Тест и обзор: Kingston DC1000M - серверный накопитель TLC

Опубликовано:

img 6290bВ тестах Hardwareluxx чаще всего участвуют продукты для потребительского рынка, но иногда полезно выйти за данные рамки. Мы открываем обзоры накопителей для серверов тестами Kingston DC1000M на 1,92 Тбайт. Посмотрим, как накопитель справится с бенчмарками.

К сожалению, от российского представительства Kingston нам не удалось получить семпл, пришлось воспользоваться своими каналами. Будем надеяться, Kingston улучшит свою работу в России.

В линейке DC1000M от Kingston доступны емкости от 960 Гбайт до 7,68 Тбайт, скорость чтения заявлена более 3.100 Мбайт/с. Как и подобает накопителю корпоративного класса, здесь используется не широко распространенный интерфейс SATA или M.2, а U.2. Поддерживается протокол NVMe, подключение осуществляется по четырем линиям PCIe3.

Kingston DC1000M имеет суффикс M, который указывает на смешанное использование (Mixed), то есть накопитель ориентирован на сценарии с комбинированной нагрузкой чтения и записи. Сама Kingston подчеркивает виртуализацию, облачные сервисы, кэширование web-серверов, стриминг медиа и нагрузки ERP. Kingston также указывает для DC1000M поддержку "горячего подключения", защиты от сбоев питания (PLP) и повышенную надежность.

Впрочем, реклама производителя - это одно, а спецификации - уже другое. Поэтому позвольте перейти к характеристикам Kingston DC1000M. Максимальная скорость записи очень сильно зависит от модели и емкости. У тестируемого SSD мы получили скорость записи почти в два раза больше, чем у "младшей" модели на 960 Гбайт.

Kingston DC1000M -спецификации производителя
Модель Kingston DC1000M (1,92 TB)
Контроллер SiliconMotion SM2270
NAND Kioxia 3D-NAND TLC (64 слоя)
Емкость 960 GB
1,92 TB
3,84 TB
7,68 TB
Последовательная скорость чтения/записи Чтение: 3.100 Мбайт/с
Запись:
1.330 MB/s (960 GB)
2.600 MB/s (1,92 TB)
2.700 MB/s (3,84 TB)
2.800 MB/s (7,68 TB)
Total Bytes Written (TBW) 1 DWPD на 5 лет
1,6 DWPD на 3 года
= от 1,7 PB до 13,5 PB
Энергопотребление От 5,14 Вт до 17,88 Вт
Время наработки на отказ (MTBF) 2 млн. часов
Гарантия Пять лет
Цена от 25 тыс. рублей (960 GB)
Дополнительно PowerLossProtection, HotPlug

Впрочем, принадлежность к корпоративному классу видна по гарантированной нагрузке записи. Срок гарантии составляет пять лет, что вполне типично для накопителя, но нагрузка записи заявлена до 13,5 петабайт (!), что весьма немало для памяти TLC. Из протестированных моделей сравнимыми показателями может похвастаться только Intel Optane SSD 905P (тест), который благодаря памяти 3D XPoint дает превосходные результаты надежности. Полная перезапись емкости накопителя в день на протяжении пяти лет действительно впечатляет.

Подписывайтесь на группы Hardwareluxx ВКонтакте и Facebook, а также на наш канал в Telegram (@hardwareluxxrussia).

Мы рекомендуем ознакомиться с нашим руководством по выбору SSD. Если подбирать SSD для компьютера, то придется разбираться со многими техническими тонкостями: в спецификациях указываются контроллер, интерфейс, тип флэш-памяти, характеристики надежности и многое другое. Поэтому неопытные пользователи могут легко запутаться в подобной информации. В нашем руководстве мы рассмотрим наиболее важные характеристики и отличия, поговорим об актуальных технологиях, интерфейсах и форм-факторах. А также приведем советы экспертов.

Мы подготовили руководство по выбору лучшего SSD за свои деньги на текущий квартал. Оно поможет сориентироваться во всем многообразии накопителей и подобрать самый оптимальный вариант.

