[Тестирование] Твердотельный накопитель Kingston KC310 емкостью 960 гигабайт

Продолжаю хорошую традицию, когда вслед за анонсом ^[1] и пресс-релизом в нашем блоге появляется полноценный обзор устройства. На этот раз речь пойдет о твердотельном диске Kingston KC310 ^[2] емкостью 960 гигабайт. Такие объемы уже позволяют полноценно соперничать с классическими жесткими дисками в плане хранения данных и по-прежнему будут давать преимущество в скорости. Чем еще примечательна новинка? Под катом — тестирование производительности и обзор особенностей.

^[3]

Традиционно пару слов об упаковке. Диск поставляется в обычном картонном блистере с пластиковой вставкой. Никаких изысков, за которые пришлось бы платить пользователю.
Есть второй вариант поставки этого же диска: в него будет входить металлический переходник для крепления в отсек 3.5 дюйма, кабель SATA, внешний контейнер для подключения диска по USB, диск с ПО и набор крепежа.

Kingston KC310 960 Gb является единственным представителем своей линейки. Диск построен на восьмиканальном контроллере Phison PS3110-S10.

Память набрана 8 микросхемами Toshiba MLC 19нм с маркировкой TH58TFT0DFKBA8J, емкостью 128 гигабайт каждая. Таким образом полный объем диска равен 1024 гигабайта, из них пользователю доступен не весь объем, а только 894 гигабайта (960 194 670 592 байт), остальное отведено под резервную область.

Кэш память емкостью 1 гигабайт организована двумя микросхемами от Nanya — NT5CC256M16CP-DI. Кэшем такого объема уже никого не удивишь, в емких и производительных твердотельных накопителях — это уже стандарт.

Контроллер поддерживает технологию защиты данных при пропадании питания, которая реализована на программной части, разумеется, поддерживается команда TRIM.

Официальные спецификации ^[4] диска предполагают скорость работы при последовательном чтении/записи на уровне 550/520 МБ/с, при работе со случайными блоками размером 4К — до 96000/88000 IOPS.

Параметр DWPD установлен на отметке 0,66, то есть в день на диск рекомендуется записывать не более 600 гигабайт данных. Общее количество записанной информации для Kingston KC310 — 681 терабайт.
Время наработки на отказ составляет — 1 миллион часов, или 41 666 дней, или 114 лет, то есть оооочень долго можно работать с этим накопителем.

Диски серии KC310 (на текущий момент всего одна модель) имеют защиту от отключения питания на основе встроенного программного обеспечения. Для поддержания целостности данных в случае неожиданного отключения питания накопитель обеспечивает перенос и сохранение данных из кэш-памяти в NAND.

Подробнее о механизме защиты:

Контроллеры Phison ^[5] обладают встроенными схемами для сохранения целостности данных при неожиданном пропадании питания твердотельного накопителя. Технология SmartFlush постоянно перемещает данные из кэша (энергозависимой памяти) в NAND (энергонезависимую память), чтобы предотвратить потерю важной информации.
Команда очистки кэша (E7h) также поддерживается контроллерами Phison. Она используется для очистки кэша записи и до тех пор, пока данные из кэша не будут записаны в память или не произойдет ошибка, сообщение о выполнении команды не будет получено и не начнется новая запись данных в кэш.

Перейдем к практической части. Слегка забегая в будущее, скажу, что на очереди еще несколько тестов твердотельных накопителей большого объема, поэтому в первом посте из серии приведу результаты, которые сделаю референсными и буду отталкиваться от них в дальнейшем, как от базовых.

Методика тестирования достаточно проста:
Перед тестами на диск записывается объем информации в два раза превышающий емкость диска, после каждого теста делается пауза в полчаса для корректной отработки команды TRIM.

