Samsung 840 EVO mSATA review: in 120GB, 250GB, 500GB & 1TB getest

Continutests - Steady State Performance

Zeker voor wie een SSD professioneel gaat toepassen - denk aan workstation- of servergebruik - zijn de zogenaamde steady state prestaties, ofwel het prestatieniveau waarop een SSD stabiliseert na langduring intensief gebruik, erg van belang.

Eerst wat achtergrondinformatie. We hebben meermaals geschreven dat data op een SSD per zogenaamde 'pagina', hoeveelheden van meestal 4, 8 of 16 kB, weggeschreven en uitgelezen kan worden. Om data te kunnen wegschrijven moeten datacellen echter eerst gewist worden: dat kan alleen per blok. Zo'n blok bestaat uit 128, 256 of 512 pagina's. Dit gegeven zorgt ervoor dat SSD's slimme trucjes moeten uithalen. Wanneer een aantal pagina's aan data verwijderd moet worden, moet eerst de rest van de data uit het blok gekopieerd worden naar een ander blok, waarna het gehele blok geleegd kan worden. In de praktijk betekent het dat SSD-controllers schrijfacties zoveel mogelijk opzamelen, deze vervolgens tegelijk naar nieuwe, vers geleegde blokken uitvoeren en tegelijkertijd verwijderacties pas op gezette tijden uitvoeren. Op die momenten, wanneer de SSD niets te doen heeft, schakelt de in de controller ingebakken garbage collector in, die verwijderacties daadwerkelijk doorvoert op chipniveau en overbleven data zoveel mogelijk combineert in volle blokken, om op die manier zoveel mogelijk blokken volledig leeg te kunnen maken.

Wanneer de SSD echter lange tijd volcontinu, dus zonder een seconde rust, gebruikt wordt, kan de garbage collector niet tussendoor aan de slag. Op een gegeven moment zijn er dan geen lege blokken meer over en zal de SSD tussen het uitvoeren van commando's door aan garbage collection moeten gaan doen. Het resultaat: de prestaties worden lager. Het prestatieniveau waarop een SSD in zo'n geval op stabiliseert noemen we de steady state performance.

Wij doen twee verschillende continutests om deze steady state performance in kaart te brengen. Beide tests draaien we met Iometer, waarbij we de workload voor 30 minuten contiunu laten draaien er per minuut de gemiddelde prestaties noteren. De eerste continutes is de 4k random write QD32 benchmark. De tweede continutests is de Iometer database workload simulatie, eveneens gedraaid met queue depth 32. Beide tests draaien we op een testbestand dat 75% van de schijfcapaciteit (LBA) beslaat.

4k random write QD32

Voor de duidelijkheid: de TurboWrite buffer is met deze test binnen een aantal seconden al vol, dus het effect daarvan is in deze grafiek al niet te zien. 

In de 4k random write test zien we afhankelijk van het model de SSD na 3, 4, 7 of 13 minuten terugvallen naar steady state prestaties die tussen de 22 en 48 MB/s uitkoemen. Dat is allemaal weinig verheffend, maar het moge bekend zijn dat de 840 Evo drives juist niet geschikt zijn voor heavy workloads waar je in steady state omgeving uitkomt.

Database simulatie QD32

In de database simulatie beginnen alle vier de SSDs's al niet bijster snel. Het maakt dat de 500GB en 1TB variaten binnen de 30 minuten nog niet terugzakken tot steady state prestaties.