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採用 MLC 顆粒最高速度達 2700MB/s,Kingston KC1000 NVMe PCIe SSD 實測

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固態硬碟發展的風向球,當前是聚焦在 PCIe NVMe 介面與 TLC 類型顆粒,這兩項議題並沒有衝突,事實上已經有一些相對應產品推出。如果你對 TLC 存有疑慮,那麼 Kingston 這款 KC1000 NVMe PCIe SSD 是採用 MLC 顆粒,總應該值得列入採購清單內了。

視覺設計變化有限,散熱強化對策依舊從缺

2005 年,Kingston 首度推出個人用 PCIe 固態硬碟,HyperX Predator PCIe SSD植基於 PCIe 2.0 x4、AHCI 介面設計,在當時稱得上是高階產品。過去這幾年時間,Kingston 不斷嘗試 PCIe 設計方案,相隔 2 年終於再推出 KC1000 NVMe PCIe SSD。Kingston 並未將之歸納在 HyperX Predator 系列,儘管意味兩者定位有所區隔,然而新品支援 NVMe 協定是為亮點。

Kingston KC1000 NVMe PCIe SSD
▲ Kingston KC1000 NVMe PCIe SSD HHHL AIC 版配件有半高擋板、簡易安裝指南、Acronis True Image 軟體序號。

KC1000 NVMe PCIe SSD 產品線規劃如同 HyperX Predator PCIe SSD,原始設計都是植基於 M.2 Type 2280 版本,另外加上轉接板就變成了 HHHL(Half Height Half Length,半高半長)AIC(Add in Card,介面卡)版本。外觀視覺設計並沒有什麼變化,本體標示貼紙仍然覆蓋了電路板正面的元件,而黑色印刷電路板的轉接板,也有一些被動元件用作電源相關配套措施。

Kingston KC1000 NVMe PCIe SSD
▲ KC1000 NVMe PCIe SSD HHHL AIC 版全貌,固態硬碟本體仍然被標示貼紙完整覆蓋。


▲ 轉接板依舊使用一些被動元件構成電源相關迴路。


▲ 轉接板的 M.2 插槽旁配置一小塊導熱膠,藉以將部分熱量導引至印刷電路板。

值得留意的是運作溫度,PCIe NVMe 固態硬碟的控制器大多偏熱,因此有的廠商會加入不同形式散熱處理。Kingston 並未針對這點進一步強化,依然只靠 M.2 插槽一旁的導熱膠,將部分熱量導引至印刷電路板,然而最熱的控制器卻是在模組的正面,而且被標示貼紙覆蓋著。各使用者的電腦環境散熱能力不一,裝配位置盡可能有系統風扇所吸入冷空氣吹拂,會是避免觸及溫度保護機制的必要考量。

Kingston KC1000 NVMe PCIe SSD
▲ KC1000 NVMe PCIe SSD 本體正面除了控制器、動態隨機存取記憶體,另有 4 顆快閃記憶體。

Kingston KC1000 NVMe PCIe SSD
▲ KC1000 NVMe PCIe SSD 本體背面另外還有 1 顆動態隨機存取記憶體,以及 4 顆快閃記憶體。

採用 Phison 解決方案,搭配 Toshiba 製 MLC 顆粒

Kingston 送測樣品為 HHHL AIC、480GB 容量版本,完整型號是 SKC1000H/480G,接著來看模組本體的用料配置。核心採用 Phison 設計方案,控制器是常見的 PS5007-E7,有別於 HyperX Predator PCIe SSD 選用 Marvell 製品。PS5007-E7 特點為 PCIe 3.0 x4 NVMe 介面設計,具有 8 個傳輸通道,並未支援 LDPC(Low Density Parity Check,低密度奇偶檢查碼 )。


▲ Phison 控制器 PS5007-E7,屬於 PCIe 3.0 x4 NVMe 介面規格。

採用 Phison 設計方案的產品,有許多帶著濃厚公版影子,頂多強調韌體經過自行調校強化,KC1000 NVMe PCIe SSD 乍看下也給人這樣的感覺。但 Kingston 指出只是向 Phison 採購控制器,為了達到公司內部的測試標準要求,事實上連電路設計布局也經過修改。至於韌體調校與生產同樣不假他人之手,意謂屬於高度自製產品,然而沒把 M.2 印刷電路板顏色改掉,讓它和轉接板一致是有點半調子。

