸出時,970 EVO 2TB 的記錄為 3,158.9 TPS,而 500GB 的記錄為 3,148.0 TPS。

在 SQL Server 平均延遲中,2TB 970 EVO 有可觀的 5 毫秒,僅次於 960 PRO 和 Intel 900P。 500GB 模型有一個中間的包 20 毫秒。

VDBench 工作負載分析

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 970 EVO 以 365,813TB 型號的 349 IOPS 和 2μs 延遲排名第四,274,980GB 型號以 464 IOPS 的峰值性能和 500μs 的延遲排名最後。

對於 4K 寫入,2TB 970 EVO 以 287,756 IOPS 和 440μs 延遲位居第二,500GB 以 144,051 IOPS 和 874μs 延遲位居第二。

在我們的 64K 基準測試中切換到順序工作負載時,970 EVO 2TB 以 22,154 IOPS 或 1.4GB/s 和 710μs 的延遲並列第四。 500GB 型號以 17,012 IOPS 或 1.06GB/s 和 939μs 的延遲排在最後。

對於 64K 寫入,2TB 970 EVO 以 17,629 IOPS 或 1.1GB/s 和 900μs 的延遲排名第三。 500GB EVO 以 9,333 IOPS 或 583MB/s 的速度排名倒數第二,延遲為 1.6ms。

接下來,我們查看了我們的 VDI 基準測試,這些基準測試旨在進一步對驅動器徵稅。 這些測試包括啟動、初始登錄和星期一登錄。 看看 Boot 測試,2TB 970 EVO 以 79,983 IOPS 和 465μs 的延遲排在第六位。 500GB 以 58,509 IOPS 和 563μs 的延遲排在最後。

VDI 初始登錄看到 2TB 970 EVO 以 46,807 IOPS 和 637μs 的延遲排名第三。 500GB 版本以 29,167 IOPS 和 1.01 毫秒的延遲排名倒數第二。

最後,在 VDI Monday Login 中,2TB 970 EVO 以 27,772 IOPS 和 575μs 的延遲排名第五。 最後是 500GB,IOPS 為 20,751,延遲為 768μs。

結論

三星 970 EVO 是其廣受歡迎的 M.2 NVMe SSD 系列的最新版本。 新驅動器利用了該公司的 3 位 MLC V-NAND。 970 EVO 利用新的 Phoenix 控制器獲得更好的性能,並通過最新一代的 V-NAND 提高了近 50% 的耐用性。 該驅動器還配備了用於大文件傳輸的無填充智能 TurboWrite 技術。 該驅動器的容量從 250GB 到 2TB 不等。

就性能而言,該驅動器乏善可陳,三星有點令人震驚。 在我們的 Houdini 測試中,它以 4,195.1GB 的 500 秒和 3,893.9TB 的 2 秒排名倒數第二和第三。 2TB 版本在 SQL Server 中表現出色,TPS 為 3,158.9,平均延遲為 5ms; 另一方面,500GB 的 TPS 為 3,148.9,平均延遲為 20 毫秒。

在我們的 VDBench 工作負載中,500GB 模型的性能不佳更為明顯,因為它往往會落在包的底部附近或底部,並且接近或超過 1 毫秒的延遲。 2TB 版本在 4K 寫入(288K IOPS)和 64K 寫入(1.1GB/s)和 VDI 初始登錄(47K IOPS)中排名第二,表現更好。 2TB 傾向於落在其他基準測試的中間。

看到三星發布新的 EVO M.2 看到低容量表現不佳而高容量表現一般到略好,有點令人失望。 三星驅動器通常在性能方面處於行業領先地位,並且價格較高。 這次價格仍然存在,但性能不匹配。

底線

三星 970 EVO 是一款面向主流用戶的 M.2 NVMe SSD,但隨著 970 EVO 性能參差不齊且價格相對較高,三星對行業領先地位的控制開始下滑。

亞馬遜上的三星 NVMe SSD

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