Kingston DC1000M в деталях

При внимательном рассмотрении Kingston DC1000M выделяются несколько особенностей. С накопителем всегда знакомишься по упаковке. В нашей тестовой лаборатории были как самые простые коробки, так и массивные упаковки с толстым буферным материалом. Тестовый накопитель, несмотря на высокую цену, упакован в обычную компактную коробку с подвесом. И на первый взгляд ощущение такое, что внутри находится гигантская карта памяти. Впрочем, если взять упаковку в руку, то разница сразу же заметна. SSD весит 160 г, что немало.

Причина веса кроется в том, что корпус изготовлен из качественного анодированного алюминия, в отличие от обычных 2,5" SSD. В результате DC1000M не будет перегреваться даже под интенсивной нагрузкой. Забегая вперед, результаты теста температурного троттлинга нас не удивили. В серверном окружении накопители будут находиться под принудительной вентиляцией, поэтому проблемы вряд ли возникнут.

Мы открыли корпус Kingston DC1000M (с потерей гарантии, конечно). Внутри расположены две PCB, соединенные гибким шлейфом. Можно рассмотреть чипы NAND, контроллер и кэш DRAM. Kingston выбрала NAND типа FB12808UCT1-61, которую мы встречали и на других Kingston SSD. Скорее всего, память произведена Toshiba/Kioxia. Контроллер и часть чипов NAND расположены на нижней стороне нижней PCB, что позволяет отводить тепло от контроллера на корпус с помощью теплопроводящей прокладки. К сожалению, прокладка приклеена, поэтому снять нижнюю плату мы не смогли. SSD использует контроллер SiliconMotion SM2270, который дополнен четырьмя модулями DRAM с обозначением 1910Y6186.00 от Kingston. Подробностей модулей мы найти не смогли.

Контроллер использует 16(!) каналов, что позволяет Kingston DC1000M обеспечивать высокую пропускную способность даже без кэша псевдо-SLC. Скорость записи в наших стрессовых тестах составила 1.700 Мбайт/с, причем она не снижалась даже после пяти минут постоянной записи. Такого поведения ранее мы не встречали ни от одного TLC SSD, разве что похожую картину дал Intel Optane с памятью 3D XPoint. То же самое касается и температурного троттлинга, мы его не обнаружили. После пяти минут непрерывной записи ничего не изменилось. Впрочем, это мы и ожидали, как отмечено выше.

Макс. нагрузка записи

Модель

240 - 280 GB400 - 512 GB800 - 1.024 GB1.500 - < 4.000 GB>= 4.000 GB
Kingston DC1000M
--1,7 PB
3,4 PB - 6,7 PB
13,5 PB
Kioxia Exceria Plus
-200 TB
400 TB800 TB-
Kioxia Exceria
100 TB
200 TB400 TB--
Kioxia Exceria SATA
60 TB
120 TB240 TB--
Gigabyte Aorus RAID SSD 
---4 x 700 TB-
Western Digital WD Blue 3D NAND SATA SSD100 TB
200 TB400 TB500 TB 
600 TB
Corsair Force Series MP600-900 TB
1,8 PB3,6 PB
-
Seagate FireCuda 520 SSD
-
850 TB
1,8 PB
3,6 PB
-
Seagate FireCuda 510 SSD
-
-
1,3 PB
2,6 PB
-
Toshiba RC500
100 TB
200 TB
-
-
-
Intel Optane SSD 905P-8,76PB17,52 PB27,37 PB-
Western Digital WD Black SN750200 TB300 TB
600 TB1,2 PB
-
Samsung SSD 970 EVO Plus-300 TB
600 TB
1,2 PB
-
Samsung SSD 860 EVO150 TB
300 TB
600 TB
1,2 PB
2,4 PB
Samsung 970 PRO
-600 TB
1,2 PB
--
Corsair MP510400 TB
800 TB
1,7 PB
3,12 PB
-

Накопитель Kingston DC1000M показывает отличные результаты по расчетной нагрузке записи. Впрочем, от корпоративного SSD с фокусом на базы данных и виртуализацию другого мы не ожидали. Разве что Intel Optane 905P остается здесь рекордсменом.