 
▲ Toshiba 型號 TH58TFG9DFLBA8C 快閃記憶體,單顆容量 64GB 屬於 MLC 類型產品。

控制器並未支援 LDPC 這點無礙,因為 KC1000 NVMe PCIe SSD 仍然採用 MLC 類型顆粒,Kingston 選擇供應來源是 Toshiba。受測樣品配置顆粒型號為 TH58TFG9DFLBA8C,概略解讀其規格,是屬於 15nm 製程、單一裸晶容量 128Gbit、4CE 堆疊產品。在此搭配組合下,480GB 容量版本所配備動態隨機存取記憶體,是以 2 顆 512MB 顆粒構成總和 1GB 容量。


▲ 打印自家品牌動態隨機存取記憶體,單顆容量 512MB 屬於 DDR3L-1600 時脈規格。

官方規格標示存取性能,循序讀取都能達到 2700MB/s,寫入除了 240GB 容量版本僅 900MB/s,480、960GB 版是高出一截的 1600MB/s。至於設計耐用度參考指標 TBW(Total Bytes Written,總寫入位元組),基於 5 年保固條件依產品容量由小至大,分別能達到 300TB、550TB、1PB,等於是 0.70、0.64、0.58DWPD(Device Write Per Day,每日寫入量)。


▲ KC1000 NVMe PCIe 系列規格簡表。

理論資料寫入負載能力,或許是 KC1000 NVMe PCIe SSD 和 HyperX Predator PCIe SSD 之間的關鍵區隔,後者只有 3 年保固,標示值分別為 240GB 版本 415TBW / 1.6DWPD、480GB 版 882TBW / 1.7DWPD。以 480GB 容量版本為例,HyperX Predator PCIe SSD 每天約能寫入 816GB 資料量,反觀 KC1000 NVMe PCIe SSD 只有 307GB 左右,可見是傾向針對個人玩家設定。


▲ CrystalDiskInfo 偵測資訊:起始溫度動輒超過 40°C,是有做好散熱處理的必要性。

 

 (下一頁還有:性能實測、總評)

概觀性能表現良好,最大存取速度是亮點 

KC1000 NVMe PCIe SSD 如同其他多數競爭產品,Kingston 並未另外提供作業系統所需 NVMe 驅動程式,因此我們照舊使用 Windows 10 所內建版本,至於其最佳比較組莫過於 Plextor M8Pe系列。ATTO Disk Benchmark 測試不分存取單位來看,Neither 測試模式最佳速度達讀取 2857MB/s、寫入 2226MB/s,相較於 M8Pe 系列分別高出 23%、71% 之多。

而 Random 存取表現部分,測得最佳速度是讀取 2033MB/s、寫入 1579MB/s,同樣領先 M8Pe 系列約 19%、18%。至於 Overlapped I/O QD 8 佇列深度,測試所得結果高達讀取 3019MB/s、寫入 2314MB/s,再次超前 M8Pe 系列分別達 21%、79%。就整體而言,KC1000 NVMe PCIe SSD 除了速度表現優於 M8Pe 系列,隨著存取單位加大的速度發揮也更加理想。 


▲ ATTO Disk Benchmark - Neither:最佳速度約讀取 2857MB/s、寫入 2226MB/s。


▲ ATTO Disk Benchmark - I/O Comparison Random:最佳速度約讀取 2033MB/s、寫入 1579MB/s。


▲ ATTO Disk Benchmark - Overlapped I/O Queue Depth 8:最佳速度約讀取 3019MB/s、寫入 2314MB/s。

AS SSD Benchmark 最大速度代表項目 Seq,其表現為讀取 2450.96MB/s、寫入 1362.37MB/s,比起 M8Pe 系列分別高出 13%、9% 左右。不過除了 4K 讀取以 52.26MB/s 超前 M8Pe 系列大約 18%,4K 寫入與 4K-64Thrd 讀寫,反而落後 M8Pe 系列約 21%、17%、1%。因此在子評分部分,只獲得讀取 1170 分、寫入 997 分,總評分 2723 分落後給 M8Pe 系列約 2923 分這表現。

 
▲ AS SSD Benchmark:Seq 項目讀取 2450.96MB/s、寫入 1362.37MB/s,4K 項目則是讀取 52.26B/s、寫入 115.20MB/s。


▲ AS SSD Compression-Benchmark:讀取與寫入有開低走高傾向,讀取大約在 2323MB/s 之上,寫入則是 1325MB/s 起。

Anvil's Storage Utilities 測試表現互有領先,其讀取速度達到 1846.71MB/s,略優於 M8Pe 系列 5% 左右。其餘如 4K、4K QD4、4K QD16 等讀取測試,兩造是互有領先,但差距頂多在 5~12% 之間。而寫入除了 Seq 4MB 有 1338.56MB/s 表現,高於 M8Pe 系列約 4%,4K、4K QD4 都是 M8Pe 表現領先,落差少則 3% 多則達 36%。故除了讀取 4798.47 子評分,寫入子評分與總評分,都是由 M8Pe 系列表現較好。


