🥇Bez nedostatkov: testujeme najvýkonnejší SSD Kingston KC2500

Rýchly rozvoj technológií ovládačov SSD a NAND pamäte núti výrobcov držať krok s pokrokom. Preto spoločnosť Kingston oznámila uvedenie nového SSD KC2500 s rýchlosťou čítania až 3,5 GB/s a zápisu až 2,9 GB/s.

Novinky sú k dispozícii v štyroch veľkostiach od 250 GB do 2 TB a všetky sú vyrobené v formáte M.2 2280, vybavené rozhraním PCI Express 3.0 x4 s protokolom NVMe 1.3 a podporujú end-to-end ochranu dát s použitím 256-bitového hardvérového šifrovania AES. Šifrovanie je aplikovateľné v podnikovej sfére, berúc do úvahy podporu TCG Opal 2.0 a Microsoft eDrive. Rýchlostné charakteristiky závisia od veľkosti SSD:

250 GB – čítanie až 3500 MB/s, zápis až 1200 MB/s;
500 GB – čítanie až 3500 MB/s, zápis až 2900 MB/s;
1 TB – čítanie až 3500 MB/s, zápis až 2900 MB/s;
2 TB – čítanie až 3500 MB/s, zápis až 2900 MB/s.

Vyhlásená záruka je 5 rokov.

Jadrom akéhokoľvek NVMe úložiska je ovládač a Kingston pokračuje v použití dobre známeho procesora Silicon Motion SM2262ENG. Samozrejme, sú zapojené všetky 8 dostupných kanálov ovládača. Hlavným rozdielom oproti KC2000 je vylepšený firmware, ktorý umožňuje využiť všetky rezervy NAND pamäte. A, čo je zvlášť dôležité, pretaktované čipy NAND pamäte.

V balení sa nachádza samotný SSD KC 2500 a kľúč na aktiváciu nástroja Acronis True Image HD. S jeho pomocou bude jednoduchšie migrovať na nové úložisko a vytvoriť obraz svojho starého disku. Úložisko je navrhnuté v bežnom formáte M.2 2280 a vhodné na inštaláciu do PC a notebookov. Štandardné formátovanie v prostredí Windows ponecháva používateľovi 931 gigabajtov voľného priestoru. Schéma usporiadania NAND pamäte je obojstranná a SSD umožňuje inštaláciu dodatočného chladenia, no ako sa ukáže neskôr, to nie je povinnou podmienkou.

Metodika testovania

Topológia SSD diskov zahŕňa použitie vyrovnávacieho pamäťového úložiska na čítanie a zápis, ako aj viaceré vlákna. Veľkosť DRAM cache je zvyčajne buď statická, alebo dynamická. V moderných typických SSD s ovládačmi Silicon Motion sa často inštaluje 'inteligentná' dynamická DRAM cache, ktorú spravuje firmware. V ovládači a firme sa skrýva hlavná inteligencia. Čím lepšie a progresívnejšie je využívaný ovládač a čo je adaptívnejší firmware pre rôzne scenáre použitia, tým rýchlejšie SSD funguje pri podmienke, že disponuje rýchlou NAND pamäťou.

Testovacia platforma obsahovala Intel platformu s matičnou doskou ASUS ROG Maximus XI Hero (Wi-Fi), procesorom Intel Core i7 9900K, grafickou kartou ASUS Radeon RX 5700, 16 GB pamäte DDR4-4000 a operačným systémom Windows 10 X64 (build 19041).

Výsledky testovania

AS SSD Benchmark

Testovanie prebiehalo s objemom 10 GB;
Test sekvenčného čítania/zápisu;
Test náhodného čítania/zápisu s blokmi 4 kB;
Test náhodného čítania/zápisu blokov 4 kB (Hĺbka fronty 64);
Test merania času prístupu čítania/zápisu;
Konečný výsledok v podmienených jednotkách;
Copy Benchmark hodnotí rýchlosť a dobu potrebnú na kopírovanie rôznych skupín súborov (ISO obraz, zložka s programami, zložka s hrami).

CrystalDiskMark

Testovanie prebiehalo s 5 opakovaniami, z ktorých každé malo objem 16 GB a 1 GB.
Sekvenčné čítanie/zápis s hĺbkou 8.
Sekvenčné čítanie/zápis s hĺbkou 1.
Náhodné čítanie/zápis blokmi po 4 kB s hĺbkou 32 a 16 vlákien.
Náhodné čítanie/zápis blokmi po 4 kB s hĺbkou 1.

HD Tune Pro 5.75

Článková rýchlosť čítania a zápisu blokmi 64 kB.
Časy prístupu.
Rozšírené testy čítania a zápisu
Testy výkonu s rôznymi veľkosťami blokov, ako aj skutočná rýchlosť na 16 GB súbore.

PCMark 10 Storage

Rýchly test disku systému: krátky test, ktorý simuluje ľahké zaťaženie úložného systému. Používajú sa testovacie sady, ktoré napodobňujú reálne činnosti systému a programov s diskem;
Data Drive Benchmark: opakuje zaťaženie úložného systému vo forme testovacích sád pre NAS, (uchovávanie a využívanie súborov rôzneho typu).

