Обзор и тестирование SSD-накопителя Kingston SKC600/1024G объемом 1 Тбайт30.05.2020 09:07

Оглавление

Вступление

Позвольте представить героя нашего обзора: твердотельный накопитель (SSD) Kingston SKC600/1024G емкостью 1 Тбайт с интерфейсом SATA 6 Гбит/с. Конечно, интерфейс NVMe PCIe более мощный и перспективный, чем добрый старый SATA, но коль есть потребность в накопителях SATA, то, значит, и они тоже выпускаются! Таков закон рынка, ничего не поделаешь.

И, разумеется, очень интересно посмотреть, что еще можно «выжать» на сегодня из интерфейса SATA?

В серию накопителей Kingston KC600 входят четыре накопителя с емкостью 256, 512, 1024 и 2048 Гбайт. К нам на тестирование попал почти самый «старший» из этих четырех братьев — объемом 1024 Гбайт.

Технические характеристики и технологические особенности Kingston SKC600

Под единицей измерения «гигабайт» подразумевается принятая у производителей накопителей величина в 10 в 9-ой степени байт (1 000 000 000 байт). Но Windows в своих «честных» гигабайтах видит героя обзора как накопитель емкостью 953.9 Гбайт.

Цена в российской рознице в настоящий момент может сильно меняться в зависимости от курсов валют и от общей ситуации; в связи с чем указанные в таблице значения просьба воспринимать лишь как приблизительный ориентир.

По характеристикам в этой таблице легко заметить, что, в отличие от накопителей PCIe NVMe, скорость работы накопителей SATA почти не зависит от объема (за исключением самого «младшего»). Это связано с тем, что скорость обмена данными с компьютером «упирается» в потолок интерфейса и слабо зависит от скорости работы внутренних компонентов модели. В этом есть свои «плюсы» и «минусы», и эта тема еще не раз будет всплывать по ходу обзора.

Теперь — буквально пару слов о примененном контроллере SM2259. Этот контроллер выпускается компанией Silicon Motion уже несколько лет и успел себя хорошо зарекомендовать в своем классе. Контроллер SM2259 четырехканальный (это не рекорд, но для SATA очень хорошо), поддерживает аппаратное шифрование, контроль ошибок, работу с ОЗУ и все прочие необходимые современные функции.

Официальная страница накопителей SSD серии Kingston KC600 (SKC600) — здесь.

Упаковка, комплектация и дизайн

Накопитель пришел к нам в простой упаковке-блистере эконом-класса. Впрочем, дорогая упаковка и не нужна:

На обратной стороне коробки присутствует краткая юридическая информация на разных языках, кое-где обнаруживаются буквы русского алфавита:

Более-менее подробной технической информации здесь нет, но будем считать, что потенциальный потребитель перед покупкой заглянул на официальный сайт Kingston и сделал осознанный выбор.

Далее — извлекаем из коробки сам накопитель:

Модель оформлена в традиционном стиле компании Kingston, знакомом нам уже много лет. Толщина накопителя — 7 мм, что соответствует стандарту для ноутбуков.

На обратной стороне — обозначение версии SSD, ее принадлежности к серии KC600 и множество номеров не всегда понятного назначения:

Теперь, несмотря на наличие гарантийной пломбы, прикрывающей один из винтов крышки, производим вскрытие накопителя.

Плата накопителя оказалась с двухсторонним расположением элементов. Нельзя назвать это принципиально важным, но распределению тепла и теплоотводу это немного поможет. Этому же поможет и материал корпуса (металл).

Вид платы сверху:

Здесь расположены две микросхемы флеш-памяти TLC производства Micron и микросхема ОЗУ типа DDR3 емкостью 1 Гбайт производства самой Kingston.

Обратная сторона платы:

Тут размещены еще две микросхемы флеш-памяти (под наклейкой) и микросхема контроллера (в центре платы, установлена по диагонали).

Также на обеих сторонах платы расположена разная мелкая обвязка основной начинки. Теперь переходим к тестам.

