Новая статья: Обзор NVMe SSD-накопителя WD Black SN750: лавировали, да не вылавировали

Прошедший 2018 год стал для NVMe-накопителей периодом интенсивного роста. За это время многие производители разработали и представили продукты, которые заметно подняли общий уровень решений, работающих через шину PCI Express. Линейная производительность передовых NVMe SSD стала приближаться к пропускной способности интерфейса PCI Express 3.0 x4, а скорость при произвольных операциях увеличивалась по сравнению с предложениями предшествующих поколений в разы.

В свете этого совершенно неудивительно, что на рынок пришло немало интересных решений. Лучшими потребительскими накопителями в прошлом году последовательно становились прорывные Intel SSD 760p, WD Black NVMe и ADATA XPG SX8200, и все они смотрелись на уровне предшествующих NVMe-моделей как представители совершенно нового поколения – настолько серьёзным был прирост скоростных характеристик. Символом перемен также стало и то, что впервые за несколько лет компания Samsung потеряла звание поставщика наиболее интересных массовых SSD: предлагавшийся ей в течение прошлого года накопитель Samsung 960 EVO из-за повышенной активности конкурентов стал далеко не лучшим вариантом. И казалось, начавшийся интенсивный рост уже не остановить, а в 2019 году активное улучшение массовых NVMe SSD будет продолжаться.

Однако первые месяцы нынешнего года говорят об обратном: похоже, на прошлогодний рывок производители растратили все свои силы, и максимум, что мы можем увидеть в ближайшее время, – это постепенные обновления прошлогодних продуктов. За примерами ходить далеко не нужно. Сегодня мы познакомимся с очередным NVMe SSD компании Western Digital, WD Black SN750, и это – уже третья в этом году новинка, созданная без внесения каких-либо кардинальных изменений в базовой архитектуре накопителя. В продуктах, с которыми мы сталкиваемся в этом году, производители не балуют нас принципиально новыми подходами и аппаратными решениями. Всё ограничивается либо сменой флеш-памяти на более современные её разновидности, либо вообще исключительно оптимизациями на уровне микропрограммы.

Впрочем, мы совсем не хотим сказать, что такой подход заведомо не может дать хороших результатов. Есть прекрасный пример: новый накопитель Samsung 970 EVO Plus, который отличается от предшественника заменой старой 64-слойной на более современную 96-слойную TLC 3D V-NAND, неожиданно установил новые ориентиры производительности для рыночного сегмента потребительских NVMe SSD.

Но так выходит далеко не всегда и не у всех. Например, новая версия накопителя ADATA XPG SX8200, получившая в названии окончание Pro, получила такие оптимизации микропрограммы, что лучше бы их и не было вовсе. Накопитель стал быстрее предшественника исключительно в бенчмарках, при этом реального улучшения скоростных показателей или других характеристик он не предлагает.

То, что сделала Western Digital, на первый взгляд больше похоже на по подход ADATA. Дело в том, что WD Black SN750 – это аналог прошлогоднего накопителя WD Black NVMe (он имел модельный номер SN720) с подкорректированной микропрограммой. Однако не будем спешить с выводами, кто знает, как это могло сказаться на производительности. В конце концов, Western Digital один раз уже преподносила нам неожиданный и приятный сюрприз, когда вслед за медленной и ничем не примечательной первой версией WD Black PCIe вышла вторая версия WD Black NVMe, изменившая вообще всё и ставшая одним из лучшим потребительских NVMe SSD прошлого года. Поэтому, как только третья версия «чёрного» накопителя Western Digital добралась до России, мы сразу же решили его протестировать. Давайте поглядим, может быть у Western Digital снова получилось переплюнуть Samsung и сделать что-то поинтереснее, чем Samsung 970 EVO Plus?

Технические характеристики

Для вышедшего в прошлом году накопителя Black NVMe (SN720) компания Western Digital полностью обновила аппаратную платформу. Производитель подошёл к разработке этого SSD со всей ответственностью: для него даже был создан специальный проприетарный модульный контроллер, который, как планировалось изначально, в различных вариациях должен был постепенно распространить свой ореол обитания и на другие NVMe SSD компании. Новый Black SN750, о котором мы говорим сегодня, полностью вписывается в изначальный замысел: его ключевой компонент унаследован от предшественника. В нём снова применён тот же самый трёхъядерный 28-нм контроллер, созданный перешедшей под крыло Western Digital инженерной командой SanDisk.

