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金士顿KC2500 NVMe固态硬盘评测

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Essence 发表于 2020-7-17 17:23 | 显示全部楼层 |阅读模式
点击数:911|回复数:3
本帖最后由 Essence 于 2020-7-18 17:44 编辑

KC2500是金士顿近期推出的新款旗舰级M.2 NVMe固态硬盘,使用8通道慧荣SM2262EN主控搭配BiCS4 3D TLC闪存(96层堆叠),支持TCG Opal加密和eDrive功能。

金士顿KC2500 M.2 NVMe固态硬盘(以下简称KC2500)提供从250GB到2TB的四种容量选择,顺序读取速度达到了PCIe 3.0 x4接口下的峰值——3500MB/s。根据容量的不同,KC2500提供150TBW到1.2PBW不等的耐久度保证,保修时间为5年。


本次评测的是金士顿KC2500的1TB版本,按照1GB:1MB的比例关系,它配备有1GB容量的DRAM缓存用以储存FTL闪存映射表。



通过Flash ID可以看到KC2500使用了96层堆叠BiCS 3D TLC闪存,单die容量256Gb。


测试平台及信息识别

CPU:Intel Core i9 9900K @5.0GHz(所有CPU节能特性关闭)
主板:技嘉Z390 AORUS PRO WIFI
内存:HyperX Fury DDR4 3200MHz 16GB
硬盘:浦科特M6Pro 128GB(系统盘)
          金士顿KC2500 1TB(FW:S7780100)
系统:Windows 10 LTSB
驱动:系统默认stornvme
设置:除特别说明以外,关闭ASPM及APST节能

CrystalDiskInfo信息识别:



此外也可以使用Kingston SSD Manager工具箱来查看和管理金士顿KC2500。eDrive功能的开启也需要用到这个工具箱。当前能支持KC2500的工具箱版本号为1.1.2.6,如果你之前安装过低版本的工具箱,需要先升级才能识别KC2500。



开启eDrive硬件加密功能也需要Kingston SSD Manager的帮助,KC2500的IEEE 1667开关默认是关闭的状态,需要手动开启方能实现eDrive功能。


基准测试

基准测试1:理论带宽测试
金士顿KC2500安装在Z270的PCH通道M.2插槽上,在从盘状态下可以达到3500MB/s以及2900MB/s的顺序读写标称值。


从KC2000到KC2500的顺序读写速度变化来看,我目前认为KC2000可能使用了533MT/s的闪存接口,而KC2500使用了667MT/s的闪存接口。533x8/1.35≈3159,与实际测试得出的3200MB/s峰值比较接近,KC2500在升级为667MT/s闪存接口后,PCIE 3.0 x4就成了瓶颈,最终跑出3500MB/s满速也就是情理之中了。

基准测试2:PCMark 8实用性能测试
PCMark 8存储测试问世时间已有多年,但依然是当前最好用的固态硬盘性能基准测试之一。测试项目选择贴近家用、设计和办公,实用性强;记录-回放式的原理确保了其测试准确性。金士顿KC2500 1TB在PCMark 8存储测试中取得了5112的成绩,属于旗舰级NVMe固态硬盘水平。



基准测试3:节能及温度测试
温度测试分两部分,第一部分的测试条件:室温25度,未安装KC2500附送的金属散热片。开启全部节能(ASPM&APST)后金士顿KC2500待机状态31度:


关闭所有节能,待机温度36度:


接下来是温度压力测试,关闭所有节能的条件下使用IOMeter进行8GB范围的128K QD32顺序读取,并每秒记录读取速度。


金士顿KC2500在达到70度后限速,读取速度在1600MB/s到3300MB/s之间波动。

温度在70度触顶之后,通过限速始终保持在68度以内:

KC2500的温控算法能在重负载使用条件下将温度始终控制在安全范围之内,对于笔记本电脑等不便安装散热片的使用环境也无需担心过热导致的工作不稳定。

第二部分的测试条件:室温27度,安装KC2500附送的金属散热片。散热片的导热贴表面覆盖有一层透明的塑料保护层,安装前需要将其撕下以利热量传导。由于采用了双面散热结构,添加散热片后的KC2500整体厚度超过M.2标准,只能安装在部分台式机主板上。

关闭所有节能的条件下待机温度33度。使用IOMeter进行8GB范围的128K QD32顺序读取,并每秒记录读取速度。


在近30分钟的连续满载测试中,金士顿KC2500的最高温度为69度,未触发过热限速。


进阶测试

进阶测试项目1:SLC缓存及50%以上空间使用率下性能

通过HDTach全盘范围读写测试成绩可以看到,金士顿KC2500在空盘状态下执行的是动态SLC缓存策略,SLC缓存的最大容量约为155GB。也就是说格式化后容量931GB的一半左右被用来模拟SLC缓存了。


这种SLC缓存策略介于全盘SLC和固定SLC之间,比较好地兼顾了初装系统阶段的大量写入需求和性能一致性表现。

使用IOMeter不可压缩数据模型填盘512GB容量后测试,CrystalDiskMark成绩基本不变:



HDTune文件基准测试显示,过半盘使用状态下金士顿KC2500 1TB能提供大约10GB的SLC缓存。这说明动态SLC策略已经自动转变为固定SLC模式。1TB容量固态硬盘拥有的OP预留空间足以容纳全部SLC缓存,无需借用用户空间。



