Огляд та тестування SATA-накопичувача для серверів та дата-центрів Kingston DC600M 1920GB

Людство швидко рухається вперед у світі технологій і збільшення швидкості та продуктивності тих самих твердотілих накопичувачів є невіддільною частиною цього прогресу. Однак за кадром залишається надійність та стабільність таких продуктів, адже типовий користувач швидше віддасть перевагу накопичувачеві «зі швидкістю запису 10 ГБ/с» ніж SSD, що здатний гарантовано витримувати повний перезапис всього свого об’єму щодня упродовж п’яти років. Для задовільнення таких потреб компанія Kingston пропонує клієнтам нову модель 2,5” SSD DC600M, що прийшла на заміну DC450R.

Ключові характеристики зібрані до таблиці:

Kingston DC600M 1,92TB

SSD постачається у картонному блістері без зайвостей, як і інші продукти лінійки DC. Накопичувач та його наліпку з додатковою інформацією одразу видно без розпакування.

Ззаду надрукована коротка інформація про диск, а також посилання на повні гарантійні умови.

SSD має типовий формфактор 2,5-дюйми з товщиною 7 мм, що гарантує широку сумісність. Корпус накопичувача вироблено з алюмінію та пофарбовано у сірий колір. Гарантійна пломба знаходиться на лицевій частині пристрою.

Внутрішня частина має файну конструкцію: контролер, DRAM-буфер та конденсатори забезпечені відводом тепла на корпус накопичувача через термопрокладки.

Весь доступний простір використано максимально ефективно.

Накопичувач побудовано на базі контролеру Phison PS3112-S12DC-27, він же використовувався й у попередниках. Хоч це і не найновіший контролер, але його досить для повної утилізації пропускної здатності інтерфейсу SATA 3.0 без втрат продуктивності чи стабільності.

DRAM-буфер реалізовано на чотирьох банках пам’яті Kingston D1028AN9CPGRK. NAND флешпам'ять побудована на базі десяти чіпів Kingston FB25608UCT1-A.

Для забезпечення апаратного захисту від втрати живлення в накопичувачі присутні сім конденсаторів ємністю 47 мкФ та робочою напругою 35 В.

Програмне забезпечення

Виробник має у своєму арсеналі програму Kingston SSD Manager, що дозволяє перевірити наявність оновлень прошивки, стерти накопичувач, переглянути журнал подій, SMART, технічний стан, знос, а також перевірити температури.

Після форматування в NTFS користувачу буде доступно 1,74 ТБ вільного простору для роботи.

Тестовий стенд

Враховуючи цільову аудиторію накопичувача у ролі тестового стенда виступить платформа LGA 3647 на чолі з ASUS ROG DOMINUS EXTREME, що можна класифікувати як Workstation:

• процесор: Intel Xeon Silver 4108;
• материнська плата: ASUS ROG DOMINUS EXTREME (Intel C621, UEFI 0704);
• пам'ять: HyperX Predator HX441C19PB3/8х6 (6х8 ГБ, DDR4-4133, CL19-26-26-45-2T);
• відеокарта: GeForce RTX 3090 (MSI VENTUS 3X 24G OC, mod firmware 390W GIGABYTE Gaming OC);
• системний накопичувач: NVMe LITEON 128GB (CL1-3D128-Q11);
• блок живлення: Rosewill Hercules 1600-S (1600 Вт);
• кулер: Arctic Freezer 2U 3647 (ACFRE00041A);
• операційна система: Microsoft Windows 11 Pro 64-bit (22621.1992) + CentOS Stream 9. В усіх ОС актуальні оновлення на момент середини липня 2023 року.

Методика тестування

Управління обертами вентилятора було автоматичне. Температура в приміщенні утримувалась на рівні 25 градусів за Цельсієм. Показники температур бралися з моніторингу HWINFO. На SSD штатними засобами MS Windows 11 64-bit був створений логічний розділ із файловою системою NTFS і стандартними налаштуваннями кластера, що займає весь доступний дисковий простір. В середі Linux штатними засобами CentOS створено логічний розділ з файловою системою Ext4 на весь доступний дисковий простір. Накопичувач тестувався порожнім та заповненим на 90%. Також аналізувалась продуктивність двох однакових накопичувачів в режимі RAID 0, тести цього режиму робилися лише на чистому масиві (0% обсягу зайнято).

Для вимірювання швидкодії використовувалися такі програми:

• 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.

Тестування

Почнемо з температурного режиму. В простої накопичувач не грівся вище за 43 градуси.