Тестовый стенд

• Процессор: Intel Core i7-5960X
• Материнская плата: ASUS Rampage V Extreme
• Оперативная память: HyperX Fury DDR4-2133 32 Gb (4*8 Gb) ^[6]
• Системный SSD-накопитель: HyperX Predator PCI-E SSD 480 Gb ^[7]
• Видеокарта: ASUS Radeon R9 290X Matrix
• Блок питания: Corsair AX1200i, 1200W
• Операционная система: Windows 8.1 Профессиональная (64-bit)

Набор тестовых приложений:

• ATTO disk benchmark 2.4.7
• Crystal Disk Mark 3.0.3
• IOMeter 1.1.0

ATTO disk benchmark 2.4.7

Синтетический тест для оценки корректности заявленных производителем скоростей. Собственно большинство данных, указанных на коробках SSD накопителей разных производителей, получены именно с помощью ATTO Disk Benchmark.

Crystal Disk Mark 4.0.3

Этот тест позволяет оценить работу накопителя в четырех режимах: линейное чтение/запись, чтение/запись блоков по 4К, линейное чтение/запись при глубине очереди 32 команды, чтение/запись блоков по 4К при глубине очереди 32 команды.

IOMeter 1.1.0

Самый продвинутый из тестов. Я проведу несколько вариантов тестирования:

• линейное чтение и запись (блоки размером 256 килобайт, глубина запроса — 16),
• случайное чтение и запись блоков по 4 КБ при очереди запроса 16 (результат получим в МБ/с).
• случайное чтение и запись блоков по 4 КБ при очереди запроса 4 (результат получим в МБ/с).
• случайное чтение и запись блоков по 4 КБ при очереди запроса 1 (результат получим в МБ/с).

Первый график:

Второй график:

Третий график

Четвертый график

Исходя из этих графиков можно утверждать, что чем больше очередь запросов к контроллеру Kingston KC310 тем увереннее себя чувствует накопитель. Проблемы с производительностью наблюдаются только при одиночных запросах мелкими блоками.

Тесты восстановления производительности

В тестовом пакете PC Mark 8 есть возможность провести тесты восстановления производительности при длительной нагрузке.
Схема работы пакета следующая:
Сначала диск (неформатированный, без партиций) заполняется дважды блоками по 128 КБ.
Затем следует фаза деградации:
Диск заполняется случайными блоками разного размера от 4 КБ до 1 МБ. Поскольку блоки не выровнены, производительность диска резко падает.
Первые тесты начинаются через 10 минут после заполнения диска случайными блоками.
После прохождения теста, повторяется процесс заполнения.Перед каждым новым тестом делается пауза, которая на пять минут длиннее предыдущей, то есть 15 минут, 20 минут и так далее. Так повторяется восемь раз.
После этого начинаются тесты устойчивой фазы. Сценарий повторяется пять раз, между прогонами делается пауза 5 минут без применения дополнительной нагрузки.
Далее следует фаза восстановления производительности, когда между сценариями делается пауза в пять минут для отработки очистки диска.

В пакете проходит тестирование нескольких приложений, я выбрал Adobe Photoshop (тяжелый сценарий).

Привожу четыре графика: среднего времени доступа, скорость чтения, скорости записи, общей скорости диска.

Как видно, время доступа к диску увеличивается по мере увеличения нагрузки.

Скорость чтения почти не подвержена изменению с ростом нагрузки, а вот запись и, как следствие, общая производительность диска падают на фоне «издевательств» на диске, но затем график возвращается к состоянию почти нового диска.

Финальные размышления

Приятно осознавать, что емкие твердотельные накопители не просто появляются, но уже прочно занимают места в настольных системах и серверах. Производительность Kingston KC310 является достаточной для решения большинства задач, благодаря контроллерам Phison, которые зарекомендовали себя как недорогое и производительное решение. На стороне KC310 также механизмы защиты данных при пропадании питания. Против играет лишь цена — на текущий момент в российской рознице Kingston KC310 стоит больше 42 000 рублей ^[8]. В следующих статьях цикла я рассмотрю накопители Kingston Savage и Kingston V310 такого же объема.

Спасибо за внимание, оставайтесь с Kingston на Geektimes.ru!

Наши предыдущие посты:

• Обзор комплекта оперативной памяти DDR4 HyperX Fury с частотой 2133 МГц ^[6]
• Обзор твердотельного накопителя HyperX Predator PCI-E ^[7]
• Тестирование пяти накопителей Kingston с интерфейсом USB 3.0 ^[9]
• Экскурсия по заводу в Китае ^[10]

Автор: Kingston_Technology

Источник ^[11]