金士顿 A1000 M.2 NVMe SSD 评测

by 莱尔·史密斯 on 2018 年 4 月 3 日

金士顿 A1000 是一款高性能、经济型 NVMe SSD，采用标准 M.2 2280 外形规格和 PCIe Gen3 x2 接口。虽然现在有更高性能的选项可用，例如 KC1000，这是该公司首次涉足 PCIe NVMe 市场，但 A1000 更符合金士顿通常的预算友好、性能价格比存储产品。

利用 4 通道 Phison E8 控制器，消费级驱动器具有 4 个内核和足够的 DRAM，以满足从事高清视频制作的最终用户，是 PC 爱好者和游戏玩家的理想选择。 A1000 还使用东芝的 256Gb BiCS 3D TLC NAND。据称，A1000 的顺序读取和写入速度分别高达 1,500MB/s 和 1,000MB/s，随机读取和写入速度分别为 120,000 IOPS 和 100,000 IOPS。

A240 提供 480GB、960GB 和 1000GB 三种容量，享有五年有限保修和公司全面的技术支持。

金士顿 A1000 规格

外形尺寸	M.2 2280
容量	240GB，480GB和960GB
接口	NVMe
NAND闪存	东芝 256Gb BIC 3D TLC NAND
工作温度	0°C至70℃，
性能
顺序读取	240GB — 高达 1,500 / 800MB/s 480GB — 高达 1,500 / 900MB/s 960GB — 高达 1,500 / 1000MB/s
随机4K读/写	240GB — 高达 100,000/80,000 IOPS 480GB — 高达 100,000/90,000 IOPS 960GB — 高达 120,000/100,000 IOPS
耐力
总写入字节数（TBW）	240GB — 150TB 480GB — 300TB 960GB — 600TB
振动操作	2.17G峰值（7-800Hz）
振动非工作	20G峰值（20-1000Hz）
电力
空闲	11W
一般	.99瓦
最大（读）	4.95W
保修政策	5年保修，免费技术支持

设计和建造

金士顿 A000 采用 M.2 外形，与所有此类驱动器一样，可以通过 M.2 2280 或半高、半长附加卡安装在 PCI Express 插槽中，以获得更大的灵活性在构建系统时。

NAND 包和控制器位于 SSD 的一侧，前者被显示通常认证的标签覆盖。另一面是空白的蓝色 PCB。

性能

测试平台

这些测试中使用的测试平台是戴尔 PowerEdge R740xd服务器。我们通过服务器内部的戴尔 H730P RAID 卡测量 SAS 和 SATA 性能，但为了排除 RAID 卡缓存的影响，我们将该卡设置为 HBA 模式。NVMe 则通过 M.2 转 PCIe 适配器卡进行原生测试。这种测试方法能够更好地反映最终用户的工作流程，因为它在虚拟化服务器的测试中兼顾了一致性、可扩展性和灵活性。我们重点关注驱动器在整个负载范围内的延迟，而不仅仅是最低的 QD1（队列深度 1）级别。这样做是因为许多常见的消费级基准测试无法充分反映最终用户的工作负载特性。

SideFX 的胡迪尼

Houdini 测试专门用于评估与 CGI 渲染相关的存储性能。该测试平台是我们实验室常用的戴尔 PowerEdge R740xd服务器的变体版本，配备双 Intel 6130 CPU 和 64GB DRAM。我们在此服务器上安装了裸机运行的 Ubuntu Desktop (ubuntu-16.04.3-desktop-amd64)。基准测试的输出结果以完成时间为单位，时间越短越好。

Maelstrom 演示代表了渲染管线的一部分，它通过演示其有效使用交换文件作为扩展内存形式的能力来突出存储的性能。测试不会写出结果数据或处理点，以隔离延迟对底层存储组件的影响。测试本身由五个阶段组成，我们将其中三个阶段作为基准测试的一部分运行，如下所示：

从磁盘加载打包点。这是从磁盘读取的时间。这是单线程的，可能会限制整体吞吐量。
将点解压缩到一个平面数组中，以便对其进行处理。如果这些点不依赖于其他点，则可以调整工作集以保留在核心中。这一步是多线程的。
（不运行）处理点。
将它们重新打包成适合存储回磁盘的分桶块。这一步是多线程的。
（未运行）将分桶块写回磁盘。

查看渲染时间的性能（越少越好），金士顿硬盘排在图表底部。它记录了 4,759.6 毫秒，与下一个最佳驱动器相比在时间上明显更长。

SQL Server 性能

我们使用轻量级虚拟化 SQL Server 实例来适当地表示应用程序开发人员将在本地工作站上使用的内容。该测试类似于我们在存储阵列和企业驱动器上运行的测试，只是按比例缩小以更好地近似于最终用户采用的行为。工作负载采用事务处理性能委员会的基准 C (TPC-C) 的当前草案，这是一个模拟复杂应用程序环境中活动的在线事务处理基准。