同空盘条件下的PCMark 8存储测试成绩对比,轻负载工作的表现基本不变,写入较多的应用性能稍有下滑。但固定SLC缓存模式下固态硬盘的性能将基本固定,这通常意味着下面的成绩是KC2500的保底表现,不会因为SLC缓存容量的动态调整而进一步发生变化。



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。填盘过程的写入速度曲线体现了从SLC缓存写入、TLC直写、闪存空白块用尽后边释放边写入的整理阶段。



充分闲置休息后,改用4K QD32随机写入5000秒,每秒记录:



最后500秒平均IOPS:28363。



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)。


PCMark 8扩展测试的准备阶段使用了随机数据填充全盘两次,并在每次测试之前进行大量的随机写入,体现的是比日常使用方式更极端重载条件,可以当作是一次固件稳健性检验。

进阶测试项目4:eDrive及软硬件加密效率对比

eDrive是微软提出的硬件加速BitLocker加密,需要固态硬盘同时支持TCG Opal及IEEE 1667标准。相比通过CPU运算实现的软件加密方式,硬件加密利用固态硬盘主控的加密引擎实现,效率更高延迟更低。

开启eDrive需要若干前提:首先通过Kingston SSD Manager的Security功能开启IEEE 1667,提示IEEE 1667 is enabled即为成功。



其次需要修改BIOS设置,确保Windows 8/10 Features设定为Windows 8/10(而不是Other OS),同时CSM Support为Disabled禁用状态。这一点非常重要,如果忘记做会导致后边无法继续。



再次,对于Windows 10 1903以后版本的操作系统,还需要通过组策略编辑器修改两处设置(如果KC2500是作为系统盘使用,则这一步是在系统安装完成后进行。本例中为了测试准确性,是将KC2500作为副盘测试的)。按Windows+R组合键,输入gpedit.msc回车,依次展开计算机配置-管理模板-Windows组件-BitLocker驱动器加密-操作系统驱动器,在“启动时需要附加身份验证”设置中选择“已启用”,并保持“没有兼容的TPM时允许BitLocker(在U盘上需要密码或启动密钥)”处于已勾选状态,点击确定。由于一些原因,国内电脑大多没有配备TPM模块,所以需要进行这个设置。



接下来打开“配置对操作系统驱动器使用基于硬件的加密”,选择“已启用”,并保持“硬件加密不可用时使用BitLocker基于软件的加密”处于未勾选的状态,点击确定。这个步骤是由于微软新系统现在默认不使用基于硬件的BitLocker加密。取消勾选是为了避免其他步骤中出错时Windows自动用软件加密进行替代。


组策略中启用基于硬件的加密是根据硬盘类型而分成三个部分:操作系统驱动器、固定数据驱动器、可移动数据驱动器。每个类型的设置是独立的,可根据类型分别设置。

在启用eDrive前,需要确保KC2500处于未分区、未初始化状态,即没有分区表的状态。可打开命令提示符,使用Diskpart的clean命令来实现(操作系统安装过程中,在安装位置选择界面可以按Shift+F10打开命令行提示符)。



为了测试准确性,本例中KC2500是作为副盘(即固定数据驱动器)来进行测试的。基于硬件加密的BitLocker在开启过程中不会询问只加密新数据还是加密全盘,也不会有走进度条的加密过程(应为瞬间完成)。打开Kingston SSD Manager的Security页,可以看到KC2500处于Encrypted已加密状态,这说明当前已使用硬件加密。



软硬件加密方式的性能对比:



软件加密BitLocker,PCMark 8存储测试评分:5109,相比未加密前性能有小幅下降。



硬件加密BitLocker,PCMark 8存储测试评分:5112。硬件加密不影响性能。



PCMark 10完整系统盘基准测试:硬件加密的延迟更低,性能更强。



总结:

KC2000 M.2 NVMe固态硬盘是PCEVA已知的SSD当中,较早用上96层BiCS4闪存的SSD产品。256Gb的单die容量保障了性能中小容量的性能表现。而此次的KC2500 M.2 NVMe固态硬盘不变之中有变化,它主要提升了闪存接口速率,从而实现PCIE 3.0 x4接口之下的满速顺序读写。从测试成绩来看,KC2500无论是随机读写还是实用性能都有一定幅度的提升。

TT定制散热片为台式电脑用户提供了稳定的高性能保障,硬件加密功能则为需要数据安全的专业人士提供了不影响性能的选择。综合来看,金士顿KC2500 NVMe固态硬盘的表现达到了旗舰级PCIe 3.0固态硬盘的巅峰水准。

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guangyunjian 发表于 2020-7-17 20:11 | 显示全部楼层
5年保修好评,想想我那个UV400,保修时间短了
暴疯狂笑 发表于 2020-7-18 00:03 | 显示全部楼层
看来还是1TB容量是甜点啊:期待2TB早日上市。
Y6-0785 发表于 2020-7-18 00:48 | 显示全部楼层
软件加密BitLocker,PCMark 8存储测试评分:5019,相比未加密前性能有小幅下降。

应该是5109,建议更正,现在有图不要紧,万一将来图挂了,就容易引起性能大幅下降的误解。

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