Neuer Artikel: Testbericht zum NVMe-SSD-Laufwerk WD Black SN750: manövriert, aber nicht manövriert

Das vergangene Jahr 2018 war für NVMe-Laufwerke eine Zeit intensiven Wachstums. In dieser Zeit haben viele Hersteller Produkte entwickelt und eingeführt, die das Gesamtniveau der über den PCI-Express-Bus betriebenen Lösungen deutlich angehoben haben. Die lineare Leistung fortschrittlicher NVMe-SSDs näherte sich allmählich dem Durchsatz der PCI Express 3.0 x4-Schnittstelle an, und die Geschwindigkeit beliebiger Vorgänge stieg im Vergleich zu Angeboten früherer Generationen deutlich an.

Vor diesem Hintergrund ist es nicht verwunderlich, dass viele interessante Lösungen auf den Markt gekommen sind. Die besten Consumer-Laufwerke im letzten Jahr waren durchweg die bahnbrechende Intel SSD 760p, WD Black NVMe und ADATA XPG SX8200, und alle betrachteten sie auf dem Niveau früherer NVMe-Modelle als Vertreter einer völlig neuen Generation – die Steigerung der Geschwindigkeitseigenschaften war so gravierend . Ein Symbol des Wandels war auch die Tatsache, dass Samsung zum ersten Mal seit mehreren Jahren den Titel des Lieferanten der interessantesten Massen-SSDs verlor: Das ihm im vergangenen Jahr angebotene Samsung 960 EVO-Laufwerk wurde weit entfernt von der besten Option aufgrund der erhöhten Aktivität der Wettbewerber. Und es schien, dass das begonnene intensive Wachstum nicht mehr aufzuhalten war und die aktive Verbesserung der massenproduzierten NVMe-SSDs im Jahr 2019 weitergehen würde.

Die ersten Monate dieses Jahres deuten jedoch auf das Gegenteil hin: Es scheint, dass die Hersteller alle ihre Anstrengungen auf den Durchbruch des letzten Jahres verschwendet haben, und in naher Zukunft können wir höchstens schrittweise Aktualisierungen der Produkte des letzten Jahres sehen. Nach Beispielen muss man nicht lange suchen. Heute werfen wir einen Blick auf die neueste NVMe-SSD von Western Digital, die WD Black SN750. Dies ist das dritte neue Produkt in diesem Jahr, das ohne grundlegende Änderungen an der grundlegenden Architektur des Laufwerks entwickelt wurde. Bei den Produkten, die uns in diesem Jahr begegnen, verwöhnen uns die Hersteller nicht mit grundlegend neuen Ansätzen und Hardwarelösungen. Alles beschränkt sich entweder auf die Umstellung des Flash-Speichers auf modernere Varianten oder sogar ausschließlich auf Optimierungen auf Firmware-Ebene.

Wir wollen jedoch nicht sagen, dass ein solcher Ansatz offensichtlich keine guten Ergebnisse liefern kann. Dafür gibt es ein perfektes Beispiel: Das neue Samsung 970 EVO Plus-Laufwerk, das sich von seinem Vorgänger dadurch unterscheidet, dass es das alte 64-Layer-Laufwerk durch ein moderneres 96-Layer-TLC-3D-V-NAND ersetzt, setzte unerwartet neue Leistungsmaßstäbe für den Consumer-NVMe-SSD-Markt Segment.

Das klappt aber nicht immer und nicht bei jedem. Beispielsweise erhielt die neue Version des ADATA XPG SX8200-Laufwerks, das in seinem Namen die Endung Pro erhielt, solche Firmware-Optimierungen, dass es besser wäre, sie überhaupt nicht zu haben. Lediglich in Benchmarks ist das Laufwerk schneller als sein Vorgänger geworden, bietet aber keine wirkliche Steigerung der Geschwindigkeit oder anderer Eigenschaften.

Was Western Digital gemacht hat, ähnelt auf den ersten Blick eher dem Ansatz von ADATA. Tatsache ist, dass das WD Black SN750 ein Analogon des letztjährigen WD Black NVMe-Laufwerks (es hatte die Modellnummer SN720) mit korrigierter Firmware ist. Lassen Sie uns jedoch keine voreiligen Schlussfolgerungen ziehen; wer weiß, wie sich dies auf die Leistung auswirken könnte. Schließlich bereitete uns Western Digital schon einmal eine unerwartete und angenehme Überraschung, als nach der langsamen und unauffälligen ersten Version von WD Black PCIe die zweite Version von WD Black NVMe herauskam, die alles veränderte und zu einer der besten Consumer-NVMe-SSDs wurde des letzten Jahres. Sobald die dritte Version des „schwarzen“ Western Digital-Laufwerks Russland erreichte, beschlossen wir daher sofort, es zu testen. Mal sehen, vielleicht ist es Western Digital gelungen, Samsung erneut zu übertrumpfen und etwas Interessanteres als das Samsung 970 EVO Plus zu entwickeln?

