Время на прочтение
По меркам рынка компьютерных комплектующих Western Digital начала осваивать сегмент твердотельных накопителей сравнительно недавно: если опустить первые попытки в виде Silicon Edge Blue (2009 год) и гибридного WD Black SSHD (2013), то отправной точкой можно назвать 11 октября 2016 года, когда состоялся анонс линейки SATA-дисков WD Green и Blue SSD, а чуть позднее вышли высокоскоростные WD Black NVMe SSD, ориентированные на энтузиастов. С тех пор прошло 2 года. За это время мы перепрофилировали производственные мощности на выпуск инновационной 3D NAND, лишенной ряда недостатков планарной флэш-памяти, и обновили модельный ряд SSD-накопителей. «Черная» серия также эволюционировала: 4 июня 2018 года мы представили новое поколение WD Black 3D NVMe SSD. Какие же выгоды обеспечил переход на новый техпроцесс и чем NVMe-устройства отличаются от SATA?
WD Black 3D NVMe SSD наглядно продемонстрировали все преимущества новой архитектуры чипов флэш-памяти и переработанного контроллера, позволивших существенно повысить производительность накопителей, о чем красноречиво свидетельствует приведенная ниже таблица.
Сравнение производительности WD Black NVMe SSD первого и второго поколений на примере 500-гигабайтных моделей
Как видно, переход на новый техпроцесс обеспечил практически 40% прирост производительности по чтению, четырехкратный — по записи и случайным операциям, а рабочий ресурс изделий возрос практически вдвое, что, безусловно, придется по вкусу контентмейкерам и геймерам. Кстати, специально для самых хардкорных игроков и тех, чья работа связана с обработкой видео, мы выпустили терабайтный флагман, способный похвастаться уже 500 тысячами IOPS при чтении и 400 000 — при записи!
Результаты действительно впечатляющие, и тем более странно выглядит ситуация с SATA-версиями твердотельных накопителей. Наверняка те, кто следил за развитием технологии 3D NAND, испытал разочарование, ознакомившись с цифрами:
- скорость последовательного чтения — 560 МБ/с против 545 ранее;
- скорость последовательной записи — 530 МБ/с против 525;
- скорость произвольного чтения — 95000 IOPS против 100000;
- скорость произвольной записи — 84000 IOPS против 80000.
Вызывает замешательство, не так ли? При прочих равных, в случае с SATA производительность осталась практически на неизменном уровне, но в чем же тогда был смысл модернизации? Вкратце — в увеличении объема в прежнем форм-факторе, а также повышении отказоустойчивости накопителей, о чем мы подробно писали в одном из предыдущих материалов, посвященных 3D NAND. Что же касается скоростных показателей, то увы — здесь все упирается в особенности самого интерфейса, которые попросту не позволяют раскрыть весь потенциал технологии. Подробнее об этом мы и поговорим сегодня.
Несколько слов о SATA, AHCI и NVMe
Давным-давно, несколько десятилетий назад, винчестеры для персональных компьютеров использовали интерфейс ST-506/412, получивший свое название в честь первого 5.25-дюймового жесткого диска.
Первый 5.25-дюймовый жесткий диск Seagate ST-506
Главная его особенность заключалась в том, что плата самого HDD содержала лишь модули управления двигателем, актуатором и коммутатором головок, а также аналоговой обработки — все остальное располагалось в контроллере самого PC. Такой подход был достаточно дешев в реализации, однако уже тогда пропускная способность интерфейса оказалась ниже, чем потенциально могли обеспечить первые персональные компьютеры. Но в те времена торопиться было некуда, а по соотношению цены и качества все всех устраивало.
Однако прогресс не стоял на месте, а потребности частных и коммерческих пользователей неумолимо росли. Ни прежняя производительность, ни количество устройств (ST-506/412 позволял подключать лишь два диска) уже никого не могли удовлетворить, и разработчики стали искать альтернативу. Так появился ATA, который на долгие годы стал стандартом для всех ПК, чему в немалой степени способствовало расширение ATAPI, по сути представлявшее собой реализацию набора стандартов SCSI, применяющихся в высокопроизводительных серверах.
Через несколько лет параллельный интерфейс уперся в потолок 133 МБ/с. О себе давала знать и унаследованная от вышеупомянутого ST-506/412 особенность: на один канал подключалась пара дисковых устройства, нивелировать взаимное влияние которых друг на друга оказалось попросту невозможным. Так появился SATA, пропускная способность которого возросла до 150 МБ/с с возможностью дальнейшего наращивания, а благодаря использованию звездообразной топологии, каждый канал стал независимым.