Впрочем, несменяемость контроллера вряд ли стоит считать чем-то плохим. Микросхема SanDisk вполне достойно проявила себя в Black NVMe образца 2018 года, и, несмотря на сравнительно небольшое число ядер ARM Cortex-R, без проблем обеспечивала очень достойные показатели производительности.

Не изменилась по сравнению с прошлой версией SSD и флеш-память. Как тогда, так и сейчас, Western Digital использует для своего флагманского продукта фирменную 64-слойную BiCS3-память (TLC 3D NAND) с 256-гигабитным размером кристаллов. И вот этот момент, честно говоря, вызывает куда большие вопросы. Дело в том, что пробные поставки более совершенной 96-слойной флеш-памяти четвёртого поколения (BiSC4) Western Digital анонсировала ещё в середине прошлого года. И было бы вполне закономерным, если в сегодняшней версии флагманского накопителя компании появилась бы именно такая память. Тем более что производственный партнёр Western Digital, компания Toshiba, начала поставлять накопители на базе BiCS4-памяти ещё в сентябре прошлого года (соответствующая модель называется XG6). Однако что-то у Western Digital пошло не так, и переход на 96-слойную флеш-память не состоялся, в результате чего новый Black SN750 с точки зрения аппаратной конфигурации оказался полностью подобен прошлой версии «чёрного» флагмана.

В защиту своей новинки производитель говорит, что серьёзные изменения сделаны на уровне прошивки, и переработанная программная часть вполне может обеспечить рывок в скоростных показателях. Однако здесь стоит напомнить, что тот контроллер SanDisk, на котором базируются накопители Western Digital, характеризуются аппаратной реализацией многих алгоритмов, для которых обычно применяется программные подходы.

И этот факт заставляет усомниться в том, что какими-то оптимизациями микропрограммы производительность очередного представителя семейства Black действительно можно как-то кардинально улучшить. Но, судя по всему, маркетинговый отдел Western Digital нашего скепсиса не разделяет. Список характеристик новинки составлен так, будто Black SN750 – это действительно заметно лучший продукт на фоне прошлого Black NVMe. Паспортные скорости случайного чтения и записи, а также быстродействие при мелкоблочном чтении, согласно официальным данным, увеличились на 3-7 %. А быстродействие при произвольной записи выросло сразу на величину до 40 %, что главным образом и должно обеспечивать лучшую работу новой модели в реальных условиях.

Если же говорить о конкретных числах, то официальные спецификации WD Black SN750 приобрели следующий вид.

Производитель	Western Digital
Серия	WD Black SN750 NVMe SSD
Модельный номер	WDS250G3X0C	WDS500G3X0C WDS500G3XHC	WDS100T3X0C WDS100T3XHC	WDS200T3X0C WDS100T3XHC
Форм-фактор	M.2 2280
Интерфейс	PCI Express 3.0 x4 – NVMe 1.3
Ёмкость, Гбайт	250	500	1000	2000
Конфигурация
Микросхемы памяти: тип, техпроцесс, производитель	SanDisk 64-слойная BiCS3 3D TLC NAND
Контроллер	SanDisk 20-82-007011
Буфер: тип, объем	DDR4-2400, 256 Мбайт	DDR4-2400, 512 Мбайт	DDR4-2400, 1024 Мбайт	DDR4-2400, 2048 Мбайт
Производительность
Макс. устойчивая скорость последовательного чтения, Мбайт/с	3100	3470	3470	3400
Макс. устойчивая скорость последовательной записи, Мбайт/с	1600	2600	3000	2900
Макс. скорость произвольного чтения (блоки по 4 Кбайт), IOPS	220 000	420 000	515 000	480 000
Макс. скорость произвольной записи (блоки по 4 Кбайт), IOPS	180 000	380 000	560 000	550 000
Физические характеристики
Потребляемая мощность: бездействие/чтение-запись, Вт	0,1/9,24
MTBF (среднее время наработки на отказ), млн ч.	1,75
Ресурс записи, Тбайт	200	300	600	1200
Габаритные размеры: ДхВхГ, мм	80 х 22 х 2,38 – без радиатора 80 х 24,2 х 8,1 – с радиатором
Масса, г	7,5 – без радиатора 33,2 – с радиатором
Гарантийный срок, лет	5

С учётом того, что все улучшения в производительности достигаются одними лишь исправлениями микропрограммы, возникает вполне естественный вопрос о том, получат ли подобное улучшение уже выпущенные WD Black NVMe образца 2018 года. И к сожалению, ответ на него отрицательный. Western Digital отказалась прямо объяснить, почему прошивку SN750 нельзя применить в SN720, но мы полагаем, что новая микропрограмма выводит контроллер на более высокую тактовую частоту, и для того, чтобы это не вызывало никаких проблем, на этапе производства к чипам для SN750 применяются более жёсткие требования по качеству полупроводниковых кристаллов. Собственно, в ассортименте Western Digital недавно появилось NVMe-решение более низкого уровня – Blue SN500, и благодаря этому у компании теперь есть естественная возможность дифференцировать контроллеры по качеству кремния, не увеличивая долю брака.