Technische Eigenschaften

Für das letztes Jahr veröffentlichte Black NVMe-Laufwerk (SN720) hat Western Digital die Hardwareplattform komplett aktualisiert. Der Hersteller ging mit aller Verantwortung an die Entwicklung dieser SSD heran: Für sie wurde sogar ein spezieller proprietärer modularer Controller entwickelt, der, wie ursprünglich geplant, in verschiedenen Variationen nach und nach seinen Lebensraum auf andere NVMe-SSDs des Unternehmens ausdehnen sollte. Das neue Black SN750, über das wir heute sprechen, ist dem ursprünglichen Design vollkommen treu: Seine Schlüsselkomponente wurde vom Vorgänger übernommen. Es verwendet wieder denselben Tri-Core-28-nm-Controller, der vom SanDisk-Ingenieurteam entwickelt wurde, das unter der Federführung von Western Digital stand.

Allerdings kann die Unersetzlichkeit des Controllers kaum als etwas Schlechtes angesehen werden. Der SanDisk-Chip schnitt im Black NVMe 2018 recht gut ab und lieferte trotz der relativ geringen Anzahl an ARM-Cortex-R-Kernen problemlos eine sehr ordentliche Leistung.

Die SSD und der Flash-Speicher haben sich im Vergleich zur Vorgängerversion nicht verändert. Damals wie heute verwendet Western Digital für sein Flaggschiffprodukt proprietären 64-Layer-BiCS3-Speicher (TLC 3D NAND) mit einer Chipgröße von 256 Gigabit. Und dieser Moment wirft, ehrlich gesagt, viel größere Fragen auf. Tatsache ist, dass Western Digital bereits Mitte letzten Jahres Testlieferungen des fortschrittlicheren 96-Layer-Flash-Speichers der vierten Generation (BiSC4) angekündigt hat. Und es wäre durchaus logisch, wenn genau diese Art von Speicher in der heutigen Version des Flaggschiff-Laufwerks des Unternehmens auftauchen würde. Darüber hinaus begann der Produktionspartner von Western Digital, Toshiba, bereits im September letzten Jahres mit der Lieferung von Laufwerken auf Basis von BiCS4-Speicher (das entsprechende Modell heißt XG6). Bei Western Digital ging jedoch etwas schief und die Umstellung auf 96-Layer-Flash-Speicher fand nicht statt, wodurch sich herausstellte, dass der neue Black SN750 hinsichtlich der Hardwarekonfiguration der Vorgängerversion völlig ähnlich war das „schwarze“ Flaggschiff.

Zur Verteidigung seines neuen Produkts gibt der Hersteller an, dass auf der Firmware-Ebene gravierende Änderungen vorgenommen wurden und der neu gestaltete Softwareteil möglicherweise einen Durchbruch bei den Geschwindigkeitsanzeigen bedeuten könnte. An dieser Stelle sei jedoch daran erinnert, dass der SanDisk-Controller, auf dem Western Digital-Laufwerke basieren, durch die Hardware-Implementierung vieler Algorithmen gekennzeichnet ist, für die normalerweise Software-Ansätze verwendet werden.

Und diese Tatsache lässt Zweifel aufkommen, ob die Leistung des nächsten Mitglieds der Black-Familie durch eine Art Firmware-Optimierung wirklich radikal verbessert werden kann. Doch offenbar teilt die Marketingabteilung von Western Digital unsere Skepsis nicht. Die Liste der Eigenschaften des neuen Produkts ist so zusammengestellt, als ob das Black SN750 tatsächlich ein deutlich besseres Produkt im Vergleich zum vorherigen Black NVMe wäre. Die Nenngeschwindigkeiten des zufälligen Lesens und Schreibens sowie die Geschwindigkeit des Lesens kleiner Blöcke sind offiziellen Angaben zufolge um 3-7 % gestiegen. Und die Leistung bei zufälliger Aufnahme stieg sofort um bis zu 40 %, was vor allem für eine bessere Leistung des neuen Modells unter realen Bedingungen sorgen dürfte.

Wenn wir über konkrete Zahlen sprechen, dann haben die offiziellen Spezifikationen des WD Black SN750 folgende Form angenommen.