По большому счету, именно топология являлась главным козырем, так как для медленных винчестеров того времени даже полторы сотни мегабайт были избыточными. Чтобы повысить их производительность, необходимо было оптимизировать запросы чтения/записи и минимизировать количество перемещений блока головок. И тут как нельзя кстати пришелся Advanced Host Controller Interface (AHCI) с поддержкой технологии Native Command Queuing (NCQ), то есть, аппаратной установкой очередности команд. Настоящего параллелизма здесь, конечно же, нет: хотя NCQ умеет принимать запросы из нескольких источников одновременно, их дальнейшая реорганизация осуществляется в пределах одной очереди, помогая лишь сократить количество перемещений пишущих головок и период ожидания нужного сектора на треке. С другой стороны, большего и не требовалось, ведь магнитная головка может находиться в каждый определенный момент времени лишь над одним конкретным цилиндром.
С появлением твердотельных накопителей ситуация изменилась с точностью до наоборот. Для SSD даже SATA III оказался тесен, и только разработка нового протокола помогла изменить ситуацию. Кардинально: если AHCI поддерживал лишь одну очередь глубиной 32 запроса, то представленный в августе 2012 года Non-Volatile Memory Host Controller Interface (NVMe) умел обрабатывать уже 65536 очередей глубиной 65536 каждая (то есть, 64К) и использовать многоядерные процессоры. Также добавилась оптимизация задержки прерываний, обеспечивающая практически полуторакратный выигрыш производительности.
Сравнение задержек операций чтения/записи между SAS, SATA и NVMe
Впрочем, NVMe — лишь инструмент, и сам по себе не смог бы обеспечить столь впечатляющих результатов без должной аппаратной поддержки.
На что способны новые контроллеры?
Выбирая контроллеры для обновленной линейки WD Black SSD, мы пришли к неутешительному выводу: решения, предлагаемые Marvell, которые использовались ранее, равно как и продукция их конкурентов, попросту не отвечают нашим текущим потребностям. Единственным правильным шагом в данной ситуации стало создание собственных микроконтроллеров, благодаря чему мы получили, во-первых, полную независимость от сторонних разработчиков, а во-вторых — возможность тонко оптимизировать аппаратную платформу под особенности конкретных модификаций накопителей.
Операции распределены между вычислительными блоками
Так появился SanDisk 20-82-007011, в основу которого лег 28-нанометровый трехъядерный процессор на ARM Cortex-R, уже заметно превосходящий по мощности Marvell Eldora, задействованный ранее. Главным же новшеством стала передача части операций, обрабатываемых на программном уровне, специализированным вычислительным блокам: к таковым, например, относится чтение данных из флэш-памяти, обработка NVMe-команд, а также LDPC-кодирование. Последнее, к слову, стало трехуровневым и обрело эшелонированный характер. На практике это означает, что наиболее подходящий алгоритм подбирается исходя из степени износа ячеек памяти. Новый, только что установленный в компьютер WD Black 3D NAND SSD будет использовать облегченный вариант коррекции ошибок, отличающийся быстротой выполнения и минимальными затратами энергии. Напротив, когда ресурс флэш-памяти станет подходить к концу, в дело вступят более ресурсоемкие сценарии которые, хоть и замедлят чтение/запись, позволят предотвратить утрату ценной информации, при этом максимально продлив срок службы SSD.
Сценарий ECC подбирается в зависимости от состояния флэш-памяти
Сам контроллер поддерживает новейший протокол NVM Express 1.3, при этом в нем реализовано 4 линии PCI-E 3.0, а передача информации осуществляется по восьми каналам, так что проблем с пропускной способностью не возникает.
Мы поработали и над устранением еще одного «бутылочного горлышка», в роли которого выступал кэш. Как и ранее, здесь присутствует промежуточный SLC-буфер, однако фирменный алгоритм nCache 3.0 теперь научился переходить в режим direct-to-TLC и записывать данные напрямую в TLC-память. Что же это значит? Вы, как и раньше, пользуетесь всеми преимуществами скоростного кэша, однако если буфер переполнится, драматического падения производительности не произойдет, так как информация будет сбрасываться в память напрямую, минуя кэш. При этом в высокоскоростном SLC-режиме WD Black NVMe демонстрирует впечатляющие 2.4 ГБ/с последовательной записи, а прямая запись в TLC-память осуществляется на скорости 840 МБ/с, что более, чем в 2 раза быстрее по сравнению с предыдущей модификацией. Объем же кэш-памяти остался прежним, что позволило удешевить само устройство.
