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金士顿KC2000固态硬盘评测

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Essence 发表于 2019-6-5 17:22 | 显示全部楼层 |阅读模式
点击数:1380|回复数:14
前不久金士顿发布了全新KC2000系列NVMe固态硬盘,使用慧荣SM2262EN主控,提供250GB、500GB、1TB和2TB四种容量选择,本次评测的是KC2000 1TB版本。


在KC2000的包装盒上,金士顿标注了“35X”倍速标识,它代表该固态硬盘能够提供35倍于7200转机械硬盘的性能,这一数据是基于PCMark Vantage存储测试成绩,稍后我们会对此进行验证。


早在年初的CES大展上就有朋友关注到金士顿在主控方案选择上的转换趋势。目前来看,金士顿已经不再局限于仅使用群联一家的主控方案,而是博采众长,同时使用多种硬件方案以提供更有竞争力的产品。譬如KC2000就使用了慧荣SM2262EN主控来搭配东芝96层堆叠BiCS4闪存,不同于常见的群联-东芝和慧荣-美光固定搭配。

闪存与DRAM缓存均为金士顿自主封装,品质保障是金士顿作为模组大厂的优势之一。

通过smi_nvme_flash_id颗粒识别工具可以看到,金士顿KC2000使用了256Gb/die的东芝BiCS4闪存,这意味着KC2000 1TB的每个颗粒中都封装了4个die,单个颗粒的容量为128GB。1TB版本共使用了8个这样的颗粒。


从性能参数可以看到,1TB版本是金士顿KC2000各种容量中性能最高的一款。不同容量版本的写入耐久度是正常的倍增关系。


在这里顺便提一下,金士顿KC2000具备TCG Opal 2.0自加密功能,通过一定的设置,可以将其加密后作为系统盘使用,稍晚些时候我将以单独文章的形式与大家分享具体的过程。

测试平台及信息识别

测试平台:

CPU:Intel Core i7 7700K @4.8GHz(所有CPU节能特性关闭)
主板:华硕ROG STRIX Z270F Gaming
内存:XPG DDR4 3000Mhz 8G*2
硬盘:金士顿HyperX Fury 240G(系统盘)
         金士顿KC2000 1TB(FW:S2681101)
系统:Windows 10 Pro 1809,17763
驱动:系统默认stornvme
设置:关闭写入缓冲区刷新(除特别说明以外),关闭PCIE ASPM节能

CrystalDiskInfo信息识别:



也可以使用Kingston SSD Manager工具箱来查看和管理金士顿KC2000。




基准测试

基准测试1:理论带宽测试

金士顿对于读写性能参数的标注依据是IOMeter 8GB区间测试结果。这里我们使用CrystalDiskMark能够测得比标称值更高一些的数值。



基准测试2:PC Mark Vantage测试

简单的读写带宽数字比较冰冷和抽象,难以量化到实际使用影响,因此有些存储卡会使用CD光驱的倍速(1倍速=150KB/s)来描述快慢。金士顿选择机械硬盘作为参照物来建立固态硬盘的速度对照体系。PCMark Vantage是金士顿使用的测试工具,目前这款Vista时代的软件已经被FutureMark列入Legacy产品,提供完全免费下载和使用。



通过PCMark Vantage的HDD Test Suite结果可以看到,这个测试是用全速回放IO活动脚本的形式实现的,展现电脑其他部件不存在瓶颈时硬盘完全释放的潜力。金士顿KC2000 1TB的PCMark Vantage HDD Test Sutie成绩达到28万余分,相比普通的希捷2TB 7200转机械硬盘高出52.7倍,远高于金士顿标注的“35倍速”,这或许跟我们测试的是KC2000系列中性能最强的1TB版本有关。



基准测试3:PCMark 8测试

从PCMark 8开始,FutureMark取消了全速测试模式,硬盘性能测试按照原始记录中的时间间隔,重复再现特定应用在硬盘上的读写和访问过程。这样一来可能顶级的NVMe固态硬盘将受限于CPU、内存以及软件应用对硬盘性能的需求,只能取得2-3倍于机械硬盘的性能优势。


