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Testbericht zur Kingston DC1000B SSD

by StorageReview Enterprise Lab

Die Kingston DC1000B ist eine leseorientierte M.2-NVMe-SSD, die auf den Markt der On-Board-Server-Boot-Laufwerke ausgerichtet ist. Obwohl die DC1000B darauf abzielt, ein kostengünstiges Angebot zu sein, spart sie nicht an Funktionen wie dem Stromausfallschutz, die Käufer von SSDs der Enterprise-Klasse erwarten. Abgesehen davon, dass sie als Boot-SSD verwendet wird, ist die DC1000B robust genug und kann mit einer DWPD-Ausdauerbewertung von 0.5 und einer 5-Jahres-Garantie auch für Caching- und Protokollierungsanwendungen genutzt werden. Der DC1000B wird mit Kapazitäten von 240 GB und 480 GB geliefert.


Die Kingston DC1000B ist eine leseorientierte M.2-NVMe-SSD, die auf den Markt der On-Board-Server-Boot-Laufwerke ausgerichtet ist. Obwohl die DC1000B darauf abzielt, ein kostengünstiges Angebot zu sein, spart sie nicht an Funktionen wie dem Stromausfallschutz, die Käufer von SSDs der Enterprise-Klasse erwarten. Abgesehen davon, dass sie als Boot-SSD verwendet wird, ist die DC1000B robust genug und kann mit einer DWPD-Ausdauerbewertung von 0.5 und einer 5-Jahres-Garantie auch für Caching- und Protokollierungsanwendungen genutzt werden. Der DC1000B wird mit Kapazitäten von 240 GB und 480 GB geliefert.

Der DC1000B nutzt 3D TLC NAND und die PCIe Gen3 x 4 NVMe-Schnittstelle, um sequentielle Lesegeschwindigkeiten von über 3.2 GB/s zu bieten. Laut Kingston kann das Laufwerk bis zu 205 IOPS bei 4K-Steady-State-Lesungen bei einer durchschnittlichen Latenz von 161 µs erreichen. Auf der Schreibseite ist die Leistung etwas geringer, aber das ist zu erwarten. Die höchste sequenzielle Schreibgeschwindigkeit beträgt 565 MB/s, die höchste 4K-Steady-State-Geschwindigkeit beträgt 20 IOPS und die Latenz beträgt nur 75 µs.

Weitere Highlights sind die Unterstützung von SED mit AES-256-Bit-Verschlüsselung. Wie bereits erwähnt, verfügt die DC1000B über einen integrierten Stromausfallschutz, der dazu beiträgt, die Daten im Falle eines unsachgemäßen Ausschaltens zu schützen. Und Benutzer können SMART-Tools der Enterprise-Klasse nutzen, um Zuverlässigkeit, Nutzungsstatistiken, verbleibende Lebensdauer, Verschleißausgleich und Temperatur zu verfolgen.

Der Kingston DC1000B verfügt über eine eingeschränkte 5-Jahres-Garantie und kann für weniger als 100 US-Dollar für die kleinere Kapazität erworben werden.

Für diejenigen, die gerne eine Videoversion der Rezension sehen würden, haben wir dies auf YouTube gepostet:

