SSD-накопители Kingston UV500 емкостью 240 Gb

Не так давно на рынке появились накопители на микросхемах, выполненных по технологии 3D NAND. Конечно же, не остается в стороне и ведущий производитель SSD-накопителей — компания Kingston. Она выпустила в свет новую линейку UV500, которая использует самые передовые на сегодняшний день микросхемы памяти и предназначена для широкого круга пользователей. Эта серия выпускается сразу в трех форм-факторах: SATA, mSATA и M.2. Кроме этого, компания Kingston включила в эту серию накопителей комплексную защиту данных — модели поддерживают 256-битное аппаратное шифрование AES и решения по управлению безопасностью TCG Opal 2.0, которые ранее применялись в устройствах корпоративного класса. Подобное решение делает накопитель защищенным, поскольку неавторизованное лицо, которое в силу тех или иных причин получает владение устройством, не сможет извлечь данные.

Накопители серии UV500 выпускаются в различных вариантах емкости — от 120 до 1,92 Тб (в зависимости от исполнения) и его можно использовать как загрузочный диск, благо скорость записи/чтения достигает 500 Мбайт/с и выше, что на порядок превышает производительность традиционных жестких дисков, или для хранения больших объемов информации: видеороликов, фотографий и самых современных видеоигр. Стоит отметить, что большой объем дискового пространства доступен только для накопителей с интерфейсом SATA — их емкость может достигать 1,92 Тбайт, в то время как для моделей с интерфейсом mSATA и M.2 максимальный доступный объем составляет 480 Гбайт. Такая разница обусловлена количеством микросхем памяти, которые можно расположить на печатной плате. Впрочем, вернемся к самому устройству.

SSD-накопители серии UV500 выполнены в трех форм-факторах: стандартном 2,5 дюймовом с интерфейсом SATA, плата с mSATA и модель с разъемом М.2 (2280). Поставляются они в ставших уже стандартными упаковках. Все они имеют одинаковую «начинку», но отличаются по объему, как уже рассказывалось ранее.

Накопитель Kingston UV500, выполненный в стандартном 2,5-дюймовом форм-факторе для установки в настольные компьютеры и ноутбуки поставляется в картонной упаковке, но помещенный в прозрачный пластиковый корпус для дополнительной защиты от возможных повреждений при транспортировке. В нашем случае он имеет объем 240 Гбайт, но возможны и другие варианты: 120, 240, 480, 960 и 1920 Гбайт. Поэтому у потенциального покупателя всегда есть выбор. Скорость записи/чтения не указаны. Задняя сторона картонной упаковки также, как и передняя, имеет вырубку, что позволяет видеть наклейку с указанием модели изделия и его серийным номером. Гарантийные обязательства, что типично для изделий компании Kingston, приведены на внутренней стороне упаковки. Для накопителей этой серии расчетное время эксплуатации составляет около 1 млн. часов.

Kingston UV500 форм-фактора mSATA также поставляется в стандартной пластмассовой упаковке на липкой ленте которой указаны модель, объем, серийный номер и другие необходимые сведения. Внутри находится не только само изделие, но и краткое описание с инструкцией по установке. Доступные емкости этих накопителей: 120, 240 и 480 Гб.

SSD-накопитель форм-фактора М.2 поставляется аналогично, то есть в обычной пластиковой упаковке с вложенной краткой инструкцией. Он выпускается только одного размера — 2280, где 22 – это ширина, а 80 — длина изделия. Существуют три типа разъемов, используемых для устройств M.2: B, M, и B+M. Накопитель Kingston UV500 предназначен для подключения B+M, благо оно обеспечивает перекрестную совместимость с различными системными платами, а также поддержкой соответствующего протокола SSD (SATA или PCIe). Доступные емкости накопителей этого форм-фактора: 120, 240 и 480 Гб.

Корпус накопителя Kingston UV500 2,5-дюймового форм-фактора выполнен также, как и предшественник. Крепежные винты с головкой Torx Tamper Resistant T6 вынесены на лицевую сторону и служат хорошей защитой от излишне любопытных глаз. Мы хоть и любопытны, но не вскрывали только потому, что вся серия выполнена однотипно, то есть на одних и тех же микросхемах и ничего такого, чтобы не было на других изделиях UV500 мы там гарантированно не увидим. Наклейка с указанием модели, емкости, страны-производителя и серийного номера нанесена на тыльную сторону в специальное окошко.

Накопители Kingston UV500 форм-факторов mSATA и M.2 выполнены похоже. Разница заключается в том, что накопитель M.2 выполнен с односторонним монтажом, в отличие от mSATA. Основные микросхемы заклеены наклейкой, на которой указаны характеристики накопителей. Причем они (наклейки) выполнены таким образом, что удалить их нельзя или очень сложно, поскольку они мгновенно рвутся. И для того, чтобы это гарантировано происходило на них нанесены небольшие надрезы. Это служит пусть и не слишком надежной, но защитой от любознательного пользователя. Эти накопители не имеют радиаторов, несмотря на то, что тепловыделение микросхем памяти при интенсивной работе весьма высоко.

