Несмотря на то, что первые скоростные накопители M.2 NVMe для PCI-E 4.0 были представлены еще в 2019 году, только сейчас один из значимых игроков этого рынка – компания Kingston – представила свои варианты производительных SSD, использующих для передачи данных шину стандарта PCI Express 4.0. Производитель предлагает сразу две линейки M.2-накопителей топ-класса – Kingston KC3000 и Kingston FURY Renegade . Заявлены трансферы 7300/7000 МБ/c, около 1000000 IOPS и высокий ресурс гарантированной записи (TBW). У нас на обзоре побывали устройства двух серий объемом 2000 ГБ и 2048 ГБ, поэтому готовы поделиться своими впечатлениями о горячих новинках.
Как показывает история продуктовых анонсов Kingston, компания использует комбинированную тактику, периодически врываясь в еще зарождающиеся сегменты, а иногда, наоборот, предпочитает подождать удачный момент и предложить конкурентное решение для сегмента с уже сформировавшимся спросом. Именно такой подход использовался в случае со скоростными твердотелыми накопителями, подключаемыми по интерфейсу PCI Express 4.0. Выдержав гроссмейстерскую паузу, компания включилась в эту гонку уже на этапе второй волны. Первое поколение устройств M.2 NVMe PCI-E 4.0 фактически лишь номинально обозначило преимущество над моделями PCI-E 3.0, предлагая трансферы на уровне 5000 МБ/с и умеренную интегральную производительность.
Накопители PCI-E 4.0 второго поколения заметно добавили в скоростях чтения/записи, а также работе с мелкими блоками.
Линейка накопителей Kingston KC3000
Новая серия накопителей Kingston KC3000 включает четыре модели объемом 512 ГБ, 1024 ГБ, 2048 ГБ и 4096 ГБ. SSD предлагаются в классическом форм-факторе M.2 2280 и предназначены для подключения по интерфейсу PCI-E 4.0 x4 с использованием протокола NVMe 1.4.
Kingston KC3000 основаны на базе 8-канального контроллера Phison E18 (PS5018-E18), производимого TSMC по нормам 12-нанометрового техпроцесса. В его основе лежит три вычислительных ядра ARM Cortex R5 с парой балансировочных сопроцессоров (Dual CoXProcessor 2.0).
Новый чип примерно в полтора раза производительнее контроллера PCI-E 4.0 первой волны – Phison E16, который массово использовался для стартовых накопителей PCI-E 4.0, появившихся еще в 2019 году.
Помимо нового контроллера KC3000 также оснащается наиболее технологичной 176-слойной флэш-памятью Micron B47R с трехбитной структурой ячеек (3D TLC). В которых кроме повышенной плотности компоновки элементов используется архитектура с замещающим затвором и более скоростная шина с пониженными задержками. Подобные чипы были представлены еще в конце прошлого года, но только сейчас массово начинают использоваться для потребительских SSD.
| 512 ГБ | 1024 ГБ | 2048 ГБ | 4096 ГБ | |
| Модель | SKC3000S/512G | SKC3000S/1024G | SKC3000D/2048G | SKC3000D/4096G |
| Контроллер | Phison E18 (PS5018-E18) | |||
| Флэш-память | 176-слойная 3D TLC (Micron B47R) | |||
| Интерфейс | PCI Express 4.0×4; NVMe 1.4 | |||
| DRAM-буфер | 512 МБ DDR4 | 1 ГБ DDR4 | 2 ГБ DDR4 | 4 ГБ DDR4 |
| Скорость чтения | 7000 МБ/с | |||
| Скорость записи | 3900 МБ/с | 6000 МБ/с | 7000 МБ/с | 7000 МБ/с |
| Случайное чтение (4К) | 450 000 IOPS | 900 000 IOPS | 1 000 000 IOPS | 1 000 000 IOPS |
| Случайная запись (4К) | 900 000 IOPS | 1 000 000 IOPS | 1 000 000 IOPS | 1 000 000 IOPS |
| Гарантированный объем записи (TBW) | 400 ТВ | 800 ТВ | 1600 ТВ | 3200 ТВ |
| Энергопотребление (среднее/макс. чтение/макс. запись) | 0,34/2,7/4,1 Вт | 0,33/2,8/6,3 Вт | 0,36/2,8/9,9 Вт | 0,36/2,7/10,2 Вт |
| Гарантия производителя | 5 лет | |||
Комбинация производительного контроллера и скоростной флэш-памяти при поддержке DRAM-буфера позволяет рассчитывать на хорошие общие показатели. Для Kingston KC3000 любой емкости заявлена пиковая скорость чтения на уровне 7000 МБ/c, в то время как максимальный темп записи зависит от объема модели – до 7000 МБ/c для 2 ТБ и 4 ТБ, 6000 МБ/c – для 1 ТБ и 3900 МБ/c для версии 512 ГБ.