Тестовый стенд и дополнительное программное обеспечение

Используемый тестовый стенд основан на следующих комплектующих:

• Процессор AMD Ryzen 9 3900X, 3.8 ГГц;
• Материнская плата: ASUS ROG Crosshair VIII Hero (Wi-Fi);
• Оперативная память: 2×8 Гбайт DDR4 Patriot Viper Steel PE000599-PVS416G440C9K;
• Видеокарта: Gigabyte GeForce GT 1030 GV-N1030D5–2GL;
• Блок питания: Cooler Master MasterWatt Lite 500 MPX-5001-ACABW-ES, 500 Ватт;
• Корпус: открытый стенд (для исключения влияния качества корпуса на результаты термоизмерений);
• Операционная система: Windows 10×64 со всеми текущими обновлениями с Windows Update.

Перед проведением тестов производилась перезагрузка системы и выполнялась команда Trim для тестируемого SSD (об исключениях будет упомянуто в тексте). Кроме того, физически отключался интернет.

Если коротко охарактеризовать тестовый стенд, то его производительность более чем достаточна, чтобы не стать «узким горлом» и не влиять на результаты замеров производительности изучаемого накопителя.

При тестировании SSD на систему было установлено дополнительное программное обеспечение: утилита «Kingston SSD Manager» версии 1.1.2.5, скачанная с сайта производителя. Основной экран утилиты выглядит так:

Данная утилита может пригодиться: она позволяет оценить текущее состояние накопителя, а также скачать и установить обновление прошивки. Момент обнаружения утилитой новой прошивки как раз запечатлен на приведенном скриншоте.

Установка новой прошивки прошла очень быстро, за несколько секунд. Замечу, что для тестирования производительности накопителя использовались «старые» версии тестовых утилит с целью сравнения с данными предыдущих тестов SSD.

Тестирование температурных режимов и стабильности

Утилита Crystal Disk Info (8.4.0) показывает, что в установившемся режиме без проведения каких-либо операций температура SSD составляет 30 градусов Цельсия:

Теперь сделаем пару элементарных тестов, которые позволяют предварительно оценить свойства накопителя — на линейное чтение и линейную запись.

Для линейного чтения на накопителе предварительно был записан массив плохо сжимаемой информации (примерно на 20% объема). Это необходимо было для определения реакции системы на чтение памяти с данными и без данных (ячейки в этом случае в SSD помечаются как «пустые»).

Вот что получилось в тесте линейного чтения:

С виду не наблюдается никакой реакции накопителя на прохождение утилитой участков, содержащих данные и без данных. Но данные замера температуры показали, что при прохождении участка с данными температура повышалась до 48 градусов, затем на участке без данных снижалась до 38 градусов, а затем, по окончании теста, постепенно вернулась до 30–32 градусов.

На графике скорости чтения никаких изменений при этом не происходило. Из-за того, что интерфейс для этого накопителя является «узким горлом», он сглаживал все возможные колебания на уровне максимума своей пропускной способности.

Но для теста линейной записи (который является более энергетически напряженным, чем чтение) колебания скорости уже прорывались сквозь интерфейс:

В начале графика идет участок примерно на 7% с быстрой записью. Это результат работы SLC-кэша, который формируется преобразованием из имеющейся TLC-памяти.

Затем кэш оказывается заполненным, и скорость записи слегка падает, пытаясь время от времени восстановиться, но не слишком удачно. В данном случае из-за относительно медленного интерфейса SATA колебания скорости при линейной записи значительно ниже, чем аналогичные колебания у накопителей PCIe NVMe, где скорость быстрого участка и медленного может заметно отличаться.

Иными словами, модели с интерфейсом SATA сильно проигрывают накопителям с PCIe NVMe на «коротких» операциях записи, но их производительность почти не отличается на «длинных» операциях. В последнем случае «узким горлом» становится не скорость интерфейса, а скорость записи во флеш-память. Но для операций чтения это правило не работает: в режиме чтения накопители с интерфейсом PCIe NVMe выигрывают всегда (если не брать во внимание самые «отстойные» из таковых).

Температура накопителя к концу теста линейной записи повысилась намного больше, чем в тесте на чтение, и достигла 60 градусов:

Такая температура не опасна троттлингом, за что в данном случае надо благодарить интерфейс SATA, ограничивающий интенсивность проводимых операций.

