Огляд накопичувачів Kingston KC3000 2 ТБ та Kingston FURY Renegade 2 ТБ

Незважаючи на те, що перші швидкісні накопичувачі M.2 NVMe для PCI-E 4.0 були представлені ще в 2019 році, тільки зараз один із вагомих гравців цього ринку – компанія Kingston – представила свої варіанти продуктивних SSD, які використовують для передачі даних шину стандарту PCI Express 4.0. Виробник пропонує одразу дві лінійки M.2-накопичувачів топ-класу – Kingston KC3000 та Kingston FURY Renegade. Заявлено трансфери 7300/7000 МБ/c, близько 1 000 000 IOPS та високий ресурс гарантованого запису (TBW). У нас на огляді побували пристрої обох серій об’ємом 2000 ГБ та 2048 ГБ, тому готові поділитись своїми враженнями про гарячі новинки.

Як показує історія продуктових анонсів Kingston, компанія використовує комбіновану тактику, періодично вриваючись в сегменти, що ще тільки зароджуються, а іноді, навпаки, воліє почекати вдалий момент і запропонувати конкурентне рішення для сегмента з попитом, що вже сформувався. Саме такий підхід використовувався у випадку зі швидкісними твердотілими накопичувачами, що підключаються за інтерфейсом PCI Express 4.0. Витримавши гросмейстерську паузу, компанія включилася до цієї гонки вже на етапі другої хвилі. Перше покоління пристроїв M.2 NVMe PCI-E 4.0 фактично лише номінально позначили перевагу над моделями PCI-E 3.0, пропонуючи трансфери на рівні 5000 МБ/с та помірну інтегральну продуктивність.

Накопичувачі PCI-E 4.0 другої генерації помітно додали в швидкостях читання/запису, а також роботі з дрібними блоками.

Лінійка накопичувачів Kingston KC3000

Нова серія накопичувачів Kingston KC3000 включає чотири моделі об’ємом 512 ГБ, 1024 ГБ, 2048 ГБ та 4096 ГБ. SSD пропонуються в класичному форм-факторі M.2 2280 та призначені для підключення за інтерфейсом PCI-E 4.0 x4 з використанням протоколу NVMe 1.4.

Kingston KC3000 засновані на базі 8-канального контролера Phison E18 (PS5018-E18), що виготовляється TSMC за нормами 12-нанометрового техпроцесу. В його основі лежить три обчислювальні ядра ARM Cortex R5 з парою балансувальних співпроцесорів (Dual CoXProcessor 2.0).

Новий чіп приблизно в півтора рази продуктивніший за контролера PCI-E 4.0 першої хвилі – Phison E16, який масово використовувався для стартових накопичувачів PCI-E 4.0, що з’явилися ще в 2019 році.

Крім нового контролера KC3000 також оснащується найбільш технологічною 176-шаровою флеш-пам’яттю Micron B47R з трибітовою структурою комірок (3D TLC). В яких крім підвищеної щільності компонування елементів використовується архітектура з затвором, що заміщає, і більш швидкісна шина зі зниженими затримками. Подібні чіпи були представлені ще наприкінці минулого року, але тільки зараз масово починають використовуватися для споживчих SSD.

Комбінація продуктивного контролера та швидкісної флеш-пам’яті за підтримки DRAM-буфера дозволяє розраховувати на добрі загальні показники. Для Kingston KC3000 будь-якої ємності заявлена ​​пікова швидкість читання на рівні 7000 МБ/c, тоді як максимальний темп запису залежить від обсягу моделі – до 7000 МБ/c для 2 ТБ та 4 ТБ, 6000 МБ/c – для 1 ТБ та 3900 МБ/ c для версії 512 ГБ.

Пікова продуктивність на операціях читання/запису також залежить від обсягу накопичувача. Найбільш ємні моделі можуть запропонувати до 1 000 000 IOPS, для версії на 1 ТБ вказано 900 000 IOPS на читання, і до того ж 1 млн. IOPS при записі. Тоді як молодша модель задовольняється все ще значними 450 000/900 000 IOPS.

Накопичувачі підтримують технологію SLC-кешування, при цьому ємність буфера регулюється динамічно, залежно від доступного обсягу вільного простору.