Динамика изменения производительности по мере заполнения кэш-памяти
Таким образом WD Black NVMe SSD получились действительно сбалансированными: обновленная аппаратная платформа идеально дополняет чипы 3D NAND, полностью раскрывая их потенциал. В сухом остатке имеем по-настоящему надежное решение, ориентированное на тех, кому рамки SATA кажутся слишком узкими, демонстрирующее достойные показатели производительности и способное потягаться за пальму первенства с большинством эталонных моделей в потребительском сегменте благодаря наилучшему соотношению цены и качества.
купил в 2017г. переодически играю в игры, сортирую фото, рендерил пару тб видео.. да, он не быстрый) но! он жив и бодрствует. ) сейчас закажу на 7200 оборотов)) затестим.
Хороший жёсткий диск, сбоев не было. В пользовании несколько лет. Скорости не замерял, но нареканий на какие-то подвисания нет
Сломался вечером того же дня когда купил, видимо брак
Присоединил, включил, всё было нормально, но ближе к вечеру винда стала при запуске самостоятельно его чинить, потом пропала надпись свободного места, стал вылетать проводник при попытке зайти на жёсткий диск, а на следующий запуск вообще не отобразился
Диск пришел с гарантии отказали хотя диску меньше месяца!
Будьте внимательны при покупке жесткого диска обязательно вскрывайте упаковку и проверяйте на предмет внешних повреждений дабы не отдать просто так 3000 р.
Буду писать заявление в Роспотребнадзор.
Большой объем.
Достаточно высокая скорость передачи данных.
Не потерял в производительности за год с лишним использования.
Достаточно шумный во время работы, но т.к. это жесткий диск, то это понятное дело.
Брал его в дополнение к SSD, на который ставил систему, чтобы было куда сохранять файлы. Для этого самое то.
Один диск (2018г выпуска) проработал 4 года, другой точно такой же (2013 г) работает уже 9 лет. Оба стояли на одном и том же ПК.
Безусловно это надёжность ! На данный момент работает 11тый год .
Первые пять лет было всё по красоте , но после он начал оч громко работать . Сейчас ему 11 лет , он по прежнему работает , но оч тупит и шумный .
В общем 11 лет назад собирал простенький комп и поставил данный хдд . 11 лет работает , причём он разбит на два локальных диска , один из них форматируется раз в три месяца при переустановке винды . А вот шумы и то чно он мягко говоря стал оч долго родгружать – но это естественно тк он 11 лет рпботает )
Добротный винчестер. Его предок WB Blue прожил долгую жизнь в 6-ть лет при совершенно скотском использовании.
Очень скучно: все работает и никакого адреналина с отказами 🙂
Куплен в замен почти аналогичному старому винчестеру, по причине его нестабильной работы через 7мь лет нон-стоп жесткой эксплуатации.
Упаковка простой герметичный пакет, лучше транспортировать до места установки аккуратно. Подключение простое, работает быстро.
Как уже было описано выше, цвет означает серию. В общем случае их 6, но бывают и как бы развлетвления в серии. В маркировке цвет чаще всего не указан, однако его можно увидеть на самих дисках:
WD Blue (синий) – самый распространенный тип и самый оптимальный. Этакий среднячок, который идеально подходит для домашнего пользования и справится со всеми повседневными задачами.
WD Green (зеленый) – создан с намёком на сохранность окружающей среды. Правда из экологического там только то, что он изготавливается без использования свинца. Скорость вращения шпинделя у него ниже, чем у обычных, что даёт с одной стороны низкое энергопотребление, нагреваемость и шумность, а с другой меньшую скорость работы с данными в целом.
WD Red (красный) – отличается повышенной ресурсоёмкостью. Очень рекомендуется для постоянного чтения/записи информации, что чаще всего происходит если на нём держать какие-нибудь общие папки внутри предприятия или торрент. т.е. когда данные постоянно записываются, удаляются, считываются. Разумеется шум, энергия и скорость у него хорошая.
WD Black (черный) – практически то же самое, что и красный, но более надежный и скоростной. Предназначен больше для геймеров и серверов. Своеобразная замена SSD, которая как бы и дешевле и объёмом побольше, но всё равно дороже чем обычная серия.
WD Purple (фиолетовый) – самый противоречивый из всех. Как заверяют маркетологи компании, предназначен для медийных центров. Например использовать его в качестве хранилища видео файлов, либо для систем видеонаблюдения. Уж не знаю что там такого особенного, но серия такая всё же есть, и, наверное, не просто так.