Вместе с увеличением частоты контроллера помочь в улучшении производительности Black SN750 могла и реорганизация принципов работы SLC-кеширования. Если говорить о Black NVMe, то SLC-кеш в этом накопителе был далеко не так эффективен. Разработчики использовали самую простую статическую схему, причём объём флеш-памяти, работающей в ускоренном режиме, был достаточно небольшим – всего около 3 Гбайт на каждые 250 Гбайт ёмкости SSD. Но и новая версия Black SN750, к сожалению, в этом направлении никаких существенных улучшений не получила. SLC-кешем вновь работает фиксированная область массива флеш-памяти аналогичного размера. Следовательно, все старые претензии к SLC-кешу Black SN750 сохраняются.

В качестве иллюстрации приведём традиционный график, на котором показано, как выглядит производительность обновлённой полутерабайтной модели WD Black SN750 при непрерывной последовательной записи.

И действительно, этот график практически полностью идентичен графику скорости последовательной записи, который мы получали для WD Black NVMe. Причём это касается не только того объёма данных, после записи которого наблюдается снижение быстродействия, но и абсолютных величин скорости записи.

Но кое-какие серьёзные нововведения новый WD Black SN750 всё-таки предлагает. Например, теперь в модельном ряду появилась версия накопителя объёмом 2 Тбайт. Правда, нужно иметь в виду, что для её создания производителю пришлось прибегнуть к использованию 512-гигабитных чипов вместо 256-гигабитных, и это, как часто случается в таких ситуациях, не лучшим образом сказалось на производительности. Даже по паспортным спецификациям 2-Тбайт накопитель медленнее, чем 1-Тбайт.

Второе принципиальное нововведение – появление у SSD специального игрового режима (Gaming Mode), ориентированного на энтузиастов, которые хотят получить максимально возможную производительность. В нём для накопителя отключаются энергосберегающие функции (Autonomous Power State Transitions), что позволяет минимизировать задержки при первичных обращениях к данным. Игровой режим для Black SN750 включается в фирменной утилите Western Digital SSD Dashboard, где теперь добавлен соответствующий переключатель.

Впрочем, не стоит думать, что Gaming Mode – это какая-то волшебная технология, способная качественно поменять ситуацию с производительностью. Тесты показывают, что рост показателей практически незаметен. Небольшие перемены к лучшему видны лишь в синтетических бенчмарках и лишь при мелкоблочных операциях в отсутствие очереди запросов.

Тем не менее для десктопных систем мы бы всё-таки порекомендовали активировать изначально отключенный Gaming Mode. Прирост производительности он всё же обеспечивает, пусть и небольшой. При этом никаких негативных явлений, помимо незначительного увеличения энергопотребления, которое в настольных компьютерах вряд ли будет заметным, этот режим не привносит.

Что же касается условий гарантии и задекларированного ресурса, то в этом отношении WD Black SN750 полностью подобен прошлой модели. Срок гарантийного обслуживания установлен в рядовые пять лет, за которые пользователю разрешено полностью перезаписать накопитель 600 раз. Исключение сделано лишь для младшей версии объёмом 250 Гбайт: для неё ресурс увеличен до 800-кратной перезаписи SSD за время службы.

Внешний вид и внутреннее устройство

Как следует из всего сказанного выше, WD Black SN750 – это лишь минорное обновление прошлого WD Black NVMe с относительно небольшим списком изменений. Поэтому нет ничего удивительного в том, что старая и новая версии накопителя идентичны с точки зрения конструкции печатной платы. Её дизайн совершенно не изменился, и отличить более новую модель от старой, если от неё отклеить наклейку, будет практически нереально.

SSD имеет односторонний дизайн, позволяющий использовать его в «низкопрофильных» слотах. Фирменный контроллер SanDisk 20-82-007011 располагается по центру платы, а две микросхемы флеш-памяти разведены по краям M.2-модуля. Сделано это специально — инженеры Western Digital посчитали, что при такой компоновке у печатной платы получается более простая топология, а также эффективнее решается вопрос с теплоотводом.