Крім хороших швидкісних показників, Kingston KC3000 пропонує збільшені обсяги гарантованого запису даних – кількість перезаписів всього обсягу на день становить 0,44 DWPD (Disk Write per Day). Підсумкові значення TBW (Total Byte Written) відображені у таблиці. При цьому SSD пропонуються із 5-річною гарантією виробника. Напрацювання на відмову – 1 800 000 годин.

Середнє енергоспоживання Kingston KC3000 заявлено на рівні 0,34–0,36 Вт, тоді як пікові значення під час читання даних можуть становити 2,8 Вт, а на операціях запису старших моделей – до 10,2 Вт.

Щоб знизити теплове навантаження та покращити розсіювання тепла, на верхній площині закріплена графеново-алюмінієва пластинка.

Лінійка накопичувачів Kingston FURY Renegade

Виробник також представив ще одну серію швидкісних твердотільних накопичувачів з інтерфейсом PCI Express 4.0 – Kingston FURY Renegade. Назва співзвучна з такою для нових модулів оперативної пам’яті. Пристрої поєднує позиціонування для ігрових платформ та вимогливих ентузіастів.

Для Kingston FURY Renegade використовується ідентична апаратна платформа з контролером Phison E18, 176-шаровою флеш-пам’яттю Micron B47R (3D TLC), DRAM-буфером та наявністю технології динамічного SLC-кешування. Відмінності від Kingston KC3000 лише у деталях. У лінійці Kingston FURY Renegade також пропонуються чотири моделі вже трохи більш звичного обсягу – 500 ГБ, 1000 ГБ, 2000 ГБ та 4000 ГБ. Також для SSD номінально ігрової серії заявлено підвищену пікову швидкість читання – до 7300 МБ/c. Максимальні швидкості запису та продуктивності також залежать від обсягів SSD та аналогічні тим, що заявлені для моделей Kingston KC3000 – до 7000 МБ/с та до 1 000 000 IOPS.

З важливих особливостей відзначимо додатково збільшений обсяг гарантованого запису. Заявлені значення TBW для всіх моделей FURY Renegade на чверть вищі за те, що пропонують накопичувачі лінійки KC3000. Для споживчих SSD такі показники незвично високі.

За енергоспоживанням відмінностей немає, при цьому для рівномірного розподілу тепла та більш ефективного тепловідведення Kingston FURY Renegade також оснащуються мініатюрною платівкою з алюмінієвого сплаву з використанням графену.

Kingston KC3000 2048 ГБ (SKC3000D/2048G) та Kingston Fury Renegade 2000 ГБ (SFYRD/2000G)

Для практичних тестів використовувалися накопичувачі обох лінійок об’ємом 2 ТБ. Незважаючи на приналежність до серій SSD топ-класу, пристрої поставляються в простих комбінованих блістерах з картонною основою та прозорих захисних пеналах, через які переглядаються самі SSD. Відмітимо, що у нас на випробуваннях побували тестові семпли,  тоді як екземпляри, які пропонуються в роздріб, повинні мати голографічну наклейку на упаковці – обов’язкова ознака офіційного імпорту та підтримки виробником на нашому ринку.

В цілому твердотільні накопичувачі вже давно перейшли в категорію масових пристроїв, тому химерна ошатна упаковка – необов’язковий атрибут, особливо коли SSD можуть здивувати технічними характеристиками.

Так як для Kingston KC3000 та Kingston FURY Renegade використовується ідентична апаратна платформа, то зовнішня відмінність зводиться лише до різних принтів на металевій платівці.

Для SSD застосовуються друковані плати із чорною маскою. Моделі на 2 ТБ та 4 ТБ мають двостороннє компонування. На лицьовій стороні розташовані контролер, мікросхема DRAM-буфера та чотири чіпи флеш-пам’яті. Ці елементи прикриває тонка алюмінієва пластина з графеном.

Така плита допомагає розподілити тепло, що виділяється, і особливо буде корисна при використанні SSD в ноутбуках, коли немає можливості оснастити систему додатковим радіатором. Для десктопів теж є користь. Як мінімум у тому, що теплопровідність металевої пластинки значно краща за таку для паперового захисного стікера, який зазвичай розташований якраз на верхній панелі.