WD Gold (золотой) – предназначен для ЦОДов (центров обработки данных) и разного рода серверов. В общем то же самое, что и какой-нибудь “красный” или “черный”, но более надежный, как маркетологи утверждают. На данный момент имеет самый большой из всех серий объем памяти – 12 Тб.
Кстати. Зеленую серию сейчас уже мало где можно встретить т.к. её объединили с синей, но всё же они встречаются. И на сегодняшний день у Western Digital 5 серий.
Western Digital – компания, не нуждающаяся в представлении. Она завоевала место одного из столпов рынка персональных компьютеров благодаря своим жёстким дискам, причём добиться признания ей удалось ещё в эпоху дискет и ATA-интерфейса. Но последнее время классические механические диски отходят на второй план и постепенно уступают своё место носителям информации на базе энергонезависимой памяти. И WD собирается измениться вместе с рынком. На протяжении нескольких последних лет она предпринимает активные попытки расширить сферу своих интересов в том числе и на твердотельные накопители. Причём в этом году попытки стали на редкость амбициозными, и, похоже, теперь на рынке SSD действительно появился новый крупный игрок.
То, что WD не намерена сторониться SSD, стало понятно ещё в 2009 году, когда она приобрела компанию Siliconsystems и спустя несколько месяцев выпустила линейку флеш-накопителей Silicon Edge Blue. Однако первая попытка WD зайти на рынок SSD получилась не слишком успешной. Багаж, который достался WD вместе с Siliconsystems, не позволил тогда спроектировать привлекательные для массового потребителя продукты. В основу Silicon Edge Blue легла откровенно неудачная аппаратная платформа Jmicron, поэтому первые SSD компании WD оказались слишком медленными и слишком дорогими для того, чтобы составить конкуренцию популярным предложениям Crucial, Intel, Kingston и OCZ того времени.
Вторую попытку приобщиться к выпуску продуктов на базе флеш-памяти WD предприняла лишь через несколько лет – в 2013 году. Компания решила пойти более простым путём и начала выпуск гибридных жёстких дисков WD Black SSHD, в которых, помимо традиционной механической части, устанавливался буфер на базе NAND-памяти компании SanDisk. Конечно, SSHD трудно считать полноценным соперником SSD. Тем не менее Black SSHD стал достаточно удачным решением: объём флеш-памяти в нём доходил до 24 Гбайт, а скорости чтения и записи достигали 450 и 350 Мбайт/с соответственно. Именно благодаря SSHD компании удалось получить положительный опыт в работе с продуктами с флеш-памятью и почувствовать интерес к более агрессивному выходу на рынок массовых твердотельных накопителей.
И активные действия не заставили себя долго ждать. Для того чтобы стать полноправным игроком на рынке флеш-накопителей, WD пошла на дерзкий и решительный шаг: в прошлом году она за 19 миллиардов долларов купила SanDisk – одного из ведущих производителей SSD, владеющих примерно 12-процентной рыночной долей. И теперь компания готова показать первые плоды, которые дало приобретение: в ассортименте продукции WD появляются массовые SSD, построенные на технологиях SanDisk.
Новые твердотельные накопители WD представлены двумя семействами — WD Blue и WD Green. SSD из первого, «синего» семейства позиционируются как быстрые и высоконадёжные решения для энтузиастов, геймеров и создателей контента. Накопители же из второго, «зелёного», – как бюджетные и экономичные SSD с немного меньшими скоростными показателями и умеренным ресурсом. При этом компания делает основной упор именно на массовость своих новых SSD. WD Blue и WD Green – это накопители с SATA-интерфейсом, которые должны играть в среднем и нижнем ценовых сегментах, а не дорогие флагманские продукты. И такой подход нетрудно понять. Поставки механических жёстких дисков падают угрожающими темпами. Например, по итогам первого квартала 2016 года производителям HDD суммарно удалось продать на 20 процентов меньше продукции, чем годом ранее. Совершенно закономерно, что WD хочет компенсировать снижение интереса к механическим накопителям за счёт SSD, и логично, что первыми на рынок выводятся такие решения, объём продаж которых на данном этапе может быть максимальным. Тем более что никаких сложностей с производством новинок в больших объёмах быть не должно. С одной стороны, в них используется обкатанная SanDisk аппаратная платформа, а с другой – WD владеет теперь и собственными мощностями по выпуску флеш-памяти.
