Kingston A2000 im Test: Benchmarks, Cache-Analyse und Temperaturen
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Testsystem und Testmethodik
Die nachfolgenden Benchmarks wurden auf einem System mit AMD Ryzen 7 3800X (Test) durchgeführt. M.2-SSDs werden im obersten M.2-Slot des Gigabyte Aorus X570 Master zwischen AMDs Wraith-Max-Kühler und einer MSI Radeon R7 370 betrieben. Sofern die SSD selbst über keinen Kühler verfügt, wird der des Mainboards genutzt.
Für Belüftung sorgen der 120-mm-Lüfter im Heck und die zwei 140-mm-Ventilatoren in der Front des Gehäuses Fractal Design Meshify 2 Compact. Das stellt eine Veränderung gegenüber vergangenen Tests dar. Die Lüfter in der Front drehen konstant mit 500 U/min, der im Heck und der des CPU-Kühlers mit 900 U/min.
Neue Voraussetzungen für den Temperatur-Test
Weil der RAM den Luftstrom von den Frontlüftern blockiert und der Wraith-Cooler kaum Luft zum M.2-Slot abgibt, sind die thermischen Anforderungen an die SSD groß. Mit dem alten Gehäuse und dem Wraith-Spire-Kühler mit mehr Konvektion am M.2-Slot war das noch anders. Für die Aussagekraft der Temperatur-Tests ist das allerdings von Vorteil, denn auch Rechner mit Tower-Kühler oder AiO belüften den ersten M.2-Slot ähnlich schwach. Um das Thema Temperatur in den Benchmarks nicht durchschlagen zu lassen, wird die SSD in diesen Tests hingegen zusätzlich aktiv belüftet.
Windows 10 Version 1909 mit allen aktuellen Updates ist installiert. Der Schreibcache ist aktiviert.
Als Ausnahme von dieser Regel wurde die Samsung Portable X5 SSD an einem Razer Blade 15 2018 mit Intel Core i7-8750H betrieben (Windows 10 1909), das im Gegensatz zum AMD-System über einen Thunderbolt-3-Anschluss verfügt. Der Schreibcache war auch hier aktiviert.
Cache-Analyse (SLC-Modus)
Wie ausdauernd der SLC-Modus ausfällt, testet ComputerBase wie folgt: Eine komprimierte RAR-Datei mit 10 GB Größe wird aus einer RAM-Disk mit fortlaufender Nummer in der Dateibezeichnung so oft ohne Pause auf die leere Test-SSD geschrieben, bis die Kapazitätsgrenze erreicht ist (grün). Für jeden Kopiervorgang wird die erreichte Transferrate protokolliert. Direkt nach dem letzten Transfer werden 50 Prozent der erstellten Dateien gelöscht, im Anschluss wird der SSD eine halbe Stunde Ruhe gegönnt. Dann wird sie abermals mit den RAR-Dateien vollgeschrieben (orange), anschließend werden 20 Prozent der Dateien gelöscht. Nach erneuter 30-minütiger Pause erfolgt der dritte Durchgang: Ausgehend von 80 Prozent Füllstand wird die SSD wieder mit den 10 GB großen RAR-Dateien gefüllt (rot). Der Test soll die Abhängigkeit des SLC-Modus vom Füllgrad der SSD ermitteln.
- Kingston A2000 1 TB
- WD Blue SN550 2 TB
- Samsung 980 1 TB
- WD Black SN750 1 TB
- Samsung 870 Evo 1 TB
- Crucial MX500 1 TB 2.0
- Crucial P5 2 TB
- Crucial P5 2 TB, 2. Lauf
- Crucial P5 2 TB, 3. Lauf
- Samsung 970 Evo Plus 500 GB
- Patriot Viper VP4300 2 TB 1.2A
- Samsung 980 Pro 2 TB
- Corsair MP600 2 TB
Bei leerer A2000 sind noch eindeutig 150 GB SLC-Cache mit rund 1.800 MB/s Schreibrate auszumachen, danach werden etwa 450 GB Daten direkt im TLC-Modus mit nur noch knapp 500 MB/s und damit gutem SATA-Niveau geschrieben. Das restliche Drittel (ungefähr) des verfügbaren Speicherplatzes kann nur noch mit etwa 300 MB/s beschrieben werden, da parallel SLC-Blöcke bereinigt werden müssen, was Leistung kostet.