На звороті елементи прикриває допоміжна наклейка з базовою інформацією про накопичувач.

Продуктивність

Тестування продуктивності накопичувачів ми розпочали з оцінки послідовних швидкостей читання/запису, використовуючи отримані показники з тестового додатку AIDA64.

Обидва SSD на етапі лінійного читання можуть забезпечити 5300 МБ/c. Це хороші показники, з урахуванням того, що на цій операції використовується мінімальна черга запитів та ступінь паралелізму.

Графіки швидкості запису у моделей Kingston KC3000 та Kingston FURY Renegade також фактично ідентичні. Близько 37% загального накопичувача дані записувалися з темпом 5300 МБ/c. Для моделей на 2 ТБ це близько 740 ГБ. Вочевидь, що обсяг SLC-буфера буде регулюватися динамічно залежно від доступного простору на SSD. Для порожнього накопичувача ємність SLC-кешу виглядає дуже переконливо. Після того, як буфер вичерпався, швидкість запису знижувалася в середньому до 1300 МБ/с з піковими просіданнями до 200 МБ/с. А ось на фінальних 3–5% реєструється відчутний стрибок до ~3000 МБ/с.

У тестовому додатку CrystalDiskMark 8.0.4 на нашій платформі обидва накопичувачі демонструють максимальну швидкість читання на рівні 7000 МБ/с, швидкість запису – 6850 МБ/c. Також відзначимо просто відмінні показники новинок під час роботи з блоками 4К. Продуктивність обох SSD у багатопотоковому режимі з великою чергою запитів перевищує заявлений 1 000 000 IOPS як при читанні, так і на операціях запису. Прекрасні показники утиліта реєструє і у разі поодиноких послідовних запитів (Q1T1): читання – до 21 500 IOPS, запис – до 87 500 IOPS. Загалом показники Kingston KC3000 та Kingston FURY Renegade тут також дуже схожі. Хіба що “ренегат” виявляється трохи швидшим у багатопотоці.

AS SSD також реєструє невелику перевагу Kingston FURY Renegade над KC3000. У цьому обидві моделі показують дивовижні результати. Послідовні швидкості читання запису фіксуються лише на рівні 5300–5500 МБ/c. Продуктивність на дрібних блоках мало не дотягує до заявленого 1 млн. IOPS при читанні, але перевищує значення на операціях запису. При поодиноких запитах і тут маємо 28 000/81 000 IOPS, а значить це все ж таки був не збій CrystalDiskMark. Підсумковий результат – близько 12 000 балів. Це максимальний показник із отриманих на раніше протестованих накопичувачах.

Більше 27 000 балів у Anvil’s Storage Utilities – ще одне підтвердження того, що ми маємо справу з непересічними моделями. Утиліта відображає дещо скромніші лінійні трансфери, але незмінно високу продуктивність при роботі з блоками 4К. Втім, тут варто зазначити, що при глибині черги запитів QD16 накопичувачі ще не повністю розкриваються.

Утиліта ATTO показує, що трансфери накопичувачів вже перевалюють за 6 ГБ/c після того, як розмір пересилання блоків даних перевищує 128 КБ.

У комплексних тестах накопичувачів з пакету PCMark 10 обидва новачки показують дуже гідні результати. У всіх сценаріях маємо відмінну пропускну здатність та малий час відгуку. SSD добре оптимізовано для типових споживчих завдань.

Для порівняння на діаграмах представлені результати найпопулярніших моделей. Показники Kingston KC3000 та Kingston FURY Renegade дуже близькі, при цьому обидві моделі на цих етапах обходять топовий SSD від Samsung. В той же час перевага над базовою моделлю Kingston NV1 на основі флеш-пам’яті 3D QLC виявляється практично триразовою. Наочна різниця між класами накопичувачів.

Топові SATA-моделі, до яких можна віднести Crucial MX500, демонструють ще меншу підсумкову продуктивність. Але це все відносно, особливо на тлі результатів класичного жорсткого диска.