Hersteller	Western Digital
Serie	WD Black SN750 NVMe-SSD
Modell-Nr	WDS250G3X0C	WDS500G3X0C WDS500G3XHC	WDS100T3X0C WDS100T3XHC	WDS200T3X0C WDS100T3XHC
Formfaktor	M.2 2280
Schnittstelle	PCI Express 3.0 x4 – NVMe 1.3
Kapazität, GB	250	500	1000	2000
Konfiguration
Speicherchips: Typ, Verfahrenstechnik, Hersteller	SanDisk 64-Layer BiCS3 3D TLC NAND
Controller	SanDisk 20-82-007011
Puffer: Typ, Volumen	DDR4-2400 256MB	DDR4-2400 512MB	DDR4-2400 1024MB	DDR4-2400 2048MB
Leistung
Max. Dauerhafte sequentielle Lesegeschwindigkeit, MB/s	3100	3470	3470	3400
Max. anhaltende sequentielle Schreibgeschwindigkeit, MB/s	1600	2600	3000	2900
Max. Zufällige Lesegeschwindigkeit (Blöcke von 4 KB), IOPS	220 000	420 000	515 000	480 000
Max. zufällige Schreibgeschwindigkeit (Blöcke von 4 KB), IOPS	180 000	380 000	560 000	550 000
Physische Eigenschaften
Stromverbrauch: Leerlauf / Lesen/Schreiben, W	0,1/9,24
MTBF (mittlere Zeit zwischen Ausfällen), Millionen Stunden.	1,75
Aufzeichnungsressource, TB	200	300	600	1200
Gesamtabmessungen: LxHxT, mm	80 x 22 x 2,38 – ohne Kühler 80 x 24,2 x 8,1 – mit Kühler
Masse, g	7,5 – ohne Kühler 33,2 – mit Kühler
Garantiezeit, Jahre	5

Wenn man bedenkt, dass alle Leistungsverbesserungen allein durch Firmware-Korrekturen erreicht werden, stellt sich natürlich die Frage, ob das bereits veröffentlichte 2018 WD Black NVMe eine ähnliche Verbesserung erhalten wird. Und leider lautet die Antwort nein. Western Digital lehnte es ab, direkt zu erklären, warum die SN750-Firmware nicht im SN720 verwendet werden kann. Wir glauben jedoch, dass die neue Firmware den Controller auf eine höhere Taktrate bringt. Um sicherzustellen, dass dies keine Probleme verursacht, gelten strengere Regeln für den SN750-Chips stellen während der Produktion Anforderungen an die Qualität von Halbleiterkristallen. Tatsächlich hat Western Digital kürzlich eine NVMe-Lösung auf niedrigerem Niveau zu seiner Produktpalette hinzugefügt, den Blue SN500, und dank dieser hat das Unternehmen nun eine natürliche Chance, Controller anhand der Siliziumqualität zu differenzieren, ohne die Fehlerrate zu erhöhen.

Neben der Erhöhung der Controller-Frequenz könnte auch eine Neuorganisation der Funktionsprinzipien des SLC-Cachings dazu beitragen, die Leistung des Black SN750 zu verbessern. Wenn wir über Black NVMe sprechen, war der SLC-Cache in diesem Laufwerk bei weitem nicht so effizient. Die Entwickler verwendeten das einfachste statische Schema und die Menge des im beschleunigten Modus betriebenen Flash-Speichers war recht gering – nur etwa 3 GB pro 250 GB SSD-Kapazität. Aber die neue Version des Black SN750 hat in dieser Richtung leider keine nennenswerten Verbesserungen erfahren. Der SLC-Cache arbeitet wiederum auf einem festen Bereich eines Flash-Speicher-Arrays ähnlicher Größe. Folglich bleiben alle alten Beschwerden über den Black SN750 SLC-Cache bestehen.

Zur Veranschaulichung finden Sie hier eine herkömmliche Grafik, die zeigt, wie die Leistung des aktualisierten Halb-Terabyte-Modells WD Black SN750 bei kontinuierlicher sequentieller Aufzeichnung aussieht.

Tatsächlich ist dieses Diagramm fast vollständig identisch mit dem Diagramm der sequentiellen Schreibgeschwindigkeit, das wir für WD Black NVMe erhalten haben. Darüber hinaus gilt dies nicht nur für die Datenmenge nach der Aufzeichnung, bei der es zu einem Leistungsabfall kommt, sondern auch für die absoluten Werte der Aufzeichnungsgeschwindigkeit.