Пиковая производительность в операциях чтения/записи также зависит от объема накопителя. Наиболее емкие модели могут предложить до 1 000 000 IOPS, для версии на 1 ТВ указано 900 000 IOPS на чтение, и вдобавок 1 млн. IOPS при записи. В то время как младшая модель удовлетворяется все еще значительными 450 000/900 000 IOPS.
Накопители поддерживают технологию SLC-кэширования, при этом емкость буфера регулируется динамически в зависимости от доступного объема свободного пространства.
Помимо хороших скоростных показателей Kingston KC3000 предлагает увеличенные объемы гарантированной записи данных – количество перезаписей всего объема в день составляет 0,44 DWPD (Disk Write per Day). Итоговые значения TBW (Total Byte Written) отображаются в таблице. При этом SSD предлагается с 5-летней гарантией производителя. Наработка на отказ – 1 800 000 часов.
Среднее энергопотребление Kingston KC3000 заявлено на уровне 0,34–0,36 Вт, в то время как пиковые значения при чтении данных могут составлять 2,8 Вт, а на операциях записи старших моделей – до 10,2 Вт.
Чтобы снизить тепловую нагрузку и улучшить рассеяние тепла, на верхней плоскости закреплена графеново-алюминиевая пластинка.
Линейка накопителей Kingston FURY Renegade
Производитель также представил еще одну серию скоростных твердотельных накопителей с интерфейсом PCI Express 4.0 – Kingston FURY Renegade. Название созвучно с таким для новых модулей оперативной памяти. Устройства совмещают позиционирование для игровых платформ и требовательных энтузиастов.
Для Kingston FURY Renegade используется идентичная аппаратная платформа с контроллером Phison E18, 176-слойной флэш-памятью Micron B47R (3D TLC), DRAM-буфером и наличием технологии динамического SLC-кэширования. Отличия от Kingston KC3000 только в деталях. В линейке Kingston FURY Renegade также предлагаются четыре модели уже более привычного объема – 500 ГБ, 1000 ГБ, 2000 ГБ и 4000 ГБ. Также для SSD номинально игровой серии заявлена повышенная пиковая скорость чтения – до 7300 МБ/с. Максимальные скорости записи и производительности также зависят от объемов SSD и аналогичны заявленным для моделей Kingston KC3000 – до 7000 МБ/с и до 1 000 000 IOPS.
| 500 ГБ | 1000 ГБ | 2000 ГБ | 4000 ГБ | |
| Модель | SFYRS/500G | SFYRS/1000G | SFYRD/2000G | SFYRD/4000G |
| Контроллер | Phison E18 (PS5018-E18) | |||
| Флэш-память | 176-слойная 3D TLC (Micron B47R) | |||
| Интерфейс | PCI Express 4.0×4; NVMe 1.4 | |||
| DRAM-буфер | 512 МБ DDR4 | 1 ГБ DDR4 | 2 ГБ DDR4 | 4 ГБ DDR4 |
| Скорость чтения | 7300 МБ/с | |||
| Скорость записи | 3900 МБ/с | 6000 МБ/с | 7000 МБ/с | 7000 МБ/с |
| Случайное чтение (4К) | 450 000 IOPS | 900 000 IOPS | 1 000 000 IOPS | 1 000 000 IOPS |
| Случайная запись (4К) | 900 000 IOPS | 1 000 000 IOPS | 1 000 000 IOPS | 1 000 000 IOPS |
| Гарантированный объем записи (TBW) | 500 ТВ | 1000 ТВ | 2000 ТВ | 4000 ТВ |
| Энергопотребление (среднее/макс. чтение/макс. запись) | 0,34/2,7/4,1 Вт | 0,33/2,8/6,3 Вт | 0,36/2,8/9,9 Вт | 0,36/2,7/10,2 Вт |
| Гарантия производителя | 5 лет | |||
Из важнейших особенностей отметим дополнительно увеличенный объем гарантированной записи. Заявленные значения TBW для всех моделей FURY Renegade на четверть выше, чем предлагают накопители линейки KC3000. Для потребительских SSD такие показатели необычно высоки.