Нещодавно розробники 3DMark представили окреме доповнення з етапом оцінки можливостей накопичувача. У підтесті 3DMark Storage Benchmark генерується навантаження, характерне для ігрової платформи. Зокрема тут емулюються сценарії із завантаженням ігор Battlefield V, Call of Duty: Black Ops 4 та Overwatch, записується ігрове відео за допомогою OBS у Overwatch, а також повторюються навантажувальні траси із встановленням та збереженням ігрового процесу The Outer Worlds.

Як бачимо, на цьому етапі накопичувачі також мають схожі результати – близько 3800 підсумкових балів, пропускну здатність 650–660 МБ/с та середній час доступу близько 47 мкс.

Оскільки тестовий етап новий, порівняльної бази для нього ми поки що не маємо. Якщо орієнтуватися на показники розробників, то, наприклад, накопичувач Intel Optane SSD 900P 280 ГБ набирає тут 4241 бал, Samsung SSD 980 PRO 500 ГБ – 2854 бали, WD_BLACK SN750 500 ГБ – 2014 балів – 1193 бали. Тобто нові SSD від Kingston апріорі опиняються у когорті топових моделей.

Протягом усього часу тестування з порядку денного не знімалося питання вищої заявленої швидкості читання для Kingston FURY Renegade – 7300 МБ/c vs. 7000 МБ/с у KC3000. У той же час фактичні результати у тестових утилітах були приблизно рівними. Тому ми вирішили перевірити потенціал трохи більш швидкісного SSD на іншій тестовій платформі, використовуючи материнську плату на базі AMD X570.

Справді, після зміни платформи пікова швидкість читання накопичувача зросла і нам вдалося побачити обіцяні 7300 МБ/c. У той же час дещо знизилася продуктивність у роботі з дрібними блоками, і особливо помітна різниця на одиночних операціях запису 4К. Як і часто вказують виробники, пікові значення можуть відрізнятися, залежно від апаратної платформи, до якої підключається SSD.

Нагрів

Коли йдеться про максимально швидкісні накопичувачі PCI-E 4.0, ще одним обов’язковим етапом тестування є оцінка температурного режиму роботи. Потужні контролери, що обробляють великі потоки даних, можуть відчутно нагріватися. Навіть заявлене пікове енергоспоживання в 10,2 Вт – привід уважніше поставитися до охолодження SSD.

У спокої температура накопичувачів на відкритому стенді трималася лише на рівні 40–45С при 23С у приміщенні.

Під інтенсивним навантаженням температура SSD без додаткового охолодження зростала до 75С. У цьому випадку активувався механізм тротлінгу, що передбачає зниження продуктивності накопичувача.

Насправді це виглядає приблизно так. При перегріві швидкості читання і особливо записи суттєво просідають. Графенова пластина на елементах допомагає розподіляти тепло, але без додаткового тепловідведення при високому навантаженні на SSD її може виявитися недостатньо. Ситуацію тут покращить навіть не дуже великий алюмінієвий радіатор, якими найчастіше оснащуються нові материнські плати. Цей момент варто враховувати під час організації системи охолодження.

Ціна

Накопичувачі нових лінійок Kingston дуже швидко з’явилися у нашому роздрібному продажу. Модель Kingston KC3000 об’ємом 2 ТБ в Україні стартувала із цінником 12 499 грн. (~$463), тоді як Kingston FURY Renegade такої ємності оцінена дещо дорожче – 13 399 грн. (~ $ 496). Вартість можна порівняти з такою для топових накопичувачів у класі найбільш швидкісних SSD PCI-E 4.0. Подібну ціну мають Samsung 980 Pro, тоді як WD Black SN850 пропонується ще дорожче (~15 500 грн.; ~ $570). У основних конкурентів дещо менший гарантований ресурс запису даних, а самі лінійки обмежені моделями об’ємом 2 ТБ, тоді як Kingston KC3000 і FURY Renegade включають версії на 4 ТБ.

Розраховуємо на те, що з розширенням асортименту найбільш швидкісних SSD конкуренція в цьому сегменті загостриться, змушуючи виробників активніше використовувати ціновий важіль. Як бачимо, у випадку з новинками Kingston про демпінг поки не йдеться.