Без обдуву накопичувач нагрівся до 52 градусів за 25 хвилин навантаження.

Середня температура склала 48 градусів. Відмінний результат, користувачу можна не перейматись додатковим охолодженням.

AIDA64

Тестування відкриває найбільш показовий тест — неперервний лінійний запис в AIDA64:

Kingston DC600M 1,92TB показав себе відмінно, середня швидкість запису склала 493 Мбайт/с.

Anvil's Storage Utilities

496,48/478,5 Мбайт/с лінійні читання/запис. Блоки 4К обробляються на швидкостях 20,17/83,16 Мбайт/с. Майже нульові втрати на заповненому накопичувачі в комплексі, єдине що впадає в очі — просів запис 4К блоків на 4%.

Результат RAID 0:

AS SSD Benchmark

513,48/496,77 Мбайт/с лінійні читання/запис. Блоки 4К обробляються на швидкостях 25,59/71,5 Мбайт/с. Втрати продуктивності на заповненому накопичувачі відсутні (підпадають під допустиму похибку вимірювань).

Результат RAID 0:

ATTO Disk Benchmark

Швидкість роботи з 4K блоками 223 та 252 Мбайт/с для читання та запису відповідно. Втрат на заповненому накопичувачі не помітно

Результат RAID 0:

CrystalDiskMark

560,51/535,38 Мбайт/с лінійного читання та запису. Втрат продуктивності на заповненому накопичувачі не спостерігається

Результат RAID 0:

PCMark 8

Комплексна оцінка накопичувача Storage 2.0 видає швидкість на рівні 269,05 Мбайт/с, заповнений накопичувач втрачає продуктивність на 4% з результатом у 259,42 Мбайт/с.

Результат RAID 0:

3DMark Storage Benchmark

Середній показник склав 152,12 Мбайт/с, а заповнений — 152,86 Мбайт/с, тобто якщо врахувати похибку, то він не втратив показників.

Результат RAID 0:

CentOS

Накопичувач мав наступний вигляд:

Інтегрований бенчмарк видав результат у 563,5 Мбайт/с для читання, а також 540,2 Мбайт/с для запису з середнім часом доступу 0,04 мс.

В RAID 0 ці показники збільшились вдвічі.

Нещадний бенчмарк Sysbench мав такий 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 проводиться в режимі випадкового читання, випадкового запису та гібридного навантаження (читання та запис одночасно). Це відбувається в 192 потоки (емуляція роботи накопичувача не тільки з безліччю даних, але й одночасно робочими фоновими процесами). Для RAID 0 обсяг створюваних файлів був подвоєний (3200 ГБ замість 1600 ГБ). Всього на накопичувачі буде 64 файли ідентичного об'єму, записані блоками 4K. Бенчмарк показує швидкість в мебібайтах на секунду, всю інформацію можна побачити на скріншотах, а для простоти сприйняття результати будуть вказуватись в IOPS.

Читання на рівні 99k IOPS, навіть є перевершення заявлених 94k IOPS. RAID забезпечує зростання читання до 136k IOPS.

Запис на рівні 86k IOPS, знову перевершення заявлених показників в 78k IOPS. RAID забезпечує зростання продуктивності до 133k IOPS.

У гібридному режимі можна розраховувати на 57k IOPS читання та 38k IOPS запису. RAID підіймає ці швидкості до 81k IOPS читання та 54k IOPS запису.

Висновки

Виробник провів оптимізацію своїх серверних накопичувачів та представив нову серію з покращеними деякими характеристиками. В DC600M збільшили швидкодію операцій введення/виведення, але головною перевагою перед попередніми DC450R є збільшений ресурс NAND Flash-пам’яті й тепер він може досягати 14016 TBW, в доступний об’єм також сягає 7,68 ТБ. Крім того, є прогрес у зниженні енергоспоживання, а саме з 5,5 Вт вдалось дійти до 3,6 Вт, що досить суттєво, коли в системі буде багато накопичувачів. PLP нікуди не дівся, всі представники нової серії забезпечені захистом від втрати живлення, це дуже корисно в умовах Workstation-систем.

Щодо конкретного екземпляра, який взяв участь в тестуванні, — все відмінно, як і очікується від накопичувача для ЦОД. Він витримує інтенсивні навантаження без помітних просідань (найгірший показник дорівнює 4% втрат продуктивності) і використовує інтерфейс SATA максимально ефективно. Тому Kingston DC600M 1,92TB чудово підійде для інтенсивних завдань на кшталт віртуалізації, баз даних, потокової передачі мультимедіа, SAP тощо.