Мы тестировали накопитель объёмом 500 Гбайт, и массив флеш-памяти на нём оказался набран двумя чипами, в каждом из которых было заключено по восемь 64-слойных 256-Гбит 3D TLC NAND-кристаллов (BiCS3) производства SanDisk. Следовательно, восьмиканальный контроллер в составе рассматриваемого накопителя пользуется двукратным чередованием устройств в каждом канале. Обычно этого бывает достаточно для того, чтобы аппаратная платформа SSD смогла раскрыть весь свой потенциал.

Рядом с контроллером установлена микросхема DRAM-буфера, необходимого для быстрой работы с таблицей трансляции адресов. Это единственный компонент в составе WD Black SN750, который производитель закупает на стороне. В данном случае использован чип SK Hynix ёмкостью 512 Мбайт, причём ставка сделана на сравнительно скоростную память – DDR4-2400.

Впрочем, ничего нового во всём этом нет, то же самое мы видели и при знакомстве с WD Black NVMe. Но Western Digital попыталась отсутствие изменений в аппаратной конфигурации компенсировать хоть какими-то переменами в экстерьере. Для WD Black SN750 был выбран геймерский имидж, и он подчёркивается всеми доступными способами: в первую очередь оформлением упаковки и во вторую – тем, как выглядит информационная наклейка на SSD.

Коробка для WD Black SN750 выполнена в чёрной цветовой гамме, пришедшей на смену сине-белому дизайну, в оформлении активно используется моноширинный шрифт, а название накопителя теперь записывается как WD_BLACK.

Наклейка на накопителе тоже выдержана в аналогичном стиле, но не без огрехов. Впрочем, ей это можно простить, ведь на ней производителю пришлось располагать много служебной информации, логотипы и штрих-коды.

Поскольку Black SN750 явно ориентирован на энтузиастов, логично было бы, если наклейка была бы выполнена на фольгированной основе, к чему прибегают некоторые производители для улучшения теплоотвода от чипов на плате SSD. Но разработчики Western Digital решили подойти к вопросу охлаждения более радикально, и для тех, кого серьёзно беспокоит вопрос охлаждения, сделали отдельную модификацию Black SN750 с полноценным радиатором.

Такая версия – это отдельный продукт, который стоит на $20-$35 дороже. Однако Western Digital считает, что заплатить тут определённо есть за что. Ведь применённый радиатор – это не простая малоэффективная теплорассеивающая крышечка, какие, например, любят ставить на свои NVMe SSD компании из третьего эшелона. В Black SN750 он представляет собой достаточно массивный чёрный алюминиевый брусок, над формой которого работали мастера своего дела – приглашённые специалисты из фирмы EKWB.

Программное обеспечение

К накопителям Western Digital всегда прилагается одна и та же фирменная сервисная утилита SSD Dashboard, в которой реализованы все основные функции для их обслуживания. Но к выходу новой версии флагманского NVMe SSD она заметно поменялась: в ней появился новый тёмный вариант интерфейса, который автоматически включается в том случае, если утилита обнаруживает в системе геймерский Black SN750.

При этом возможности утилиты остаются практически полностью теми же, и удивить кого-нибудь она вряд ли сможет. Фактически, к привычному набору функций добавляется лишь переключатель Gaming Mode. Но это вовсе не значит, что мы чем-то недовольны: претензий к программе SSD Dashboard нет, ведь она остаётся одной из самых полнофункциональных сервисных утилит такого рода.

Основные возможности SSD Dashboard: получение информации об установленном в системе SSD, включая данные об оставшемся ресурсе и текущем температурном режиме; мониторинг производительности накопителя в реальном времени; обновление микропрограммы через Интернет или из файла; выполнение операции Secure Erase и удаление каких-либо данных из флеш-памяти путём её принудительного зануления; выполнение SMART-тестов и просмотр SMART-атрибутов.

Стоит отметить, что возможности интерпретации параметров SMART, заложенные в SSD Dashboard, несколько богаче, чем информация, которую можно получить из независимых программ сторонних разработчиков.

А вот фирменного NVMe-драйвера для WD Black SN750 не предусмотрено. Поэтому работать с ним придётся через стандартный драйвер операционной системы, в свойствах которого для увеличения производительности и показателей в распространённых бенчмарках рекомендуется поставить галочку напротив опции «Отключить очистку буфера кеша записей Windows для этого устройства».

Источник: 3dnews.ru