Análise do SSD Kingston A1000 M.2 NVMe

O Kingston A1000 é um SSD NVMe econômico e de alto desempenho que usa o fator de forma padrão M.2 2280 com uma interface PCIe Gen3 x2. Embora existam opções de alto desempenho disponíveis agora, como o KC1000, que foi a primeira incursão da empresa no mercado PCIe NVMe, o A1000 está mais alinhado com os produtos de armazenamento de preço por desempenho de baixo custo da Kingston.

Aproveitando um controlador Phison E4 de 8 canais, a unidade de nível de consumidor possui 4 núcleos e DRAM suficiente para satisfazer os usuários finais que trabalham com produção de vídeo HD e é ideal para jogadores e entusiastas de PC. O A1000 também usa 256Gb BiCS 3D TLC NAND da Toshiba. O A1000 é cotado para fornecer mais de 1,500 MB/s e 1,000 MB/s em leituras e gravações sequenciais, respectivamente, e 120,000 IOPS 100,000 IOPS em leituras e gravações aleatórias.

Disponível nas capacidades de 240 GB, 480 GB e 960 GB, o A1000 conta com uma garantia limitada de cinco anos e o suporte técnico abrangente da empresa.

Especificações Kingston A1000

Fator de forma	M.2 2280
Capacidade	240GB, 480GB e 960GB
Interface	NVMe
NAND	BICs Toshiba 256Gb 3D TLC NAND
Temperatura de Operação	0 ° C a 70 ° C
Desempenho
Leitura sequencial	240 GB — até 1,500 / 800 MB/s 480 GB — até 1,500 / 900 MB/s 960 GB — até 1,500 / 1000 MB/s
Leitura / gravação aleatória de 4K	240 GB — até 100,000/80,000 IOPS 480 GB — até 100,000/90,000 IOPS 960 GB — até 120,000/100,000 IOPS
resistencia
Total de bytes gravados (TBW)	240 GB — 150 TB 480 GB — 300 TB 960 GB — 600 TB
operação de vibração	Pico 2.17G (7-800Hz)
Vibração não operacional	Pico 20G (20-1000Hz)
Energia
inativo	11W
Média	99 W
Max (leia)	4.95W
Garantia	Garantia de 5 anos com suporte técnico gratuito

Concepção e construção

O Kingston A000 é do fator de forma M.2 e, como todas as unidades desse tipo, pode ser instalado em um soquete PCI Express por meio do M.2 2280 ou da placa complementar de meia altura e meio comprimento para maior flexibilidade ao construir um sistema.

Os pacotes NAND e o controlador residem em um dos lados do SSD, o primeiro dos quais é coberto por um adesivo que exibe as certificações usuais. O outro lado é um PCB azul em branco.

Desempenho

Mesa de teste

A plataforma de teste utilizada nesses testes é uma Dell PowerEdge R740xd servidor. Medimos o desempenho de SAS e SATA por meio de uma placa RAID Dell H730P dentro deste servidor, embora definimos a placa no modo HBA apenas para desativar o impacto do cache da placa RAID. O NVMe é testado nativamente por meio de uma placa adaptadora M.2 para PCIe. A metodologia usada reflete melhor o fluxo de trabalho do usuário final com os testes de consistência, escalabilidade e flexibilidade nas ofertas de servidores virtualizados. Um grande foco é colocado na latência da unidade em toda a faixa de carga da unidade, não apenas nos menores níveis de QD1 (Queue-Depth 1). Fazemos isso porque muitos dos benchmarks comuns do consumidor não capturam adequadamente os perfis de carga de trabalho do usuário final.

Houdini por SideFX

O teste Houdini foi projetado especificamente para avaliar o desempenho do armazenamento no que se refere à renderização CGI. O banco de teste para esta aplicação é uma variante do núcleo Dell PowerEdge R740xd tipo de servidor que usamos no laboratório com duas CPUs Intel 6130 e DRAM de 64 GB. Neste caso, instalamos o Ubuntu Desktop (ubuntu-16.04.3-desktop-amd64) executando bare metal. A saída do benchmark é medida em segundos para ser concluída, com menos sendo melhor.