После проблем, выявленных в ходе тестов Western Digital WD Blue 3D NAND на чипсете AMD X570, мы сменили материнскую плату. Теперь наша тестовая конфигурация опирается на материнскую плату ASUS ROG Strix B550-E Gaming (тест), которая показала убедительные результаты по производительности накопителей.

На материнскую плату ASUS мы по-прежнему устанавливали процессор AMD Ryzen 5 3600 (тест), который обеспечивает убедительную производительность благодаря шести ядрам и 12 потокам.

Программные компоненты:

Аппаратные компоненты:

Конечно, для специального SSD, подобного Kingston DC1000M, требуются специальные условия тестирования. Поскольку перед нами накопитель U.2, то необходим соответствующий контроллер. Для наших тестов мы выбрали RAID-контроллер HighPoint SSD7120 NVMe, который подключается в системе по интерфейсу x16 и поддерживал четыре накопителя, каждый с подключением x4. В результате Kingston SSD получил достаточную пропускную способность. В нашей тестовой системе видеокарту пришлось перенести в один из нижних слотов PCIe с четырьмя линиями, чтобы максимальная производительность досталась RAID-контроллеру. Конечно, производительность видеокарты при этом придется принести в жертву, но для наших тестов это не принципиально. Как и для корпоративного окружения.

Еще одна проблема связана с тем, что для тестов корпоративного SSD нужны соответствующие бенчмарки. Наш тестовый пакет состоит из синтетических тестов и бенчмарков приложений, которые не симулируют нагрузку сервера баз данных или облачных хранилищ. Поэтому мы будем акцентировать внимание на синтетических бенчмарках CrystalDiskMark и Iometer, которые симулируют определенные сценарии. Например, интенсивную работу с запросами в несколько баз данных, а также сферу VM. Синтетические тесты дают картину производительности по определенным типам доступа, которую можно соотнести с нужными практическими сценариями.


Iometer можно назвать универсальным тестом, который оценивает чистую производительность накопителя практически во всех мыслимых сценариях доступа. Последняя версия теста также получила возможность выбирать, какие данные использовать. В частности, интересны опции "Repeating bytes/повторяющиеся байты" и "Full random/полностью случайные". Первая опция всегда использует одни и те же повторяющиеся данные, поэтому контроллер может существенно сжимать данные. Сжатие данных выполняют далеко не все контроллеры, однако у некоторых контроллеров (того же SandForce) реализована "прозрачная" система сжатия, которая, в зависимости от используемых данных, позволяет увеличивать пропускную способность. Вторая опция создает буфер данных в 16 Мбайт с высокой энтропией, и сжатие таких данных очень сильно затруднено (если вообще возможно). Все это позволяет выполнять на контроллере со встроенной системой сжатия два тестовых прогона, один из которых оперирует полностью случайными данными ("Full random"). Прогоном по умолчанию является режим с повторяющимися байтами ("Repeating bytes"), что соответствует инструкциям производителя.

Для настольных систем характерна минимальная очередь запросов (глубина очередь команд, QD). Иногда она может ненамного повышаться, но всё равно остаётся в пределах однозначных значений. Тесты с глубиной очереди QD 32 позволяют SSD раскрыть свой потенциал в полной мере. Подобная глубина очереди команд возможна и в обычных ситуациях, но только в многопользовательском или серверном окружении.

Тест 4K задействует 8 млн. логических секторов по 512 байт; тест последовательного чтения/записи задействует почти полную ёмкость накопителя.

