Kingston KC2500 1 TB

Kingston è ritenuta da anni un pilastro fondamentale delle memorie, a partire delle semplici USB fino agli SSD SATA come PCIe.

Non è raro trovare SSD Kingston nelle nostre guide: nella guida degli SSD SATA è presente il modello A400 e il KC600, che rispettivamente si inseriscono nella fascia bassa e alta. Stessa cosa nella guida degli SSD NVMe, dove ritroviamo il Kingston A2000, ottimo SSD di fascia bassa per il suo rapporto qualità/prezzo imbattibile.

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# Il KC2500 riassunto in poche parole

Un SSD molto performante con qualche pecca sulla scrittura randomica. Temperature eccellenti anche senza dissipatore della scheda madre o aftermarket. Prezzo leggermente più alto rispetto all’A2000, ma considerate le prestazioni alquanto giustificato.

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# Chi compete con il KC2500 e in che fascia?

Kingston dopo aver presentato e lanciato sul mercato il modello KC2000, ha deciso di lanciare il KC2500 che è dotato di un firmware rinnovato per ottenere prestazioni migliori. Questo SSD è ormai presente sul mercato da tempo ed è acquistabile su Amazon, oscillando dai circa 45€ del modello da 250GB per arrivare ai 260 circa dei 2 TB.

Kingston KC2500 250 GB

Kingston KC2500 500 GB

Kingston KC2500 1 TB

Kingston KC2500 2 TB

Si posiziona come concorrente di SSD che dispongono del Phison E12(S) (Sabrent Rocket sia Q che non-Q, PNY CS3030, Patriot VPN100, Corsair MP510 e altri), del Silicon Motion SM2262ENG come controller (ADATA SX8200 Pro, Silicon Power P34A80 e altri) e che rientrino nella fascia alta dei PCIe 3.0. Quest’oggi andremo a vedere tutti i suoi punti di forza come tutti i suoi punti deboli, partendo dalla parte hardware (componentistica) a quella software (benchmark).

# Analisi delle componenti

Prima di valutare un SSD sul piano della velocità, è necessario sapere quale componenti utilizzi per avere un’idea migliore di come sia soprattutto per quel che riguarda l’affidabilità. Per esempio un controller può essere più performante (o affidabile) di un altro per la sua architettura, delle NAND possono essere più affidabili di altre sempre per la loro architettura interna e una DRAM-cache può essere più veloce di un’altra. Tutto ciò influisce particolarmente sull’SSD, ma ci teniamo a specificare che la parte hardware non è l’unica cosa da tener conto prima della scelta di un SSD, perché sono molto importanti anche le performance stabilite e calcolate mediante software appositi.

Una parte del PCB si presenta così: su un PCB dual-sided (I chip sono su entrambe le parti del PCB, cosa rilevante nella scelta di un dissipatore) in formato 2280. Ci sono 4 chip NAND nella parte superiore e nella parte inferiore - a fianco a un cospicuo numero di condensatori, induttori, resistenza e PMIC - il controller.

Da come possiamo ben vedere, le NAND sono marchiate da Kingston, ma in questo caso sono prodotte da Kioxia (ex-Toshiba) e sono da 96L TLC, quindi che archiviano 3 bit per cella. 96L TLC vengono identificate come BiCS4, quindi la quarta generazione BiCS di Kioxia (BiCS2 48L, BiCS3 64L, BiCS4 96L, BiCS5 112L, BiCS6 176L). Queste NAND in questo caso operano a una velocità di circa 650 MT/s al posto di 533 MT/s come nel KC2000 e usano un’architettura a due piani BiCS basata su CTF, quindi charge trap flash. La dimensione della pagina è di 16 KB. La velocità misurata per die in MB/s è di 57 (die con una densità di 512Gb). Dato che in totale l’SSD dispone di 8 chip NAND (altri 4 sull’altra parte del PCB), ci sono in totale 32 die (4 die per chip NAND).

Il controller che Kingston ha deciso di usare è il famoso Silicon Motion SM2262ENG, molto presente su SSD PCIe 3.0 di fascia alta. Questo controller è costruito sui 28nm di TSMC e ha due core ARM Cortex-R5 32-bit con una frequenza di 625 MHz con 8 canali da 800 MT/s e 4 CE per ogni canale (quindi 32 CE in totale). In questo caso, visto che l’SSD in totale dispone di 32 die, il controller è in grado di sfruttare a pieno tutte le linee, seppure le NAND non vadano alla stessa velocità dei canali del controller. Il controller è ricoperto da un IHS che serve per avere temperature inferiori.

Sul retro del PCB come abbiamo già detto prima sono presenti gli altri 4 chip NAND (parte superiore). Nella parte inferiore possiamo trovare due chip SDRAM, ciascuno da 512 MB per un totale da 1 GB di tipo DDR3 e con una frequenza di 1866 MT/s.