虽然轻负载的日常应用“贫富差距”距离缩短了,但重负载使用下硬件规格更高的NVMe SSD依然领先。只有高配置、重负载使用的电脑才能充分发挥NVMe固态硬盘的效能。作为旗舰级NVMe SSD产品,KC2000自然是专为高端电竞以及发烧桌面玩家量身定制的。

基准测试4:SLC Cache测试

由于SM2262EN这款主控不具备数据压缩能力,所以我们可以放心地使用HDTach这款老软件来再现全盘容量范围内的写入速度变化趋势,更好地观察固态硬盘的SLC缓存策略。


从HDTach的测试结果可以看到它具备明显的3段式写入阶段。第一阶段是SLC写入,中间阶段为TLC直写,第三阶段为SSD内空白块用尽,开始边释放SLC缓存边执行写入,此时压力最大。

空盘状态下KC2000 1TB拥有大约150GB的SLC缓存。



填充半盘容量256GB的随机数据文件之后充分休息,在尝试手动Trim等方式之后发现,此时SLC缓存策略已经转变为固定SLC,容量大约10GB出头。



进一步的测试发现,这10GB缓存空间中有大约2GB属于持久性缓存,可在缓存未一次性写满的情况下保持不释放状态以优化随机读取性能。



固定缓存模式下PCMark 8成绩略有下滑,但仍处于旗舰级水平。


我们已经测试过很多SM2262/SM2262EN主控的固态硬盘,慧荣对全盘SLC策略的应用令人印象深刻。在空盘条件下应用全盘SLC可以让硬盘发挥出强悍的读写效能,同时可以在作为系统盘使用的初期快速接纳硬盘克隆、软件安装等操作产生的大量数据写入。

当硬盘空间使用达到一定程度之后,主控会调整SLC缓存的策略,转换为传统的固定SLC容量模式,此时主控不再借用用户存储空间,而仅限于使用OP保留空间内的闪存用于模拟SLC使用。这时的KC2000效能不再如空盘时那样耀眼,但同时也避免了全盘SLC策略在低可用空间时的性能惩罚。

基准测试5:发热与限速点

根据smartmontools的识别信息,金士顿KC2000 1TB的最高功耗9瓦,限温点为75度和80度。



29度室温下,被动散热状态的金士顿K2000待机显示41度:



此时红外测温结果大约为52度。由于SM2262EN主控外有一层金属覆盖层会影响红外成像的结果精确度,测量点选尽可能靠近主控的位置。



与其他SM2262EN主控的NVMe固态硬盘一样,金士顿KC2000和Hard Disk Sentinel软件有一些兼容问题,无法正确记录温度曲线。根据CrystalDiskInfo检测的结果,温度压力测试过程中最高显示温度为69度。



红外热成像测温结果,主控附近最高温度约为80度。



进阶测试

进阶测试项目1:随机读写理论测试



进阶测试项目2:4KB QD32 随机写入离散度测试

无文件系统下使用IOMeter进行128K QD32持续写入半小时,空闲15分钟后改用4K QD32随机写入5000秒并每秒记录。



4K QD32随机写入5000秒:



最后500秒平均IOPS:25627



进阶测试项目3:PCMARK 8扩展存储测试之性能一致性部分(稳定态家用环境性能)

这个测试主要是给家用最恶劣环境下的性能参考(全盘不留任何剩余空间,禁用了Windows文件系统缓存跑纯RAW模式)。



总结:

金士顿KC2000是较早用上东芝96层堆叠BiCS4闪存的固态硬盘之一。96层闪存的意义主要体现在两个方面:比64层更低的制造成本,以及升级Toggle 3.0闪存接口后更低的延迟与更低的功耗。

东芝的96层堆叠BiCS4跟64层堆叠BiCS3一样,拥有256Gb/die和512Gb/die两个版本,前者适用于普通容量的固态硬盘,后者主攻大容量产品(2TB或更高)。在KC2000 1TB中我们看到的是256Gb/die的BiCS4闪存颗粒。Toggle 3.0闪存接口的带宽从2.0标准的400/533 MT/s提升至667/800 MT/s,数据通过闪存接口传输的延迟更低。Toggle 3.0的闪存工作电压为1.2/1.8V,相比2.0的1.8/3.3V也有一定的降低,有利于降低闪存功耗。