Применяемые чипы памяти 3D-NAND привычно имеют собственную маркировку компании Kingston FH64B08UCT1-31. Это связано с тем, что Kingston одна из немногих ведущих компаний, которая режет, упаковывает и тестирует полупроводниковые пластины. В данном случае, как и во множестве других, они изначально произведены компанией Toshiba с которой у Kingston давние и весьма хорошие партнерские отношения. В качестве контроллера используется Marvell 88SS1074, который имеет собственный кэш — Kingston D1216MCABXGGBS (DDR3). Этот выбор, в сочетании с памятью, выполненной по технологии 3D-NAND, позволяет обеспечить заявленные компанией Kingston скорость записи/чтения до 500/520 Мб/с. Это более, чем замечательные показатели, учитывая, что при этом SSD-накопители этой серии поддерживают аппаратное 256-битное шифрование.

Технические характеристики SSD-накопителей Kingston UV500

Тестирование

Для тестирования SSD-накопителей мы использовали стенд следующей конфигурации:

• процессор — Intel Core i7-4770K;
• материнская плата — Intel DZ87KLT-75K;
• чипсет системной платы — Intel Z87 Express;
• объем памяти — 16 Гбайт (два модуля GEIL DDR3-1600 по 8 Гбайт);
• режим работы памяти — двухканальный;
• системный диск — Intel SSD 520 Series (240 Гбайт);
• операционная система — Windows 10 Pro 64 бит.

Дополнительно устанавливался драйвер Intel RST, а тестируемый SSD-накопитель подключался к порту SATA 6 Гбит/с, который был реализован через интегрированный в чипсет контроллер. К еще одному SATA-порту подключался SSD-накопитель Intel SSD 520 Series, на который устанавливались операционная система и все необходимые для тестирования приложения. Для всех SATA-портов задавался режим работы AHCI.

Для тестирования мы использовали утилиту IOmeter версии 2008.06.18, которая представляет собой очень мощный инструмент для анализа производительности накопителей (как HDD, так и SSD) и фактически является отраслевым стандартом для измерения производительности накопителей.

Чтобы не привязывать результаты тестирования к конкретной файловой системе, тестирование SSD-накопителя с помощью утилиты IOmeter мы проводили без создания на нем логического раздела.

При тестировании исследовалась зависимость скорости выполнения операций последовательного и случайного чтения, а также последовательной и случайной записи от размера блока данных.

Кроме того, анализировалась зависимость производительности накопителя в операциях случайного чтения и записи для блоков размером 4 Кбайт. Размер блока в 4 Кбайт для операций случайного чтения и записи выбран не случайно, поскольку он типичен для операционной системы Windows и в операциях случайного чтения и записи наиболее часто встречаются блоки именно такого размера. В связи с этим размер блока в 4 Кбайт для операций случайного чтения и записи при измерении IOPS стал своеобразным стандартом де-факто.

SSD-накопители мы также тестировали на наличие эффекта старения, то есть выясняли, как меняется со временем производительность накопителя в операциях случайной записи.

Для определения скорости последовательного чтения, случайного чтения и последовательной записи использовались блоки данных следующих размеров: 512 байт, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 Кбайт, 1, 2, 4, 8, 16 и 32 Мбайт. В этих тестах в настройках IOmeter количество одновременных запросов ввода-вывода (# of Outstanding I/Os) задавалось равным 4, что типично для пользовательских приложений.

Для анализа зависимости производительности накопителя в операциях случайного чтения и записи от глубины очереди задач применялись блоки размером 4 Кбайт, а количество одновременных запросов ввода-вывода задавалось равным 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128 и 256. Отметим, что результаты этого теста особенно важны в случае использования накопителя в сервере, RAID-массиве или NAS-системе.

Для проверки накопителя на предмет старения мы построили график зависимости изменения скорости случайной записи от времени для блоков размером 4 Кбайт при количестве одновременных запросов ввода­вывода равном 1. Время тестирования составляло 10 ч, а результат фиксировался каждую минуту. Перед началом теста накопитель искусственно приводился к состоянию нового, для чего на накопителе создавался логический раздел максимального размера, который форматировался, а затем удалялся.

Тестирование SSD-накопителей проводилось по следующей схеме. Сначала на новом накопителе измерялась зависимость производительности в IOPS в операциях случайного чтения от числа одновременных запросов ввода­вывода (# of Outstanding I/Os). Затем на новом накопителе измерялась зависимость скорости последовательного чтения, случайного чтения и последовательной записи от размера блока данных. После этого проводился тест на старение накопителя, то есть на изменение скорости случайной записи в зависимости от времени для блоков размером 4 Кбайт. Затем на «состаренном» накопителе измерялась зависимость производительности в IOPS в операциях случайной записи от числа одновременных запросов ввода­вывода (# of Outstanding I/Os). На заключительном этапе тестирования на «состаренном» накопителе измерялась зависимость скорости случайной записи от размера блока данных.

