Обзор SSD накопителя Kingston NV2 (SNV2S/1000G)

Всем привет. Ранее у меня на обзоре был NVMe SSD KC3000, от компании  Kingston, который благодаря высокой производительности и умеренной цене, стал одним из эталонов на достаточно большом рынке NVMe SSD для домашних пользователей.
Сегодня в обзоре, я предлагаю рассмотреть так же достаточно популярную, но ещё более доступную по стоимости, модель NVMe SSD от компании Kingston, поддерживающую шину PCI-E Gen4. Итак, встречайте Kingston NV2.


Хотелось бы отметить, что в отличии от KC3000, которая выпускается только с одной конфигурацией память + контроллер, модель NV2 выпускалась в нескольких вариантах исполнения. В частности, в модели NV2 встречается как TLC так и QLC память, а так же может быть применён контроллер от Phison или от Silicon Motion.

NV2 это модель, не сильно далеко ушедшая от «потолка скорости» для NVMe SSD, контроллер которых поддерживает лишь шину PCI-E Gen3, но в то же время являющаяся достаточно интересным вариантом для игровой сборки с ограниченным бюджетом

Спецификации накопителя

Рассмотрим спецификации накопителя, взятые с официального сайта компании.
Как видим, максимальная скорость линейного чтения для 1ТБ варианта, составляет всего 3500МБ/c, что является достаточно скромным значением по меркам NVMe SSD, поддерживающих работу через шину PCI-E Gen4, которая без проблем способна выдать более чем в два раза большие скорости.  Максимальная скорость записи так же не очень высокая, но достаточная для большинства пользовательских задач.
Тип применённой памяти не указан, указано лишь то что это 3D NAND. Ранее я уже писал, что встречаются как варианты на TLC памяти, так и варианты с QLC памятью. По этой же причине, видимо не приводятся подробные данные и по операциям ввода вывода. Выделенный DRAM буфер отсутствует.

Заявленный ресурс перезаписи, для 1ТБ варианта, достаточно скромный, всего 320ТБ, что более чем в 2 раза ниже чем у модели KC3000, но и такого значения вполне достаточно для повседневной эксплуатации рядовым пользователем. Вероятно, производитель здесь указал наименьшее значение, больше актуальное для более слабой в плане ресурса QLC памяти. Гарантия на данный SSD составляет 3 года, против 5 лет гарантии, у модели KC3000.
Распаковка

Поставляется SSD в блистере. На обороте видим код модели и серийные номера.

Сам SSD выглядит так:
Как видим, SSD лишён какого-либо радиатора, а наклейка (которую нельзя удалять что бы не лишиться гарантии производителя), находится на основной стороне накопителя. Там же, отчётливо видно, что здесь установлено всего два чипа памяти, и контроллер. Оборотная сторона SSD вообще не содержит чего-либо.

Тесты

Теперь очередь тестов. Как я уже написал выше, чипов Flash памяти всего два, что намекает на то, что вероятно здесь использована память с плотностью 1024Гбит на банк, что в сумме даёт нам всего 8 банков памяти, и достаточно низкое распараллеливание при операциях с данными, что отразится на итоговых скоростях не с лучшей стороны. Память с такой плотностью более уместно смотрелась бы в накопителях с ёмкостью от 2ТБ.

Конечно, здесь есть зависимость и от самой памяти, и например от той же YMTC встречается новейшая 232 слойная память с аналогичной плотностью, которая способна почти наравне тягаться с некоторыми конфигурациями памяти, содержащими в 2 раза большее количество банков (16 против 8), но в NV2 использована явно не эта память.

Посмотрим, что же за память и контроллер установлены в SSD попавшем ко мне. Для просмотра информации, обратимся к утилите от Вадима Очкина (vlo).

Как видим, память здесь TLC, что уже хорошо. Это 112 уровневая BICS5 память от Toshiba, действительно с плотностью 1024Гбит. Если быть точным, то память здесь производства компании Kioxia, так как, подразделение компании Toshiba, занимающееся Flash памятью, было выделено в дочернюю компанию Kioxia (буквально пару лет назад).
Данная память не отличается особым быстродействием и в конфигурации с 16 банками памяти (по 512Гбит), ввиду низкого параллелизма (2plane), а здесь у нас конфигурация всего из 8 банков памяти, что уже медленнее, особенно по скорости записи. Но, справедливости ради, такая память должна быть всё же несколько быстрее QLC вариантов, а самое главное её ресурс по перезаписи весьма высок, и существенно превышает таковой даже у самых лучших представителей QLC памяти.

