Обзор и тестирование SATA-накопителя для серверов и дата-центров Kingston DC600M 1920GB

Человечество быстро двигается вперед в мире технологий и увеличение скорости и производительности тех же твердотелых накопителей является неотъемлемой частью этого прогресса. Однако за кадром остается надежность и стабильность таких продуктов, ведь типичный пользователь скорее предпочтет накопитель «со скоростью записи 10 ГБ/с» чем SSD, который способен гарантированно выдерживать полную перезапись всего своего объема ежедневно в течение пяти лет. Для удовлетворения таких потребностей компания Kingston предлагает клиентам новую модель 2,5” SSD DC600M, пришедшую на смену DC450R.

Ключевые характеристики собраны в таблицу:

Kingston DC600M 1,92TB

SSD поставляется в картонном блистере без излишеств, как и другие продукты линейки DC. Накопитель и его наклейка с дополнительной информацией сразу видны без распаковки.

Сзади напечатана краткая информация о диске, а также ссылка на гарантийные условия.

SSD имеет типичный форм-фактор 2,5-дюйма с толщиной 7 мм, что гарантирует широкую совместимость. Корпус накопителя изготовлен из алюминия и выкрашен в серый цвет. Гарантийная пломба находится на лицевой части устройства.

Внутренняя часть имеет хорошую конструкцию: контроллер, DRAM-буфер и конденсаторы снабжены отводом тепла на корпус накопителя через термопрокладки.

Все доступное пространство используется максимально эффективно.

Накопитель построен на базе контроллера Phison PS3112-S12DC-27, он же использовался и в предыдущих серверных SSD. Хоть это и не новейший контроллер, но его достаточно для полной утилизации пропускной способности интерфейса SATA 3.0 без потерь производительности или стабильности.

DRAM-буфер реализован на четырех банках памяти Kingston D1028AN9CPGRK. NAND флэш-память построена на базе десяти чипов Kingston FB25608UCT1-A.

Для обеспечения аппаратной защиты от потери питания в накопителе присутствует семь конденсаторов емкостью 47 мкФ и рабочим напряжением 35 В.

Программное обеспечение

Производитель имеет в своем арсенале программу Kingston SSD Manager, позволяющую проверить наличие обновлений прошивки, стереть накопитель, просмотр журнала событий, SMART, техническое состояние, износ, а также проверить температуры.

После форматирования в NTFS пользователю будет доступно 1,74 ТБ свободного пространства для работы.

Тестовый стенд

Учитывая целевую аудиторию накопителя в качестве тестового стенда выступит платформа LGA 3647 во главе с ASUS ROG DOMINUS EXTREME, которую можно классифицировать как Workstation:

• процессор: Intel Xeon Silver 4108;
• материнская плата: ASUS ROG DOMINUS EXTREME (Intel C621, UEFI 0704);
• память: HyperX Predator HX441C19PB3/8х6 (6х8 ГБ, DDR4-4133, CL19-26-26-45-2T);
• видеокарта: GeForce RTX 3090 (MSI VENTUS 3X 24G OC, mod firmware 390W GIGABYTE Gaming OC);
• системный накопитель: NVMe LITEON 128GB (CL1-3D128-Q11);
• блок питания: Rosewill Hercules 1600-S (1600 Вт);
• кулер: Arctic Freezer 2U 3647 (ACFRE00041A);
• операционная система: Microsoft Windows 11 Pro 64-bit (22621.1992) + CentOS Stream 9. Во всех ОС актуальны обновления на момент середины июля 2023 года.

Методика тестирования

Управление оборотами вентилятора было автоматическое. Температура в помещении удерживалась на уровне 25 градусов Цельсия. Показатели температур брались с мониторинга HWINFO. На SSD штатными средствами MS Windows 11 64-bit был создан логический раздел с файловой системой NTFS и стандартными настройками кластера, занимающим все доступное дисковое пространство. В среде Linux штатными средствами CentOS создан логический раздел с файловой системой Ext4 на все доступное дисковое пространство. Накопитель тестировался пустым и заполненным на 90%. Также анализировалась производительность двух одинаковых накопителей в режиме RAID 0, тесты этого режима производились только на чистом массиве (0% объема занято).

Для измерения быстродействия использовались следующие программы:

• CrystalDiskMark 8.0.4 x64;
• ATTO Disk Benchmark v4.01.0f1;
• AS SSD Benchmark 2.0.7316.34247;
• Anvil's Storage Utilities 1.1.0 (2014-January-1);
• AIDA64 Engineer 6.90.6500;
• PCMark 8 (v2-10-901);
• 3DMark (v2-26-8125);
• Sysbench 1.0.20.

