🥇 Sin defectos: probamos el SSD más potente Kingston KC2500

El rápido desarrollo de las tecnologías de los controladores SSD y la memoria NAND obliga a los fabricantes a mantenerse al día con el progreso. Por lo tanto, la empresa Kingston ha anunciado el lanzamiento del nuevo SSD KC2500 con velocidades de lectura de hasta 3,5 GB/s y escritura de hasta 2,9 GB/s.

Las novedades están disponibles en cuatro tamaños que van de 250 GB a 2 TB y todos ellos están fabricados en el factor de forma M.2 2280, equipados con una interfaz de conexión PCI Express 3.0 x4 con el protocolo NVMe 1.3 y soportan protección completa de datos con cifrado hardware de 256 bits AES. El cifrado es aplicable en entornos corporativos, considerando la compatibilidad con TCG Opal 2.0 y Microsoft eDrive. Las características de velocidad dependen del tamaño del SSD:

250 GB – lectura hasta 3500 MB/s, escritura hasta 1200 MB/s;
500 GB — lectura hasta 3500 MB/s, escritura hasta 2900 MB/s;
1 TB — lectura hasta 3500 MB/s, escritura hasta 2900 MB/s;
2 TB — lectura hasta 3500 MB/s, escritura hasta 2900 MB/s.

La garantía declarada es de 5 años.

El núcleo de cualquier unidad NVMe es el controlador y Kingston continúa utilizando el conocido procesador Silicon Motion SM2262ENG. Naturalmente, están activados todos los 8 canales disponibles para el controlador. Y, la principal diferencia con el KC2000 es el firmware mejorado que permite explotar todos los recursos de la memoria NAND. Y, de hecho, los chips NAND están overclockeados.

El paquete incluye el SSD KC2500 y una clave para activar la utilidad Acronis True Image HD. Con ella, será más fácil migrar al nuevo almacenamiento, creando una imagen de su antiguo disco. La unidad está diseñada en el popular factor de forma M.2 2280 y es adecuada para su instalación en PC y laptops. El formato estándar en el entorno de Windows deja al usuario 931 gigabytes de espacio libre. La disposición de la memoria NAND es doble cara, y el SSD permite la instalación de refrigeración adicional, aunque como se verá más adelante, no es un requisito necesario.

Método de prueba

La topología de construcción de los SSD implica el uso de un búfer de lectura y escritura, así como multithreading. El tamaño de la caché DRAM suele ser estático o dinámico. En los SSD modernos con controladores Silicon Motion, a menudo se establece una caché DRAM dinámica "inteligente", que es gestionada por el firmware. La verdadera innovación reside en el controlador y el firmware. Cuanto mejor y más avanzado sea el controlador y más adaptativo sea el firmware a diferentes escenarios de uso, más rápido funcionará el SSD, siempre que tenga memoria NAND de alta velocidad.

El banco de pruebas incluía una plataforma Intel con una placa madre ASUS ROG Maximus XI Hero (Wi-Fi), un procesador Intel Core i7 9900K, una tarjeta gráfica ASUS Radeon RX 5700, 16 GB de memoria DDR4-4000 y el sistema operativo Windows 10 X64 (compilación 19041).

No voy a escribir mucho texto explicativo aquí, solo compartiré los resultados obtenidos. Las pruebas se realizaron en 3 máquinas físicas (12 CPU, 384GB RAM, 15k SAS DISK, 10GBit/s Net), los brokers y zookeeper se desplegaron en lxc.

AS SSD Benchmark

Las pruebas se realizaron con un volumen de datos de 10 GB;
Prueba de lectura/escritura secuencial;
Prueba de lectura/escritura aleatoria de bloques de 4 KB;
Prueba de lectura/escritura aleatoria de bloques de 4 KB (Profundidad de cola 64);
Prueba de medición del tiempo de acceso a lectura/escritura;
Resultado final en unidades arbitrarias;
Copy Benchmark evalúa la velocidad y el tiempo gastado al copiar diferentes grupos de archivos (imagen ISO, carpeta de programas, carpeta de juegos).

CrystalDiskMark

La prueba se realizó con 5 repeticiones, cada una con volúmenes de 16 GB y 1 GB.
Lectura/escritura secuencial con profundidad 8.
Lectura/escritura secuencial con profundidad 1.
Lectura/escritura aleatoria con bloques de 4 KB con profundidades de 32 y 16 hilos.
Lectura/escritura aleatoria con bloques de 4 KB con profundidad 1.

HD Tune Pro 5.75

Velocidad lineal de lectura y escritura con bloques de 64 KB.
Tiempo de acceso.
Pruebas avanzadas de lectura y escritura
Pruebas de rendimiento con diferentes tamaños de bloque, así como la velocidad real en un archivo de 16 GB.

PCMark 10 Storage

Quick System Drive Benchmark: prueba corta que simula una carga ligera en el sistema de almacenamiento. Se utilizan conjuntos de pruebas que replican las acciones reales del sistema y programas con el almacenamiento;
Data Drive Benchmark: replica la carga en el sistema de almacenamiento en forma de conjuntos de pruebas para NAS (almacenamiento y uso de archivos de varios tipos).

