🥇 Ohne Mängel: Wir testen den leistungsstärksten SSD Kingston KC2500

Die rasante Entwicklung von SSD-Controllern und NAND-Speicher zwingt die Hersteller dazu, mit dem Fortschritt Schritt zu halten. Daher hat die Firma Kingston die Einführung des neuen SSD KC2500 mit Lese-geschwindigkeiten von bis zu 3,5 GB/s und Schreibgeschwindigkeiten von bis zu 2,9 GB/s bekannt gegeben.

Die neuen Modelle sind in vier Größen von 250 GB bis 2 TB erhältlich und verfügen alle über den Formfaktor M.2 2280, mit einem PCI Express 3.0 x4 Anschluss und dem NVMe 1.3 Protokoll. Sie unterstützen eine durchgehende Datensicherung mit 256-Bit-Hardwareverschlüsselung über AES. Diese Verschlüsselung ist für den Unternehmenseinsatz geeignet, da sie TCG Opal 2.0 und Microsoft eDrive unterstützt. Die Leistungsmerkmale hängen von der Größe der SSD ab:

250 GB – Lesen bis zu 3500 MB/s, Schreiben bis zu 1200 MB/s;
500 GB – Lesen bis zu 3500 MB/s, Schreiben bis zu 2900 MB/s;
1 TB – Lesen bis zu 3500 MB/s, Schreiben bis zu 2900 MB/s;
2 TB – Lesen bis zu 3500 MB/s, Schreiben bis zu 2900 MB/s.

Die angegebene Garantiezeit beträgt 5 Jahre.

Das Herzstück jedes NVMe-Laufwerks ist der Controller, und Kingston setzt weiterhin auf den bewährten Silicon Motion SM2262ENG-Prozessor. Alle 8 verfügbaren Kanäle des Controllers werden selbstverständlich aktiviert. Der Hauptunterschied zum KC2000 liegt in der verbesserten Firmware, die es ermöglicht, das gesamte Potenzial des NAND-Speichers auszuschöpfen. Außerdem handelt es sich um übertaktete NAND-Chips.

Im Lieferumfang sind das SSD KC 2500 und ein Aktivierungsschlüssel für die Software Acronis True Image HD enthalten. Damit wird die Migration auf das neue Laufwerk vereinfacht, indem Sie ein Abbild Ihrer alten Festplatte erstellen. Das Laufwerk ist im gängigen M.2 2280-Formfaktor konstruiert und eignet sich für die Installation in PCs und Laptops. Bei der Standardformatierung unter Windows stehen dem Benutzer 931 Gigabyte Speicherplatz zur Verfügung. Das Layout des NAND-Speichers ist zweiseitig, und das SSD ermöglicht die Installation einer zusätzlichen Kühlung, die jedoch nicht unbedingt erforderlich ist.

Testmethodik

Die Topologie von SSD-Speichern sieht die Verwendung eines Lese- und Schreibpuffers sowie Multithreading vor. Die Größe des DRAM-Caches ist normalerweise entweder statisch oder dynamisch. In modernen typischen SSDs, die mit Silicon Motion Controllern ausgestattet sind, wird häufig ein "intelligenter" dynamischer DRAM-Cache verwendet, der von der Firmware verwaltet wird. Das Geheimnis liegt im Controller und in der Firmware. Je besser und fortschrittlicher der Controller genutzt wird und je anpassungsfähiger die Firmware für verschiedene Nutzungsszenarien ist, desto schneller arbeitet die SSD, vorausgesetzt, es steht hochgeschwindigkeit NAND-Speicher zur Verfügung.

Der Teststand bestand aus einer Intel-Plattform mit einem ASUS ROG Maximus XI Hero (Wi-Fi) Motherboard, einem Intel Core i7 9900K Prozessor, einer ASUS Radeon RX 5700 Grafikkarte, 16 GB DDR4-4000 RAM und dem Betriebssystem Windows 10 X64 (Build 19041).

