PCIe 4.0-SSD's vergeleken: Samsung PM9A3 U.2 7,68 TB centraal

PCIe 4.0 is op dit moment de meest gangbare interface voor NVMe-SSD's in servers, workstations en zakelijke desktops. De serie PCIe 4.0 bij Beat-it.nl bundelt opslag die deze interface gebruikt: datacenter-SSD's in U.2- en U.3-uitvoering van Samsung, Kioxia, Micron, Solidigm en Western Digital, M.2-drives voor werkplekken van onder meer Samsung, Kingston en WD, en een riser card waarmee u een U.2-drive in een gewoon PCIe-slot plaatst.

Centraal in dit overzicht staat de Samsung PM9A3 U.2 7,68 TB (MZQL27T6HBLA-00A07): een datacenter-SSD met 6.800 MB/s sequentieel lezen, 4.100 MB/s schrijven en 1.100.000 IOPS random read. We zetten alle uitvoeringen naast elkaar, lichten de belangrijkste verschillen toe en helpen u kiezen tussen een datacenterdrive en een clientdrive.

Wat is de PCIe 4.0-serie en voor wie is deze bedoeld?

PCIe 4.0 x4 is de verbinding tussen een NVMe-SSD en de processor. Volgens de productbrief van Samsung levert de PCIe Gen 4 x4-interface van de PM9A3 tot tweemaal de leesprestaties van PCIe Gen 3-SSD's. In de praktijk betekent dit dat sequentiële snelheden van 6.000 tot 7.000 MB/s haalbaar zijn, waar PCIe 3.0-drives rond de 3.500 MB/s blijven steken.

Binnen de serie onderscheiden we drie groepen:

• Datacenter-SSD's (U.2/U.3, 2,5 inch): ontworpen voor continu gebruik in servers en storage-systemen. Kenmerkend zijn een hoge schrijfendurance, power loss protection, end-to-end databescherming en hot-swap via een backplane.
• Client-SSD's (M.2 2280 en M.2 2230): bedoeld voor desktops, workstations, laptops en compacte systemen. Hoge piekprestaties, lager verbruik en een compacte vormfactor.
• Accessoires: de Delock riser card, die een PCIe x4-slot omzet naar een interne U.2-aansluiting (SFF-8639).

De serie is daarmee relevant voor IT-beheerders die servers uitbreiden of vernieuwen, voor organisaties die virtualisatie- of databaseplatformen draaien, en voor inkopers die werkplekken en workstations standaardiseren op NVMe-opslag.

Vergelijking van de uitvoeringen

Onderstaande tabel toont de PCIe 4.0-SSD's en het accessoire uit de serie. De kolom segment geeft aan of een drive is ontworpen voor datacentergebruik of voor werkplekken.

Schuif de tabel opzij voor alle kolommen.

Naast SSD's bevat de serie ook andere PCIe 4.0-componenten, zoals videokaarten en een netwerkadapter. Die vallen buiten dit opslagoverzicht. Wel relevant voor M.2-drives is het Gigabyte B550M K-moederbord, dat twee PCIe 4.0/3.0 M.2-aansluitingen en een PCIe 4.0 x16-slot biedt en daarmee een basis vormt voor een compacte desktop of werkplek met NVMe-opslag.

Uitgelicht: Samsung PM9A3 U.2 7,68 TB

De Samsung PM9A3 7,68 TB is de grootste PM9A3-uitvoering in de serie en combineert hoge capaciteit met de prestaties en beveiligingsfuncties die van een datacenterdrive worden verwacht. Samsung positioneert de PM9A3 als opvolger van de PM983 en biedt de drive aan in U.2, M.2 en E1.S; bij Beat-it.nl vindt u de U.2-uitvoeringen van 1,92, 3,84 en 7,68 TB.

Prestaties

Volgens de productdata haalt de drive 6.800 MB/s sequentieel lezen en 4.100 MB/s sequentieel schrijven. De random prestaties liggen op 1.100.000 IOPS lezen en 200.000 IOPS schrijven (4 KB). Vooral die random leesprestaties zijn relevant voor databases, virtualisatiehosts en applicaties met veel kleine, gelijktijdige I/O-verzoeken.

Beveiliging en databescherming

De PM9A3 beschikt over hardwarematige encryptie op basis van 256-bit AES-XTS en ondersteunt end-to-end databescherming. Volgens de documentatie van Samsung is de drive voorzien van TCG Enterprise-encryptiebeheer, secure boot en power loss protection: condensatoren die bij stroomuitval de data in de cache alsnog wegschrijven. Het whitepaper van Samsung vermeldt daarnaast ondersteuning voor NVMe Sanitize (Block Erase en Crypto Erase), waarmee u een drive bij afvoer of hergebruik gecontroleerd kunt wissen.

Betrouwbaarheid en energieverbruik

De productdata specificeert een MTBF van 2.000.000 uur en een UBER van minder dan 1 fout per 10^17 gelezen bits. Samsung geeft volgens de eigen productpagina een endurance van 1,0 DWPD (drive writes per day) bij een garantietermijn van vijf jaar, waarbij de eerst bereikte grens geldt. Het maximale verbruik bedraagt 13,5 W, in rust 3,5 W. De drive werkt op 12 V, binnen een temperatuurbereik van 0 tot 70 °C.

