Новый Samsung 950 Pro PCIe SSD: всё что надо знать25.11.2015 17:18

Компания Samsung Electronics объявила о запуске первого твердотельного накопителя Samsung серии 950 PRO форм-фактора М.2 с масштабируемым контроллером NVM Express (Non — Volatile Memory Express). Разберёмся, почему Samsung переходит к новому форм-фактору и контроллеру, а также чем это хорошо для пользователя.

Вкратце о характеристиках. Согласно заявлению производителя, PRO 950 будут доступны в версиях 256 и 512 Гбайт. Старшая версия обеспечивает последовательную скорость чтения/записи до 2500 Mбайт/с и 1500 Мбайт/с соответственно. Скорость случайного чтения — до 300.000 IOPS, а записи — 110.000 IOPS. Модель оснащена 32-слойным MLC V-NAND UBX — контроллером второго поколения Samsung на 128 Гбайт и программным обеспечением для мониторинга Samsung Magician. Накопитель обеспечивает AES-шифрование (256 бит) для безопасности данных. Технология Dynamic Thermal Guard обеспечивает работу устройства в диапазоне температур от 0 до 70 °C. Модель выдерживает удары до 1 500 G в течение 0,5 мс и вибрации до 20 G.

Форм-фактор М.2

Первоначально шина M.2 разрабатывалась как более скоростная и компактная замена mSATA.

Интерфейс SSD	Максимальная теоретическая пропускная способность	Максимальная реальная пропускная способность (оценка)
SATA III	6 Гбит/с (750 Мбайт/с)	600 Мбайт/с
PCIe 2.0×2	8 Гбит/с (1 Гбайт/с)	800 Мбайт/с
PCIe 2.0×4	16 Гбит/с (2 Гбайт/с)	1,6 Гбайт/с
PCIe 3.0×4	32 Гбит/с (4 Гбайт/с)	3,2 Гбайт/с

Формально M.2 представляет собой мобильную разновидность протокола SATA Express, описанного в спецификации SATA 3.2. Этот интерфейс может быть совместим с устройствами, работающими по протоколам SATA, PCI Express и USB 3.0. M.2 поддерживает до четырёх линий PCI Express, в то время как разъёмы SATA Express передают данные лишь по двум таким линиям. Платы имеют одинаковую ширину в 22 мм, но сразу пять вариантов длины: 30, 42, 60, 80 или 110 мм.

М.2 могут иметь несколько ключей-вырезов сразу, что делает их совместимыми с несколькими типами слотов одновременно. Ключ типа B, расположенный вместо контактов с номерами 12–19, означает, что в слот подведено не более двух линий PCI Express. Ключ типа М, занимающий контактные позиции 59–66, означает, что слот обладает четырьмя линиями PCI Express и поэтому может обеспечить более высокую производительность.

M.2-плата должна не только подходить по размеру, но и иметь совместимое со слотом расположение ключей. Ключи ограничивают механическую совместимость между различными разъёмами и платами форм-фактора M.2 и препятствует неправильной установке накопителей в слоте.

	Слот M.2 c ключом типа B (Socket 2)	Слот M.2 c ключом типа M (Socket 3)
Схема
Расположение ключа	Контакты 12–19	Контакты 59–66
Поддерживаемые интерфейсы	PCIe x2 и SATA (опционально)	PCIe x4 и SATA (опционально)

Источник: www.3dnews.ru

На сегодняшний день именно слоты М.2 представляются наиболее перспективными для SSD: они способны обеспечить самую высокую пропускную способность среди всех существующих вариантов подключения твердотельных накопителей.

Что такое NVMe?

Самая серьёзная проблема для SSD сегодня — ограничение полосы пропускания старых шин Serial ATA и Serial Attached SCSI (SAS). Пропускная способность новейших SATA-III составляет 600 МБайт/с, скорость передачи данных Serial Attached SCSI (SAS 12G) составляет 1,2 ГБайт/с. Современные SSD способны на большее.