В накопителе применён контроллер Phison PS5021-E21, обладающий весьма приличной производительностью (около 500000IOPS на чтение мелких 4К блоков, и примерно 4800МБ/c для линейного чтения). Производительности контроллера более чем достаточно для применённой памяти. Данный контроллер не сильно горячий.
Размер HMB буфера, выделяемого из ОЗУ компьютера, под нужды SSD, составляет здесь 64МБ, что является хорошим значением по меркам «безбуферников».

SMART у данного SSD не сильно богат информацией, но в целом, всё необходимое для оценки состояния SSD там есть.

Тесты быстродействия накопителя, я начну с записи всего объёма SSD, используя программу AIDA64 (линейная запись с размером блока 8МБ).
Как видно из данного графика, максимальная скорость записи находилась в районе 2900МБ/c, а средняя скорость записи в рамках SLC кэша была около 2800МБ/c. Результат не выдающийся, но вполне хороший для недорогого PCI-E Gen 4 SSD.

Объём эмулируемого SLC кэша составил около 35% (326ГБ) от общего объёма SSD, это высокое значение. После исчерпания эмулируемого SLC кэша, контроллеру приходится кроме прямой записи новых данных (уже в режиме TLC), «расчищать» под них ранее заполненный SLC кэш, переводя его содержимое так же в 3-х битный вид (чтение->стирание->TLC запись), от чего скорость записи резко падает, и составляет около 85МБ/c, что по современным меркам откровенно маловато, и находится на уровне скорости записи HDD. По сути, тут всё уже упирается именно в возможности самой Flash памяти, и такая невысокая скорость после исчерпания SLC кэша как раз и обусловлена тем что банков памяти здесь всего 8 штук. Будь их 16, как это бывает, когда размер одного банка памяти равен 512Гбит, то скорость записи была бы ощутимо выше чем у HDD, вероятно в районе 200-250МБ/c, даже при использовании далеко не самой быстрой памяти.

Теперь очередь за проверкой скорости линейного чтения, всё в той же AIDA64 (размер блока 8МБ).
Здесь я показал сразу два скриншота. На первом показан запуск теста на SSD после простоя, т.е. когда его температура минимальна, а на втором SSD запущен почти сразу после первого прогона по линейному чтению.

Как видим, на первом скриншоте, с середины теста наблюдаются кратковременные провалы скорости чтения, вызванные перегревом контроллера. Контроллер начинает сбрасывать частоту, от чего падает его температура и скорость чтения, затем, когда контроллер немного остывает, параметры снова восстанавливаются, и так до следующего достижения порога по температуре.

Производитель решил не использовать здесь даже самый простой радиатор в виде пластины, который помог бы снизить температуру контроллера при пиках нагрузки.
В целом, наверное, это оправдано, если учесть тот факт, что за раз такой объём данных рядовой пользователь либо вообще не будет читать, либо будет делать это крайне редко, и скорее всего вообще не заметит какого-либо дискомфорта при работе с данным SSD. Но всё же, я считаю, что для любого PCI-E Gen4 SSD не помешает даже самый простой радиатор, чтобы увеличить «запас прочности» накопителя.

На втором скриншоте видно, что чтение с уже разогретого ранее SSD, идёт с большим количеством кратковременных просадок скорости, но это я показал по сути вообще нештатный режим эксплуатации, чисто для демонстрации максимальной температуры по SMART, которая занижается примерно на 10 градусов, относительно реальной температуры на контроллере. Судя по всему, контроллер начинает цикл троттлинга, после достижения температуры 75 градусов, и «восстанавливается» после охлаждения до ~70 градусов.

Вот данные с тепловизора:
Как видим, ближний к контроллеру чип памяти (точка P2 на второй части скриншота) примерно на 6 градусов горячее чем дальний. Контроллер везде показан красным цветом, так как он является самым горячим элементом SSD.

Чтобы проверить максимальную скорость, устанавливаю дополнительный радиатор через термопрокладку, прямо поверх заводской наклейки (без каких-либо следов и её повреждений после его снятия в дальнейшем), и смотрю на результаты:
График стал уже намного приятнее, эффект от радиатора есть. Средняя скорость линейного чтения получилась в районе 2800МБ/c, что очень даже неплохо, учитывая, что это прямое чтения из TLC.

Так же, я измерил скорость случайного чтения, с размером блока 4КБ.
Со скоростью случайного чтения всё в полном порядке, результат очень хороший, вероятно это заслуга достаточно производительного контроллера SSD.