Zohriatie pri sekvenčnom zápise

Štandardný postup zápisu na SSD KC2500 umožňuje zhodnotiť teplotu zariadenia bez aktívneho chladenia. Asi by vás neprekvapilo, ak by sme vám povedali, že prehriatie výkonných SSD je kľúčovým problémom. Inžinieri sa snažia tomuto problému vyhnúť a nedovoliť, aby sa SSD dostali do kritických režimov. Najjednoduchší prístup predpokladá inštaláciu chladiča (zvyčajne sa dokupuje osobitne, alebo sa využíva chladenie z hlavnej dosky), alebo sa zavádza režim prechádzania zápisových front na uvoľnenie ovládača. V takom prípade sa znižuje výkon, ale SSD sa neprehreje. Taký istý princíp funguje aj pri procesoroch, keď pri nadmerných teplotách prestávajú taktovať. Avšak v prípade procesora nie sú tieto prestoje pre používateľa tak nápadné ako pri SSD. Keď sa SSD prehreje nad teplotu stanovenú konštruktérmi, môže prichádzať k prekomerným prerušeniam, čo spôsobuje "zamŕzanie" operačného systému. Našťastie je firmware v Kingston KC2500 prispôsobený tak, aby sa počas zápisu ovládač mohol odpočívať v čase vyčerpania DRAM cache. Pri každej úlohe zápisu sa najprv dokončí buffer, prebieha uvoľnenie ovládača, a potom sa údaje opäť dostanú do bufferu a zápis pokračuje pôvodnou rýchlosťou bez dlhého zastavenia. Teplota 72 °C je blízka kritickej, ale samotný test prebiehal za nepriaznivých podmienok: SSD bol umiestnený v blízkosti grafickej karty a nemal pasívne chladenie na hlavnej doske. Inštalácia chladiča, ktorý je dodávaný s hlavnou doskou, umožnila znížiť teplotu na 53-55 °C. Samolepka SSD nebola odstránená a ako tepelne vodivý materiál sa použila termopáska hlavnej dosky. Navyše, veľkosť chladiča ASUS ROG Maximus XI Hero nie je veľká, a preto má len strednú účinnosť pri odvádzanie tepla. Treba zohľadniť, že ak by ste Kingston KC2500 presunuli na samostatnú PCIe adaptér a doplnili ho o chladič, o teplotných podmienkach by sa dalo úplne zabudnúť.

Dynamická cache

Tradične akýkoľvek prehľad úložiska obsahuje test na zaplnenie DRAM cache s následným vyhlásením jeho veľkosti, ale to je v podstate nesprávne tvrdenie. Model Kingston KC2500 Rýchle vyrovnávacie pamäte sa dynamicky prideľujú nielen percentuálne z voľného miesta, ale aj na základe typu zapisovaných dát.

Pre príklad sa pokúsime zaplniť celý disk súborom s náhodnými dátami. Tento súbor obsahuje kompresibilné a nekompresibilné dáta rôznymi blokmi. Teoreticky by mala rýchla vyrovnávacia pamäť stačiť na 100-200 GB, ako vidíte, výsledok je iný. Významný pokles lineárneho zapisovania sa objavil len pri značke 400+ GB, čo naznačuje zložitý algoritmus správy zápisu firmvérom. V tomto stupni je jasné, kam boli vložené človekohodiny pri vytváraní KC2500. Takže SLC-cache na úložisku KC2500 skutočne disponuje dynamickým rozdelením a závisí od mnohých faktorov, ale určite nie je obmedzené na 150-160 GB.

Typy prístupov k SSD v systéme Windows 10

Druhá bežná chyba, nedať čitateľovi pocit, aké prístupy idú na disk, ak ho používate ako systémový. A opäť je tu dôležitý správny prístup k hodnoteniu. Pokúsim sa opakovať bežnú prácu v operačnom systéme používateľom. Na to niečo vymažeme do koša, otvoríme desiatku súborov v Photoshope, súčasne spustíme vyčistenie disku, urobíme export z Excelu, predtým otvoríme niekoľko tabuliek a budeme pokračovať v písaní tohto textu. Chýba mi paralelné inštalovanie aktualizácií, no nič, spustíme aktualizácie zo Steamu.

Za takmer 10 minút práce bolo viac ako 90 % prístupov spojených s čítaním súborov blokmi 4K a takmer polovica zápisov takými istými blokmi. Upozorňujem, že stránkovací súbor v prostredí Windows bol na uváženie systému. Celkový obraz ukazuje, že pre prácu nie je dôležitá rýchlosť, ale skôr doba odozvy pri jemne blokových operáciách. A objem týchto operácií nie je tak veľký. Samozrejme, stojí za úvahu zakúpenie rýchleho SSD na hry (načítanie samotných hier a rýchlosť zápisu aktualizácií sú taktiež dôležité). A ako ešte jednu poznámku, je príjemné dosahovať vysokú rýchlosť lineárneho čítania/zápisu, keď ide o časté kopírovanie alebo zapisovanie dát.

Zhrnutie

Kingston KC2500 – je pokračovaním populárnej série KC2000, ktorá využíva urýchlenú pamäť s firmvérom prispôsobeným pre stolné počítače. Vylepšenia sa týkajú ako rýchlosti čítania, tak aj zápisu. Bol prehodnotený prístup k SLC cache, ktorý ponúka väčšiu flexibilitu a prispôsobenie pre rôzne scenáre. Ako bonus Kingston aj naďalej ponúka zákazníkom 5-ročnú záruku a podporu 256-bitového XTS-AES šifrovania.