Протокол NVMe ускоряет операции I/O за счёт отказа от стека команд SAS (SCSI). NVMe SSD подключаются прямо в шину PCIe. Приложения получают резкий прирост производительности от смещения I/O-активности с SAS/SATA SSD и HDD на NVMe SSD. Запоминающие устройства нового типа хранения энергонезависимы (non-volatile) и скорость доступа к ним существенно ниже — на уровне задержек оперативной (volatile) памяти.

Контроллер NVMe демонстрирует все преимущества SSD: очень низкие задержки доступа и огромная глубина очереди по операциям чтения и записи. Чрезвычайно низкая латентность устройств хранения существенно снижает вероятность блокировок таблиц данных при их обновлениях. Это критично для многопользовательских баз данных со сложными и взаимосвязанными таблицами.

Разъём М.2 на материнской плате.

Сегодня NVM Express (NVMe) поддерживают все материнские платы ASUS на наборах системной логики Intel Z97 Express и X99 Express — для этого нужно обновить UEFI BIOS и в виде опции использовать карту расширения ASUS Hyper Kit.

Карта расширения позволяет владельцам плат на чипсете X99 подключать накопители типоразмера 2,5» с интерфейсом NVMe — например Intel SSD 750, используя разъём SFF-8639 (mini-SAS HD). На самом диске тоже будет разъём SFF-8639, он выглядит так:

Если на материнской плате нет разъёма М.2 или нет возможности его использовать, есть платы-переходники для PCIe:

Компания Supermicro представила решения, оптимизированные под NVMe:

По заявлению производителя, SuperServer с подготовкой под NVMe Virtual SAN демонстрирует лучшие в отрасли показатели производительности и плотности в решении 1U Ultra 10x NVMe (серия SYS-1028U-VSNF), легко масштабируемой под нужды корпоративной среды, центров обработки данных и облачных приложений.

2U Ultra 24x NVMe SuperServer (SYS-2028U-TN24RT+) повышает плотность NVMe с возможностью «горячей» замены и может поставляться в ещё более высокоплотных конфигурациях — до 24×2,5″ NVMe c горячей заменой на 1U.

Два новых решения 2U Virtual SAN Ready Node исключительно на созданных на базе SSD flash-накопителях, в архитектуре Ultra (серия SYS-2028U-VSNF) и TwinPro (SYS-2028TP-VSNF) поддерживают до 480 виртуальных машин в 4 узлах.

В целом у Супермикро есть целая линейка серверов для NVMe-носителей, они пока редки в продаже как и сами носители.

Впрочем, вернемся к Samsung 950 Pro.

Спецификация Samsung 950 Pro

Samsung 950 Pro
Производитель	Samsung
Серия	950 Pro
Модельный номер	MZVKV256	MZVKV512
Форм-фактор	M.2 2280
Интерфейс	PCI Express 3.0×4 — NVMe
Ёмкость	256 Гбайт	512 Гбайт
Конфигурация
Микросхемы памяти: тип, интерфейс, техпроцесс, производитель	Samsung 128-Гбит 32-слойная MLC V-NAND
Микросхемы памяти: число / количество NAND-устройств в чипе	2/8	2/16
Контроллер	Samsung UBX
DRAM-буфер: тип, объем	LPDDR3–1600,  512 Мбайт
Производительность
Макс. устойчивая скорость последовательного чтения	2200 Мбайт/с	2500 Мбайт/с
Макс. устойчивая скорость последовательной записи	900 Мбайт/с	1500 Мбайт/с
Макс. скорость произвольного чтения (блоки по 4 Кбайт)	270000 IOPS	300000 IOPS
Макс. скорость произвольной записи (блоки по 4 Кбайт)	85000 IOPS	110000 IOPS
Физические характеристики
Потребляемая мощность: бездействие/чтение-запись	1,7/6,4 Вт	1,7/7,0 Вт
MTBF (среднее время наработки на отказ)	1,5 млн часов
Ресурс записи	200 Тбайт	400 Тбайт
Габаритные размеры: Д × В × Г	80,15 × 22,15 × 2,38 мм
Масса	10 г
Гарантийный срок	5 лет
Рекомендованная цена	$200	$350

В отличие от OEM-накопителя Samsung SM951-NVMe в основе 950 Pro лежит прогрессивная трёхмерная MLC V-NAND. В SM951 используется обычная планарная флеш-память, производимая по 16-нм техпроцессу.