Iometer

Чтение блоками 4K (QD 1)

Мбайт/с
Больше - лучше

Iometer

Запись блоками 4K (QD 1)

Мбайт/с
Больше - лучше

Iometer

Чтение блоками 4K (QD 3)

Мбайт/с
Больше - лучше

Iometer

Запись блоками 4K (QD 3)

Мбайт/с
Больше - лучше

Iometer

Чтение блоками 4K (QD 32)

Мбайт/с
Больше - лучше

Iometer

Запись блоками 4K (QD 32)

Мбайт/с
Больше - лучше

Iometer

Последовательное чтение (QD 1)

Мбайт/с
Больше - лучше

Iometer

Последовательная запись (QD 1)

Мбайт/с
Больше - лучше

Результаты теста iometer поначалу нас разочаровали. Конечно, SSD хорошо соответствует сценариям смешанного использования, но конкретно в тесте iometer по скоростям чтения и записи нельзя сказать ничего хорошего и ничего плохого. Kingston DC1000M всегда располагается выше аутсайдеров, но не попадает в лидеры. Честно говоря, по производительности случайного чтения мы надеялись на более высокие результаты, учитывая специализацию SSD для серверов баз данных.


Тест AS SSD был разработан, как можно догадаться по названию, специально для SSD. Он использует полностью несжимаемые данные, поэтому данный тест относится к сценариям худшего случая для контроллеров с технологиями сжатия. Последовательный тест и тест блоков по 4K выполняются с единичной глубиной очереди. Опять же, для настольных систем тест 4K с единичной глубиной очереди QD 1 наиболее важен, а тест с глубиной QD 64 вновь демонстрирует максимальные возможности SSD (с активной NCQ).

AS SSD Benchmark

Чтение блоками 4K (QD 1)

Мбайт/с
Больше - лучше

AS SSD Benchmark

Запись блоками 4K (QD 1)

Мбайт/с
Больше - лучше

AS SSD Benchmark

Чтение блоками 4K (QD 64)

Мбайт/с
Больше - лучше

AS SSD Benchmark

Запись блоками 4K (QD 64)

Мбайт/с
Больше - лучше

AS SSD Benchmark

Последовательное чтение (QD 1)

Мбайт/с
Больше - лучше

AS SSD Benchmark

Последовательная запись (QD 1)

Мбайт/с
Больше - лучше

В тесте AS SSD накопитель Kingston DC1000M показал смешанные результаты. С одной стороны, сравнительно низкие результаты чтения 4K QD1 нас разочаровали, зато SSD вышел в лидеры по записи. Он всего на 9% отстает от Intel Optane 905P (тест). В случае глубины QD64 масштабирование не такое хорошее, как у Intel, но оба результата вполне впечатляют. По последовательной скорости передачи мы видим противоположную картину по сравнению с тестами 4K. DC1000M - один из лучших SSD PCIe 3.0 в наших тестах по чтению, хотя по записи он немного просаживается.

Здесь мы привели три профиля CrystalDiskMark. Первый скриншот - настройки по умолчанию Второй - смешанный сценарий 70/30 (чтение/запись), третий - нагрузка 50/50.

Мы не только подтвердили спецификации производителя, но и превзошли их по чтению и по записи. Скорость чтения 3.450 Мбайт/с довольно близка к пределу PCIe 3.0 x4. К сожалению, пока у нас нет на руках результатов других SSD серверного класса. Поэтому мы оставим результаты без комментариев, заинтересованные читатели сами смогут оценить их.


Тест копирования данных, как можно догадаться по названию, показывает, с какой скоростью можно копировать данные. Мы выполняли тесты типичных сценариев: ISO (два больших файла), программы (много мелких файлов), игры (смесь мелких и крупных файлов).

AS SSD Benchmark

Тест копирования - ISO

Мбайт/с
Больше - лучше

AS SSD Benchmark

Тест копирования - приложения

Мбайт/с
Больше - лучше

AS SSD Benchmark

Тест копирования - игры

Мбайт/с
Больше - лучше

Несколько необычны оказались результаты теста копирования. В обоих экстремальных случаях, то есть копирование ISO и приложений, Kingston DC1000M оказался в верхней группе. Но в случае смешенного игрового профиля мы получили падение результатов.