Testergebnisse

AS SSD Benchmark

Die Tests wurden mit Datenmengen von 10 GB durchgeführt;
Test für sequenzielles Lesen / Schreiben;
Test für zufälliges Lesen / Schreiben von 4 KB Blöcken;
Test für zufälliges Lesen / Schreiben von 4 KB Blöcken (Queue-Tiefe 64);
Test zur Messung der Zugriffszugriffszeiten für Lesen / Schreiben;
Das Endergebnis in physikalischen Einheiten;
Copy Benchmark bewertet die Geschwindigkeit und die dafür benötigte Zeit beim Kopieren verschiedener Dateigruppen (ISO-Abbild, Programmordner, Spieleordner).

CrystalDiskMark

Die Tests wurden mit 5 Wiederholungen durchgeführt, jeweils mit 16 GB und 1 GB.
Sequentielles Lesen/Schreiben mit einer Tiefe von 8.
Sequentielles Lesen/Schreiben mit einer Tiefe von 1.
Zufälliges Lesen/Schreiben in 4 KB-Blöcken mit einer Tiefe von 32 und 16 Threads.
Zufälliges Lesen/Schreiben in 4 KB-Blöcken mit einer Tiefe von 1.

HD Tune Pro 5.75

Lineare Lese- und Schreibgeschwindigkeit in 64 KB-Blöcken.
Zugriffszeiten.
Erweiterte Lese- und Schreibtests
Tests mit verschiedenen Blockgrößen sowie die tatsächliche Geschwindigkeit bei einer 16 GB großen Datei.

PCMark 10 Storage

Quick System Drive Benchmark: ein kurzer Test, der eine geringe Belastung des Speichers simuliert. Es werden Testsätze verwendet, die reale Aktionen des Systems und der Programme mit dem Speicher nachahmen;
Data Drive Benchmark: simuliert die Belastung des Speichers in Form von Testsätzen für NAS (Speicherung und Nutzung von Dateien verschiedener Typen).

Erwärmung bei sequentiellem Schreiben

Das Standardverfahren zur Temperaturmessung des SSD KC2500 ermöglicht es, die Wärmeentwicklung des Geräts ohne aktive Kühlung zu bewerten. Es überrascht nicht, dass die Temperaturkontrolle von Hochleistungs-SSDs ein zentrales Thema ist. Ingenieure arbeiten intensiv daran, die SSDs nicht in kritische Temperaturbereiche zu bringen. Der einfachste Ansatz besteht darin, einen Kühlkörper anzubringen (diesen muss man separat erwerben oder es wird das Kühlsystem des Motherboards genutzt), oder man aktiviert den Modus zur Verringerung der Schreibwarteschlangen, um den Controller zu entlasten. Dadurch verringert sich zwar die Leistung, aber die SSD überhitzt nicht. Ein ähnliches Konzept findet auch bei Prozessoren Anwendung, wenn sie bei Überhitzung Takten auslassen. Im Fall des Prozessors sind diese Auslassungen jedoch weniger auffällig für den Benutzer als bei SSDs. Wenn die Temperatur über den vom Hersteller festgelegten Grenzwert steigt, wird die SSD zu viele Takte auslassen. Dies führt zu „Freezes“ im Betriebssystem. Glücklicherweise ist die Firmware des Kingston KC2500 so angepasst, dass der Controller während des Schreibens pausiert, wenn der DRAM-Cache erschöpft ist. Bei jeder Schreibaufgabe wird zunächst der Puffer geleert, der Controller entlastet, und dann gelangen die Daten wieder in den Puffer, und das Schreiben erfolgt mit der ursprünglichen Geschwindigkeit ohne längere Unterbrechung. Eine Temperatur von 72 °C liegt nahe an der kritischen Grenze, jedoch wurde der Test unter ungünstigen Bedingungen durchgeführt: Die SSD befand sich in der Nähe der Grafikkarte und hatte keinen Motherboard-Kühlkörper. Der Anbau des mit dem Motherboard gelieferten Kühlkörpers senkte die Temperatur auf 53-55 °C. Der Aufkleber der SSD wurde nicht entfernt, und als Wärmeleitmaterial kam eine thermische Pads des Motherboards zum Einsatz. Zudem ist die Größe des ASUS ROG Maximus XI Hero-Kühlkörpers nicht besonders groß, weshalb er nur eine durchschnittliche Effizienz bei der Wärmeableitung aufweist. Es ist zu beachten, dass, wenn man den Kingston KC2500 auf eine separate PCIe-Adapterkarte auslagert und ihn mit einem Kühlkörper ausstattet, man sich ganz um die Temperaturproblematik keine Sorgen mehr machen muss.