Doch die neue WD Black SN750 bietet dennoch einige gravierende Neuerungen. Beispielsweise ist jetzt auch eine 2-TB-Laufwerksversion im Sortiment. Allerdings muss man bedenken, dass der Hersteller bei der Entwicklung auf die Verwendung von 512-Gigabit-Chips anstelle von 256-Gigabit-Chips zurückgreifen musste, was sich, wie es in solchen Situationen oft vorkommt, nicht optimal auf die Leistung auswirkte. Selbst gemäß den Passspezifikationen ist ein 2-TB-Laufwerk langsamer als ein 1-TB-Laufwerk.

Die zweite grundlegende Neuerung ist das Erscheinen eines speziellen Gaming-Modus auf der SSD (Gaming Mode), der sich an Enthusiasten richtet, die die bestmögliche Leistung erzielen möchten. Darin werden Energiesparfunktionen (Autonomous Power State Transitions) für das Laufwerk deaktiviert, wodurch Verzögerungen beim ersten Zugriff auf Daten minimiert werden können. Der Spielemodus für das Black SN750 wird im proprietären Western Digital SSD Dashboard-Dienstprogramm aktiviert, wo jetzt ein entsprechender Schalter hinzugefügt wurde.

Sie sollten jedoch nicht glauben, dass der Gaming-Modus eine Art magische Technologie ist, die die Leistungssituation qualitativ verändern kann. Tests zeigen, dass der Anstieg der Indikatoren nahezu unmerklich ist. Kleinere Veränderungen zum Besseren sind nur in synthetischen Benchmarks und nur bei Small-Block-Operationen ohne Anforderungswarteschlange sichtbar.

Für Desktop-Systeme würden wir jedoch dennoch empfehlen, den zunächst deaktivierten Gaming-Modus zu aktivieren. Es bietet immer noch einen Leistungsschub, wenn auch nur einen kleinen. Gleichzeitig bringt dieser Modus keine negativen Auswirkungen mit sich, abgesehen von einem leichten Anstieg des Stromverbrauchs, der bei Desktop-Computern wahrscheinlich nicht spürbar ist.

Was die Garantiebedingungen und die deklarierten Ressourcen angeht, ist die WD Black SN750 in dieser Hinsicht dem Vorgängermodell völlig ähnlich. Die Garantiezeit beträgt regulär fünf Jahre, in denen der Nutzer das Laufwerk 600 Mal komplett neu beschreiben darf. Eine Ausnahme gibt es nur für die jüngere Version mit einer Kapazität von 250 GB: Bei ihr wird die Ressource auf das 800-fache des SSD-Rewrites während ihrer Lebensdauer erhöht.

Aussehen und innere Anordnung

Wie aus all dem oben Gesagten hervorgeht, handelt es sich bei der WD Black SN750 nur um ein kleines Update der vorherigen WD Black NVMe mit einer relativ kleinen Liste von Änderungen. Daher ist es nicht verwunderlich, dass die alte und die neue Version des Laufwerks hinsichtlich des PCB-Designs identisch sind. Sein Design hat sich überhaupt nicht verändert und es wird fast unmöglich sein, ein neueres Modell von einem alten zu unterscheiden, wenn man den Aufkleber davon abzieht.

Die SSD verfügt über ein einseitiges Design, das den Einsatz in „Low Profile“-Steckplätzen ermöglicht. Der proprietäre SanDisk-Controller 20-82-007011 befindet sich in der Mitte der Platine und zwei Flash-Speicherchips befinden sich an den Rändern des M.2-Moduls. Dies geschah mit Absicht – die Ingenieure von Western Digital waren der Ansicht, dass die Leiterplatte mit diesem Layout eine einfachere Topologie aufweist und auch das Kühlkörperproblem effektiver löst.

Wir haben ein 500-GB-Laufwerk getestet und es stellte sich heraus, dass das darauf befindliche Flash-Speicher-Array aus zwei Chips bestand, von denen jeder acht 64-schichtige 256-Gbit-3D-TLC-NAND-Kristalle (BiCS3) von SanDisk enthielt. Folglich verwendet der im betrachteten Laufwerk enthaltene Achtkanal-Controller eine doppelte Verschachtelung der Geräte in jedem Kanal. Dies reicht in der Regel aus, damit die SSD-Hardwareplattform ihr volles Potenzial entfalten kann.

Neben dem Controller ist ein DRAM-Pufferchip verbaut, der für das schnelle Arbeiten mit der Adressübersetzungstabelle notwendig ist. Dies ist die einzige Komponente der WD Black SN750, die der Hersteller extern zukauft. In diesem Fall kommt ein SK Hynix-Chip mit einer Kapazität von 512 MB zum Einsatz und der Fokus liegt auf relativ schnellem Speicher – DDR4-2400.