Синтетические тесты представляют собой экстремальные случаи. В повседневных условиях компьютер использует разные паттерны доступа, от небольших блоков данных до крупных последовательных передач. Мы симулировали подобную нагрузку с помощью записи паттерна во время использования системы. Мы записывали паттерн во время прогона тестового пакета PCMark 8, который включает в себя несколько приложений, каждое считывает и записывает определенное количество данных, как можно видеть по следующей таблице. Тестовые данные не являются сжимаемыми.

Компоненты теста накопителей

В отличие от предыдущего теста Futuremark PCMark 7 в новой версии было удалено сжатие во время бездействия (idle time compression), поэтому паттерн лучше соответствует реальным приложениям. Раньше мы публиковали результат PCMark в виде баллов, теперь мы перейдём к теоретической пропускной способности. Она рассчитывается путём деления объёма считанных и записанных данных (см. таблицу) на время обработки запросов. Более высокая пропускная способность означает, что время ожидания накопителя будет меньше, время отклика приложения тоже сокращается.

Futuremark PCMark 8

Storage - Общая производительность

Мбайт/с
Больше - лучше

Futuremark PCMark 8

Storage - Battlefield 3

Мбайт/с
Больше - лучше

Futuremark PCMark 8

Storage - World of Warcraft

Мбайт/с
Больше - лучше

По общему результату теста приложений накопитель Kingston DC1000M занимает среднюю позицию в рейтинге. Отставание от high-end потребительских SSD, таких как Samsung 970 EVO, невелико, но 970 PRO находится далеко впереди. Даже Kingston KC2000 смог обойти DC1000M. Интересно посмотреть на отдельные результаты, особенно в сценариях Adobe и Microsoft


Продолжим со сценариями на приложениях Adobe и Microsoft.

Futuremark PCMark 8

Storage - Adobe After Effects

Мбайт/с
Больше - лучше

Futuremark PCMark 8

Storage - Adobe Indesign

Мбайт/с
Больше - лучше

Futuremark PCMark 8

Storage - Adobe Illustrator

Мбайт/с
Больше - лучше

Futuremark PCMark 8

Storage - Adobe Photoshop (light)

Мбайт/с
Больше - лучше

Futuremark PCMark 8

Storage - Adobe Photoshop (heavy)

Мбайт/с
Больше - лучше

Futuremark PCMark 8

Storage - Microsoft Excel

Мбайт/с
Больше - лучше

Futuremark PCMark 8

Storage - Microsoft Powerpoint

Мбайт/с
Больше - лучше

Futuremark PCMark 8

Storage - Microsoft Word

Мбайт/с
Больше - лучше

В зависимости от тестового сценария, DC1000M оказывается одним из самых быстрых накопителей, уступая только Intel Optane 905P, либо одним из медленных. Что объясняет общий результат. Но здесь становится понятно, что Kingston DC1000M - не самый оптимальный SSD для обычного потребительского ПК.


Тест PCMark 8 "Expanded Storage" состоит из двух частей, "Consistency test" (теста целостности) и "Adaptivity test" (теста адаптивности). Последний показывает, насколько хорошо подсистема хранения может адаптироваться к определенной нагрузке. Для нас интересен первый тест, показывающий потери производительности накопителя. Раньше мы для той же цели использовали стрессовую нагрузку HDTach и Iometer: мы измеряли последовательную производительность в новом состоянии SSD, затем накладывали экстремальную нагрузку Iometer, после чего производительность многих накопителей падала на 50% или даже сильнее. Данный тест позволяет оценить производительность в ситуации худшего случая.

Процедура PCMark 8 намного ближе к повседневным условиям: на первой фазе ёмкость накопителя заполняется два раза, второй проход гарантирует, что заполняется память, недоступная пользователю. На второй фазе (Degrade) накопитель восемь раз нагружается операциями случайной записи, первый проход занимает 10 минут, каждый последующий проход выполняется на пять минут дольше. После каждого прохода измеряется производительность. На третьей фазе (Steady State) выполняются ещё пять прогонов вместо 45-минутного прогона, параллельно измеряется производительность. На последней фазе (Recovery) измеряется производительность после периода бездействия в пять минут. Данное измерение повторяется пять раз, включая период бездействия, чтобы дать накопителю возможность восстановиться.

