Rendimiento NVMe en una memoria USB

Los rápidos avances en la tecnología flash y las continuas mejoras en las interfaces de alta velocidad han impulsado el crecimiento de los SSD portátiles pequeños alimentados por bus. En los últimos años, este tipo de unidades se ha basado en una solución de doble chip, en la que normalmente se coloca un SSD SATA o NVMe detrás de un chip puente USB. Los proveedores de controladores SSD como Phison y Silicon Motion han reconocido el potencial de crecimiento en el mercado de SSD portátiles y están lanzando controladores de unidad flash USB (UFD) que utilizan interfaces de conexión directa de alta velocidad en el lado ascendente y se comunican directamente con los paquetes flash descendentes. Estos controladores ahora han creado una nueva categoría de SSD portátiles al reducir los costos sin sacrificar el rendimiento.

DataTraveler Max de Kingston se presentó como una unidad flash USB-C con velocidades de 1 GB / s en agosto de 2021. Las cifras de rendimiento especificadas justifican la designación de la memoria USB como SSD portátil. Si bien Kingston no reveló públicamente las partes internas de la unidad, el factor de forma y los números de rendimiento sugieren el uso de un controlador UFD nativo. Kingston no es el primero en llegar al mercado con un SSD portátil tan potente. El X6 de Crucial (actualizado con el controlador UFD U17 de Phison en 2021) alcanza velocidades de 800 MB / s + pero conserva el diseño industrial de la versión anterior (que era una unidad SATA detrás de un puente USB-SATA).

Con ese fin, hoy estamos viendo la versión de 1TB del DataTraveler Max (en lo sucesivo, DT Max) que proporcionó Kingston. Analizaremos el rendimiento, la eficiencia energética y la propuesta de valor del DT Max. También averiguamos la unidad para confirmar qué controlador UFD está usando Kingston.

Índice

    Introducción e impresiones de productos

    Los dispositivos de almacenamiento externos alimentados por bus han aumentado tanto en capacidad de almacenamiento como en velocidad durante la última década. Con los rápidos avances en la tecnología flash (incluido el advenimiento de 3D NAND y NVMe) y las interfaces de host más rápidas (como Thunderbolt 3 y USB 3.2 Gen 2x2), ahora tenemos dispositivos de almacenamiento flash del tamaño de la palma de la mano que brindan 2GB / s + puede velocidades.

    El factor de forma de la memoria USB es atractivo por varias razones: no es necesario llevar un cable separado y el estuche puede equiparse con un llavero para su transporte. Proveedores como Corsair y Mushkin experimentaron brevemente con SSD SATA detrás de un chip de puente USB, pero la solución térmica y el tamaño hicieron que los UFD fueran un poco difíciles de manejar. Si bien el peso estaba bien para un conector Tipo-A, alojar tales unidades detrás de un conector Tipo-C habría requerido un rediseño importante. La introducción de potentes controladores UFD nativos ha hecho que esta categoría vuelva a encajar en el futuro.

    DT Max de Kingston conserva el factor de forma tradicional de palo DataTraveler. Sin embargo, aprovecha al máximo el conector USB 3.2 Gen 2 Type-C al prometer velocidades de 1 GBps. Kingston viene en tres capacidades (256 GB, 512 GB y 1 TB) y dice que pueden ofrecer estas altas velocidades en los tres SKU.

    El diseño industrial es ligeramente diferente al de otros UFD de DataTraveler. El enchufe tipo C está protegido por una tapa deslizante. La retracción y el recubrimiento se pueden realizar con una mano. También hay un indicador LED azul y un llavero en el extremo. La memoria USB mide 82,6 mm x 22,3 mm x 9,5 mm y pesa alrededor de 12,5 gramos.

    Arrancar el UFD es una cuestión sencilla: quita la tapa deslizante y saca la cubierta interior. La unidad no tiene tornillos. El tablero desnudo en el interior no tiene una solución térmica especial. Vemos el controlador UFD SM2320 de Silicon Motion aquí, pero el caso parece ser diferente al del diseño de referencia SM2320 USB 3.2 Gen 2x2 que se probó a principios de este mes.


    Kingston XS2000 (diseño de referencia SM2320) [top] contra Kingston DT Max (SM2321?) [bottom]

    Para fines de comparación, solo tenemos resultados limitados de 1 TB con nuestro nuevo conjunto de pruebas y banco de pruebas. Por lo tanto, solo presentamos métricas de dos puentes Akasa USB 3.2 Gen 2 NVMe: uno con ASM2362 de ASMedia y otro con RTL9210B de Realtek.

    CrystalDiskInfo proporciona una descripción general rápida de las capacidades del dispositivo de almacenamiento interno. Dado que el programa trata cada chip / controlador de puente de manera diferente y el SM2320 es bastante nuevo, muchas de las entradas están marcadas como específicas del fabricante y algunas de las capacidades (como la interfaz) están decodificadas incorrectamente. El control de temperatura funcionó bien.

    Passthrough INTELIGENTE - CrystalDiskInfo

    La siguiente tabla muestra una vista comparativa de las especificaciones de los distintos puentes de almacenamiento presentados en esta revisión.