Очень важно: в UEFI BIOS материнской платы должен содержаться NVMe-драйвер для загрузки ОС с 950 Pro.

950 Pro в отдельных случаях может достаточно сильно разогреваться — при максимальной нагрузке этот SSD способен выделять до 6–7 Вт. При этом, отмечает anandtech.com, это не является серьёзной проблемой. Официальная позиция производителя по этому поводу такова:»Температура 950 Pro возрастает до верхнего предела лишь в случае непрерывной, длительной и сложной нагрузки, которая для клиентских SSD не характерна. Cнижение производительности при последовательной однократной записи на накопитель около 100 Гбайт данных вряд ли может как-то затронуть обычных пользователей. То есть, в случае использования накопителя в составе обычного ПК проблема перегрева маловероятна».

В большинстве тестов anandtech.com 950 Pro показал очень хорошие результаты:

Источник: www.anandtech.com

Существенно проиграл он только в тесте случайной записи, что планируется в дальнейшем исправить новой прошивкой.

Сервера и M.2

В большинство серверов М.2 поставить можно только через переходную плату PCIe, которая ставится через райзер-плату. Нам не удалось найти таких плат в наличии в России, но вероятно, ситуация скоро исправится, так как на Ebay, aliexpress и многих других местах они продаются в изобилии.

Для серверных приложений использование такого накопителя позволит радикально ускорить работу базы данных (особенно крупных справочников), добавить IOPS для системы виртуализации и использовать их в виде кэша данных объёмом до 512Гбайт, например, картинки/JSON-объекты и прочее, что не может влезть в RAM сервера. Цена вопроса всего 13000 рублей для 256Гб версии и около 30000 рублей для SSD на 512Гб.

В качестве альтернативы в наличии есть такие платы:

Это Kingston HyperX Predator на 480 Гбайт, модель SHPM2280P2H/480G. Как мы можем заметить, разъём тот же, Samsung 950 Pro в неё точно так же встанет при необходимости. Это просто набор из платы + SSD M.2 PCIe. Цена на рынке — 33000 рублей.

За те же деньги можно приобрести Intel 750 Series 400 Гб SSDPEDMW400G4R5. У него все микросхемы NAND распаяны на плате, поэтому если что-то сломается, только в сервисный центр:

Немного о HOSTKEY

С 2008 года мы сдаём выделенные и виртуальные сервера в аренду, предоставляем услуги размещения серверов в 4 датацентрах Москвы, включая два Тиер-III сертифицированных ЦОД. Мы спецализируемся на крупных выделенных серверах и создании частных облаков и кластеров для наших клиентов на их основе.

Для наших читателей у нас есть горячее предложение: Сервера в наличии на базе суперкомпьютеров Т-Платформы и процессоров Intel Xeon E5–2630v2 со скидкой 15% до конца декабря (или пока они не закончатся) при использовании промокода TMW5U0S8SE

Например для сравнения:

 — 2xE5–2630v2 (12×2,6 GHz)/64Gb RAM/1×1Tb SSD+1×1Tb 7,2K HDD = 17000р в месяц, со скидкой 14450.
— 2xE5–2630v2 (12×2,6 GHz)/128Gb RAM/1×2Tb SSD+1×2Tb 7,2K HDD = 25700р в месяц, со скидкой 21800
— 2xE5–2630v2 (12×2,6 GHz)/256Gb RAM/2×2Tb Samsung SSD = 36500р в месяц, со скидкой 31000
— 2xE5–2630v2 (12×2,6 GHz)/32Gb RAM/2×600Gb SAS 10K = 13650р в месяц, со скидкой 11600р

Все цены с НДС, конфигурация возможна практически любая.

Все сервера подключены на гигабитном канале, лимит трафика 10Тб без ограничений. К каждому выделенному серверу предоставляется удаленный доступ через IPMI, возможна организация VLAN на скорости до 10Gbps.

© Habrahabr.ru