Allerdings ist das alles nichts Neues; wir haben das Gleiche gesehen, als wir WD Black NVMe kennengelernt haben. Doch Western Digital versuchte, die fehlenden Änderungen in der Hardware-Ausstattung durch zumindest einige Änderungen am Äußeren zu kompensieren. Für die WD Black SN750 wurde ein Gaming-Image gewählt, das auf alle möglichen Arten hervorgehoben wird: erstens durch das Design der Verpackung und zweitens durch die Optik des Informationsaufklebers auf der SSD.

Die Box für den WD Black SN750 ist in einem schwarzen Farbschema gehalten, das das blau-weiße Design ersetzt hat, im Design wird aktiv eine Monospace-Schriftart verwendet und der Name des Laufwerks wird jetzt als WD_BLACK geschrieben.

Auch der Aufkleber auf dem Laufwerk ist im ähnlichen Stil gestaltet, allerdings nicht ohne Mängel. Das kann man ihr jedoch verzeihen, denn der Hersteller musste viele offizielle Informationen, Logos und Barcodes darauf platzieren.

Da sich das Black SN750 eindeutig an Enthusiasten richtet, wäre es logisch, wenn der Aufkleber auf einer Folienbasis angebracht wäre, auf die einige Hersteller zurückgreifen, um die Wärmeableitung von den Chips auf der SSD-Platine zu verbessern. Aber die Entwickler von Western Digital haben beschlossen, das Kühlproblem radikaler anzugehen, und für diejenigen, die sich ernsthafte Sorgen um das Kühlproblem machen, haben sie eine separate Modifikation des Black SN750 mit einem vollwertigen Kühler vorgenommen.

Diese Version ist ein separates Produkt, das 20 bis 35 US-Dollar mehr kostet. Allerdings glaubt Western Digital, dass es hier durchaus etwas zu bezahlen gibt. Schließlich handelt es sich bei dem verwendeten Kühlkörper nicht um eine einfache, wirkungslose Wärmeableitungskappe, die beispielsweise Drittunternehmen gerne auf ihren NVMe-SSDs verbauen. Bei Black SN750 handelt es sich um einen ziemlich massiven schwarzen Aluminiumblock, an dessen Form Meister ihres Fachs gearbeitet haben – eingeladene Spezialisten der Firma EKWB.

Software

Western Digital-Laufwerke werden immer mit dem gleichen proprietären SSD-Dashboard-Dienstprogramm geliefert, das alle grundlegenden Funktionen für deren Wartung implementiert. Mit der Veröffentlichung der neuen Version der Flaggschiff-NVMe-SSD hat sich dies jedoch merklich geändert: Sie verfügt über eine neue dunkle Version der Schnittstelle, die automatisch aktiviert wird, wenn das Dienstprogramm eine Gaming Black SN750 im System erkennt.

Gleichzeitig bleiben die Fähigkeiten des Dienstprogramms nahezu gleich und es ist unwahrscheinlich, dass es jemanden überrascht. Tatsächlich kommt nur der Gaming-Modus-Schalter zu den üblichen Funktionen hinzu. Dies bedeutet jedoch nicht, dass wir mit irgendetwas unzufrieden sind: Es gibt keine Beschwerden über das SSD Dashboard-Programm, da es nach wie vor eines der umfassendsten Dienstprogramme seiner Art ist.

Die Hauptfunktionen des SSD-Dashboards: Abrufen von Informationen über die im System installierte SSD, einschließlich Daten über die verbleibende Ressource und die aktuellen Temperaturbedingungen; Echtzeitüberwachung der Antriebsleistung; Firmware-Update über das Internet oder aus einer Datei; Durchführen eines Secure Erase-Vorgangs und Löschen aller Daten aus dem Flash-Speicher, indem dieser auf Null gesetzt wird; Führen Sie SMART-Tests durch und zeigen Sie SMART-Attribute an.

Es ist erwähnenswert, dass die Möglichkeiten zur Interpretation der im SSD-Dashboard eingebetteten SMART-Parameter etwas umfangreicher sind als die Informationen, die von unabhängigen Programmen Dritter abgerufen werden können.

Für die WD Black SN750 gibt es jedoch keinen proprietären NVMe-Treiber. Daher müssen Sie damit über den Standard-Betriebssystemtreiber arbeiten, in dessen Eigenschaften zur Steigerung der Leistung und Leistung in gängigen Benchmarks empfohlen wird, das Kontrollkästchen neben der Option „Leeren des Windows-Datensatz-Cache-Puffers deaktivieren“ zu aktivieren für dieses Gerät.“

Source: 3dnews.ru