По энергопотреблению отличий нет, при этом для равномерного распределения тепла и более эффективного теплоотвода Kingston FURY Renegade также оснащаются миниатюрной пластинкой из алюминиевого сплава с использованием графена.
Kingston KC3000 2048 ГБ (SKC3000D/2048G) и Kingston Fury Renegade 2000 ГБ (SFYRD/2000G)
Для практических тестов использовались накопители обеих линеек объемом 2 ТБ. Несмотря на принадлежность к сериям топ-класса SSD, устройства поставляются в простых комбинированных блистерах с картонной основой и прозрачных защитных пеналах, через которые просматриваются сами SSD. Отметим, что у нас на испытаниях побывали тестовые сэмплы, тогда как экземпляры, предлагаемые в розницу, должны иметь голографическую наклейку на упаковке – обязательный признак официального импорта и поддержки производителем на нашем рынке.
В целом твердотельные накопители уже давно перешли в категорию массовых устройств, потому причудливая нарядная упаковка – необязательный атрибут, особенно когда SSD могут удивить техническими характеристиками.
Так как для Kingston KC3000 и Kingston FURY Renegade используется идентичная аппаратная платформа, то внешнее отличие сводится только к разным принтам на металлической пластинке.
Для SSD используются печатные платы с черной маской. Модели на 2 ТБ и 4 ТБ имеют двухстороннюю компоновку. На лицевой стороне расположены контроллер, микросхема DRAM-буфера и четыре чипа флэш-памяти. Эти элементы прикрывает тонкая алюминиевая пластина с графеном.
Такая плита помогает распределить выделяемое тепло и особенно будет полезна при использовании SSD в ноутбуках, когда нет возможности оснастить систему дополнительным радиатором. Для десктопов тоже есть польза. Как минимум в том, что теплопроводность металлической пластинки значительно лучше такой для бумажного защитного стикера, обычно расположенного как раз на верхней панели.
На обороте элементы прикрывает вспомогательная наклейка с базовой информацией о накопителе.
Производительность
Тестирование производительности накопителей мы приступили к оценке последовательных скоростей чтения/записи, используя полученные показатели из тестового приложения AIDA64.
Оба SSD на этапе линейного чтения могут снабдить 5300 МБ/c. Это хорошие показатели с учетом того, что на этой операции используется минимальная очередь запросов и степень параллелизма.
Графики скорости записи у моделей Kingston KC3000 и Kingston FURY Renegade также фактически идентичны. Около 37% от общего накопителя данные записывались с темпом 5300 МБ/c. Для моделей на 2 ТВ это около 740 ГБ. Разумеется, что размер SLC-буфера будет регулироваться динамически в зависимости от доступного места на SSD. Для пустого накопителя емкость SLC-кэша смотрится очень внушительно. После того, как буфер иссяк, скорость записи снижалась в среднем до 1300 МБ/с с пиковыми просадками до 200 МБ/с. А вот на финальных 3–5% регистрируется ощутимый скачок до ~3000 МБ/с.