Ein etwas seltsames Bild ergaben die Messungen zur Größe des SLC-Zwischenspeichers bei größerem Füllstand. Ist die A2000 bereits zu 50 Prozent mit Daten gefüllt, ist nahezu kein SLC-Cache mehr vorhanden und die Schreibrate im SLC-Modus zudem mit ~850 MB/s deutlich niedriger. Bei der anschließenden Messung mit 80 Prozent Füllstand gab es zumindest bei einer Messung einer Erholung auf 1.800 MB/s, die aber nur für etwa 10 GB Daten bestand hatte. Die Messungen wurden mit ähnlichem Resultat wiederholt.
Bei hohem Füllstand nur noch Mini-SLC-Turbo
Als Zwischenfazit bleibt, dass nur geringe Datenmengen (geschätzt ~10GB) bei einer zu über 50 Prozent befüllten Kingston A2000 1 TB noch zügig geschrieben werden, ansonsten bleibt es bei SATA-Geschwindigkeit. Die WD Blue SN550 besitzt zwar auch im Leerzustand einen nur geringen SLC-Cache, schreibt aber im TLC-Modus mit rund 800 MB/s deutlich schneller, zumindest gilt dies für die 2-TB-Variante. Die Samsung 980 (ohne Pro) ist im TLC-Modus ähnlich langsam wie die Kingston-SSD, bietet aber auch bei hohem Füllstand einen größeren SLC-Cache.
Kopiervorgänge im Explorer
- Rot: NVMe-SSDs (PCI Express 4.0, M.2)
- Blau: NVMe-SSDs (PCI Express 3.0, M.2)
- Grün: Externe SSDs (USB, Thunderbolt)
- Orange: SATA-SSDs (2,5 Zoll)
- Grau: SATA-HDDs (3,5 Zoll)
Die geringe Schreibrate nach dem SLC-Modus bedeutet unweigerlich, dass es vergleichsweise lange dauert, bis die Kingston A2000 mit 1 TB vollständig beschrieben ist. Mit rund 35 Minuten liegt sie zwischen Crucial MX500 und Samsung 870 Evo; wohlgemerkt sind dies zwei SATA-SSDs (der schnellen Sorte). Eine WD Black SN750 mit 1 TB benötigt dafür lediglich 10 Minuten. Nur beim Schreiben von 80 Prozent bis 100 Prozent Füllstand liegt die A2000 vor allen SATA-Modellen.
Deutlich schneller als bei SATA-SSDs werden wiederum Daten von der Kingston A2000 gelesen, die mit rund 1.400 MB/s bis 1.500 MB/s in diesem Praxistest erwartungsgemäß den Vorgänger A1000 (PCIe 3.0 x2) weit hinter sich lässt und auf Augenhöhe mit der WD Blue SN550 agiert. Andere PCIe-3.0-x4-SSDs sind aber noch ein gutes Stück schneller.
Als dritten Kopiertest hat die Redaktion einen 195 GB großen Steam-Ordner mit fünf installierten Spielen auf der SSD dupliziert. Im nachfolgenden Diagramm findet sich der Mittelwert aus fünf Durchgängen.
Das Duplizieren des fast 200 GB großen Steam-Ordners erledigt die A2000 mit 530 MB/s ähnlich schnell wie die Corsair MP510, was aber für eine PCIe-3.0-x4-SSD vergleichsweise langsam ist. Die WD Black SN750 bleibt mit fast 1.000 MB/s in ihrer Klasse ungeschlagen.
Leistungsbeständigkeit im PCMark 10
Mit einer typischen Laufzeit von 10 bis 20 Stunden, bei langsamen oder besonders großen Laufwerken auch mehr als einem Tag, misst der Drive Performance Consistency Test die Leistungsbeständigkeit bei extremer Dauerbelastung, was eher professioneller Nutzung entspricht. Das Datenaufkommen in dem Test beträgt laut Entwickler 23 TB plus die bis zu dreifache Speicherkapazität des Datenträgers.