Тестирование

Начнём с температурного режима. В простое накопитель не грелся выше 43 градусов.

Без обдува накопитель за 25 минут погрузки нагрелся до 52 градусов.

Средняя температура составила 48 градусов. Отличный результат, пользователю можно не беспокоиться о дополнительном охлаждении.

AIDA64

Тестирование открывает наиболее показательный тест – непрерывная линейная запись в AIDA64:

Kingston DC600M 1,92TB показал себя отлично, средняя скорость записи составила 493 Мбайт/с.

Anvil's Storage Utilities

496,48/478,5 Мбайт/с линейные чтения/запись. Блоки 4К обрабатываются на скоростях 20,17/83,16 Мбайт/с. Почти нулевые потери на заполненном накопителе в комплексе, единственное бросающееся в глаза — просела запись 4К блоков на 4%.

Результат RAID 0:

AS SSD Benchmark

513,48/496,77 Мбайт/с линейные чтения/запись. Блоки 4К обрабатываются на скоростях 25,59/71,5 Мбайт/с.

Потери производительности на заполненном накопителе отсутствуют (подпадают под допустимую погрешность измерений).

Результат RAID 0:

ATTO Disk Benchmark

Скорость работы с 4K блоками 223 и 252 Мбайт/с для чтения и записи соответственно. Потерь на заполненном накопителе не заметно

Результат RAID 0:

CrystalDiskMark

560,51/535,38 Мбайт/с линейного чтения и записи. Потерь производительности на заполненном накопителе не наблюдается

Результат RAID 0:

PCMark 8

Комплексная оценка накопителя Storage 2.0 выдает скорость на уровне 269,05 Мбайт/с, заполненный накопитель теряет производительность на 4% с результатом 259,42 Мбайт/с.

Результат RAID 0:

3DMark Storage Benchmark

Средний показатель составил 152,12 Мбайт/с, а заполненный — 152,86 Мбайт/с, если учесть погрешность, то он не потерял показателей.

Результат RAID 0:

CentOS

Накопитель выглядел следующим образом:

Интегрированный бенчмарк выдал результат в 563,5 Мбайт/с для чтения, а также 540,2 Мбайт/с для записи со средним временем доступа 0,04 мс.

В RAID 0 эти показатели увеличились вдвое.

Беспощадный бенчмарк Sysbench имел такой скрипт:

for size in 1600G; 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

Тест проводится в режиме случайного чтения, случайной записи и гибридной нагрузки (чтение и запись одновременно). Это происходит в 192 потоках (эмуляция работы накопителя не только с множеством данных, но и одновременно рабочими фоновыми процессами). Для RAID 0 размер создаваемых файлов был удвоен (3200 ГБ вместо 1600 ГБ). Всего на накопителе будет 64 файла идентичного объема, записанные блоками 4K. Бенчмарк показывает скорость в мебибайтах на секунду, всю информацию можно увидеть на скриншотах, а для простоты восприятия результаты будут указываться в IOPS.

Чтение на уровне 99k IOPS, даже превышает заявленные 94k IOPS. RAID обеспечивает рост чтения до 136k IOPS.

Запись на уровне 86k IOPS, снова превышение заявленных показателей в 78k IOPS. RAID обеспечивает рост производительности до 133k IOPS.

В гибридном режиме можно рассчитывать на 57k IOPS чтения и 38k IOPS записи. RAID поднимает эти скорости до 81k IOPS чтения и 54k IOPS записи.

Выводы

Производитель произвел оптимизацию своих серверных накопителей и представил новую серию с улучшенными некоторыми характеристиками. В DC600M увеличили быстродействие операций ввода/вывода, но главным преимуществом перед предыдущими DC450R является увеличенный ресурс NAND Flash-памяти и теперь он может достигать 14016 TBW, а доступный объем также доходит до 7,68 ТБ. Кроме того, есть прогресс в снижении энергопотребления, а именно с 5,5 Вт удалось дойти до 3,6 Вт, что существенно, когда в системе будет много накопителей. PLP никуда не делся, все представители новой серии снабжены защитой от потери питания, это очень полезно в условиях Workstation-систем.

Относительно конкретного принявшего участие в тестировании экземпляра — все отлично, как и ожидается от накопителя для ЦОД. Он выдерживает интенсивные нагрузки без заметных проседаний (наихудший показатель равен 4% потерь производительности) и использует интерфейс SATA максимально эффективно. Поэтому Kingston DC600M 1,92TB отлично подойдет для интенсивных задач типа виртуализации, баз данных, потоковой передачи мультимедиа, SAP и т.д.