Dynamischer Cache

Traditionell umfasst jede Bewertung eines Speichers einen Test zur Füllung des DRAM-Caches mit anschließender Angabe seiner Größe, aber diese Aussage ist grundlegend falsch. Bei dem Modell Kingston KC2500 wird der schnelle Puffer dynamisch nicht nur in Prozent des freien Speicherplatzes verteilt, sondern auch basierend auf der Art der gespeicherten Daten.

Zum Beispiel versuchen wir, die gesamte Festplatte mit einer Datei voller zufälliger Daten zu füllen. Diese Datei enthält komprimierbare und nicht komprimierbare Daten in unterschiedlichen Blöcken. Theoretisch sollte der schnelle Puffer für 100-200 GB ausreichen, jedoch sehen Sie, dass das Ergebnis anders ausgefallen ist. Ein signifikater Rückgang der linearen Schreibgeschwindigkeit trat erst bei der Marke von 400+ GB auf, was uns über komplexe Algorithmen zur Steuerung der Schreibvorgänge in der Firmware informiert. An diesem Punkt wird klar, wo die Arbeitsstunden bei der Erstellung des KC2500 investiert wurden. Somit weist der SLC-Cache im KC2500 tatsächlich eine dynamische Verteilung auf und hängt von zahlreichen Faktoren ab, jedoch ist er sicher nicht auf 150-160 GB begrenzt.

Zugriffstypen auf SSD unter Windows 10

Ein weiterer häufiger Fehler ist, dem Leser nicht zu verdeutlichen, welche Zugriffe auf die Festplatte erfolgen, wenn Sie diese als Systemlaufwerk verwenden. Hier ist wieder der richtige Bewertungsansatz entscheidend. Ich werde versuchen, die alltäglichen Aufgaben eines Benutzers im Betriebssystem nachzuvollziehen. Dazu löschen wir etwas in den Papierkorb, öffnen einige Dateien in Photoshop, starten gleichzeitig die Festplattenbereinigung, exportieren Daten aus Excel, nachdem wir mehrere Tabellen geöffnet haben, und setzen das Schreiben dieses Textes fort. Eine parallele Installation von Updates fehlt zwar, aber wir werden die Updates über Steam anstoßen.

In fast 10 Minuten waren über 90% der Anfragen mit dem Lesen von 4K-Blöcken verbunden, und fast die Hälfte der Schreibvorgänge erfolgte ebenfalls in diesen Blöcken. Es ist wichtig zu beachten, dass die Auslagerungsdatei in der Windows-Umgebung vom System bestimmt wurde. Insgesamt zeigt das Bild, dass für die Leistung nicht nur die Geschwindigkeit, sondern auch die Reaktionszeit bei kleineren Blockoperationen entscheidend ist. Die Menge dieser Operationen ist dabei nicht so groß. Es ist daher sinnvoll, über die Anschaffung einer schnellen SSD für Spiele nachzudenken (auch das Laden der Spiele und die Geschwindigkeit von Aktualisierungen sind wichtig). Und als weitere Anmerkung ist es angenehm, hohe Geschwindigkeiten beim sequenziellen Lesen/Schreiben zu erhalten, wenn es um häufige Datenkopien oder -schreibvorgänge geht.

Fazit

Kingston KC2500 Dies ist die Fortsetzung der beliebten KC2000-Serie, welche auf beschleunigtem Speicher mit einer für Desktop-Computer optimierten Firmware basiert. Die Verbesserungen betreffen sowohl die sequenzielle Lese- als auch die Schreibgeschwindigkeit. Der Ansatz für den SLC-Cache wurde überarbeitet; er bietet mehr Flexibilität und Anpassungsmöglichkeiten für unterschiedliche Szenarien. Zudem gewährt Kingston seinen Kunden weiterhin eine 5-jährige Garantie sowie Unterstützung mit 256-Bit XTS-AES-Verschlüsselung.