Теперь проверим стабильность скоростных характеристик устройства в различных ситуациях его использования. Тестирование проводилось утилитой CrystalDiskMark 3.0.3 для четырех вариантов: «спокойное» состояние (диск записан на 31%), состояние сразу после записи (копирования) высокого объема данных (около 100 Гбайт записи без команды Trim), через час после записи высокого объема данных (снова без принудительной подачи команды Trim), и, наконец, после подачи команды Trim.

Эти тесты позволяют определить, насколько внутренние процессы после записи данных «мешают» работе с новыми данными; происходит ли автоматическая «расчистка» накопителя и насколько успешно она работает.

Тесты выявили хорошую стабильность работы. Изменения производительности находятся в пределах естественной нестабильности показаний от измерения к измерению.

Иными словами, накопитель отработал последствия стрессовой нагрузки быстро и незаметно для пользователя.

Тестирование производительности

Итак, как мы видели в предыдущей главе, тестируемый накопитель в режиме записи предлагает два режима работы: «быстрый» (без переполнения кэша) и «медленный» (точнее — слегка замедленный), когда кэш переполняется. Сразу скажу, что тестирование производительности полностью проводилось в «быстром» режиме.

Чтобы при тестировании чтения накопитель показывал реальную скорость (а не скорость чтения «пустых» данных), SSD тестировался заполненным на 20–60% плохо сжимаемыми данными. А для гарантированного обеспечения «быстрого» режима перед каждым тестом проводилась перезагрузка, подача команд оптимизации и Trim, после чего обеспечивалось еще несколько минут покоя.

Anvil’s Storage Utilities 1.1.0

Для разминки начнем с данного теста.

Далее — тесты еще несколькими популярными утилитами и их разными версиями.

CrystalDiskMark 6.0.2

CrystalDiskMark 7.0.0

Atto 4.00.0f2

AS SSD 1.7.4739.38088

Futuremark PCMark 7

Сначала комментарий. Данный тест — один из немногих, в которых есть смысл сравнивать производительность моделей SATA с накопителями PCIe NVMe. Это связано с тем, что тест проводит имитацию действий пользователя при работе за компьютером — без «гонки на скорость».

Первый результат — общий итог в баллах; остальные результаты, кроме первого — в мегабайтах в секунду.

Хотя результат тестируемого SSD Kingston SKC600/1024G и ниже, чем у большинства конкурентов из стана PCIe NVMe, проигрыш невелик, а пару накопителей PCIe NVMe наш герой даже смог победить!

Причина здесь в том, что этот тест добавляет виртуально еще одно «узкое горло» — действия пользователя, который при реальной работе не может мгновенно обрабатывать события, произошедшие на компьютере.

Запись файлов с одновременным удалением

Такая нагрузка (запись одной информации с одновременным удалением другой) — характерна для серверных применений, когда разные процессы (или разные пользователи) могут одновременно выполнять операции записи, чтения и удаления.

Причем операция удаления для накопителей SSD, в отличие от традиционных HDD, очень непроста. В жестких дисках саму информацию удалять не надо — достаточно пометить, что она удалена. А магнитные ячейки потом, при поступлении новой информации, можно перезаписать как угодно: вместо нулей записать единицы, или наоборот.

В SSD так сделать нельзя, там запись «однонаправленная». Перед записью новой информации ячейки надо обязательно очистить от старой. А это — дополнительная «работа» для накопителя, который одновременно занят еще записью и чтением.

Методика проверки такова. Заполняем диск плохо сжимаемыми данными примерно на 40%. После чего запускаем копирование большого объема файлов (около 200 Гбайт) и затем прямо во время копирования удаляем с накопителя такую же по объему часть ранее записанных файлов (тоже около 200 Гбайт).

Удаление делаем «по-честному», а не перемещением файлов в «Корзину» (что удалением в физическом смысле не является). Затем делаем скриншот графика копирования, вот он:

Удаление массива файлов было произведено в тот момент, когда было выполнено около 20% копирования.

График получился слегка изрезанным, но главное: в момент удаления массива файлов на графике ничего существенно не изменилось. Накопитель продолжил копирование, как будто ничего не произошло.

Из этого не следует, что удаление не создало никакой дополнительной нагрузки. Просто из-за медлительности интерфейса эта внутренняя нагрузка прошла незаметной на фоне основного внешнего процесса.

