Samsung 950 Pro 256GB / 512GB review: supersnelle PCIe M.2 SSD's

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 langdurig 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 continu, 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 minimaal 30 minuten continu laten draaien er per minuut de gemiddelde prestaties noteren. De eerste continutest 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.

Vanaf nu draaien we de tests standaard 600 minuten (10 uur) in plaats van 300 minuten. We hebben hiervoor nog geen vergelijkingsmateriaal, maar hieronder vind je voor de Samsung SSD's ook de gemiddelde waarde in de laatste 20 minuten in dit tijdsbestek van 10 uur.

4k random write QD32

Opmerkelijk genoeg komen de Samsung 950 Pro 256 GB en 512 GB wanneer we kijken naar 4k random writes uit eindelijk op een lager steady state niveau dan de 850 Pro's. Ook zien we in onderstaande grafiek duidelijk de kracht van de op een server-product gebaseerde Intel SSD 750.

Databasesimulatie QD32

Bij de databasesimulatie continutest, waar er een combinatie is van lees- en schrijfopdrachten, komen de 950 Pro-SSD's op een veel hoger steady state niveau uit dan de 850 Pro's. Uiteraard kunnen ze nog steeds niet tippen aan de prestaties van de Intel 750, die gebaseerd is op een serverschijf.