Теперь самое время перейти к результатам тестов в CDM, где можно увидеть максимально возможные скорости данного SSD, с использованием SLC кэша.
Как видим, максимальная скорость линейного чтения (многопоток с очередью) составила 3800МБ/c что ощутимо выше заявленного значения в 3500МБ/c. Максимальная скорость линейной записи (многопоток с очередью) так же выше заявленного значения в 2100МБ/c, почти на целых 900МБ/c. Такой разброс видимо имеет место быть из-за применения QLC памяти в части экземпляров данной модели, о чём я уже говорил ранее, поэтому производитель несколько усредняет заявляемые скорости.

В любом случае, на скриншоте мы видим достойные скорости для бюджетной версии накопителя, но лишь едва перекрывающие возможности всё той же шины PCI-E Gen3. С другой стороны, выбери производитель более старый и не самый производительный контроллер, поддерживающий PCI-E Gen3, вероятно производительность SSD бы упала, из-за того, что контроллер был бы чуть слабее. Видимо из-за этого факта, плюс по соображениям маркетинга, выбран именно контроллер с поддержкой PCI-E Gen4.

Что касается скорости случайного чтения мелких 4К блоков, то многопоточное чтение с очередью демонстрирует результат в 1435МБ/c (~367000IOPS), а однопоточное без очереди -60МБ/c (~15000IOPS). Цифры очень даже приличные, если сравнивать с другими SSD из той же ценовой категории, с учётом того что это скорости в рамках эмулируемого SLC кэша.

С ростом размера тестовой области, скорости несколько падают, так как SSD не имеет выделенного DRAM буфера с размером не менее 1ГБ (под хранение таблицы трансяции адресов), а довольствуется лишь 64МБ памяти, выделяемыми из ОЗУ. Но данное поведение характерно для любого «безбуферника».

В программе AS SSD Benchmark,  SSD Kingston NV2 показывает себя очень достойно:
Как видим, накопитель смог набрать почти 6000 баллов, что является очень хорошим результатом для бюджетного NVME Gen4 накопителя, но опять же это всё в рамках ограниченного и не постоянного SLC кэша.

В тесте программой ATTO Disk Benchmark, SSD Kingston NV2 так же демонстрирует неплохие, а самое главное стабильные результаты (рост скорости с ростом размера блока):

Теперь проверим реальную скорость записи папки с iso образами Ubuntu, объёмом 147ГБ. В качестве источника файлов, используется быстрый PCI-E Gen4 SSD, способный развивать скорость чтения в районе 7000МБ/c.
Как видим, максимальная скорость записи в рамках SLC кэша, составляет 2.56ГЬ/c, это достаточно приличное значение.
SLC кэша хватает что бы полностью записать две папки по 147ГБ на скорости около 2.56ГБ/c, а когда идёт запись уже третьей папки, скорость записи резко падает примерно на 29% прогресса. Данные полученные в ходе теста скорости линейной записи, в программе AIDA64, подтверждаются.
Далее, одна из папок, ранее записанных на NV2, уже считывалась с него на второй SSD:
Скорость чтения составила 2.75ГБ/c.

Выводы

В целом, SSD Kingston NV2 оставил у меня положительные впечатления. Покупатель сделавший выбор в пользу данного накопителя, получает достаточно производительный и сбалансированный продукт, за разумную стоимость, ощутимо ниже чем у более производительной модели KC3000, производительность которой вероятно будет избыточна для части пользователей, и под их запросы вполне подойдёт более бюджетный SSD Kingston NV2.
На данный накопитель действует трёх летняя гарантия производителя, и в целом его надёжность должна быть не ниже чем у более дорогих моделей.

К недостаткам SSD я могу отнести лишь применение достаточно ёмкой Flash памяти для такого объёма накопителя (1ТБ), в следствии чего, скорость записи после исчерпания SLC кэша достаточно низкая. Плюс сюда же добавлю тот факт, что встречаются варианты такого SSD с использованием QLC памяти, что несколько хуже, в основном в плане ресурса (хотя и что бы его «исписать» надо ещё постараться), а понять на какой памяти накопитель, пользователь по сути не может пока не установит его в свой компьютер.

Так же, на мой взгляд, стоило бы оснастить SSD хотя бы простеньким радиатором, чтобы иметь запас по температурам при тяжёлых условиях эксплуатации, даже если такое будет происходить не часто, но это уже больше моё пожелание к производителю.