Обзор NVMe SSD накопителя Kingston FURY Renegade G5 (2ТБ)

Всем привет. Сегодня я расскажу о флагманском NVMe SSD накопителе Kingston FURY Renegade G5 (SFYR2S/2T0), который поддерживает работу через шину PCI-E Gen5. В качестве контроллера, применён Silicon Motion SM2508, способный продемонстрировать высокую производительность, при относительно небольшом потреблении, и соответственно, умеренном тепловыделении.


Спецификации

Предлагаю рассмотреть спецификации SSD, обратившись к данным с официального сайта компании Kingston.


Как видно со скриншота, для накопителя с ёмкостью 2 ТБ заявлена скорость чтения до 14700 МБ/c, и скорость записи до 14000 МБ/c. При этом, производительность при операциях случайного чтения/записи, с блоками размером 4 КБ, заявлена на уровне до 2200000 IOPS, и это очень впечатляющее значение, пусть и в рамках «эмулируемого» SLC кэша.
Сам контроллер ограничен лишь слегка большим значением, составляющим 2500000 IOPS. Линейные скорости заявленные производителем SSD, соответствуют максимально возможным значениям для данного контроллера (они округлены).

По ресурсу на перезапись (TBW) для 2 ТБ модели заявлено значение 2 ПБ (2048 ТБ), что даже несколько выше «типичных значений» для накопителей на TLC памяти. Производитель указал и данные по потреблению SSD. Накопитель с ёмкостью 2 ТБ потребляет 7 Вт при чтении из SLC кэша, а максимальное потребление может составлять опять же, не более 7 Вт. Что примечательно, SSD Kingston FURY Renegade G5 потребляет даже меньшую мощность, чем Kingston KC3000, или его более оптимизированный брат близнец Kingston FURY Renegade.

Для сравнения, спецификации SSD Kingston KC3000:
Не исключаю, что потребление снизилось и благодаря использованию более свежей Flash памяти, но всё же, очевидно, что компания Silicon Motion провела огромную работу по оптимизации своего контроллера SM2508, в том числе и за счёт использования более тонкого техпроцесса (6нм), который гораздо «тоньше», чем техпроцессы для старых контроллеров под PCI-E Gen4. Тот же контролер Phison E18, который используется в вышеупомянутых SSD Kingston KC3000 и Kingston FURY Renegade, изготавливается по техпроцессу 12нм.

Распаковка

SSD поставляется в небольшой коробке, на которой указан объём SSD, и указана скорость до 14700МБ/c. Внутри коробки находится только сам SSD накопитель.


Информация с оборотной стороны упаковки:

Все элементы SSD накопителя расположены с одной стороны платы, под тонкой наклейкой чёрного цвета. На наклейку нанесено название линейки SSD, а также, указано наименование модели, и обозначена поддерживаемая версия интерфейса PCI-E.
На оборотной стороне накопителя находится уже информационная наклейка, где указаны наименование модели, ёмкость SSD, и другие данные. При удалении этой наклейки, SSD снимается с гарантии (нет никакого смысла её удалять).

Вид сбоку:
Верхняя наклейка достаточно легко удаляется, покажу что находится под ней:

На плате SSD распаян контроллер, микросхема DRAM буфера, и два чипа Flash памяти, в крупных корпусах. Контроллер как и заявлено, SM2508. Микросхема DRAM буфера от Micron, с маркировкой 4QB77D8CSC. По части маркировки «8CSC», можно определить, что это LPDDR4 память MT53E512M32D1ZW-046, ёмкостью 16 Гбит (2 ГБ), с эффективной частотой 4266МГц. Чипы Flash памяти с маркировкой Kingston FP01T08UCT1-65.

Тестирование

Тестирование SSD накопителя Kingston FURY Renegade G5, я буду производить на материнской плате Biostar B760A-SILVER, работающей в паре с процессором I3-12100F. Для подключения к шине PCI-E Gen5, я задействую адаптер с PCI-E на М.2, от компании Joyi. Переходник имеет в своем арсенале достаточно крупный алюминиевый радиатор, как раз для SSD с поддержкой PCI-E Gen5, которые могут выделять относительно большое количество тепла.
Первоначальные тесты, я решил выполнить не используя алюминиевый радиатор от переходника. Если в ходе тестов будет начинаться троттлинг из-за перегрева контроллера, сопровождающийся падением скорости, то тогда я выполню дополнительное тестирование, уже используя радиатор, и покажу оба результата.

Пользователю доступно почти 1908ГБ объёма.

