Kingston KC1000 NVMe SSD – мастер спринтов12.09.2017 23:37

У каждой технологии есть свой звёздный час: момент, когда она, словно ураган, стирает предыдущие достижения. Очень долгое время в наших компьютерах самой медленной частью была система хранения данных.

От магнитных блинов мы избавились, создав SSD. От непредназначенных для таких накопителей интерфейсов — совсем недавно, с появлением PCI-Express подключения и набора команд NVMe. Теперь-то нас ничего не держит. Проверим?

Чемпион

Отдуваться за мир высокоскоростных накопителей будет Kingston KC1000 NVMe PCIe SSD 480GB. Несмотря на его космические характеристики, диск предназначен для «домашнего» использования. Для рабочих станций тоже сгодится, но не под базы данных и всё такое. Игры, обработка фото, работа с видео — эт его стихия, да.

Внешнее исполнение накопителя стандартно для форм-фактора M.2 2280. Габариты, как следует из маркировки, составляют 80×22×3,5 мм, масса — всего 10 грамм. Не то что бы самые важные характеристики SSD, но мало ли кому-то это действительно необходимо знать?

Пламенное сердце и горячий норов

Аппаратная начинка включает в себя контроллер Phison PS5007-E7 (на картинке он, увы, с другой стороны, под наклейкой) и микросхемы памяти MLC 2D NAND от Toshiba (TH58TF96DFLBA8C), выполненные по 15-нм технологии и размещённых по обе стороны печатной платы.

Первые публикации о разработке PS5007-E7 можно было встретить еще пару лет назад, но фактическое производство и поставки сборщикам начались только в конце прошлого года. За это время Phison«овцы допилили прошивку и оптимизировали её под работу со стандартным NVMe-драйвером от Microsoft, но не сказать, что сделали идеальной. Работать ещё есть над чем, и мы наверняка увидим свежие прошивки с полировкой всяких трудноуловимых багов, вроде падения скорости при записи блоков более 2 Мб размером в одном случае из 100.

Отдельно стоит отметить, что установленный в KC1000 контроллер легко превышает паспортные характеристики. На официальном сайте Phison максимально возможная скорость записи данных связки MLC NAND и контроллера PS5007-E7 составляет не более 1300 Мбайт/с. На сайте Kingston для KC1000 NVMe PCIe SSD заявлена скорость уже в 1600 Мбайт/с, реальная же в ряде случаев — ещё выше.

Обычные M.2 накопители рядом с этим монстром кажутся тоненькими и пустыми: ни чипов со второй стороны, ни мощной обвязки.

Комплектация

KC1000 встречается в двух вариантах поставки: базовой (просто накопитель) и расширенной — с переходником под классический PCI-Express. Так что даже если у вас на материнской плате нет хипстерского M.2 разъёма, или жадный вендор распаял в нём только SATA-шину — не беда, высокие скорости не пройдут мимо вас.

И скобочка для задней панели ультракомпактных корпусов в придачу!

Учитывая розничную стоимость такого адаптера и смешную разницу в цене между комплектациями (порядка $10) — вдвойне приятно, что в Kingston позаботились о пользователях.

Жизненные показатели

Продиагностировать диск, узнать о его состоянии и обновить прошивку контроллера можно с помощью фирменной утилиты Kingston SSD Manager. Одним из самых важных показателей для стабильной работы накопителя является его рабочая температура — при достижении 75 °C быстродействие может заметно снизиться, но об этом — чуть позже.

Тестовый стенд

Для тестирования была использована следующая конфигурации:

• Процессор: AMD Ryzen 7 1800X (8 ядер @ 3.8GHz, 16MB кеш-памяти);
• Кулер: Cooler Master 212 Hyper LED
• Материнская плата: ASUS Prime B350-Plus;
• Оперативная память: HyperX Savage [HX428C14SB2K4/32] 4×8 ГБ;
• Видеоадаптер: Palit GeForce GTX 1080 Ti JetStream;
• Корпус: Cooler Master MasterCase 6*;
• Блок питания: Cooler Master MasterWatt 700 Lite*;
• Операционная система: Microsoft Windows 10 64-bit.

* — Да, у Cooler Master такой странный нейминг кастомизуемой линейки. Звучит странно, выглядит ещё страннее, но железки ок. ;)

Системные требования

Внимание! Kingston KC1000 имеет интерфейс подключения M.2 PCI-Express 3.0×4, и использует протокол NVMe.

Последний разрабатывался с нуля специально для достижения низких задержек и обеспечение параллельного доступа к твердотельным накопителям. Он учитывает явный параллелизм современных платформ и умеет работать с многоядерными процессорами «из коробки». Главное преимущество NVMe перед классическим протоколом AHCI — механизм работы с очередями и прерываниями сигналов.