Попробуем провести более тонкий эксперимент: произведем удаление файлов во время теста на линейное чтение:

В момент удаления (при 20% чтения) ничего не произошло, но чуть позже (примерно при 22% чтения) появился небольшой пик, направленный вниз. Явление устойчиво, при повторах пик тоже появлялся. Это и есть реакция накопителя на удаление файлов, когда он вынужден отвлечься на дополнительную работу.

Аналогичные явления наблюдаются и в моделях с интерфейсом PCIe NVMe, но там они более заметны. В данном случае снова сыграл свою роль замедленный интерфейс SATA. Здесь он добавил системе стабильности, но сделал это ценой быстродействия.

Копирование файлов большого объема

В большинстве предыдущих тестов мы проверяли работу накопителя в «быстром» режиме (когда объема кэша хватает для выполнения тестовых операций). А теперь проверим работу при выходе за пределы этого режима, для чего будем использовать копирование файлов в большом объеме.

Под «большим объемом» копируемых файлов в данном случае понимаем такой объем, который гарантированно «забьет» SLC-кэш накопителя. И, соответственно, в данном случае интересно будет понаблюдать за поведением устройства в этот момент. Данный эксперимент аналогичен описанному выше эксперименту с удалением файлов во время копирования, но только без удаления.

Этот опыт проведем над накопителем для двух значений заполнения информацией: на 20% (когда на нем присутствуют только сами копируемые файлы) и на 80% (когда добавлен еще всякий файловый «мусор» просто для занятия места). В последнем случае объем дополнительного «мусора» рассчитан так, чтобы к моменту окончания копирования на накопителе осталось не более 1 Гбайт свободного места. Объем копируемых файлов в обоих случаях — одинаковый (около 200 Гбайт).

Какой-то бурной реакции в момент выхода за пределы SLC-кэша ожидать не следует, поскольку скорость записи при этом снижается всего на 14–15% (вспомним график линейной записи в начале обзора). Но интересно, будет ли вообще какая-то реакция?!

График копирования объема около 200 Гбайт при 20% занятости:

График получился ровным, лишь с небольшими зазубринами. Факт выхода за пределы SLC-кэша никак на характере графика не отразился.

Теперь взглянем на копирование того же объема файлов, но при занятости диска в 80%:

На этом графике видно, что средняя скорость копирования ближе к концу объема диска немного замедлилась, и увеличился размах ее колебаний. Работа в ограниченном пространстве вызвала у накопителя затруднения. Но в целом каких-то существенных неприятностей нет.

В итоге продолжительность копирования в этих двух случаях отличалась не сильно. При занятости в 20% продолжительность копирования составила 16 мин. 46 с, а при занятости 80% — 17 мин. 03 с. Таким образом, при «одноразовом» копировании файлов даже большого объема процент занятости диска принципиального значения иметь не будет.

Заключение

Протестированный SSD Kingston SKC600/1024G показал себя в высшей степени позитивно в своем классе. Это один из редких случаев, когда придраться просто не к чему. Но оговорка «в своем классе» — очень важна для данной линейки компании.

Если в среде добрых старых «обычных» жестких дисков (HDD) интерфейс SATA будет жить еще очень долго, поскольку более скоростной интерфейс им просто не нужен, то в сфере твердотельных накопителей (SSD) переход на интерфейс PCIe NVMe идет активно и близок к завершению. На сегодняшний день во всех новых материнских платах есть разъемы стандарта M.2 с поддержкой интерфейса PCIe NVMe.

Кроме того, надо понимать, что многие позитивные качества изученной модели (высокая стабильность, слабый нагрев) обусловлены медленным по современным меркам интерфейсом SATA. Тем не менее, поскольку потребность в SSD с интерфейсом SATA все-таки сохраняется, то и спросом такие диски пользуются.

Окончательный вердикт будет таким: если у потребителя есть возможность установить в систему SSD с интерфейсом PCIe NVMe, то лучше именно его и установить. Если же нужно установить накопитель с интерфейсом SATA, то рассмотренная модель будет хорошим выбором, хотя и не дешевым. Впрочем, как уже упоминалось, вопрос о цене сейчас очень «скользкий» и ситуация может меняться быстро и в любую сторону.

Выражаем благодарность:

• Компании Kingston за предоставленный на тестирование SSD-накопитель Kingston SKC600/1024G 1 ТБ.

Полный текст статьи читайте на overclockers.ru