Kingston KC2000 SSD review: 970 Evo-prestaties voor € 50 minder

Benchmarks

Bij Hardware Info testen we ssd's op een viertal identieke testsystemen bestaande uit een Intel Core i5 7400 (Kaby Lake) processors, een MSI H270 Gaming M3 moederbord en 8 GB DDR4-2400 geheugen. De systemen zijn voorzien van Windows 10 Fall Creators Update (versie 1709) en maken gebruik van de Intel Rapid Storage Technologies (RST) driver versie 15.2.0.1020.

Allereerst doen we enkele synthetische benchmarks (AS SSD en Atto Disk Benchmark) om specifieke prestatie-eigenschappen van de ssd's te achterhalen. Belangrijker zijn de real world benchmarks, gebaseerd op het schijfgebruik van échte applicaties. Hiervoor maken we gebruik van de diverse storage-benchmarks als onderdeel van PCMark8 alsook een drietal eigen workloads. Met behulp van de PCMark8 test bepalen we ook de prestaties van schijven na langdurige belasting. Op basis van de verschillende real world benchmarks bepalen we de Hardware Info SSD Prestatiescore en de Hardware Info SSD Entry Prestatiescore, waarbij we het gemiddelde prestatieniveau vangen in één getal. 

Naast prestaties meten we ook het stroomverbruik, zowel idle als in gebruik. 

AS SSD

AS SSD is een synthetische schijfbenchmark, geoptimaliseerd voor ssd's. Zo maakt de benchmark gebruik van niet-comprimeerbare data en worden random lees- en schrijftests ook uitgevoerd met een zogenaamde queue depth van 64, ofwel met 64 opdrachten tegelijkertijd. Let wel; alle AS SSD testonderdelen zijn relatief kortstondig, wanneer het prestatieniveau van ssd's inzakt na enkele minuten belasting zonder pauze, zie je dat in AS SSD scores niet terug. Dat maakt AS SSD puur interessant om specifieke basis eigenschappen van een ssd te analyseren. Aangezien je AS ssd ook eenvoudig zelf kunt draaien (downloadlink) kun je hiermee ook de prestaties van je eigen ssd vergelijken met die van door ons geteste exemplaren. 

Op basis van de onderliggende tests, produceert AS SSD totaal-, lees- en schrijfscores. De totaalscore komt uit op een kleine vierduizend punten, waarmee hij nipt achter de Samsung 970 Evo Plus 1TB blijft.

De onderliggende leestests zijn sequentieel lezen, het op willekeurige plekken lezen van 4k datablokken met 1 of 64 tegelijk en de gemiddelde toegangstijd. De sequentiële leessnelheid ligt iets onder het niveau van Samsung en WD, vergelijkbaar met de Corsair Force MP510. In zowel de 4kB-test met 1 thread als de access time zet de Kingston-ssd uitstekende scores neer.

De onderliggende schrijftests zijn sequentieel schrijven, het op willekeurige plekken schrijven van 4k datablokken met 1 of 64 tegelijk en de gemiddelde toegangstijd. Schrijven gaat wat langzamer op de KC2000 in vergelijking met de topmodellen, maar hij is nog altijd ruim dubbel zo snel als de A1000.

Atto Disk Benchmark

Naast AS SSD draaien we ook Atto Disk Benchmark. Deze test is oorspronkelijk bedoelde voor harde schijven en zegt in feite weinig tot niets over de prestaties van ssd's in de praktijk. Wel kan Atto dankzij de specifieke manier van aansturen de best case sequentiële lees- en schrijfsnelheden tonen. 

Zowel lezen als schrijven gaat met een ruime 2 GB/s, maar niet zo snel als bij de Samsungs en WD.

Real world benchmarks

Om een goed beeld te krijgen van de prestaties van ssd's in de praktijk draaien we verschillende zogenaamde real world benchmarks, tests die gebaseerd zijn op het schijfgebruik van échte applicaties.