Следующие два графика показывают задержки доступа чтения или записи на разных фазах тестируемых накопителей. Мы не стали проводить большое количество тестов, а выбрали профиль "Photoshop Heavy", где считывается 468 Мбайт и записывается 5640 Мбайт. Конечно, и данный тест, и наши предыдущие тесты с HDTach и Iometer по-своему интересны, но для повседневных условий работы приведенные здесь результаты всё же более актуальны.

В стрессовом тесте Kingston DC1000M показал себя убедительно. По задержкам записи накопитель оказался одним из лучших, он пропускает вперед только Intel Optane 905P, хотя разница невелика. Даже очень хороший Samsung 970 PRO уступает Kingston, несмотря на TLC NAND.

По чтению результаты меняются, Samsung 970 PRO и Intel Optane показывают себя заметно лучше. Впрочем, разница не такая существенная. Примерно такую же картину мы наблюдаем и по скорости передачи данных, Intel остается недосягаемым лидером. Здесь Kingston DC1000M выступает больше на уровне Samsung 970 EVO, но при прямом сравнении показывает себя более равномерно во всех фазах.


К сожалению, от российского представительства Kingston нам не удалось получить семпл, пришлось воспользоваться своими каналами. Будем надеяться, Kingston улучшит свою работу в России.

Как мы уже отметили в начале обзора, Kingston DC1000M отличается от большинства SSD, тестируемых в нашей лаборатории. Что было видно на протяжении всех тестов. В некоторых категориях Kingston DC1000M впечатляет, в других проигрывает. Потенциальным покупателям мы рекомендуем оценивать наиболее актуальные для них сценарии и тестовые категории DC1000M.

Накопитель DC10000M показал убедительные результаты по гарантии и по максимальной нагрузке записи, заявленной Kingston. Пять лет накопитель можно полностью перезаписывать каждый день, значение TBW очень высокое, что внушает доверие к надежности SSD. Добавьте к этому защиту от сбоя питания и возможность "горячего" подключения. Кроме того, в наших тестах стрессовой нагрузки мы не обнаружили температурного троттлинга или снижения производительности после длительных периодов записи.

Можно ли рекомендовать Kingston DC1000M для домашнего сервера или рабочей станции энтузиаста? Первой проблемой станет интерфейс U.2, который встречается на немногих материнских платах. Конечно, материнские платы для рабочих станций и серверов такой интерфейс часто имеют. Здесь DC1000M будет предпочтительнее high-end потребительских SSD из-за своих функций, направленных на сохранность данных даже при стрессовой эксплуатации.

Наша тестовая модель стоит от 37,7 тыс. рублей, так что DC1000M - довольно дорогой SSD. Но Kingston обойдется даже дешевле в расчете на терабайт, чем high-end Samsung 970 PRO. Он тоже использует память MLC, в некоторых тестах производительность у Samsung выше, но ряда функций надежности DC1000M у него нет.

Преимущества Kingston DC1000M

Недостатки Kingston DC1000M

Подписывайтесь на группы Hardwareluxx ВКонтакте и Facebook, а также на наш канал в Telegram (@hardwareluxxrussia).

Мы рекомендуем ознакомиться с нашим руководством по выбору SSD. Если подбирать SSD для компьютера, то придется разбираться со многими техническими тонкостями: в спецификациях указываются контроллер, интерфейс, тип флэш-памяти, характеристики надежности и многое другое. Поэтому неопытные пользователи могут легко запутаться в подобной информации. В нашем руководстве мы рассмотрим наиболее важные характеристики и отличия, поговорим об актуальных технологиях, интерфейсах и форм-факторах. А также приведем советы экспертов.

Мы подготовили руководство по выбору лучшего SSD за свои деньги на текущий квартал. Оно поможет сориентироваться во всем многообразии накопителей и подобрать самый оптимальный вариант.