В тестовом приложении CrystalDiskMark 8.0.4 на нашей платформе оба накопителя демонстрируют максимальную скорость чтения на уровне 7000 МБ/с, скорость записи – 6850 МБ/c. Также отметим просто отличные показатели новинок при работе с блоками 4К. Производительность обоих SSD в многопоточном режиме с большим чередом запросов превышает заявленный 1 000 000 IOPS как при чтении, так и на операциях записи. Прекрасные показатели утилита регистрируют и в случае единичных последовательных запросов (Q1T1): чтение – до 21 500 IOPS, запись – до 87 500 IOPS. В общем, показатели Kingston KC3000 и Kingston FURY Renegade здесь также очень похожи. Разве что “ренегат” оказывается несколько быстрее в многопотоке.
AS SSD также регистрирует небольшое преимущество Kingston FURY Renegade над KC3000. В этой обе модели показывают удивительные результаты. Последовательные скорости чтения записи фиксируются на уровне 5300–5500 МБ/с. Производительность на мелких блоках чуть ли не дотягивает до заявленного 1 млн. IOPS при чтении, но превышает значение на операциях записи. При единичных запросах и здесь есть 28 000/81 000 IOPS, а значит это все же был не сбой CrystalDiskMark. Итоговый результат – около 12 000 баллов. Это максимальный показатель из полученных ранее протестированных накопителей.
Более 27 000 баллов в Anvil’s Storage Utilities – еще одно подтверждение того, что мы имеем дело с незаурядными моделями. Утилита отображает несколько более скромные линейные трансферы, но неизменно высокую производительность при работе с блоками 4К. Впрочем, здесь следует отметить, что при глубине очереди запросов QD16 накопители еще полностью не раскрываются.
Утилита ATTO указывает, что трансферы накопителей уже переваливают за 6 ГБ/c после того, как размер пересылки блоков данных превосходит 128 КБ.
В комплексных тестах накопителей из пакета PCMark 10 оба новичка показывают очень достойные результаты. Во всех сценариях есть отличная пропускная способность и малое время отклика. SSD хорошо оптимизирован для типовых потребительских задач.
Для сравнения на диаграммах представлены результаты популярнейших моделей. Показатели Kingston KC3000 и Kingston FURY Renegade очень близки, при этом обе модели на этих этапах обходят топ SSD от Samsung. В то же время преимущество над базовой моделью Kingston NV1 на основе флэш-памяти 3D QLC оказывается практически трехкратным. Наглядная разница между классами накопителей.
Топовые SATA-модели, к которым можно отнести Crucial MX500, показывают еще меньшую итоговую производительность. Но это все относительно, особенно на фоне результатов классического жесткого диска.
Недавно разработчики 3DMark представили отдельное дополнение к этапу оценки возможностей накопителя. В подтесте 3DMark Storage Benchmark генерируется нагрузка, характерная для игровой платформы. В частности, здесь эмулируются сценарии с загрузкой игр Battlefield V, Call of Duty: Black Ops 4 и Overwatch, записывается игровое видео с помощью OBS в Overwatch, а также повторяются погрузочные трассы с установкой и сохранением игрового процесса The Outer Worlds.
Как видим, на этом этапе накопители также имеют схожие результаты – около 3800 итоговых баллов, пропускную способность 650–660 МБ/с и среднее время доступа около 47 мкс.
Поскольку тестовый этап новый, сравнительной базы для него у нас пока нет. Если ориентироваться на показатели разработчиков, то, например, накопитель Intel Optane SSD 900P 280 ГБ набирает здесь 4241 балл, Samsung SSD 980 PRO 500 ГБ – 2854 балла, WD_BLACK SN750 500 ГБ – 2014 баллов – 11. То есть новые SSD от Kingston априори оказываются в когорте топовых моделей.
В течение всего времени тестирования с повестки дня не снимался вопрос о высокой заявленной скорости чтения для Kingston FURY Renegade – 7300 МБ/c vs. 7000 МБ/с у KC3000. В то же время, фактические результаты в тестовых утилитах были примерно равными. Поэтому мы решили проверить потенциал более скоростного SSD на другой тестовой платформе, используя материнскую плату на базе AMD X570.