▲ Anvil's Storage Utilities:Seq 4MB 項目表現讀取 1846.71MB/s、寫入 1338.56MB/s。

CrystalDiskMark 出現了奇特現象,兩種測試模式所得結果一模一樣,Seq 最佳讀取速度 1577MB/s 比 M8Pe 系列慢 18% 左右,但是寫入反而快 17%,而 Seq Q32T1 是有符合標示值的理想表現。其餘除了 4KQ32T1 寫入比 M8Pe 系列高出 10%,4K 讀寫、4K Q32T1 讀取等部分,反而是 M8Pe 系列高出 6%、18%、4% 不等。

 
▲ CrystalDiskMark:兩種測試模式所得結果相同,最大值為 Seq Q32T1 項目測得讀取 2838MB/s、寫入 1617MB/s。

TxBENCH 循序與隨機讀取最佳速度表現,雖然 Seq 讀取項目僅 1245.966MB/s,落後 M8Pe 系列 1840.885MB/s 這表現約 47%,但是其他部分速度都能達到 1235MB/s 或以上,反觀 M8Pe 系列像是隨機最大值僅有 698MB/s 左右表現。而隨機 4 KB QD1、4 KB QD32 部分,除了 4 KB QD32 速度高出 13%,其餘反而是 M8Pe 系列超前 4~24% 不等。


▲ TxBENCH:Seq 項目讀取 1245.966MB/s、寫入 1609.994MB/s。

概觀性能測試最後的 PCMark 8 Storage,其得分 5073 分、頻寬 536.33MB/s,分數只比 M8Pe 系列多區區 2%,但是頻寬卻拉開 81% 之多。到這邊已經能為性能傾向做個小結,KC1000 NVMe PCIe 性能發揮平穩性是有比 M8Pe 系列理想些,尤其最高循序存取速度的達標能力,儘管 4K 存取方面時候落後一些,整體比較起來仍然算是不俗。


▲ PCMark 8:總評分 5073 分,頻寬 536.33MB/s。

性能一致性居中,非高負載作業未必影響過多

寫入性能一致性 / 髒碟表現評估,在我們固定使用的 DriveMaster 測試平台,跑出相當奇特、難以理解的成績,性能近乎成一直線維持在 94020~94031IOPS 之間。反覆試驗了幾次,加計前面測試總和資料寫入量,已經相當於完整複寫超過 10 次,如此損耗並不是辦法。我們索性改成利用 IOMETER 進行試驗,設定在佇列深度 32、100% 隨機、4K 寫入,連續寫入 3 小時。

此時終於得以窺探寫入耐力,在極端的負載、髒碟狀態下,看來 M8Pe 系列的使用體驗是會高於 KC1000 NVMe PCIe。這結果還算符合我們預期,畢竟 M8Pe 系列是採用 Marvell 控制器,而且 Plextor 向來很強調掉速控制。於 IOMETER 測試截止前一刻,順手透過 CrystalDiskInfo 觀察溫度,顯示偵測值高達 80°C,我們建議務必做好電腦機殼內的散熱配置。


▲ IOMETER 測試:取每隔 5 分鐘的數據製成圖表,如此觀察 4K 隨機寫入性能變化。


▲ IOMETER 測試:就整體與總和結果而言,表現是不如 M8Pe 系列那樣理想。

 
▲ CrystalDiskInfo 偵測資訊:連續寫入測試截止前,其溫度高達 80°C 是需要留意散熱處理。

Kingston KC1000 NVMe PCIe 與 Plextor M8Pe 系列相較下,概觀性能表現是互有擅長,KC1000 NVMe PCIe 最大存取速度設定規格高,因而格外吃香一些。至於相互拉鋸的 4K 存取表現,MP8e 系列在寫入部分經常占上風,也由於 Plextor 向來重視寫入一致性調校,髒碟表現是能優於 KC1000 NVMe PCIe。撰稿期間,Kingston 尚未擬定 KC1000 NVMe PCIe 台灣建議售價,因此不便下最終評價,總之有這需求時可以多加參觀比較。

廠商資訊

Kingston  https://www.kingston.com/tw

測試平台

  • 處理器:Intel Core i5-6600K
  • 主機板:Asus ROG Maximus VIII Extreme
  • 記憶體:Kingston KVR24N17D8/16 x 2
  • 系統碟:Kingston HyperX SSD 240GB
  • 電源供應器:FSP Hydro X 550W
  • 作業系統:Windows 10 Pro 64bit

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