Calentamiento durante la escritura secuencial

El procedimiento estándar para el registro en SSD KC2500 permite evaluar el nivel de calentamiento del dispositivo sin refrigeración activa. Es poco probable que te sorprenda que el calentamiento de los SSD de alto rendimiento es un factor crucial. Ingenieros se enfrentan a este problema y tratan de evitar que los SSD entren en modos críticos. El enfoque más simple implica la instalación de un disipador (que se compra por separado o se utiliza el sistema de refrigeración de la placa base), o se introduce un modo de omisión de las colas de escritura para descargar el controlador. Esto reduce el rendimiento, pero el SSD no se sobrecalienta. Un esquema similar funciona en los procesadores, donde ante un sobrecalentamiento, omiten ciclos. Sin embargo, en el caso de un procesador, las omisiones no serán tan evidentes para el usuario como en un SSD. Porque al calentarse por encima de la temperatura diseñada, un SSD omitiría demasiados ciclos. Esto provocaría “congelaciones” en el sistema operativo. Afortunadamente, en el Kingston KC2500, el firmware está adaptado de tal manera que durante la escritura, el controlador descansa en el momento de que se agota el caché DRAM. En cualquier tarea de escritura, primero se vacía el búfer, se descarga el controlador, luego los datos vuelven al búfer y la escritura continúa a la misma velocidad sin paradas prolongadas. Una temperatura de 72ºC está cerca de ser crítica, pero la prueba se realizó en condiciones desfavorables: el SSD estaba ubicado cerca de la tarjeta gráfica y carecía del disipador de la placa base. La instalación del disipador que viene con la placa base permitió reducir la temperatura a 53-55ºC. La etiqueta del SSD no fue retirada, y se utilizó una almohadilla térmica de la placa base como material conductor de calor. Además, el tamaño del disipador ASUS ROG Maximus XI Hero no es tan grande, por lo que tiene solo una eficiencia media en la disipación de calor. Cabe mencionar que si se coloca el Kingston KC2500 en una tarjeta adaptadora PCIe y se le añade un disipador, se podrán olvidar por completo de los regímenes de temperatura.

Caché dinámico

Tradicionalmente, cualquier revisión de un almacenamiento incluye una prueba de llenado del caché DRAM con el subsiguiente anuncio de su tamaño, pero esta es una afirmación fundamentalmente incorrecta. En el modelo Kingston KC2500 el búfer rápido se distribuye dinámicamente no solo en porcentajes del espacio libre, sino también según el tipo de datos que se están escribiendo.

Por ejemplo, intentemos llenar todo el disco con un archivo de datos aleatorios. Este archivo contiene datos comprimibles y no comprimibles en diferentes bloques. Teóricamente, el búfer rápido debería ser suficiente para 100-200 GB, sin embargo, como pueden ver, el resultado fue diferente. Una caída significativa en la escritura lineal se presentó solo en la marca de 400+ GB, lo que nos indica la complejidad del algoritmo de gestión de escritura en el firmware. En este punto, se hace evidente dónde se gastaron horas hombre en la creación del KC2500. Así, la caché SLC en el dispositivo KC2500 realmente tiene una distribución dinámica y depende de múltiples factores, pero definitivamente no está limitada a 150-160 GB.

Tipos de accesos a SSD en Windows 10

Un segundo error común es no hacer entender al lector qué accesos se realizan en el disco si lo está utilizando como sistema. Y aquí nuevamente es importante el enfoque correcto a la evaluación. Intentaré repetir el trabajo habitual de un usuario en el sistema operativo. Para ello, eliminaré algo en la papelera, abriré una docena de archivos en Photoshop, ejecutaré simultáneamente un limpiador de disco, haré una exportación desde Excel, abriendo previamente varias hojas de cálculo y continuaré escribiendo este texto. Falta la instalación paralela de actualizaciones, pero no importa, iniciaré las actualizaciones de Steam.

Después de casi 10 minutos de trabajo, más del 90% de los accesos estuvieron relacionados con la lectura de archivos en bloques de 4K, y casi la mitad de las escrituras en bloque similar. Cabe señalar que el archivo de paginación en el entorno de Windows estaba a criterio del sistema. En general, la imagen muestra que lo que es importante para el funcionamiento no es tanto la velocidad, sino el tiempo de respuesta en operaciones de bloques pequeños. Y el volumen de estas operaciones no es tan grande. Naturalmente, vale la pena considerar la adquisición de un SSD rápido para juegos (la carga de los juegos en sí y la velocidad de escritura de actualizaciones también son importantes). Y como otra observación, es agradable obtener también una alta velocidad de lectura/escritura lineal, cuando se trata de copias o escrituras frecuentes de datos.

Conclusiones

Kingston KC2500 es una continuación de la popular serie KC2000, con memoria acelerada y firmware adaptado para ordenadores de escritorio. Las mejoras afectan tanto a la velocidad de lectura como a la de escritura. Se ha revisado el enfoque del caché SLC, que ahora tiene más grados de libertad y se ajusta a diferentes escenarios. Como bonus, Kingston sigue ofreciendo a los compradores una garantía de 5 años, así como soporte con cifrado XTS-AES de 256 bits.