Первой в продаже появилась старшая модель WD Blue, и именно с её рассмотрения мы начнём знакомиться с тем, какие SSD предлагает именитый производитель HDD под своим именем. Что же касается серии WD Green, то она должна появиться немного позднее, поэтому её обзор вы сможете прочесть на нашем сайте через несколько недель.
Много говорить о том, что же такое WD Blue SSD, нам не придётся. Дело в том, что эта модель построена на том же самом аппаратном фундаменте, что и давно присутствующий на рынке накопитель SanDisk X400. Можно было бы даже сказать, что это просто X400 в новой обёртке, однако это всё же не совсем так. WD Blue отличается в некоторых моментах, но все расхождения обуславливаются исключительно тем, что для накопителя Western Digital немного скорректирована микропрограмма.
Говоря об отличиях, начать нужно с того, что SanDisk X400 – решение для OEM-сборщиков, а не для конечных пользователей. Поэтому у этого накопителя несколько специфическое позиционирование. С его помощью производитель пытался попасть в образовавшийся между бюджетными и высокопроизводительными SSD просвет. И это ему неплохо удалось: базирующийся на планарной 15-нм TLC-памяти собственного производства SanDisk X400 действительно превосходит по основным характеристикам большинство прочих TLC-накопителей. В WD Blue, который нацелен на массовый потребительский рынок, заложенная в X400 идея получила дальнейшее развитие. По формальным характеристикам он выглядит ещё лучше своего прообраза: в нём примерно на 5-7 процентов выросли скорости случайных операций, а декларируемая выносливость стала выше аж на 25 процентов.
Это преображение стало возможным во многом благодаря тому, что в основу WD Blue положен один из лучших бюджетных контроллеров – Marvell 88SS1074. И хотя этот процессор имеет двухъядерную ARM-архитектуру, а для работы с массивом флеш-памяти использует лишь четыре канала, его гибкость позволяет разработчикам путём различных программных оптимизаций получать аппаратную платформу с очень высокой эффективностью. Кроме того, в 88SS1074 поддерживается коррекция ошибок на основе LDPC-кодов, которая в разы продлевает срок жизни TLC-памяти и делает так, что SSD с ней спокойно переносят петабайты перезаписей.
Впрочем, не стоит думать, что в микропрограмме WD Blue нашла место какая-то особая магия. Основное изменение, сделанное разработчиками, заключается в увеличении размеров резервной области. В SanDisk X400 от пользователя скрывается около 7 процентов от общего объёма массива флеш-памяти, а в WD Blue контроллер резервирует для внутренних нужд уже порядка 10 процентов ёмкости. Благодаря этому возрастает ресурс SSD, а также улучшается эффективность работы алгоритмов сборки мусора, что положительно влияет и на производительность.
В результате паспортные характеристики приобретают следующий вид.
В то время как модельный ряд SanDisk X400 был составлен из представителей с объёмами, кратными 128 Гбайт, ёмкость представителей серии WD Blue составляет 250, 500 и 1000 Гбайт. Кроме резервирования большего объёма флеш-памяти на внутренние нужды контроллера это означает ещё и то, что в линейке WD Blue SSD исчез 128-гигабайтный накопитель, существование которого производитель посчитал нецелесообразным.
Но самой главной отличительной чертой WD Blue, вне всяких сомнений, следует считать условия гарантии. С одной стороны, её продолжительность сократилась до 3 лет (что всё равно лучше двухлетней гарантии, которая предоставляется на магнитные диски серии WD Blue), но с другой – вырос разрешённый объём записи. В результате на новые SSD под маркой Western Digital можно записывать более трети их полного объёма ежедневно, что по современным меркам – очень щедрое предложение. Вот, например, как соотносится декларируемый ресурс WD Blue с теми объёмами записи, которые разрешают другие производители:
На фоне конкурентов показатели выносливости WD Blue выглядят весьма достойно. Фактически среди предложений на базе TLC NAND декларируемый ресурс у этого накопителя – один из лучших. А это значит, что производитель ориентирует WD Blue на сравнительно интенсивные нагрузки, что для TLC SSD совсем нехарактерно.