Vormfactor en inbouw

De behuizing meet 70 x 100 x 7 mm: de standaard 2,5-inch U.2-vormfactor met 7 mm dikte, die in de meeste NVMe-backplanes van rackservers past. Volgens de productbrief van Samsung ondersteunt de drive NVMe 1.4 en NVMe Basic Management over SMBus, waarmee servermanagement de drive kan uitlezen. Het NAND-geheugen is volgens Samsung V6 V-NAND TLC met 128 lagen.

Toepassingen en scenario's

De keuze voor een PCIe 4.0-SSD hangt sterk af van de werklast. Enkele typische scenario's:

• Virtualisatiehosts: de combinatie van hoge random IOPS en power loss protection maakt de PM9A3 7,68 TB geschikt als lokale datastore voor hypervisors. Met de 3,84 TB- en 1,92 TB-uitvoeringen bouwt u kleinere hosts of een gespreide RAID-set.
• Databases en applicatieservers: workloads met veel kleine leesoperaties profiteren van de 1.100.000 IOPS random read. Alternatieven zijn de Kioxia CD8-R en de Micron 7450 PRO in 3,84 TB.
• Grote datasets en archief: voor opslag van veel data waarbij vooral gelezen wordt, bieden de Solidigm P5430 van 15,36 TB en de QLC-drive D5-P5336 van 30,72 TB veel capaciteit per slot.
• Workstations: de Samsung 990 Pro met heatsink en de 990 Evo Plus zijn bedoeld voor desktops en workstations met een M.2-slot, bijvoorbeeld voor CAD, videobewerking of ontwikkelomgevingen.
• Standaardwerkplekken: de Kingston NV3 (500 GB of 2 TB), Team Group MP44 en ADATA Gammix S60 Blade zijn M.2 2280-drives voor kantoor-pc's en laptops die een snelle systeemschijf nodig hebben.
• Compacte systemen: de WD Black SN770M in M.2 2230 is bedoeld voor mini-pc's en handheld-apparaten waar een 2280-drive niet past.

Beheer, compatibiliteit en ecosysteem

Datacenter-SSD's zoals de PM9A3 zijn ontworpen voor beheer op afstand. S.M.A.R.T.-ondersteuning maakt het mogelijk de gezondheid van de drive te monitoren vanuit het besturingssysteem of de hypervisor. Via NVMe Basic Management over SMBus, dat Samsung in de productbrief noemt, kan de baseboard management controller van de server temperatuur en status uitlezen zonder tussenkomst van het OS.

Voor de fysieke aansluiting zijn drie situaties te onderscheiden:

• Server met NVMe-backplane: U.2-drives schuift u direct in een drive bay. Controleer bij de serverfabrikant of de backplane PCIe 4.0 ondersteunt; op een PCIe 3.0-backplane werkt de drive wel, maar op lagere snelheid.
• U.3-drives: de Micron 7450 PRO is een U.3-drive. U.3 is bedoeld als universele aansluiting; controleer in de compatibiliteitslijst van uw server of de backplane U.3 ondersteunt.
• Workstation of server zonder U.2-bay: met de Delock riser card 89469 sluit u één U.2-drive (SFF-8639) aan op een vrij PCIe x4-slot. Zo gebruikt u een datacenterdrive in een tower-workstation of een oudere server.

M.2-drives plaatst u in een M.2-slot op het moederbord. Let daarbij op de lengte (2280 of 2230) en op de beschikbare ruimte voor een heatsink, zoals bij de Samsung 990 Pro Heatsink.

Keuzehulp

Gebruik onderstaande vragen om de juiste drive uit de serie te kiezen:

1. Draait de drive 24/7 in een server? Kies dan een datacenter-SSD met power loss protection en een gespecificeerde endurance, zoals de PM9A3, CD8-R, 7450 PRO, SN655 of P5430. Client-SSD's zijn hier niet voor ontworpen.
2. Hoeveel capaciteit per slot heeft u nodig? Voor 1 tot 4 TB per drive zijn de PM9A3 1,92/3,84 TB, Kioxia CD8-R en Micron 7450 PRO de kandidaten. Voor 7,68 TB kiest u tussen de PM9A3 7,68 TB, de WD Ultrastar SN655 en de Solidigm P5430. Daarboven blijven de P5430 15,36 TB en de D5-P5336 30,72 TB over.
3. Wordt er veel geschreven? De PM9A3 is volgens Samsung gespecificeerd op 1,0 DWPD. QLC-drives zoals de D5-P5336 zijn vooral bedoeld voor leesintensieve opslag; raadpleeg de fabrikantdocumentatie voor de endurance van de overige modellen.
4. Welke aansluiting heeft uw systeem? U.2-bay: U.2-drive. Alleen PCIe-slots: U.2-drive plus Delock riser card. M.2-slot: een van de M.2-drives.
5. Is het een werkplek of workstation? Voor zware workstations de Samsung 990 Pro of 990 Evo Plus; voor standaardwerkplekken de Kingston NV3, Team Group MP44 of ADATA S60 Blade; voor compacte systemen de WD SN770M (2230).

Veelgestelde vragen over PCIe 4.0-SSD's