Обзор и тестирование NVMe-накопителя Kingston DC2000B емкостью 960 ГБ для серверов и дата-центров

Эволюция серверного оборудования происходит с большей скоростью, чем может показаться, ведь обычно находится в тени, вне яркого RGB геймерских сборок. И это довольно обидно, ведь в сегменте дата-центров на самом деле происходит немало чего интересного. Производители хоть этого и не афишируют особо громкими заявлениями, но тоже идут в ногу со временем, обновляют свои продукты и выводят их на рынок в свободную продажу. Текущий участник обзора как раз является одним из таких.

Kingston DC2000B PCIe 4.0 NVMe SSD

Производитель заявляет о своем накопителе, как продукте «индустриального класса для серверных приложений», и рекомендует использовать его в качестве загрузочного накопителя или типичном использовании для хранения данных, в случае отсутствия необходимости конкурировать за количество слотов бэкплейна, которые будут отданы другим накопителям.

Ключевые характеристики продукта собраны в таблице ниже:

В отличие от своих, скажем так, консюмерских продуктов перед нами полные детальные характеристики, от пользователя ничего не скрывается, и подробно расписано как есть. Главной визитной карточкой, ожидаемо, является защита от потери питания, она же PLP (Power Loss Protection).

Комплект поставки

Он выглядит достаточно типично, как и большинство текущих накопителей производителя продукт находится в картонном блистере. Излишества в комплекте отсутствуют.

Сзади блистера напечатана техническая информация о диске, а также ссылка на полные гарантийные условия.

Kingston DC2000B 960GB

Текстолит накопителя синего цвета. Элементы расположены с двух сторон, а наклейка с технической информацией находится сзади. Да, все верно, сторона с радиатором — это лицевая часть накопителя. На нем расположен контроллер под радиатором, PMIC Phison PS6108-22, чип оперативной памяти SK hynix H5ANAG6NCJR-XNC (DDR4 объемом 2 ГБ), один чип NAND Flash памяти Kingston FP51208UCT1-C0 (информации не найдено на момент написания обзора) и шесть танталовых конденсаторов емкостью 47 мкФ и рабочим напряжением 35 В.

Другая сторона располагает на себе еще один чип NAND Flash, четыре танталовых конденсатора, силовую подсистему PLP, а также неизвестную микросхему без маркировки.

SSD работает на контроллере Phison PS5018-E18DC-41, который изготовлен по 12-нм технологии на мощностях TSMC, включает в себя три ядра ARM Cortex R5 и совместим с протоколом NVMe 1.4. Этот контроллер способен обеспечить линейные скорости 7400 и 7000 Мбайт/с на чтение и запись соответственно, но в конкретном случае запись специально ограничена до 1300 Мбайт/с. Это позволило обеспечить непрерывную и статическую скорость процедуры.

Галерея других фото:

После инициализации в операционной системе Windows и форматирования со стандартным размером кластера пользователю будет доступно 894 ГБ пространства. В режиме RAID 0, соответственно, 1,74 ТБ.

В условиях CentOS:

Стенд для тестирования

Накопитель Kingston DC2000B проверялся с такими компонентами:

• процессор: Intel Core i9-14900KF;
• система охлаждения: контур СВО с чиллером;
• термоинтерфейс: Arctic MX-4;
• материнская плата: ASUS ROG MAXIMUS Z790 APEX ENCORE (UEFI 1301);
• память: Kingston Fury Beast KF560C40BBK2-32 (DDR5-6000, 2x16 ГБ, CL40-40-40-80 2T, 1,35 В);
• видеокарта: GeForce GT 1030 (GIGABYTE GV-N1030D5-2GL);
• системный накопитель: Kingston KC3000 1024GB (SKC3000S/1024G);
• блок питания: Rosewill Hercules 1600S (1600 Вт);
• дополнительно: Thermalright LGA1700-BCF вместо заводского механизма прижима;
• ПО: Microsoft Windows 11 Pro 23H2 x64 (22631.4037).

В тестировании использовались стандартные настройки (аналогичные после CLEAR_CMOS или OPTIMIZED_DEFAULTS), исключение — частота ОЗУ, которая была установлена в режиме JEDEC DDR5-5600. Опции Above_4G_Decoding и ReSize_BAR были включены. Управление оборотами вентилятора по умолчанию — автоматическое. В операционной системе включены опции Memory_integrity и Core_isolation для приближения к обычным условиям эксплуатации. Файл подкачки и режим глубокого сна на время тестов были деактивированы. С помощью штатных средств MS Windows 11 был создан логический раздел с файловой системой NTFS со стандартными настройками кластера, который занимает все доступное дисковое пространство. В CentOS форматирование производилось в Ext4. Массив RAID 0 создавался программными средствами ОС в обоих случаях. Тестирование было проведено как с пустым накопителем, так и с заполненным разнообразными файлами на 95% своей емкости. Тестирование RAID 0 происходило только на пустых накопителях. Подобный формат позволит оценить быстродействие SSD не только в состоянии «из коробки», но и в сценариях, приближенных к реальной эксплуатации устройства, когда диск за шаг до своего полного заполнения. Температура в помещении удерживалась на уровне 20 градусов по Цельсию. Накопители имели прямой обдув корпусным вентилятором во время тестирования.