L’SSD nel taglio da 1 TB ha un TBW di 600 (bytes totali scritti - da non confondore con la durata del disco, è la garanzia in termini di scrittura.) e una garanzia di 5 anni, inoltre è dotato di una crittografia XTS-AES 256-bit.

# L’hardware riassunto in poche parole

Facendo un resoconto, di certo lato hardware il Kingston KC2500 non dà alcuna delusione, le memorie che Kingston ha deciso di utilizzare sono (quasi) di ultima generazione con buone performance e una buona affidabilità (supponiamo almeno 3000 cicli P/E), il controller è uno dei migliori sul mercato come PCIe 3.0 e i due chip SDRAM operano a una velocità abbastanza alta.

# Metologia di test e benchmark

Per eseguire i test e vedere la velocità dell’SSD sia sotto stress che non abbiamo usato i seguenti software:

• CrystalDiskMark 8.0.1 x64: probabilmente il più famoso software per testare la velocità dell’SSD (sia in IOPS - input/output per second - che in MB/s) tramite file incomprimibili. La sua particolare caratteristica è il fatto che in un test suddivada in due la parte sequenziale e la parte randomica e quindi misurandole entrambe allo stesso tempo. Noi abbiamo modificato in alcuni test le dimensioni del blocco, il numero di thread e di queue depth (QD) per cercare di avvicinarci il più possibile a uno scenario reale;

• ATTO Disk Benchmark 4.0.1: in questo caso questo software che misura le prestazioni con una dimensione del blocco che varia durante il test e con dei file comprimibili. Noto più che altro per stress test, ma ottimo software lo stesso per misurare sia gli I/O al secondo e sia la velocità in MB al secondo;

• HD Tune Pro 5.75: software un po’ più diverso dagli altri due poiché in questo caso il test è di default in QD1 e con un thread, quindi potrebbe dare dei risultati inferiori. Noi lo abbiamo impostato con una dimensione del blocco da 128 KB e con la massima accuratezza possibile. Molto utile per misurare le performance sia durante che dopo la cache SLC e ovviamente la dimensione di quest’ultima, ma è utile anche per misurare i tempi di risposta alla scrittura e lettura del disco.

I test vengono eseguiti a disco vuoto.

La testbench che abbiamo usato in questo caso è composta da:

• Intel Core i7-10700K;
• Gigabyte Z590 Aorus Pro AX;
• Crucial Ballistix 16 GB (2x8) 3600 MT/s CL16;
• be quiet! Dark Power Pro 12 1200W;
• Kingston A2000 1 TB;
• Sabrent Rocket 3.0 1 TB;
• Arctic Liquid Freezer II 240 mm;
• Nvidia GeForce RTX 3080 PNY XLR8.

La temperatura ambientale è di 25°C. Windows è aggiornato a settembre 2021. Tutti i programmi sono alla loro ultima versione disponibile.

Nota: Non è possibile paragonare i risultati dei test tra varie testate e recensori perché hanno sempre testbench diverse (comprese versioni varie dei driver e del sistema operativo) e usano impostazioni dei test diverse, quindi è normale che i risultati non siano sempre gli stessi. Stessa cosa con i test della temperatura, i case o testbench non sono quasi mai gli stessi, quindi condiverso airflow e magari anche una diversa temperatura ambiente.

# CrystalDiskMark

Il primo test di CrystalDiskMark lo abbiamo fatto usando un intervallo di tempo tra i test di 5 secondi prendendo 1GiB di spazio di memoria nell’SSD.

La prima riga indica la velocità sequenziale (“SEQ”) usando una dimensione del blocco di 1 MB, una QD di 8 e 1 thread. La queue depth (coda di comandi) più è alta e più aumenta la latenza ma anche le prestazioni del disco. Per creare una “grande” queue depth in uno scenario reale servirebbe fare più trasferimenti allo stesso tempo, d’altronde senza scenari come questi solitamente la queue depth varia da 1 a 4, quindi piccola. In ogni caso, 3488 MB/s in lettura e 2873 MB/s in scrittura sono degli ottimi risultati, in linea con le specifiche espresse da Kingston. La seconda riga usa una dimensione del blocco da 128 KB con una QD di 32 e 1 thread, ancora in linea. Passando alla parte randomica (“RND4K” - Random 4K) del disco, anche qui si mostra sicuramente ben performante, specialmente se vediamo la lettura dell’ultima riga che eseguendo una QD di 1 e 1 thread fa risultati molto simili a SSD PCIe 3.0 ben più costosi (Samsung 970 EVO Plus, per esempio). Purtroppo la scrittura randomica - sempre dell’ultima riga - non è così brillante come con altri SSD della stessa fascia.