Классические AHCI-устройства поддерживают всего одну (1) очередь, при этом в ней может находиться не больше 32 команд. NVMe поддерживает 65536 очередей с глубиной 65536 каждая. Во сколько раз он более «многопоточный» можете посчитать сами :)

Сам же набор команд NVMe существенно упрощён в сравнении с ATA и SCSI: первым делом избавились от бесполезных с точки зрения SSD инструкций, заточенных на работу с HDD. Это позволило сильно упростить логику и ещё больше увеличить скорость обмена данными между устройством и системной платой.

На вашей материнской плате должен быть распаян M.2 с ключами B&M или только M, так как именно с ключом М выходят NVMe-накопители. У Kingston KC1000 нет поддержки SATA-инструкций, и в разъём M.2 с ключом B вставить не получится.

О совместимости с железом и ПО

Для работы на полной скорости диск требует PCI Express 3.0 — поддержка такового появилась в процессорах Intel начиная с сокета 2011–3 и 1155. У AMD — начиная с чипсета 990FX, но это старая линейка процессоров, рассматривать которую смысла особого нет. На Ryzen«ах всё заведётся как надо.

В плане операционных систем требования простые: Windows от 8.1, Linux с ядром 3.1 или новее, MacOS High Sierra (10.13). Поддержка FreeBSD пока под вопросом: драйверы по качеству так себе. Впрочем, рабочих станций под FreeBSD не так много, а на основных операционках всё уже хорошо.

Условия испытания

Монтирование накопителей производилось в качестве системных дисков с последующей установкой ОС Microsoft Windows 10 64-bit и обновлением всех драйверов до актуальных версий. На время тестов отключались файл подкачки и режим гибернации.

Измерения производительности проводились следующими утилитами и методами:

• ATTO Disk Benchmark v2.46;
• AS SSD Benchmark 1.7.4739.38088;
• CrystalDiskMark 5.2.2;
• PCMark 8;
• копирование набора файлов различных объемов.

Бенчмарки

Методика тестирования проста: делаем бенчмарки, даём диску остыть до температуры окружающей среды, повторяем прогон. Далее 2–3–4 запусками пытаемся проследить влияние последовательных нагрузок. Сравниваем результаты, делаем выводы.

Скорость и стабильность работы

У всех высокопроизводительных M.2 дисков есть одна проблема: нагрев. Во-первых, мощные контроллеры сами по себе греются неслабо, во-вторых, расположение разъёмов на материнских платах заставляет усомниться в адекватности инженеров, придумавших эту фичу:

Сборщики начудили с ориентацией наклейки. Бывает. :)

Нет, безусловно, это компактное и интересное решение, отлично подойдёт для всяких тонких и стройных девайсов, но что делать с вот такими высокопроизводительными монстрами, как KC1000?

Запирать диск между горячей видеокартой и не менее горячим процессором, и оставлять без обдува? И ведь радиатор на одной из сторон не будет суперэффективен: особых воздушных потоков в этом пространстве нет, даже если системный кулер специально развернуть для обдува диска — он будет в «мёртвой зоне» у самого основания. И ладно один диск, в премиум-сегменте таких разъёмов на материнской плате бывает несколько. Что делать со вторым и третьим слотами, которые будут перекрыты системой охлаждения видеокарт — вообще загадка. Разве что ставить туда ёмкие и сравнительно медленные накопители с M.2 SATA-интерфейсом, которые не так чувствительны к нагреву.

В случае с KC1000, увы, охлаждение — это краеугольный камень всех результатов. Успевает ваш компьютер сдувать лишнее тепло — отлично. Нет… Ну, диск всё равно покажет впечатляющие результаты, но до максимальных им будет далеко. Поэтому правильная ориентация системы охлаждения, дополнительные радиаторы и «вытяжка» горячего воздуха — мастхэв!

Субъективные ощущения

Мелкие файлы (до 2 Гбайт) диск копирует моментально. Просто в одно мгновение. Ярлык дольше создавать. В реальных задачах при повседневном использовании пользователь может рассчитывать на скорость копирования порядка 800 Мбайт/с — это просто потрясающая цифра для домашнего SSD. 200 Гб библиотеки Steam с кучей разноплановых файлов дублировалось порядка 4 минут.

Согласно отчёту утилиты AIDA64, пиковая скорость работы при копировании пары десятков ГБ держится на уровне ~ 1700 Мбайт/с, а вот дальше уже не всё так гладко. Проблемы начинаются при копировании огромного числа мелких данных. Набор из 40 Гб документов, записываемый и удаляемый по кругу, за 6 минут ощутимо нагревает диск. Выделенный под обдув материнской платы вентилятор справляется, но если бы его не было…

Ради чистоты эксперимента повторяем бенчмарк без охлаждения. Средняя скорость просела до 540 Мбайт/с. Сам факт троттлинга отрицать сложно, но вот современные SSD, подключенные по интерфейсу SATA 6 Гбит/с даже такие результаты выдают только в синтетических бенчмарках. Что уже внушает уважение. И вообще, вас же не смущает трёхэтажная система охлаждения на флагманской видеокарте и полкило меди на процессоре. Чем суперскоростной накопитель хуже? Он тоже хочет быстро работать.