Из S.M.A.R.T. выводится следующая информация по состоянию SSD:

Для отображения информации по аппаратной платформе SSD, я воспользуюсь утилитой «smi nvme ssd flash id», от Вадима Очкина (vlo).

v0.2741a
OS: 10.0 build 19045 
Drive     : 0(NVME)
Scsi      : 1
Driver    : W10
Model     : KINGSTON SFYR2S2T0                      
Fw        : SGW00110
Size      : 1953514 MB [2048.4 GB]
LBA Size  : 512
AdminCmd  : 0x00 0x01 0x02 0x04 0x05 0x06 0x08 0x09 0x0A 0x0C 0x10 0x11 0x14 0x80 0x84 0xC0 0xC1 0xC2
I/O Cmd   : 0x00 0x01 0x02 0x04 0x09
Controller:  [SM2508AC] 
FW revision: 43c53232
--- FW params ---
FlashID : 0x98,0x48,0xa8,0x3,0x7a,0xe6,0x0,0x0 - Toshiba 218L BiCS8 TLC 16k 1024Gb/CE 1024Gb/die 4Plane/die
Channel               : 8
Ch map                : 0xFF
CE map                : 0x03
Pages/Block           : 3270
First Fblock          : 1
Total Fblock          : 687
Bad Block From Pretest: 17
Start TLC/MLC Fblock  : 38
DRAM Info             : [0x4E 0xE6]

В данном случае, SSD построен на базе контроллера SM2508 (про который я уже рассказал ранее), а в качестве Flash памяти, здесь применена новейшая, 218 слойная, BICS8 память от Kioxia (Toshiba). Это быстрая TLC память, представленная шестнадцатью банками по 1024 Гигабита. Ранее, я указал, что чипы Flash памяти в данном SSD выполнены в крупных корпусах, поэтому получилось разместить восемь банков памяти на корпус, вместо более привычных четырёх банков памяти, размещающихся в «стандартных» корпусах (более мелкий формат BGA). Информация по DRAM буферу считывается, но программа не может её расшифровать (в целом, она не так и важна).

Теперь я проведу тестирование скорости линейной записи, в программе AIDA64.

Как видно по скриншоту, размер эмулируемого SLC кэша составляет 34 % от объёма SSD, что соответствует значению 649 ГБ. Пока запись шла в режиме SLC, скорость записи держалась в районе 10000 МБ/c. Когда эмулируемый SLC кэш заполнился, скорость записи упала до ~1400 МБ/c, и далее уже не корректировалась. С учётом того, что после заполнения SLC кэша, контроллеру приходилось перезаписывать лежащие там данные, из однобитного режима хранения в трёхбитный режим хранения (считать данные в буфер, затем удалить считанный блок, и записать его содержимое в уже «уплотнённом» виде), одновременно с поступлением новых данных (также трёхбитный режим TLC), это отличный результат.

С другой стороны, это не какой-то «революционный» результат, и та же 2ТБ версия модели Kingston KC3000 (PCI-E Gen4), демонстрировала примерно такие же скорости записи после заполнения SLC кэша, если судить по итогам стронних тестов. Но всё же, SSD Kingston FURY Renegade G5 быстрее чем SSD Kingston KC3000, по скорости записи в рамках SLC кэша, и разница составляет ~4000МБ/c.

Теперь я предлагаю просмотреть результаты тестирования скорости линейного чтения.
Средняя скорость чтения лишь немного не дотянула до 9000 МБ/c, и это хороший результат. При этом, график получился достаточно ровным, а это значит, что контроллер SSD не начал троттлить.

По S.M.A.R.T. температура хоть и была достаточно высокой (75 градусов к концу теста), но в целом являлась ожидаемой, для быстрого SSD без массивного алюминиевого радиатора.
То что контроллер не начал троттлить, мне показалось это несколько странным, и я решил посмотреть нагрев SSD по тепловизору:

Контроллер SSD разогрелся до 91 градуса, и это безусловно очень высокое значение. Да и микросхеме DRAM буфера работала при высокой температуре. Мне не особо понятно, почему контроллер не начал пытаться снизить температуру до какого-то более терпимого значения. С другой стороны, я прочитал за раз 2ТБ данных, что сильно не похоже на реальный сценарий использования, и при чтении тех же 100-200 ГБ данных за раз, нагрев контроллера SSD будет явно не так существенен.

Такой горячий SSD должен быть обязательно оснащён эффективным радиатором, а производитель почему-то этим пренебрёг. Это выглядит как ошибка производителя, но всё не так однозначно. Доступные варианты SSD накопителей с интерфейсом PCI-E Gen5, позиционируемые как продукты для относительно широкой массы пользователей, начали появляться на рынке совсем недавно, и им до сих пор сложно занять какую-то ощутимую долю рынка, на котором преобладают SSD с интерфейсом PCI-E Gen4, возможностей которых ещё вполне достаточно для нужд массового пользователя. При этом, на рынке до сих пор ещё не так много материнских плат, где присутствует слот М.2, поддерживающий PCI-E Gen5, что опять же, тормозит продажи SSD с таким интерфейсом.
Материнские платы где слот М.2 работает в режиме Gen4 или Gen5, обычно комплектуются фирменным радиатором для отвода тепла от SSD, устанавливаемого в слот М.2. Вот и ответ, почему производитель решил не ставить радиатор на SSD, тем самым чуть снизив его себестоимость. Тут я дополнительно отмечу, что на SSD можно установить радиатор, не снимая предустановленную тепло рассеивающую наклейку, так как она не будет мешать охлаждению.