A demonstração do Maelstrom representa uma seção do pipeline de renderização que destaca os recursos de desempenho do armazenamento, demonstrando sua capacidade de usar efetivamente o arquivo de troca como uma forma de memória estendida. O teste não grava os dados do resultado nem processa os pontos para isolar o efeito do tempo decorrido do impacto da latência no componente de armazenamento subjacente. O teste em si é composto por cinco fases, três das quais executamos como parte do benchmark, que são as seguintes:

Carrega pontos compactados do disco. Este é o momento de ler do disco. Isso é de thread único, o que pode limitar a taxa de transferência geral.
Descompacta os pontos em uma única matriz plana para permitir que sejam processados. Se os pontos não tiverem dependência de outros pontos, o conjunto de trabalho pode ser ajustado para permanecer no núcleo. Esta etapa é multiencadeada.
(Não Executar) Processe os pontos.
Reempacota-os em blocos agrupados adequados para armazenamento em disco. Esta etapa é multiencadeada.
(Não executado) Grave os blocos agrupados de volta no disco.

Observando o desempenho do tempo de renderização (onde menos é melhor), a unidade Kingston foi classificada na parte inferior do gráfico. Ele registrou 4,759.6 ms, o que é significativamente maior no tempo em comparação com a próxima melhor viagem.

Desempenho do SQL Server

Usamos uma instância leve e virtualizada do SQL Server para representar adequadamente o que um desenvolvedor de aplicativos usaria em uma estação de trabalho local. O teste é semelhante ao que executamos em storage arrays e unidades corporativas, apenas reduzido para ser uma aproximação melhor dos comportamentos empregados pelo usuário final. A carga de trabalho emprega o rascunho atual do Benchmark C (TPC-C) do Transaction Processing Performance Council, um benchmark de processamento de transações on-line que simula as atividades encontradas em ambientes de aplicativos complexos.

A VM leve do SQL Server é configurada com três vDisks: volume de 100 GB para inicialização, um volume de 350 GB para o banco de dados e arquivos de log e um volume de 150 GB usado para o backup do banco de dados que recuperamos após cada execução. Do ponto de vista dos recursos do sistema, configuramos cada VM com 16 vCPUs, 32 GB de DRAM e aproveitamos o controlador LSI Logic SAS SCSI. Este teste usa o SQL Server 2014 em execução em VMs convidadas do Windows Server 2012 R2 e é reforçado pelo Benchmark Factory da Dell para bancos de dados.

Configuração de teste do SQL Server (por VM)

Windows Server 2012 R2
Ocupação de armazenamento: 600 GB alocados, 500 GB usados
SQL Server 2014
- Tamanho do banco de dados: escala 1,500
- Carga de cliente virtual: 15,000
- Memória RAM: 24 GB
Duração do teste: 3 horas
- 2.5 horas de pré-condicionamento
- período de amostra de 30 minutos

Ao observar a saída do SQL Server, a unidade A1000 registrou um desempenho intermediário de 3,142 TPS.

Na latência média, o A1000 novamente se posicionou na parte intermediária inferior da tabela de classificação com 31ms; embora fosse muito mais lento do que a próxima unidade de melhor desempenho.

Análise de Carga de Trabalho do VDBench

Em nossa primeira análise de carga de trabalho VDBench, analisamos o desempenho de leitura aleatória de 4K. Aqui, o A1000 foi capaz de manter uma latência abaixo de milissegundos durante todo o teste, chegando a cerca de 197,900 e 645μs. Esses resultados ficaram bem abaixo dos outros SSDs testados.