Zunächst wird der Datenträger „vorbereitet“, indem er nahezu vollständig mit zufälligen Daten befüllt und anschließend nochmals beschrieben wird. Danach folgen in mehreren Phasen abwechselnd weitere Schreibbelastungen gefolgt von sogenannten Trace-Tests, die aufgezeichnete Spuren von Dateitransfers bei Anwendungen nutzen. Ziel ist es zu ermitteln, wie stark der bei NAND-Flash-basierten SSDs typische Leistungseinbruch unter Dauerlast ausfällt und den sogenannten „Steady State“ mit konstanter, aber niedriger Leistung zu erreichen. Abschließend wird dem Datenträger eine Pause gegönnt und im Anschluss erneut die Leistung in den Trace-Tests ermittelt, um zu sehen, wie sich das Laufwerk „erholt“.
Die Trace-Tests lauten wie folgt:
- Using Adobe After Effects
- Using Adobe InDesign
- Using Adobe Photoshop (heavy use)
- Copying 4 ISO image files, 20 GB in total, from an secondary
drive to the target drive (write test)
- Making a copy of the ISO files (read-write test)
- Copying 339 JPEG files, 2.37 GB in total, in to the target drive
(write test)
- Making a copy of the JPEG files (read-write test)
Deutlich kürzer ist der Quick System Drive Benchmark. Mit einer kleineren Palette von insgesamt sechs aufgezeichneten Spuren (Traces) und nur 23 GB an Daten dauert der Test rund 20 Minuten und soll leichtere Aufgaben im Alltag widerspiegeln. Das vorbereitende Beschreiben entfällt. Das Szenario reicht vom Schreiben, Lesen und Duplizieren von Bilddateien über die Anwendung von Adobe Illustrator und Photoshop bis Microsoft Excel.
- Copying 339 JPEG files, 2.37 GB in total, in to the target drive
(write test)
- Making a copy of the JPEG files (read-write test)
- Copying the JPEG files to another drive (read test)
- Using Microsoft Excel
- Using Adobe Illustrator
- Using Adobe Photoshop (light use)
Fast genau 800 Punkte bedeuten im Consistency-Test des PCMark 10 ein niedriges Niveau für NVMe-SSDs. Die A2000 ist damit aber in diesem Szenario mit extremer Dauerlast sogar schneller als die WD Black SN750, die hier Schwächen zeigt. Vor solchen Schwächen sind aber auch neue PCIe-4.0-SSDs nicht gefeit, wie die Patriot Viper VP4300 gezeigt hat, deren Firmware ganz klar nicht für Dauerlast optimiert wurde.
Mehr Alltagsrelevanz hat der kurzweilige Quick System Drive Benchmark des PCMark 10. Dort erreicht die Kingston A2000 mit rund 2.000 Punkten das Niveau der teureren Crucial P5 und liegt 12 Prozent vor der WD Blue SN550.
CrystalDiskMark
Abschließend erfolgt die Überprüfung der Herstellerangaben für die maximal möglichen sequenziellen Transferraten mit dem CrystalDiskMark. Mit rund 2.280 MB/s lesend und 2.180 MB/s schreibend hat die Kingston A2000 ihr Soll (2.200/2.000 MB/s laut Hersteller) mehr als erfüllt. Rund 2.000 MB/s schafft sie auch im praxisnahen Q1T1-Szenario. Und auch die 4K-Random-Leistung mit Q1T1 ist als ordentlich für diese Klasse anzusehen. In diesen Tests kann die SSD allerdings auch voll auf ihren SLC-Modus zurückgreifen.
Temperaturen über die Zeit
Die nachfolgenden Temperatur-Tests werden vom neuen Gehäuse des Testsystems und vom anderen CPU-Kühler beeinflusst. Es sind aus diesem Grund vorerst nur wenige Vergleichswerte vorhanden.
Lesend wie schreibend ist die Kingston A2000 selbst ohne Kühler im belüfteten Gehäuse weit von hohen Temperaturen entfernt und bleibt für eine NVMe-SSD regelrecht „kühl“. Daher kommt es zu keiner Drosselung und die Transferraten bewegen sich auch nach 10 Minuten annähernd auf dem Ausgangsniveau.
Die Temperatur sollte somit eigentlich nicht die Ursache für die Schwankungen bei der A2000 im Leistungsverlauf beim Schreiben sein, die bei der Messung ohne Kühler gegen Ende auftraten. Die Redaktion kann sich das Verhalten, das mit Kühler nicht auftrat, aber nicht erklären.