轻型 SQL Server VM 配置了三个虚拟磁盘：100GB 卷用于引导，350GB 卷用于数据库和日志文件，150GB 卷用于我们在每次运行后恢复的数据库备份。从系统资源的角度来看，我们为每个 VM 配置 16 个 vCPU、32GB DRAM 并利用 LSI Logic SAS SCSI 控制器。此测试使用在 Windows Server 2014 R2012 来宾虚拟机上运行的 SQL Server 2，并由戴尔的数据库基准工厂进行压力测试。

SQL Server 测试配置（每个虚拟机）

Windows服务器2012 R2的
存储空间：分配 600GB，使用 500GB
SQL Server的2014的
- 数据库大小：1,500 规模
- 虚拟客户端负载：15,000
- 内存缓冲区：24GB
测试时长：3 小时
- 2.5 小时预处理
- 30分钟采样期

在查看 SQL Server 输出时，A1000 驱动器记录了 3,142 TPS 的中档性能。

在平均延迟方面，A1000 以 31 毫秒再次位于排行榜的中下部；尽管它比下一个性能最好的驱动器慢得多。

VDBench 工作负载分析

在我们的第一个 VDBench 工作负载分析中，我们研究了随机 4K 读取性能。在这里，A1000 能够在整个测试过程中保持亚毫秒级延迟，峰值分别为 197,900 和 645μs。这些结果远低于其他测试的 SSD。

在随机 4K 写入性能中，金士顿 A1000 只能维持亚毫秒级延迟，直到大约 62,631 IOPS。该驱动器在 3.1 IOPS 标记处开始延迟达到 41,256 毫秒，但随后在测试结束时降至 2.24 毫秒。同样，与其他驱动器相比，这些数字很差。

转到顺序性能，我们首先查看了 64K 基准测试。在这里，A1000 保持亚毫秒延迟，直到大约 9,000 IOPS 或 640MB/s，同时达到 11,084 IOPS（685.3MB/s）和 1.46ms 延迟的峰值。所有其他驱动器都能够达到 1GB/s 的标记。

在顺序 64K 写入中，A1000 保持亚毫秒延迟，直到达到 2,589 IOPS 标记或 160MB/s，而峰值性能记录为 6,200 IOPS 或 393MB/s，延迟为 2.53ms。

接下来，我们查看了我们的 VDI 基准测试，这些基准测试旨在进一步对驱动器征税。这些测试包括启动、初始登录和星期一登录。查看启动测试，A1000 在 48,778 IOPS 标记附近达到延迟峰值，同时在 52,040μs 时具有 657 IOPS 的峰值 IOPS。

对于 VDI 初始登录，A1000 记录了 17,164 IOPS 的巨大延迟峰值，达到了 5 毫秒以上。它达到了略低于 20,000 的峰值 IOPS 和 1.5 毫秒的延迟，远远落后于其他测试的 SSD。

对于最终的 VDI 星期一登录，A1000 在达到 13,370 IOPS 之前表现不错，在此期间它继续保持严重延迟峰值的趋势，这次达到 3.1 毫秒；其余驱动器没有超过 0.5 毫秒标记。

结语

金士顿 A1000 是一款 NVMe 消费级固态硬盘，采用 M.2 2280 外形尺寸，配备 4 通道 Phison E8 控制器。没有 M.2 插槽的消费者可以将其装入半高、半长的附加卡中。它来了。正如您从上表中看到的那样，与高端驱动器相比，这款预算级 NVMe 消费类 SSD 很容易被压垮。当然，这是预料之中的。

查看其性能的详细信息，我们从我们的测试/开发 SQL 服务器基准测试开始，其中 A1000 记录了 3,142 TPS 和 31.0 毫秒的延迟，两者都位于排行榜的中下部。在我们的 VDBench 测试中，新的金士顿硬盘在我们的 4k 随机读取（在整个测试过程中保持亚毫秒延迟，峰值分别为 197,900 和 0.645μs 以及 3.53ms 的延迟）和 64k 顺序读取（保持低于-毫秒延迟，直到大约 9,000 IOPS，同时达到 11,084 IOPS 或 685.3MB/s 的峰值）。其余的 VDBench 和 VDI 基准测试有更多相同之处，使 A1000 远远落后于其他测试的 SSD。

尽管显示的数据不尽如人意，但金士顿新款经济实惠的 PCIe NVMe 驱动器的性能符合预期。金士顿并未对该驱动器做出任何大胆的性能声明，而是将 A1000 作为一种新驱动器进行营销，针对的是只想升级其系统的大众市场消费者。在这一点上，他们成功了。 A1000 的 220GB 型号售价仅为 480 美元，略低于性能更高的三星 960 EVO。 A1000 推出一段时间后价格会更加激进，因此将成为更具吸引力的选择，并且应该具有足够的性能来处理大多数轻量级最终用户工作负载。