Allereerst de storage test van PCMark8. Deze benchmark maakt gebruik van zogenaamde traces van Adobe Photoshop, Adobe Illustrator, Adobe Indesign, Adobe After Effects, Microsoft Word, Microsoft Excel, Microsoft PowerPoint, World of Warcraft en Battlefield 3. Scores van alle afzonderlijke tests vind je op de volgende pagina.

In onderstaande grafieken vind je allereerst de bandwidth score, wat de gemiddelde lees- en schrijfdoorvoersnelheid is, gemeten over alle verschillende testonderdelen. De traces worden real time afgespeeld, dus inclusief idle tijd tijdens de oorspronkelijke opname van het schijfgebruik. De totaalscore is gebaseerd op de meetkundig gemiddelde tijd die het kost om alle tests te draaien, inclusief die idle-tijd. Vandaar dat bij de standaard score de resultaten van alle moderne ssd's zeer dicht bij elkaar liggen.

In PCMark 8 laat de Kingston KC2000 zich wel van zijn beste kant zien: met een score van bijna 662 MB/s hoeft hij alleen de Samsung 970 Pro voor zich te dulden. De 970 Evo Plus streeft hij nipt voorbij, net als de Corsair Force MP510.

Naast de PCMark8 real world tests draaien we ook een drietal in-huis ontwikkelde real world benchmarks. Dit zijn traces gebaseerd op een gaming workload (GTA V en Rise of the Tomb Raider), een lichte desktop workload (Windows opstarten, Microsoft Office en Google Chrome) en een zware desktop workload (Adobe Photoshop en Adobe Lightroom). Waar PCMark8 tijdens het testen alle caches op besturingssysteem-niveau uitschakelt, laten we voor onze eigen real world benchmarks de lees- en schrijfcaches van Windows intact. Dat maakt dat deze benchmarks wellicht nóg iets meer beeld geven van de prestaties van disks in de praktijk. 

Ook in deze tests doet de KC2000 het uitstekend: we zien driemaal een rood balkje bovenin de grafieken, in het geval van de heavy workload is hij zelfs bijna 100 MB/s sneller dan de op-een-na-snelste ssd.

Real world benchmarks (in depth)

In onderstaande grafieken vind je de resultaten van alle testonderdelen van PCMark 8. Voor elk van de tests tonen we de gemiddelde lees- en schrijfdoorvoersnelheid, als ook de gemiddelde lees- en schrijftoegangstijd.

World of Warcraft

Battlefield 3

Adobe Photoshop Light

Adobe Photoshop Heavy

Adobe InDesign

Adobe After Effects

Adobe Illustrator

Microsoft Word

Microsoft Excel

Microsoft Powerpoint

Prestaties over tijd (consistency)

In tegenstelling tot bij harde schijf is bij ssd's het prestatieniveau niet constant. Wanneer een ssd langdurig tussen pauzes wordt belast en/of wanneer een ssd vrij vol zit, kunnen de prestaties (flink) inzakken. Het prestatieniveau van ssd's onder de meest extreme omstandigheden (ofwel het worst case scenario) kunnen vasthouden worden de steady state prestaties genoemd.

Eerst wat achtergrondinformatie. We hebben meermaals geschreven dat data op een ssd per zogenaamde 'pagina', hoeveelheden van meestal 4, 8 of 16 kB, weggeschreven en uitgelezen kan worden. Om data te kunnen wegschrijven moeten datacellen echter eerst gewist worden: dat kan alleen per blok. Zo'n blok bestaat uit 128, 256 of 512 pagina's. Dit gegeven zorgt ervoor dat ssd's slimme trucjes moeten uithalen. Wanneer een aantal pagina's aan data verwijderd moet worden, moet eerst de rest van de data uit het blok gekopieerd worden naar een ander blok, waarna het gehele blok geleegd kan worden. In de praktijk betekent het dat ssd-controllers schrijfacties zoveel mogelijk opzamelen, deze vervolgens tegelijk naar nieuwe, vers geleegde blokken uitvoeren en tegelijkertijd verwijderacties pas op gezette tijden uitvoeren. Op die momenten, wanneer de ssd niets te doen heeft, schakelt de in de controller ingebakken garbage collector in, die verwijderacties daadwerkelijk doorvoert op chipniveau en overbleven data zoveel mogelijk combineert in volle blokken, om op die manier zoveel mogelijk blokken volledig leeg te kunnen maken. Wanneer de ssd echter lange tijd continu, dus zonder een seconde rust, gebruikt wordt, kan de garbage collector niet tussendoor aan de slag. Op een gegeven moment zijn er dan geen lege blokken meer over en zal de ssd tussen het uitvoeren van commando's door aan garbage collection moeten gaan doen. Het resultaat: de prestaties worden lager.