Впрочем, пора уже привыкнуть к тому, что накопители, построенные на памяти с трёхбитовой ячейкой, – не обязательно наиболее бюджетные. В современных SSD такого типа можно обнаружить массу технических решений, которые делают их похожими по характеристикам на продукты с MLC-памятью. Например, помимо коррекции ошибок LDPC ECC, WD Blue может похвастать фирменным SLC-кешированием nCache 2.0. Эта технология, разработанная в недрах SanDisk, позволяет ускорить обработку последовательной и случайной записи за счёт использования части памяти в SLC-режиме. Кроме того, в отличие от других подобных алгоритмов, nCache 2.0 способен форсировать и произвольное чтение, что в конечном итоге повышает показатели производительности WD Blue во многих реальных сценариях нагрузки. Отдельного упоминания заслуживает и имеющаяся в составе nCache 2.0 уникальная функция On Chip Copу – внутреннее копирование данных из SLC-буфера в TLC, которое реализовано на уровне чипов и не загружает контроллер. Правда, определённым недостатком SLC-кеша у WD Blue может оказаться его сравнительно небольшой объём: порядка 3 Гбайт на каждые 250 Гбайт ёмкости SSD.
Технологическое превосходство WD Blue над основной массой TLC-накопителей нашло отражение и в цене. Новинка неспроста относится к «синей» серии — Western Digital не собирается противопоставлять её дешёвым SSD других производителей. Цены скорее сформированы из расчёта, что WD Blue должен смотреться выше бюджетных накопителей, но при этом уступать в цене SSD на базе MLC-памяти. В результате сейчас WD Blue продаётся дороже многих популярных предложений класса вроде Toshiba OCZ TR150, Crucial MX300 или Samsung 750 EVO. И более того, его цена даже выше, чем у почти такого же SanDisk X400. Имеет ли такое позиционирование под собой твёрдую почву, мы увидим по результатам тестов, а пока давайте познакомимся с конструкцией WD Blue более подробно.
⇡#Внешний вид и внутреннее устройство
WD Blue одновременно сосуществует в двух форм-факторах: как в 2,5-дюймовом, так и в M.2-исполнении. На тестирование мы получили 2,5-дюймовый образец с ёмкостью 500 Гбайт, и его внешность нас нисколько не удивила. Дело в том, что для WD Blue используется тот же самый наполовину пластиковый корпус, что и в SanDisk X400. Отличия лишь в том, какие на него наклеены ярлыки.
Любопытно, что маркетинговая этикетка на WD Blue SSD совсем не перекликается по оформлению с теми наклейками, которые можно встретить на механических жёстких дисках Western Digital. И на ней, кроме синей заливки, присутствует лишь эмблема производителя, а также название и ёмкость конкретной версии. Что же касается расположенной на обороте наклейки с технической информацией, то оригинальна и она. К сожалению, её информационное наполнение хуже, чем у продукции SanDisk. Например, нет никаких данных о зашитой на заводе версии микропрограммы. Правда, в качестве компенсации приводится дата производства SSD. Наш образец, например, оказался далеко не первой свежести: его изготовили ещё в сентябре.
Кстати, информация о моменте выпуска SSD в данном случае имеет и практический смысл. Western Digital осуществляет прямую поддержку своих накопителей (в том числе и в России), поэтому поменять неисправный SSD в течение гарантийного срока можно не только через продавца, но и через производителя. При отсутствии документов о покупке указанная дата поможет определить, до какого момента можно полагаться на гарантию производителя.
Впрочем, всё это второстепенно, самое же интересное, как WD Blue устроен внутри.
Плата WD Blue 500 Гбайт оказалась на редкость компактной: она занимает от силы треть пространства внутри корпуса. Но сюрпризом это назвать нельзя — производители SSD давно подходят к расходу текстолита с особой бережливостью. Не удивляет и то, что по компоновке плата не отличается от начинки SanDisk X400, и даже более того, на ней имеется лого SanDisk и нет никаких упоминаний о Western Digital. Иными словами, перед нами стопроцентное подтверждение, что WD Blue – действительно полный аппаратный аналог X400 и разница между этими моделями состоит лишь в установленной на производстве микропрограмме.
Массив флеш-памяти в WD Blue 500 Гбайт набран четырьмя микросхемами, внутри каждой из которых штабелировано по восемь 15-нм полупроводниковых кристаллов планарной TLC NAND, выпущенной SanDisk в сотрудничестве с Toshiba в рамках совместного предприятия Flash Forward. Таким образом, в рассматриваемом полутерабайтном SSD массив флеш-памяти состоит из 32 устройств, что определяет его наивысшую производительность в линейке.
Имеющаяся TLC NAND управляется четырёхканальным контроллером Marvell 88SS1074. Несмотря на то, что данный чип относится к сравнительно экономичным решениям и выпускается по 28-нм технологии, в конструкции WD Blue он снабжается термопроводящей прокладкой, которая передает выделяемое им тепло на алюминиевую половинку корпуса SSD. Но кажется, мера эта избыточна: температурный мониторинг, имеющийся в накопителе, рапортует, что даже при интенсивных нагрузках нагрев контроллера остаётся крайне незначительным.
