Samsung SSD 840 PRO 256GB 高負荷ベンチマーク結果＆チューニングTips
高いI/O負荷を連続して掛けた時に各社のSSDがどのような性能特性を示すか、ベンチマークツールを利用して計測していきます。
今回はSamsung SSD 840 PRO Seriesの256GBモデルが検証対象です。サムソン製SSDの中でフラグシップモデルに位置付けられる最上位の製品です。
Samsung SSD 840 PRO Seriesは、自社製の3-Core MDXコントローラーと512MBのキャッシュメモリの組み合わせによって、10万IOPSという高速なランダムアクセス性能を謳う意欲的なSSD製品ですが、read/writeが混在する高負荷I/Oが30分以上継続した時にも実力を発揮できるでしょうか。
今回の検証では、ベンチマークツールにOracle社が無償で提供する「Oracle ORION」を利用して、NTFSファイルシステムのアロケーションユニットサイズとベンチマークツールが発行するI/Oブロックサイズを調整しながらI/O性能の計測を行いました。SSDのチューニングやシステムのIOPSプランニング時に参考となれば幸いです。
製品仕様
Samsung SSD 840 PRO Series の公式仕様・実売価格
今回はSamsung SSD 840 PRO Seriesの256GBモデルが検証対象です。サムソン製SSDの中でフラグシップモデルに位置付けられる最上位の製品です。
| Product Name | Capacity | Read IOPS (Rand. 4KB) | Write IOPS (Rand. 4KB) | 実売価格 (税・送料込) |
| MZ-7PD512B/IT | 512GB | 100,000 | 90,000 | ￥44,070 |
| MZ-7PD256B/IT | 256GB | 100,000 | 90,000 | ￥22,270 |
| MZ-7PD128B/IT | 128GB | 97,000 | 90,000 | ￥11,680 |
- コントローラ : Samsung 3-Core MDX コントローラ（300MHz）
- インターフェース : SATA3 6Gb/s（SATA2 3Gb/s対応）
- Nand Type : Samsung 2xnm級 Toggle DDR 2.0 NANDフラッシュ（400Mbps）
- フォームファクター : 2.5 inch SATA
- 本体サイズ : L 100.0mm × W 69.85mm × H 7.0mm
- 本体重量 : 53.5g（256GBモデル 本体実測 53.7g）
- 消費電力 : アクティブ時 0.069W、アイドル時 0.054W
- 付属品 : CD-ROM
- 保証期間 : 5年
- MTBF : 1,500,000時間（約171年）
- Made in Korea
検証環境・ベンチマーク実行手順
ハードウェア環境
- Lenovo IdeaCentre K430
Core i7-3770 3.4GHz 8MB L3 DMI 5GT/s
PC3-12800 4GB * 2
Intel Z75 Express チップセット
SATA 3 (6.0 Gb/s) - Samsung SSD 840 PRO Series 256GB (MZ-7PD256B/IT)
Firmware Version : DXM04B0Q
ソフトウェア環境
- Windows 7 Home Premium Edition SP1 [6.1 Build 7601] (x64)
Filesystem : NTFS 3.1 (5.1) - Oracle ORION 10.2.0.1.0
ベンチマーク実行手順・検証パターン
ORION高負荷ベンチマーク実行手順 – SSD 240GB級
Samsung SSD 840 PRO 256GB 高負荷ベンチマーク結果
I/Oブロックサイズの変更による速度比較
IOPS
Latency
MB/sec（Large IO size : 1024 KB）
ベンチマーク結果考察
- Samsung SSD 840 PRO Seriesのページサイズは「4KB」であることが公表されている。今回のベンチマーク結果からも、本製品は「4KB」でのI/Oに最適化されていることが確認できた。通常使用ではアロケーションユニットサイズ「4KB」を推奨する。
- 1スレッドでの負荷生成時から最大8,820IOPSを発揮している。また、最少0.11msecというLatency値の低さは特に注目に値する。Samsung SSD 840 PRO Seriesは、搭載する512MBのキャッシュDRAMによって高速なI/O応答性能を実現していると考えられる。この性能特性は、同じく512MBのキャッシュDRAMを搭載するPLEXTOR M5Proシリーズと類似している。
（参考 ： PLEXTOR PX-256M5P 256GB 高負荷ベンチマーク結果＆チューニングTips ） - I/Oブロックサイズ8KBでは9スレッド以上での負荷生成時から、I/Oブロックサイズ16KBでは6スレッド以上での負荷生成時から、それぞれIOPS値・Latency値が大きく悪化している。この計測結果より、キャッシュDRAMの恩恵を受けられる限界点が存在することが分かる。
- large I/O時のスループットでは、最大76.8MB/secの性能差を計測した。予想通りではあるが、全体的にアロケーションユニットサイズが大きい方がスループット性能が向上する傾向が見て取れる。ただし、同じ計測条件となるはずの検証パターンNo.3（赤線）と検証パターンNo.4（緑線）でも計測結果にかなり差異が有り、計測回によってはスループットの計測結果に誤差が生じていると考えた方が妥当かも知れない。
他SSD製品とのベンチマーク結果比較
IOPS（Small IO size : 4 KB）
Latency（Small IO size : 4 KB）
MB/sec（Large IO size : 1024 KB）
ベンチマーク結果考察
- Samsung SSD 840 PRO Seriesは、1スレッドでの負荷生成時に「8,409IOPS」を発揮しており、この段階でのIOPSはIntel SSD DC S3700 Seriesの「8,223IOPS」を上回る水準である。ただし、負荷を生成するスレッド数が増えるに従ってIOPS性能がすぐに頭打ちになる傾向が見て取れる。Samsung SSD 840 PRO Seriesは、多数のプロセス・スレッドが同時にI/O要求を行うワークロードには適していないと推測される。
（参考 ： SSD I/Oブロックサイズの調整によるチューニング効果検証 （DC S3700編） ）
CrystalDiskMark ベンチマーク結果
| アロケーションユニットサイズ 4KB ディスク使用領域 0GB | アロケーションユニットサイズ 4KB ディスク使用領域 200GB |
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ベンチマーク結果考察
- CrystalDiskMarkでの計測結果では、read 512MB/sec、write 493MB/secを確認した。しかしながら、read/writeが混在する高負荷I/Oが30分以上継続するORIONベンチマークでは、252～356MB/secのスループット性能に留まっている。この例が示すように、SSDの評価においては「瞬発力」と「持久力」の違いを意識する必要がある。
240GB級SSDベンチマーク結果
東芝SSD HG5d 256GB 高負荷ベンチマーク速度比較結果Intel SSD DC S3500 Series 240GB 高負荷ベンチマーク速度比較結果
Intel SSD 730 Series 240GB 高負荷ベンチマーク速度比較結果
Intel SSD 530 Series 240GB 高負荷ベンチマーク速度比較結果
Intel SSD 520 Series 240GB 高負荷ベンチマーク速度比較結果
Intel SSD 335 Series 240GB 高負荷ベンチマーク速度比較結果
PLEXTOR PX-256M5P 256GB 高負荷ベンチマーク速度比較結果
Samsung SSD 840 PRO 256GB 高負荷ベンチマーク速度比較結果
SSD I/Oブロックサイズの調整によるチューニング効果検証 （DC S3700編）
SSD I/Oブロックサイズの調整によるチューニング効果検証 （東芝THNSNS240GBSP編）
参考になるサイト
ITGマーケティング – SSD 840 | Samsung SSDシリーズ
4Gamer.net – Samsung製「SSD 840 PRO」「SSD 840」レビュー