Dat effect wordt versterkt als de ssd erg vol zit; het aantal geheel lege blokken waar direct data in geschreven kan worden is dan per definitie beperkt. Nu is iedere ssd altijd enkele procenten overgeprovisioneerd, wat betekent dat er meer geheugen fysiek inzit dan je via het besturingssyteem kunt gebruiken. Zo heeft een 512 GB ssd in de regel 512 échte gigabytes (512 x 1024 x 1024 x 1024 = 549.755.813.888 bytes) aan boord, terwijl er richtinghet besturingssysteem slechts 512 GB berekend met 1000 bytes per kilobyte beschikbaar is (512 x 1000 x 1000 x 1000, ofwel 512.000.000.000 bytes, ofwel 476,8 échte gigabytes). Het verschil van 7,5% is wat de garbage collector ook wanneer de ssd helemaal volbeschreven is leeg kan maken. Duurdere ssd's zijn in de regel veel meer dan 7,5% overgeprovisioneerd, wat maakt dat ze minder snel en minder vaak de garbage collector tijdens het verwerken van data hoeven te gebruiken.

En er is nog een reden waarom ssd's tijdens een workload na enkele seconden, minuten of nog langer qua prestaties kunnen inzakken. Veel consumenten ssd's maken gebruik van zogenaamde TLC-geheugen waarbij drie bits per cel kunnen worden opgeslagen. Handig om de kosten laag te houden, maar het beschrijven van TLC-geheugen gaat veel langzamer bij bij SLC of MLC (1- resp. 2-bits per cel) geheugen. Dit wordt door sommige fabrikanten opgevangen door een buffer; een geheugenchip en/of een deel van het flashgeheugen dat als SLC wordt aangestuurd en dus sneller kan worden beschreven. Het idee is dat schrijfacties eerst naar buffer gaan en later naar langzaam TLC worden weggeschreven. Is de workload echter zo lang dat de buffer volzit, dan moet er rechtstreeks naar TLC worden geschreven met lagere doorvoersnelheden en hogere toegangstijden tot gevolg.

PCMark 8 consistency test

Wij testen de steady state prestaties met behulp van de PCMark 8 consistency test. Hierbij wordt de gehele PCMark 8 storage test, dus alle op de vorige pagina's getoonde workloads, 18 keer gedraaid. 

Vooraf wordt de gehele schijf twee keer volledig met data beschreven. Dit gebeurt twee keer om er voor te zorgen dat ook de volledige overprovisionering "bezet" is. Gedurende de acht degradatie fases van de tets wordt de volledige PCMark 8 benchmark gedraaid met daar tussenin telkens een constante workload van random schrijfopdrachten gedurende achtereenvolgens 10, 15, 20, tot maximaal 45 minuten. Gedurende de steady state fase wordt de benchmark nogmaals vijf keer gedraaid, met telkens opnieuw vooraf 45 minuten random schrijfworkloads. Tijdens de recovery fase mag de schijf weer "op adem" komen en wordt de benchmark vijf keer gedraaid met telkens 5 minuten idle tijd vooraf. Gedurende die tijd kan de ssd de garbage collector en andere interne optimalisaties z'n werk laten doen.