No desempenho de gravação aleatória de 4K, o Kingston A1000 foi capaz de manter a latência abaixo de milissegundos apenas até cerca de 62,631 IOPS. A unidade começou a atingir 3.1 ms de latência na marca de 41,256 IOPS, mas caiu para 2.24 ms no final do teste. Novamente, esses eram números ruins em comparação com as outras unidades.

Passando para o desempenho sequencial, analisamos primeiro os benchmarks de 64K. Aqui, o A1000 manteve latência abaixo de milissegundos até cerca de 9,000 IOPS ou 640 MB/s, com pico de 11,084 IOPS (685.3 MB/s) e 1.46 ms de latência. Todas as outras unidades conseguiram atingir a marca de 1 GB/s.

Na gravação sequencial de 64K, o A1000 manteve a latência abaixo de milissegundos até apenas a marca de 2,589 IOPS ou 160 MB/s, enquanto o desempenho máximo foi registrado em 6,200 IOPS ou 393 MB/s com uma latência de 2.53 ms.

Em seguida, analisamos nossos benchmarks de VDI, que são projetados para sobrecarregar ainda mais as unidades. Esses testes incluem Boot, Initial Login e Monday Login. Olhando para o teste de inicialização, o A1000 atingiu um pico de latência em torno da marca de 48,778 IOPS, tendo um pico de IOPS de 52,040 IOPS a 657μs.

Para o VDI Initial Login, o A1000 registrou um grande pico de latência em 17,164 IOPS, que atingiu mais de 5ms. Ele atingiu um pico de IOPS de pouco menos de 20,000 e 1.5ms de latência, bem atrás do restante dos SSDs testados.

Para o VDI Monday Login final, o A1000 teve um desempenho decente até atingir 13,370 IOPS, onde continuou sua tendência de ter um forte pico de latência, desta vez atingindo 3.1ms; o restante das unidades não ultrapassou a marca de 0.5ms.

Conclusão

O Kingston A1000 é um SSD NVMe para consumidor que usa o fator de forma M.2 2280 e vem equipado com um controlador Phison E4 de 8 canais. Os consumidores que não têm um slot M.2 disponível podem preenchê-lo dentro de um cartão adicional de meia altura e meio comprimento. Vêm. Este SSD de consumo NVMe de nível econômico que, como você viu nos gráficos acima, ficou facilmente sobrecarregado quando comparado a unidades de ponta. Isso era esperado, claro.

Observando os detalhes de seu desempenho, começamos com nosso benchmark de servidor SQL de teste/desenvolvimento, onde o A1000 registrou 3,142 TPS e uma latência de 31.0 ms, ambos na parte intermediária inferior da tabela de classificação. Durante nosso teste VDBench, a nova unidade Kingston teve desempenho de nível básico em nossa leitura aleatória de 4k (manteve latência abaixo de milissegundos durante todo o teste, com pico em torno de 197,900 e 0.645μs.e 3.53ms de latência) e leitura sequencial de 64k (mantida sub -latência de milissegundos até cerca de 9,000 IOPS, com pico de 11,084 IOPS ou 685.3 MB/s). O restante dos benchmarks VDBench e VDI viram mais do mesmo, colocando o A1000 bem atrás dos outros SSDs testados.

Embora tenha revelado números abaixo do esperado, a nova unidade PCIe NVMe econômica da Kingston teve o desempenho esperado. A Kingston não faz nenhuma afirmação ousada de desempenho com a unidade, comercializando o A1000 como uma nova unidade voltada para consumidores do mercado de massa que simplesmente desejam atualizar seu sistema. Nisso, eles conseguiram. O A1000 sai por apenas US $ 220 para o modelo de 480 GB, que é um pouco menos do que o Samsung 960 EVO de desempenho muito superior. Com um preço mais agressivo depois de algum tempo, o A1000 será uma opção mais atraente e deve ter desempenho suficiente para lidar com as cargas de trabalho mais leves do usuário final.