Technische Daten der Kingston DC1000B

Formfaktor M.2, 22 mm x 80 mm (2280)
Schnittstelle PCIe NVMe Gen 3 x 4
Kapazitäten 240GB, 480GB
NAND- 3D TLC
Selbstverschlüsselndes Laufwerk (SED) AES 256-Bit-Verschlüsselung
Kennzahlen
Sequentielles Lesen / Schreiben 240 GB – 2,200 MB/290 MB
​480 GB – 3,200 MB/565 MB
Steady-State-4K-Lesen/Schreiben 240 GB – 111,000/12,000 IOPS
​480 GB – 205,000/20,000 IOPS
Leselatenz (Durchschn.) 161μs
Latenz beim Schreiben (Durchschn.) 75μs
Ausdauer
Gesamtzahl der geschriebenen Bytes (TBW) 240 GB - 248 TBW
480 GB – 475 TBW
DWPD 240 GB – 0.5
​480 GB – 0.5
MTBF 2 Millionen Stunden
Energieverbrauch
240GB Leerlauf: 1.82W
Durchschnittliche Leseleistung: 1.71 W
Durchschnittlicher Schreibaufwand: 3.16 W
Maximale Leseleistung: 1.81 W
​Maximale Schreibleistung: 3.56 W
480GB Leerlauf: 1.90W
Durchschnittliche Leseleistung: 1.74 W
Durchschnittlicher Schreibaufwand: 4.88 W
Maximale Leseleistung: 1.81 W
​Maximale Schreibleistung: 5.47 W
Physik
Abmessungen 80mm x 22mm x 3.8mm
Gewicht 240 GB - 8 g
480 GB – 9 g
Umwelt
Lagertemperatur -40 ° C ~ 85 ° C
Betriebstemperatur 0 ° C ~ 70 ° C
Vibrationsbetrieb 2.17 G Spitze (7–800 Hz)
Vibration außer Betrieb 20 G Spitze (10–2000 Hz)
Garantie Limitiertes 5-Jahr

Kennzahlen 

Testbed

Unsere Testberichte zu Boot-Drive-Enterprise-SSDs nutzen a Dell PowerEdge R740xd für synthetische Benchmarks. Synthetische Tests, die nicht viele CPU-Ressourcen erfordern, verwenden den traditionelleren Dual-Prozessor-Server. In beiden Fällen besteht die Absicht darin, den lokalen Speicher im bestmöglichen Licht zu präsentieren, das mit den maximalen Laufwerksspezifikationen des Speicheranbieters übereinstimmt.

Dell PowerEdge R740xd

  • 2 x Intel Gold 6130 CPU (2.1 GHz x 16 Kerne)
  • 4 x 16 GB DDR4-2666 MHz ECC-DRAM
  • 1x PERC 730 2GB 12Gb/s RAID-Karte
  • Add-in-NVMe-Adapter
  • Ubuntu-16.04.3-desktop-amd64

Testhintergrund 

Die StorageReview Enterprise Test Lab bietet eine flexible Architektur für die Durchführung von Benchmarks für Unternehmensspeichergeräte in einer Umgebung, die mit der Umgebung vergleichbar ist, die Administratoren in realen Bereitstellungen vorfinden. Das Enterprise Test Lab umfasst eine Vielzahl von Servern, Netzwerken, Stromkonditionierungs- und anderen Netzwerkinfrastrukturen, die es unseren Mitarbeitern ermöglichen, reale Bedingungen zu schaffen, um die Leistung während unserer Überprüfungen genau zu messen.

Wir integrieren diese Details zur Laborumgebung und zu den Protokollen in Überprüfungen, damit IT-Experten und diejenigen, die für die Speicherbeschaffung verantwortlich sind, die Bedingungen verstehen können, unter denen wir die folgenden Ergebnisse erzielt haben. Keine unserer Bewertungen wird vom Hersteller der von uns getesteten Geräte bezahlt oder überwacht.

Houdini von SideFX

Der Houdini-Test wurde speziell zur Bewertung der Speicherleistung im Zusammenhang mit der CGI-Wiedergabe entwickelt. Der Prüfstand für diese Anwendung ist eine Variante des Kernservertyps Dell PowerEdge R740xd, den wir im Labor verwenden, mit zwei Intel 6130-CPUs und 64 GB DRAM. In diesem Fall haben wir Ubuntu Desktop (ubuntu-16.04.3-desktop-amd64) mit Bare-Metal installiert. Die Ausgabe des Benchmarks wird in Sekunden bis zum Abschluss gemessen, wobei weniger besser ist.