Результаты тестирования

Традиционный тест AIDA64 Disk Benchmark подтвердил статичную запись с минимальными просадками. Средняя скорость линейной записи составила 1322 МБ/с, произошла единичная просадка до 977 МБ/с и еще одна менее значительная. То есть можно с уверенностью сказать: хоть накопитель и не предназначен для интенсивной записи информации, но если возникает необходимость — он справится с этим.

Когда дело касается типичного копирования с одного SSD на другой (архив резервной копии модов на The Elder Scrolls V: Skyrim объемом 476 ГБ) накопитель делает это с заявленной скоростью уровня 1,35 ГБ/с без каких-либо просадок.

Троттлинг требует особого внимания. Во-первых, диск не просто «предназначен» для семейства класса дата-центр, его реально сложно эксплуатировать в привычной настольной системе, и дело тут в том самом предустановленном радиаторе на контроллере. Предшественник DC1000B не имел такого охлаждающего элемента, поэтому без проблем допускал установку в любые системы, включая ноутбуки, и позволял использование других систем охлаждения вроде радиатора материнской платы. А вот на DC2000B установить нестандартную систему охлаждения без снятия комплектного радиатора контроллера невозможно, это приведет к потере гарантии. Так что накопитель будет чувствовать себя хорошо лишь в серверных шасси, либо workstation-корпусах со сквозным продувом компонентов. Если он не будет иметь обдува, то будет происходить нечто подобное:

При достижении температуры 70 °C происходит троттлинг и скорость записи снижается до уровня 800 МБ/с. Если температура продолжает увеличиваться, то скорость спадет уже до уровня 650 МБ/с, и так до самого конца процедуры. Кстати, это были показатели программного мониторинга HWINFO, тепловая камера видела радикально другую ситуацию. Порядок термофото: покой без обдува накопителя, нагрузка без обдува, нагрузка без обдува, нагрузка с обдувом.

Перейдем к бенчмаркам. Они представлены в виде трех блоков результатов: первый на пустом накопителе, второй на заполненном на 95% емкости накопителе, а третий — в режиме RAID 0. В CentOS будут результаты одного накопителя и RAID 0.

CrystalDiskMark

ATTO Disk Benchmark

AS SSD Benchmark

Anvil's Storage Utilities

PCMark 8

3DMark Storage Benchmark

CentOS

Sysbench

Этот алгоритм использовался на нашем ресурсе уже не один раз. Тест проводится в режиме случайного чтения, случайной записи и гибридной нагрузки (чтение и запись одновременно). Это происходит в 192 потоках, а именно эмуляция работы накопителя не только с множеством данных, но и одновременно работающими фоновыми процессами. Для RAID 0 объем создаваемых файлов был удвоен (960 ГБ вместо 480 ГБ). Всего на накопителе будет 64 файла идентичного объема записанных блоками 4K. Скрипт бенчмарка:

for size in 480G; do
   for mode in rndrd; do
   for blksize in 4096; do
      sysbench --test=fileio --file-num=64 --file-total-size=$size prepare
      for threads in 192; do
         echo "====== testing $blksize in $threads threads"
         echo PARAMS $size $mode $threads $blksize > sysbench-size-$size-mode-$mode-threads-$threads-blksz-$blksize
         sysbench --test=fileio --file-total-size=$size --file-test-mode=$mode
            --time=120 --events=100000000 --threads=$threads 
            --file-num=64 --file-extra-flags=direct --file-fsync-freq=0 --file-block-size=$blksize run 
            | tee -a sysbench-size-$size-mode-$mode-threads-$threads-blksz-$blksize 2>&1
      done
      sysbench --test=fileio --file-total-size=$size cleanup
   done
   done
done

Порядок блоков следующий: RNDRD, RNDWR, RNDRW.

Sysbench RAID 0

Повтор бенчмарка в той же последовательности блоков.

Выводы

Накопитель крайне сложно эксплуатировать вне целевого сегмента дата-центров, серверов и рабочих станций, и дело тут в предустановленном радиаторе (собственноручное снятие приводит к потере гарантии), что не позволяет использовать внешнее охлаждение вроде заводских M.2 радиаторов материнских плат. Хотя, это спорный момент, ведь в соответствующих серверных условиях такой вопрос вообще не поднимается. Также показатели RAID 0 масштабируются не так хорошо, как того хотелось бы, однако, это будет крайне редкий сценарий эксплуатации, ведь масштабировать максимальную емкость 960 ГБ не очень практично, как и форм-фактор M.2, этот сценарий более характерен для U.2 или SATA.

Главный и, по сути, единственный минус — высокий нагрев. Несмотря на заявленный рабочий режим до 70 °C тепловая камера фиксировала температуру до 96°C на радиаторе контроллера SSD, поэтому наличие активной вентиляции является базовой необходимостью. И если так уж случилось, что в целевом сервере или рабочей станции ее невозможно организовать, то перегрев накопителя неизбежен.

Ну а что касается плюсов — это стабильные задержки, скорость чтения и записи на уровне 7000 МБ/с и 1300 МБ/с соответственно. Тестирование подтвердило отсутствие проблем и заметных просадок показателей. Даже заполненный на 95% накопитель сохраняет свой уровень производительности. IOPS тоже заходится на приличном уровне. Благодаря наличию защиты от потери питания этот накопитель стратегически выгоден при эксплуатации в нынешних условиях в нашей стране.

Поэтому обычному пользователю вообще нет смысла рассматривать этот накопитель, а вот корпоративный сегмент найдет в нем надежный, предсказуемый, и довольно производительный загрузочный SSD.