In generale, un SSD ben performante

Misurando le IOPS sia per la sequenziale che per la randomica, anche qui riscontriamo ottimi risultati tenendo conto che in tutte le righe abbiamo usato una bassa QD e 1 solo thread. La prima riga mostra 15K/13K IOPS rispettivamente per lettura e scrittura sequenziale con una dimensione del blocco da 128 KB in QD1T1, la seconda riga fa lo stesso ma con una QD maggiore (infatti come possiamo ben vedere le performance sono aumentate, in questo caso 26K/21K rispettivamente per lettura e scrittura), la terza riga mostra 13K/31K rispettivamente per lettura e scrittura randomica in QD1T1 e l’ultima fa la stessa cosa della terza ma con maggiore QD, infatti si raggiunge 58K/109K IOPS in lettura e scrittura. Rimane ben prestante anche lato IOPS.

# ATTO Disk Benchmark

Passando ad ATTO Disk Benchmark, lasciando le impostazioni del test di default (cioè una queue depth di 4 e una dimensione del blocco che come si può vedere dal grafico varia) abbiamo superato i 3000 MB/s in lettura e abbiamo raggiunto i 2790 MB/s in scrittura, come è giusto che sia.

Nel test delle IOPS supera i 92K in scrittura e tocca gli 82K in lettura.

Come abbiamo detto prima, ATTO è famoso anche come stress test, infatti nell’articolo in cui spiegamo le temperature degli SSD lo consigliamo. In questo caso - durante un test - le memorie dell’SSD (poiché è presente solo un sensore monitorato tramite HWiNFO64) non toccano nemmeno i 45 gradi (si assestano suio 43 gradi di media), accertando il fatto che non necessiti di un dissipatore il disco.

# HD Tune Pro

Come abbiamo già detto, il test di HD Tune Pro non si può modificare (se non per la dimensione del blocco, cosa che noi abbiamo fatto passando a 128 KB) in QD e thread, quindi i test sono in ogni caso in QD1T1. Ciò comporta a peggiori performance perché appunto ci sono meno thread e una QD più piccola, ma comunque è molto utile per sapere diverse cose, come per esempio qui che mostra che con una short stroke disattivata l’SSD durante il test di lettura (che è un lungo test che mostra fino a 1000 GB) sequenziale fa di media poco meno di 1200 MB/s con picchi di quasi 1700 MB/s. In questo caso il tempo di risposta dell’accesso alla lettura è di 0.021 ms, che è poco.

Quello che mette in mostra la cache SLC non è di certo il test in lettura sequenziale ma quello in scrittura sequenziale. È importante sapere l’andamento della cache SLC visto che un test simile simula un trasferimento di un file.

Possiamo suddividere questo test in tre parti: la prima parte, dove l’SSD fa 1000 MB/s di media con un picco di 1250 MB/s, è la parte dove la cache SLC non si è ancora saturata del tutto quindi le celle vengono scritte a 1 bit al posto di 3. Possiamo vedere che queste performance si assestano fino a circa 155/160 GB, quindi la cache SLC ha queste dimensioni. La seconda parte è dopo che la cache si è saturata, dove l’SSD fa circa 750 MB/s. Le performance si sono abbassate perché il controller sta programmando sulle NAND Flash dopo la cache SLC, quindi diciamo che siamo alla velocità nativa delle NAND. La terza e ultima parte è dove fa di media 500 MB/s (dopo i 655/660 GB), questo perché c’è la programmazione dei blocchi da SLC (1 bit) a TLC (3 bit), con più overhead e maggiore garbage collection (GC). Detto ciò, possiamo constatare che la cache SLC è di tipo dinamico vista la dimensione di quest’ultima e le sue performance dopo la sua saturazione. La latenza è di 0.020 ms all’accesso della scrittura.

Facendo degli accessi randomici in lettura con dei file con dimensione diversa, il KC2500 dimostra ancora una volta che il suo punto forte è la latenza, dove non raggiunge nemmeno 0.600 ms di media. nel caso del file da 512 B (byte) è di 0.085 ms, nel caso del file da 4 KB (randomica) è di 0.088 ms, nel caso del file da 64 KB è di 0.149 ms e nel caso del file da 1 MB è di 0.545 ms.

Gli accessi randomici in scrittura sono leggermente peggiori in alcuni casi, ma comunque nulla di preoccupante, rimangono degli ottimi risultati. 0.035 ms nel caso del file da 512 B, 0.033 ms nel caso del file da 4 KB, 0.121 ms nel caso del file da 64 KB e 1.221 ms nel caso del file da 1 MB.

# Conclusione

Possiamo dire che Kingston con questo SSD ha fatto una buona combinazione come hardware e firmware, facendo arrivare il Kingston KC2500 nella fascia alta. Questo SSD si dimostra essere affidabile e ben performante sotto ogni punto di vista, adatto per qualsiasi configurazione che sia fatta per gaming, produttività o workstation.