Действительно, после смены платформы пиковая скорость чтения накопителя выросла, и нам удалось увидеть обещанные 7300 МБ/c. В то же время несколько снизилась производительность в работе с мелкими блоками и особенно заметна разница на одиночных операциях записи 4К. Как и часто указывают производители, пиковые значения могут отличаться в зависимости от аппаратной платформы, к которой подключается SSD.
Нагрев
Когда речь идет о максимально скоростных накопителях PCI-E 4.0, еще одним обязательным этапом тестирования является оценка температурного режима работы. Мощные контроллеры, обрабатывающие большие потоки данных, могут ощутимо нагреваться. Даже заявленное пиковое энергопотребление в 10,2 Вт – повод повнимательнее отнестись к охлаждению SSD.
В покое температура накопителей на открытом стенде держалась на уровне 40-45С при 23С в помещении.
Под интенсивной нагрузкой температура SSD без дополнительного охлаждения росла до 75С. В этом случае активировался механизм тротлинга, предполагающий понижение производительности накопителя.
На самом деле это выглядит примерно так. При перегреве скорости чтения и особенно записи существенно проседают. Графеновая пластина на элементах помогает распределять тепло, но без дополнительной теплоотводки при высокой нагрузке на SSD ее может оказаться недостаточно. Ситуацию здесь улучшит даже не очень большой алюминиевый радиатор, которым чаще всего оснащаются новые материнские платы. Этот момент следует учитывать при организации системы охлаждения.
Цена
Накопители новых линеек Kingston очень быстро появились в нашей розничной продаже. Модель Kingston KC3000 объемом 2 ТВ в Украине стартовала с ценником 12499 грн. (~$463), в то время как Kingston FURY Renegade такой емкости оценена несколько дороже – 13 399 грн. (~$496). Стоимость сравнима с таковой для топовых накопителей в классе наиболее скоростных SSD PCI-E 4.0. Подобную цену имеют Samsung 980 Pro, в то время как WD Black SN850 предлагается еще дороже (~15 500 грн.; ~ $570). У основных конкурентов несколько меньше гарантированный ресурс записи данных, а сами линейки ограничены моделями объемом 2 ТБ, тогда как Kingston KC3000 и FURY Renegade включают версии на 4 ТБ.
Рассчитываем на то, что с расширением ассортимента наиболее скоростных SSD конкуренция в этом сегменте обострится, заставляя производителей активнее использовать ценовой рычаг. Как видим, в случае с новинками Kingston о демпинге пока речь не идет.
Оценка: 9 из 10
Плюсы: Очень высокая производительность; хорошая оптимизация для прикладных задач; наличие DRAM-буфера; динамический SLC-кэш большого объема; миниатюрная графеновая пластина для отвода тепла; доступные модели емкостью до 4 ТБ; увеличенный ресурс записи данных (TBW); 5 лет гарантии производителя
Минусы: высокая цена; без дополнительного охлаждения возможен тротлинг под высокой нагрузкой
Выводы: Kingston KC3000 и Kingston FURY Renegade – скоростные твердотельные накопители топ-класса, готовые составить реальную конкуренцию лидерам сегмента. Платформа с комбинацией контроллера Phison E18 и 176-слойной флэш-памяти отлично себя обнаружила, позволяя SSD развивать скорости передачи данных до 7000–7300 МБ/c и обеспечивая более 1 000 000 IOPS. При этом прошивка очень хорошо оптимизирована для типичных потребительских нагрузок.
Как показало тестирование, Kingston KC3000 и Kingston FURY Renegade очень похожи по своим возможностям. Первые условно позиционируются как ультраскоростные модели для пользователей, серьезно работающих с графикой и видео значительных объемов. В свою очередь FURY Renegade предлагаются в состав ультимативных игровых систем самых требовательных энтузиастов. Если требуется SSD PCI-E 4.0 с топовой производительностью.
Содержание статьи
- Линейка накопителей Kingston KC3000
- Линейка накопителей Kingston FURY Renegade
- Kingston KC3000 2048 ГБ (SKC3000D/2048G) и Kingston Fury Renegade 2000 ГБ (SFYRD/2000G)
- Производительность
- Нагрев
- Цена
- Оценка: 9 из 10