In onderstaande grafieken die je de scores van de benchmarks gedurende de 18 stappen. In de tabbladen staat de gemiddelde doorvoersnelheid als ook de gemiddelde lees- en schijftoegangstijd.

In deze zware test weet de KC2000 1TB aardig mee te komen met de WD Black SN750. De Samsung blijft buiten bereik, maar in vergelijking met de A1000 doet de KC2000 het wel veel beter.

Van de vijf tests in de steady state fase hebben we vervolgens de gemiddelde bandbreedte, leestoegangstijd en schrijftoegangstijd bepaalt. Deze waardes geven een uiteindelijk beeld van de prestaties van ssd's in een worst case scenario.

Dat resulteert in een gemiddelde bandbreedte van bijna 345 MB/s; ruim tweeënhalf keer zoveel als de A1000. Zeker Samsungs nieuwste 970 Evo Plus loopt echter wel flink uit.

Hardware Info SSD Prestatiescore

Om het uiteindelijke prestatieniveau van ssd's zo goed mogelijk in één getal te vangen, hebben we het meetkundig gemiddelde van de resultaten van alle real-world benchmarks omgedoopt tot de Hardware Info SSD Prestatiescore. De standaard prestatiescore bevalt alle workloads inclusief de resultaten van de steady state test. De Entry prestatiescore bevat enkel de wat simpelere workload en hierbij nemen we de steady state waardes ook niet mee. Deze score is dus een beter ijkpunt als je een ssd zoekt voor minder veeleisende taken.

In de reguliere Prestatiescore komen we tot 636 punten voor de Kingston KC2000, wat tussen de 'oude' Samsung 970 Evo en de nieuwe 970 Evo Plus in zit. In de Entry-score kruipt de KC2000 zelfs nog veel dichter tegen de 970 Evo Plus aan.

Stroomverbruik

Het stroomverbruik van ssd’s meten we gebruikmakend van een riserkaart. Dat doen we met zowel een 4k random write als een 1MB sequential write workload.

In de 4k random write-test slaat de meter uit tot 2,6 watt, waarmee het een van de zuinigere 1TB-drives is. Vooral de Samsungs verbruiken in dit scenario meer. Bij sequentieel schrijven loopt het verbruik op naar 5,3 watt, wat de KC2000 een plek in de middenmoot oplevert.

Conclusie

De Kingston KC2000 springt er in de synthetische tests niet echt uit, maar juist in de praktijkbenchmarks weet hij uitstekend te scoren. In de Prestatiescore gaat hij de Samsung 970 Evo voorbij, en als we de zware consistency-test buiten beschouwing laten, kruipt hij zelfs vervaarlijk dicht tegen de 970 Evo Plus aan. Gezien het ontwerp van de Kingston, dat we zouden omschrijven als zakelijk en functioneel, kunnen we wel spreken van een wolf in schaapskleren.

Na maanden van continue dalingen lijken de prijzen van ssd's weer enigszins te stabiliseren. De originele Samsung 970 Evo lijkt zo goed als uitverkocht, terwijl de 970 Evo Plus en WD Black SN750 allebei stabiel blijven op een gemiddelde prijs van zo'n 235 euro. De Kingston KC2000 1TB (gem. 180 euro) is dan een interessant alternatief, aangezien de prestaties in de meest relevante tests gelijkaardig zijn.

Wil je nog goedkoper, dan doe je direct serieuze concessies: de oudere Kingston A1000 is significant langzamer, en de Intel 660p en Crucial P1 gebruiken minder duurzaam qlc-geheugen. Het enige alternatief dat zowel qua prijs als prestaties tegen de Kingston KC2000 op zou kunnen, is de Corsair Force MP510, maar die is op het moment van schrijven al enkele weken nergens meer voorradig - de vraag is of dat wel nog gaat gebeuren.

Kortom, wil je wel een snelle nvme-ssd met een grote capaciteit, maar niet te veel betalen, dan biedt Kingston met de KC2000 een prima gulden middenweg, die we van een Excellent Choice award voorzien.

Kingston KC2000 1TB