Результаты по скорости случайного чтения, при блоке с размером 4 КБ:

Средняя скорость в тесте — 203МБ/c, и это отличный результат.

Теперь я покажу результаты по скорости линейной записи, и по скорости линейного чтения, после установки радиатора на SSD.
Линейная запись:
Линейное чтение:
Результаты по скоростям линейного чтения и линейной записи, получились практически такими же, как были при работе SSD без радиатора (разница на уровне погрешности). При линейном чтении всего объёма SSD за раз, температура по S.M.A.R.T. оказалась гораздо ниже чем была ранее, т.е. можно сказать, что после установки радиатора, всё работает в оптимальном режиме.

Теперь предлагаю взглянуть на результаты в программе CDM.

Максимальная скорость линейного чтения составила ~14200 МБ/c, а максимальная скорость линейной записи ~13800 МБ/c. Получаемые результаты практически не зависят от размера тестовой области, благодаря наличию выделенного DRAM буфера. Что касается производительности при операциях случайного, многопоточного чтения с очередью, при размере блока 4 КБ (Q32T16), то SSD смог набрать около 907000 IOPS, что является отличным результатом, несмотря на то, что производителем заявлено в 2 раза большее значение.
Здесь уже производительность SSD упёрлась в используемую мною платформу, а точнее в процессор I3-12100F, четыре ядра которого не в силах полностью раскрыть потенциал такого быстрого SSD. При тестировании SSD в материнской плате MSI Z590-A PRO, SSD демонстрирует даже более высокий результат, не смотря на работу в режиме PCI-E Gen4. Всё это из-за того что процессор i5-11400f шестиядерный, и может чуть больше загрузить SSD, чем более свежий четырёхядерник i3-12100F.

На самом деле, многпоточное, случайном чтении с очередью, это больше синтетика, и пользователь вряд ли увидит разницу между SSD набирающем 1 млн. IOPS, и 2 млн. IOPS, при решении типичных задач. Более важна скорость случайного чтения при однопоточном доступе, именно она, фактически характеризует реальную производительность SSD, в совокупности с линейными скоростями. С этим у SSD Kingston FURY Renegade G5 всё в порядке, и даже под PCI-E Gen4, можно увидеть очень серьёзное значение (26000 IOPS), не сильно отличающееся от того что получилось под PCI-E Gen5.

Результаты тестирования в программе ATTO Disk Benchmark, при глубине очереди 1 и 4:
Здесь результаты без каких либо аномалий.

В программе AS SSD Benchmark, SSD накопитель Kingston FURY Renegade G5 смог набрать 9602 балла, и это серьёзное значение, хотя и очень близкое к результатам топовых NVMe SSD с интерфейсом PCI-E Gen4. Опять же, здесь явно должно быть существенно большее значение, но из-за ограничений моего процессора получается вот такой вот результат.

Видеоверсия обзора:


Выводы

SSD накопитель Kingston FURY Renegade G5, с ёмкостью 2ТБ, показал себя как высокопроизводительный SSD, по праву занимающий место среди топовых SSD накопителей с интерфейсом PCI-E Gen5. Если обращать внимание на отдельные результаты тестирования, то SSD Kingston FURY Renegade G5, после заполнения SLC кэша демонстрирует практически ту же скорость записи, что может показать SSD Kingston KC3000, относящийся к предыдущему поколению SSD накопителей, и являющийся очень удачным продуктом компании Kingston. Но если смотреть на результаты более комплексно, то выяснится, что запись любого файла на Kingston FURY Renegade G5 произойдёт ощутимо быстрее, благодаря гораздо большей скорости записи в рамках SLC кэша. Почти такая же ситуация и по скорости линейного чтения, где Kingston FURY Renegade G5 оказывается ощутимо быстрее того же Kingston KC3000, даже в нативном TLC режиме. По скоростям случайного чтения, новинка так же обыгрывает некогда топовые SSD накопители компании Kingston, относящиеся к прошлой генерации.

На мой взгляд, покупка Kingston FURY Renegade G5 будет оправданной, если компьютер поддерживает PCI-E Gen5 в слоте М.2, и работает на базе производительного, многоядерного процессора. Для систем, где самый быстрый слот М.2 поддерживает лишь PCI-E Gen4, более оптимальным вариантом выглядит покупка того же Kingston KC3000 (несмотря на возможное использование другой Flash памяти в новых ревизиях), так как шина PCI-E Gen4 не раскроет всех преимуществ SSD Kingston FURY Renegade G5, стоимость которого ощутимо выше, чем у SSD Kingston KC3000. При этом, Kingston KC3000 способен обеспечивать приличную производительность, даже по современным меркам.

Если выбор стоит между SSD Kingston FURY Renegade и SSD Kingston FURY Renegade G5, я считаю, что более оптимально приобрести именно SSD Kingston FURY Renegade G5, так как разница в цене между этими SSD уже не так существенна, и преимущества новинки перекрывают эту разницу в стоимости.