Итак, еще раз подчеркнем, что измерение скорости последовательного и случайного чтения, а также последовательной записи мы проводили на новом (или приведенном к состоянию нового) SSD-накопителе, а измерение скорости случайной записи — на «состаренном» накопителе. Понятно, что эффект старения может проявляться лишь в падении скорости записи, но скорость чтения при этом изменяться не будет, то есть теоретически скорость чтения данных с нового и ранее использовавшегося накопителя должна быть одинаковой. Более подробно эту проблему мы рассматривали в нашей большой статье, посвященной сравнительному тестированию SSD-накопителей.

При тестировании с помощью утилиты IOmeter состаренный накопитель сначала проходит предварительную подготовку. В течение 5 мин выполняется операция случайной записи блоками по 4 Кбайт, но результаты этого теста (IOPS или скорость записи) не учитываются. После такой подготовки сразу же, без паузы, начинается тестирование накопителя.

Кроме того, для оценки скорости чтения и записи, на которую может рассчитывать пользователь в реальных условиях эксплуатации, была применена утилита FlashTest 4.0, разработанная в нашей лаборатории. Она использует вызовы функций из библиотеки WinAPI и производит копирование данных точно так же, как это делается стандартными средствами Windows 7 и 8, включая отображение на экране стандартного окна с прогресс-индикатором.

Работает утилита FlashTest 4.0 следующим образом: сначала производится копирование тестового набора файлов с накопителя на основной диск ПК, в процессе которого измеряется скорость передачи данных. Затем осуществляется копирование тех же данных в обратном направлении — тоже с измерением скорости. Тестовый пакет включает несколько сотен файлов разного размера суммарным объемом 18,17 Гбайт, размещенных в разных папках.

В качестве синтетического теста была использована хорошо известная утилита CrystalDiskMark 3.0.3a, которую часто применяют для измерения производительности различных накопителей.

Результаты тестирования

На графиках показан процесс «старения» накопителей Kingston UV500 на основе теста, который продолжался в течение 10 ч. Как видно из результатов тестирования, эти модели, как и большинство SSD-накопителей, обладают свойством «старения», то есть скорость случайной записи по мере заполнения накопителя уменьшается. Протестированная модель является типичным представителем дисков, которые при активных операциях случайной записи резко теряют в скорости. Однако можно заметить, что Kingston UV500 имеет прерывистый график и в какой-то момент скорость начинает восстанавливаться. Это наглядно показывает работу контроллера накопителя, который пытается регенерировать после длительной нагрузки.

Выше представлены три типовых графика зависимости скорости передачи данных от размера блока в трех остальных основных операциях: последовательное чтение, последовательная запись и случайное чтение. Самая высокая скорость достигается при операциях последовательного чтения и составляет 690 Мбайт/с. При последовательной записи насыщение наступает при размере блока 1024 Кбайт, а далее скорость устанавливается равной 620 Мбайт/с. В операциях выборочного чтения насыщение происходит при максимальном размере блока, а скорость чтения при этом составляет 540 Мбайт/с.

Если рассматривать график случайной записи накопителей, то можно увидеть различия между «новым» и «состаренным» дисками у модели Kingston UV500. Отметим, что данные, полученные при тестировании «нового» накопителя, в этом тесте нельзя рассматривать как среднюю скорость передачи данных, однако, как наглядное пособие — это сравнение вполне подходит. Реальная средняя скорость передачи данных при случайной записи блоками от 512 байт до 1 Мбайт представлена графиком «состаренного» диска, построенным на основе результатов, полученных после процесса «старения».

Согласно результатам, полученным при помощи теста FlashTest 4.0, усредненная величина скорости передачи данных в процессе копирования с накопителя Kingston UV500 на ПК составила 363,6 Мбайт/с; в обратном направлении — 342,1 Мбайт/с. Исходя из результатов тестирования с помощью утилиты FlashTest, при переносе информации с использованием средств Windows скорость и записи, и чтения оказывается несколько ниже значений, полученных в тесте с применением IOMeter.

Синтетические тесты типа CrystalMark традиционно показывают более высокие результаты. В данном случае пользователю стоит обращать внимание именно на тест FlashTest 4.0, а не на синтетические тесты.

Выводы

Новые SSD-накопители Kingston UV500 определенно найдут своего покупателя. Широкий выбор интерфейсов подключения позволит выбрать оптимальную модель. Кроме того, обширный выбор емкостей для накопителей с SATA-интерфейсом позволяет рекомендовать этот накопитель в качестве второго накопителя в современные ноутбуки и компьютеры. Розничная стоимость моделей объемом 240 Гбайт в независимости от форм-фактора, составляет 6 тыс. рублей, что не так уж много.