В дополнение к перечисленным чипам есть в составе WD Blue SSD 500 Гбайт и оперативная память стандарта LPDDR3. Её производитель – Micron, объём – совершенно типичный, 512 Мбайт. Она в данном случае используется не только для хранения копии таблицы трансляции адресов, но и для кеширования nCache 2.0 с целью консолидации мелкоблочных операций записи.
В целом же никаких примечательных схемотехнических решений вроде защиты от перебоев питания в WD Blue нет. Это типично потребительское решение, и здесь такие изыски не нужны. И даже больше того, производитель полностью отключил в WD Blue аппаратное шифрование, которое было доступно в отдельных модификациях SanDisk X400.
К накопителям SanDisk уже давно прилагается фирменная сервисная утилита SSD Dashboard, в которой реализованы все основные функции для их обслуживания. Теперь эта программа перешла по наследству к Western Digital. Естественно, в ней подправили тему оформления, но по сути это ровно тот же программный пакет.
Среди основных функций программы — получение информации об установленном в системе SSD, включая данные об оставшемся ресурсе и текущем температурном режиме; мониторинг производительности накопителя в реальном времени; настройка TRIM; обновление микропрограммы через Интернет и 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.
В целом WD SSD Dashboard производит неплохое впечатление своей функциональностью. Однако нужно иметь в виду, что полностью возможности этой программы раскрываются лишь в Windows 7. Более новые версии операционной системы, к сожалению, блокируют часть функций. Например, в Windows 10 не работает Secure Erase.
Тестирование проводится в операционной системе Microsoft Windows 10 Enterprise x64 Build 10586, корректно распознающей и обслуживающей современные твердотельные накопители. Это значит, что в процессе прохождения тестов, как и при обычном повседневном использовании SSD, команда TRIM поддерживается и активно задействуется. Измерение производительности выполняется с накопителями, находящимися в «использованном» состоянии, которое достигается их предварительным заполнением данными. Перед каждым тестом накопители очищаются и обслуживаются с помощью команды TRIM. Между отдельными тестами выдерживается 15-минутная пауза, отведённая для корректной отработки технологии сборки мусора. Во всех тестах используются рандомизированные несжимаемые данные.
Раздел, в пределах которого тестируется скорость операций, имеет размер 32 Гбайт, а продолжительность каждого теста составляет сорок секунд. Такие параметры, в частности, позволят получать более релевантные результаты для тех SSD, которые используют различные технологии SLC-кеширования.
Используемые приложения и тесты:
В качестве тестовой платформы используется компьютер с материнской платой ASUS Maximus VIII Ranger, процессором Core i5-6600K со встроенным графическим ядром Intel HD Graphics 530 и 8 Гбайт DDR4-2133 SDRAM. Приводы с SATA-интерфейсом подключаются к контроллеру SATA 6 Гбит/с, встроенному в чипсет материнской платы, и работают в режиме AHCI. Используется драйвер Intel Rapid Storage Technology (RST) 14.8.0.1042.
Объём и скорость передачи данных в бенчмарках указываются в бинарных единицах (1 Кбайт = 1024 байт).
⇡#Список участников тестирования
Поскольку WD Blue позиционируется в качестве SATA SSD среднего уровня, для его сравнительного тестирования мы собрали несколько разнородную компанию конкурентов, в которую включены как бюджетные TLC-накопители, так и более дорогие MLC-модели. Все тестовые накопители были подобраны близкой ёмкости – 480-525 Гбайт.
В итоге получился следующий перечень соперников:
- ADATA Premier SP550 480 Гбайт (ASP550SS3-480GM-C, прошивка P0330AA);
- Crucial MX300 525 Гбайт (CT525MX300SSD1, прошивка M0CR040);
- Kingston HyperX Savage 480 Гбайт (SHSS37A/480G, прошивка SAFM00.r);
- Plextor M7V 512 Гбайт (PX-512M7VC, прошивка 1.03);
- Samsung 750 EVO 500 Гбайт (MZ-750500, прошивка MAT01B6Q);
- Samsung 850 EVO 500 Гбайт (MZ-75E500, прошивка EMT02B6Q);
- SanDisk X400 512 Гбайт (SD8SB8U-512G, прошивка X4140000);
- Toshiba OCZ TR150 480 Гбайт (TRN150-25SAT3-480G, прошивка SAFZ12.3);
- Western Digital Blue SSD 500 Гбайт (WDS500G1B0A, прошивка X41000WD).