Точные измерения

Тестирование в CrystalDiskMark позволило не только достигнуть указанных производителем скоростных характеристик, но и местами их превзойти.

ATTO Disk Benchmark выжимает вообще все возможные соки из контроллера и памяти. Безумные 2200–2300 Мбайт/с скорости последовательной записи и 2900–3000 Мбайт/с последовательного чтения. Но ATTO, к сожалению, показывает работу в идеальном случае — когда система знает, что у неё SSD и грузит диск на все 100%. Реальность, всё же, ближе к показаниям других бенчмарков.

Тест в AS SSD Benchmark расставил всё на свои места. Вот такие характеристики можно ожидать от новинки Kingston в реальных задачах:

Среднее время отклика дисковой подсистемы составило от 0,036 до 0,038 мс. Немного отличаются от заявленных измеренные IOPS, (среднее по тестам — 290К чтение / 190К запись). Впрочем, и такие цифры впечатляют. Сразу видна разница между накопителями на новом интерфейсе NVMe 1.2 с контроллером Phison PS5007-E7 и дисками прошлого года.

PCMark 8

PCMark хоть тест и немолодой, но обстоятельный. По его методике тестирования накопитель набирает вполне приличный результат для «средних нагрузок по больнице»

Копирование файлов внутри ОС

В качестве «жизненного» бенчмарка возьмём простой набор файлов. 20 ГБ «пользовательских данных»: половину под мультимедиа, 30% под набор мелочёвки (Office, PDF, мелкие текстовые документы), остальное — один большой архив. Пусть будет бэкапом.

С получившимся 20-гигабайтным массивом наш KC1000 NVMe PCIe SSD 480GB управился за 15 секунд. Сказать, что это «быстро» — всё равно что назвать «Битлов» неплохой инди-рок группой. После этого копирование того же объёма данных на обычный SATA-HDD очень быстро отрезвляет. Начинаешь понимать, насколько медленные по нынешним меркам «классические» диски.

Баланс характеристик и цена вопроса

Опыт общения с SSD Kingston KC1000 сложно передать словами. Сперва вы удивляетесь, затем долго хвастаетесь знакомым (а они не понимают, от чего у вас горят глаза и куда смотреть на скриншотах), а затем… Затем самое сложное. Вам начинает хотеться, чтобы всё и везде работало также быстро, как ваш компьютер. И вот тут начинаются проблемы…

Достоинства

• Безумные линейные скорости чтения и записи;
• Нативная работа с NVMe-драйвером Windows и установка без танцев с бубном, флешкой и драйверами;
• Вполне адекватная для таких скоростей стоимость, по сути и скоростям, конкуренты — серверные накопители, а не десктопные диски. А там совсем другие цены.

Недостатки

• Накопителю нужно хорошее охлаждение для длительной работы на максимальных скоростях;
• Энергопотребление делает его нежелательным гостем в ноутбуках и суперкомпактных ПК, собранных «впритык» по мощности БП;

В сумме

KC1000 — безумно быстрый накопитель. Однажды поработав на таких скоростях, начинаешь воспринимать работу с другими накопителями, как путешествие во времени. Год этак в 2004, с релизом Half-Life 2 и долларом по 27.

Если рассматривать сугубо домашние и базовые рабочие задачи, стезя KC1000 — работа с большими объёмами данных. Программисты, работающие со сборкой софта или огромными БД будут в восторге. Видеоредакторы — тоже, даже если проект целиком не помещается в оперативку, его можно будет оперативно подгружать с жёсткого диска и не страдать от многосекундных загрузок. В меньшей мере пользу ощутят фотографы и игроки — тут куда чаще мы сталкиваемся с ограничениями вычислительной мощности, чем с постоянным кешированием ресурсов с диска.

С правильно подобранным корпусом и охлаждением диск будет радовать вас каждый день. Реально ощутимых просадок можно добиться, только если постоянно оперировать огромными массивами данных, сравнимыми с полным объёмом SSD. А это, как мы уже говорили, не совсем его класс задач — для этого есть серверные накопители.

Благо обеспечить достойное существование нынче не сложно: у большинства флагманских материнских плат в комплекте идут радиаторы для самостоятельной наклейки на M.2 накопитель.

Где купить?

Самое страшное в таком вопросе — цена. За версию на 480 ГБ отдать придётся в районе 19 000 рублей. Впрочем, за такие-то скорости работы и заплатить не жалко. Варианты на 240 Гб уже дешевле: 11 000 рублей. Купить диск можно уже сейчас, продажи в России уже стартовала.

P.S.: Использование этого накопителя делает вас нетерпимым к чужим компьютерам. Всё, на чём вы будете работать после KC1000 будет вызывать ощущение релятивистского замедления времени.

P.P. S.: А ещё до конца сентября в DNS действует скидка в 1000 рублей на клавиатуру HyperX Alloy FPS. И, да, не забудьте подписаться на наш блог, вдруг и на быстрые SSD скидки завезут? ;)

© Geektimes