Die Maelstrom-Demo stellt einen Abschnitt der Rendering-Pipeline dar, der die Leistungsfähigkeiten des Speichers hervorhebt, indem er seine Fähigkeit demonstriert, die Auslagerungsdatei effektiv als eine Form von Erweiterungsspeicher zu nutzen. Der Test schreibt die Ergebnisdaten nicht aus und verarbeitet die Punkte nicht, um den Wandzeiteffekt der Latenzauswirkungen auf die zugrunde liegende Speicherkomponente zu isolieren. Der Test selbst besteht aus fünf Phasen, von denen wir drei im Rahmen des Benchmarks durchführen:

  • Lädt gepackte Punkte von der Festplatte. Dies ist die Zeit zum Lesen von der Festplatte. Hierbei handelt es sich um Single-Threaded, was den Gesamtdurchsatz einschränken kann.
  • Entpackt die Punkte in ein einzelnes flaches Array, damit sie verarbeitet werden können. Wenn die Punkte nicht von anderen Punkten abhängig sind, kann der Arbeitssatz so angepasst werden, dass er im Kern bleibt. Dieser Schritt ist multithreaded.
  • (Nicht ausführen) Verarbeitet die Punkte.
  • Packt sie in Bucket-Blöcke um, die für die Speicherung auf der Festplatte geeignet sind. Dieser Schritt ist multithreaded.
  • (Nicht ausgeführt) Schreibt die zusammengefassten Blöcke zurück auf die Festplatte.

Wir gehen nicht davon aus, dass Käufer die Kingston DC1000B zum Rendern von Anwendungen kaufen, aber im Hinblick auf Protokollierung und Caching und den Houdini-Benchmark, der SSDs als Erweiterung des System-Auslagerungsspeichers nutzt, haben wir die Ergebnisse als Referenz beigefügt. Der 0.5DWPD DC1000B lag (wie erwartet) am Ende der Gruppe, blieb aber ziemlich nah an anderen preisorientierten Angeboten, die nicht über den gleichen Stromausfallschutz verfügen.

VDBench-Workload-Analyse

Wenn es um das Benchmarking von Speichergeräten geht, sind Anwendungstests am besten und synthetische Tests stehen an zweiter Stelle. Obwohl sie keine perfekte Darstellung der tatsächlichen Arbeitslasten darstellen, helfen synthetische Tests dabei, Speichergeräte mit einem Wiederholbarkeitsfaktor zu vergleichen, der es einfach macht, Konkurrenzlösungen direkt miteinander zu vergleichen. Diese Workloads bieten eine Reihe verschiedener Testprofile, die von „Vier-Ecken“-Tests über allgemeine Tests der Datenbankübertragungsgröße bis hin zu Trace-Erfassungen aus verschiedenen VDI-Umgebungen reichen. Alle diese Tests nutzen den gemeinsamen vdBench-Workload-Generator mit einer Skript-Engine, um Ergebnisse über einen großen Computing-Testcluster zu automatisieren und zu erfassen. Dadurch können wir dieselben Arbeitslasten auf einer Vielzahl von Speichergeräten wiederholen, einschließlich Flash-Arrays und einzelnen Speichergeräten. Unser Testprozess für diese Benchmarks füllt die gesamte Laufwerksoberfläche mit Daten und partitioniert dann einen Laufwerksabschnitt, der 5 % der Laufwerkskapazität entspricht, um zu simulieren, wie das Laufwerk auf Anwendungsauslastungen reagieren könnte. Dies unterscheidet sich von vollständigen Entropietests, bei denen 100 % des Antriebs genutzt und in einen stabilen Zustand versetzt werden. Infolgedessen spiegeln diese Zahlen höhere Dauerschreibgeschwindigkeiten wider.

Profile:

  • 4K Random Read: 100 % Read, 128 Threads, 0-120 % Iorate
  • 4K Random Write: 100 % Schreiben, 64 Threads, 0-120 % Iorate
  • 64K sequentielles Lesen: 100 % Lesen, 16 Threads, 0-120 % Leserate
  • 64K Sequentielles Schreiben: 100 % Schreiben, 8 Threads, 0-120 % Iorate

Bei unserem zufälligen 4K-Lesevorgang startete die Kingston DC1000B direkt bei etwa 100 µs und blieb eine Weile niedrig, bevor die Latenz schnell anstieg und einen Spitzenwert von 207,369 IOPS mit einer Latenz von 614.7 µs erreichte.