在大量公版产品充斥市场的条件下,KC2000采用的SM2262EN与东芝BiCS4闪存组合给人眼前一亮的感觉。从测试表现来看,KC2000填补了A1000以上长期空缺的旗舰级产品空位,助力金士顿重新加入到高性能俱乐部的阵容当中。虽然它的性能不是最拔尖的,但稳定的表现继承了金士顿一贯的优秀传统。

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pc028 发表于 2019-6-5 17:34 | 显示全部楼层
96层了,这么快,坐等上市
丶Ning 发表于 2019-6-5 20:05 | 显示全部楼层
2T版本的怎么还如1T版本的了
SSD考察团 发表于 2019-6-5 20:51 | 显示全部楼层
有预感要开车了@石头
Y6-0785 发表于 2019-6-5 22:14 | 显示全部楼层
在空盘条件下应用全盘SLC可以让硬盘发挥出强悍的读写效能,同时可以在作为系统盘使用的初期快速接纳硬盘克隆、软件安装等操作产生的大量数据写入。

点出了全盘SLC缓存的实用意义,非常好
zhangboyang 发表于 2019-6-6 00:33 | 显示全部楼层
给个建议,hwinfo能显示多个传感器的温度(我的sm961就是两个温度)
也能显示一些CrystalDiskInfo无法显示的企业盘读写量(虽然不知道对不对吧)
devondon 发表于 2019-6-6 08:13 | 显示全部楼层
9W还是有点可怕
伊缠 发表于 2019-6-6 10:04 | 显示全部楼层
东芝:升级Toggle 3.0闪存接口后更低的延迟与更低的功耗。
主控:有我在你降低的这点功耗全无意义
tsammammb 发表于 2019-6-6 12:04 | 显示全部楼层
2262EN和5012比起来也没占到啥便宜么
还是等PCIE4.0铺开新主控成熟后再来看吧
zhangboyang 发表于 2019-6-6 13:29 | 显示全部楼层
丶Ning 发表于 2019-6-5 20:05
2T版本的怎么还如1T版本的了

颗粒不一样,970evo 2T也不如1T
石头 发表于 2019-6-6 15:57 | 显示全部楼层
SSD考察团 发表于 2019-6-5 20:51
有预感要开车了@石头

想开我就去申请。。。。
Essence  楼主| 发表于 2019-6-6 21:24 | 显示全部楼层
伊缠 发表于 2019-6-6 10:04
东芝:升级Toggle 3.0闪存接口后更低的延迟与更低的功耗。
主控:有我在你降低的这点功耗全无意义 ...

这个基本是给UFS提供帮助的,手机看的上这点差异。
haierccc 发表于 2019-6-11 11:07 | 显示全部楼层
又一款家用旗舰,市场又多了一个选择。
想问问,IOPS与延迟的关系是怎样的,高IOPS是否就意味着延迟很低,是否能换算出来呢?
Essence  楼主| 发表于 2019-6-11 11:49 | 显示全部楼层
haierccc 发表于 2019-6-11 11:07
又一款家用旗舰,市场又多了一个选择。
想问问,IOPS与延迟的关系是怎样的,高IOPS是否就意味着延迟很低, ...

延迟是处理单个IO请求所需的时间。而IOPS是每秒能够处理IO请求的数量。
打个比方,硬盘每秒能处理100个读写请求,也就是100 IOPS,但通过这个数据我们不能得出每个读写请求都只需要10毫秒的结论,事实上,一些读写请求得到响应之前的延迟有可能会比10毫秒高的多。
haierccc 发表于 2019-6-11 14:14 | 显示全部楼层
Essence 发表于 2019-6-11 11:49
延迟是处理单个IO请求所需的时间。而IOPS是每秒能够处理IO请求的数量。
打个比方,硬盘每秒能处理100个读 ...

受教了。         
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