    Configuración comparativa de dispositivos de almacenamiento conectados directamente
    aspecto
    Puerto aguas abajoFlash nativo1x PCIe 3.0 x2 (M.2-NVMe)
    Puerto aguas arribaUSB 3.2 Gen 2 Tipo-C (macho)USB 3.2 de 2.a generación tipo C
    Chip de puenteMovimiento de silicio SM2320ASMedia ASM2362
    poderOperado por autobúsOperado por autobús
    Caso de usoMemoria USB compacta de clase de 1 GB / s con tapa retráctil para puerto tipo CCaja de aluminio M.2 2230/2242/2260/2280 NVMe SSD
    SSD portátil de clase DIY de 1GBps con un factor de forma similar a una unidad flash USB
    Dimensiones82,6 mm x 22,3 mm x 9,5 mm125 mm x 32 mm x 10,8 mm
    peso12,5 gramos52 gramos (sin SSD)
    cableN / A30 cm USB 3.2 Gen 2 Tipo-C a Tipo-C
    Passthrough INTELIGENTEsí señorsí señor
    Soporte UASPsí señorsí señor
    TRIM paso a travéssí señorsí señor
    Cifrado de hardwareNo disponibleDepende de SSD
    Almacenamiento clasificadoMicron 96L 3D TLCUnidad de estado sólido SK Hynix P31 PCIe 3.0 x4 NVMe
    SK Hynix 128L 3D TLC
    precio180 USD60 GBP (escaneo)
    Enlace de revisiónRevisión de Kingston DT Max 1TBAkasa AK-ENU3M2-03 revisión

    Antes de considerar los números de referencia, el consumo de energía y la eficacia de la solución térmica, se proporciona una descripción de la configuración del entorno de prueba y la metodología de evaluación.

    Metodología de evaluación y configuración del banco de pruebas

    Los dispositivos de almacenamiento conectados directamente (incluidas las memorias USB) se fabrican con Quartz Canyon NUC (esencialmente la versión Xeon / ECC de Ghost Canyon NUC) con 2x 16 GB DDR4-2667 ECC SODIMM y un SSD PCIe 3.0 x4 NVMe: el IM2P33E8. - evaluado 1TB de ADATA.

    El aspecto más atractivo del Quartz Canyon NUC es la presencia de dos ranuras PCIe (eléctricas, x16 y x4) para tarjetas adicionales. En ausencia de una GPU discreta, que no se necesita en un banco de pruebas DAS, ambas ranuras están disponibles. Para evitar cuellos de botella DMI al evaluar dispositivos Thunderbolt 3, hemos expandido la ranura M.2 22110 en la placa base, que está conectada directamente a la CPU, con un SSD SanDisk Extreme PRO M.2 NVMe de reemplazo. Esto aún permite que dos tarjetas complementarias funcionen con x8 (x16 eléctrico) y x4 (x4 eléctrico). Dado que el Quartz Canyon NUC no tiene un puerto USB 3.2 Gen 2x2 nativo, la tarjeta adicional SST-ECU06 de Silverstone se instaló en la ranura x4. Todos los dispositivos que no son Thunderbolt se prueban con el puerto tipo C activado por el SST-ECU06.

    Las especificaciones del banco de pruebas se resumen en la siguiente tabla:

    La configuración del banco de pruebas de AnandTech DAS 2021
    sistemaIntel Quartz Canyon NUC9vXQNX
    Procesador centralIntel Xeon E-2286M
    AlmacenamientoADATA Industry AD4B3200716G22
    32 GB (2 x 16 GB)
    DDR4-3200 ECC @ 22-22-22-52
    Unidad del sistema operativoADATA Industrial IM2P33E8 NVMe 1 TB
    Unidad secundariaSSD SanDisk Extreme PRO M.2 NVMe 3D de 1 TB
    Tarjeta adicionalHost SilverStone Tek SST-ECU06 USB 3.2 Gen 2x2 Tipo-C
    sistema operativoWindows 10 Enterprise x64 (21H1)
    Gracias a ADATA, Intel y SilverStone Tek por los componentes de construcción

    El hardware del banco de pruebas es solo una parte de la evaluación. En los últimos años, las cargas de trabajo típicas de almacenamiento adjunto directo para tarjetas de memoria también han evolucionado. El video 4K de alta tasa de bits a 60 cuadros por segundo es desenfrenado y el video 8K está emergiendo. Gracias a las texturas y los gráficos de alta resolución, los tamaños de instalación de los juegos también han crecido de manera constante en las consolas de juegos portátiles. Teniendo esto en cuenta, nuestro esquema de clasificación de SSD y UFD portátiles abarca múltiples cargas de trabajo que se detallan en las secciones correspondientes.

    • Cargas de trabajo sintéticas con CrystalDiskMark y ATTO
    • Rastreos de acceso al mundo real con el punto de referencia de memoria PCMark 10
    • Cargas de trabajo personalizadas de Robocopy que reflejan el uso típico de DAS
    • Prueba de esfuerzo de escritura secuencial

    En la siguiente sección, tenemos una descripción general del desempeño de Kingston DT Max en estos puntos de referencia. Antes de hacer cualquier comentario final, tenemos algunas observaciones sobre las cifras de consumo de energía y la solución térmica del UFD.

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