Beim 4K-Zufallsschreibvorgang startete die DC1000B mit einer sehr geringen Latenz von 24.1 µs bei 11,092 IOPS, bevor sie bei 114,705 ms mit 1.11 IOPS ihren Höhepunkt erreichte.

Bei der Umstellung auf sequentielle Arbeitslasten erreichte die DC1000B in unserem 31,659K-Lesetest einen Spitzenwert von 1.98 IOPS oder 504.7 GB/s bei einer Latenz von 64 µs.

Beim sequentiellen 64K-Schreibvorgang behielt der DC1000B eine Latenzzeit von unter einer Millisekunde bis zu etwa 6,800 IOPS oder 430 MB/s bei und erreichte bei einer Latenzzeit von 7,909 ms einen Spitzenwert von 494 IOPS oder 2 MB/s.

Als nächstes haben wir uns unsere VDI-Benchmarks angesehen, die darauf ausgelegt sind, die Laufwerke noch stärker zu belasten. Zu diesen Tests gehören Boot, Erstanmeldung und Montagsanmeldung. Beim Boot-Test erreichte der DC1000B einen Spitzenwert von 50,427 bei einer Latenz von 681.4 µs.

Bei der VDI-Erstanmeldung erreichte das Laufwerk einen Spitzenwert von 28,018 IOPS mit einer Latenz von 1.1 ms.

Schließlich erreichte der DC1000B beim VDI Monday Login einen Spitzenwert von 27,167 IOPS mit einer Latenz von 586.1 µs.

Schlussfolgerung 

Während andere Anbieter mit IOPS- und Latenzproblemen kämpfen, erschließt sich Kingston Nischenprodukte in einem etablierten SSD-Markt. Die Kingston DC1000B ist eine weitere Ergänzung, diesmal eine SSD, die speziell für den Serverstart entwickelt wurde, obwohl sie auch für Caching- und Protokollierungsanwendungen verwendet werden kann. Da es sich um ein bootspezifisches Laufwerk handelt, ist die Leistung mit angegebenen Geschwindigkeiten von 3.2 GB/s und einem Durchsatz von 205 IOPS eher auf Lesevorgänge ausgerichtet. Das Laufwerk unterstützt SED, verfügt über einen integrierten Stromausfallschutz und ermöglicht Benutzern die Nutzung von SMART-Tools der Enterprise-Klasse.

Aus Leistungsgründen haben wir das Laufwerk mit einer kleineren Partitionsfläche getestet, ähnlich einer Client-SSD, was unserer Meinung nach der Nutzung des Laufwerks in seiner beabsichtigten Einstellung ziemlich nahe kommt. Wir haben das Laufwerk auch alleine getestet, da wir keine anderen NVMe-Laufwerke haben, die für diese Aufgabe entwickelt wurden. Das Laufwerk schnitt in unserem Test recht gut ab, mit Spitzenwerten von 207 IOPS beim Lesen und 115 IOPS beim Schreiben bei zufälligem 4K und 1.98 GB/s beim Lesen und 430 MB/s beim Schreiben bei 64 KB sequenziell. In unseren VDI-Workloads erreichte die DC1000B 50 IOPS beim Booten, 28 IOPS beim ersten Login und 27 IOPS beim Montag-Login.

Mit dem Kingston DC1000B erhalten Benutzer ein kostengünstiges, platzsparendes Boot-Laufwerk für ihren Server, sodass Laufwerksschächte für leistungsstärkeren Platz frei bleiben. Der DC1000B ist für weniger als 100 US-Dollar erhältlich und bietet ausreichend Leistung für Boot-, Protokollierungs- und vielleicht sogar Lese-Caching-Aufgaben.

Kingston DC1000B auf Amazon

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