Напомним, что из представленного списка накопителем на базе планарной MLC NAND является Kingston HyperX Savage; Crucial MX300 и Samsung 850 EVO используют многослойную TLC-память; а ADATA Premier SP550, Plextor M7V, Samsung 750 EVO, SanDisk X400 и Toshiba OCZ TR150 – это SSD, основанные на планарной TLC NAND.
⇡#Последовательные операции чтения и записи
Со скоростью последовательного чтения у WD Blue всё в порядке. Пропускную способность SATA-интерфейса он выбирает полностью. А вот скорость последовательной записи несколько разочаровывает. По этому показателю WD Blue не тольео уступает накопителям более высокого класса, но и проигрывает одноклассникам с трёхбитовой памятью. И судя по всему, дело тут не в контроллере или прошивке, а просто в том, что четырёхканальный массив из 15-нм планарной TLC-памяти SanDisk не может обеспечить большую, чем 300 Мбайт/с, пропускную способность. Технология же ускоренной записи nCache этот недостаток компенсировать не может, так как она оперирует SLC-кешем сравнительно небольшого размера.
Подтвердить это предположение очень просто. Достаточно посмотреть, как меняется со временем производительность при последовательной записи большого объёма данных.
Скорость, соответствующая пропускной способности интерфейса, наблюдается при непрерывной записи на WD Blue SSD 500 Гбайт лишь первых 6 Гбайт информации. Затем SLC-кеш полностью заполняется, и производительность падает до 300 Мбайт/с. Конечно, это нельзя назвать плохим показателем, поскольку многие TLC-накопители демонстрируют куда худшие результаты при прямой записи за пределами SLC-кеша. Но для WD Blue это не оправдание: всё-таки этот SSD позиционируется производителем не как бюджетное решение, поэтому от него ожидаешь более высокого быстродействия.
Обычно скорость SATA SSD при последовательных операциях достигает своего максимума даже без какой-либо конвейеризации. Однако на всякий случай мы решили посмотреть, как масштабируется производительность последовательных операций при изменении глубины очереди запросов.
Увеличение глубины очереди запросов при последовательных операциях на производительность WD Blue SSD никак не влияет.
⇡#Случайные операции чтения
Здесь можно наглядно видеть, как сработали сделанные в микропрограмме WD Blue SSD оптимизации. Отличия в производительности от SanDisk X400 не сильные, но они есть. Скорость случайных операций действительно немного выросла. Впрочем, принципиально это ничего не поменяло. WD Blue SSD заметно проигрывает накопителям Samsung, но выступает лучше всех остальных конкурентов. А поскольку случайное чтение – один из распространённых видов нагрузки в реальной жизни, от WD Blue SSD можно ожидать достойного быстродействия при использовании в персональных компьютерах. Но пока это лишь гипотеза — ближе к концу тестирования мы проверим, так ли это на самом деле.
Несмотря на то, что операции с глубокой очередью запросов для ПК не характерны, мы всё же посмотрим, как зависит производительность рассматриваемого SSD от глубины очереди запросов при чтении 4-килобайтных блоков.
Надо сказать, что WD Blue SSD, как и его прообраз SanDisk X400, проявляют себе очень достойно при любых операциях чтения. Если не пытаться сравнивать эти SSD в плане скорости с предложениями Samsung, то эту пару вполне можно назвать одними из самых быстрых SATA-накопителей с TLC-памятью. И даже больше того, по производительности при произвольных операциях чтения WD Blue SSD превосходит и некоторые накопители с MLC-памятью, например решения на базе платформы Phison S10.
В дополнение к этому предлагаем посмотреть, как зависит скорость случайного чтения от размера блока данных:
При изменении размеров блоков WD Blue SSD продолжает демонстрировать весьма достойные скоростные показатели. А на блоках размером 64–256 Гбайт он и вовсе оказывается рекордсменом. Иными словами, для применений с преобладанием операций чтения WD Blue подходит очень неплохо.
⇡#Случайные операции записи
Если до этого казалось, что инженеры SanDisk смогли выжать из планарной 15-нм TLC-памяти SanDisk/Toshiba максимум, то при измерении скорости произвольной записи становится понятно, что это не совсем так. Построенный на почти таких же кристаллах NAND накопитель OCZ Trion 150 демонстрирует заметно более высокую производительность. И это говорит о том, что все наши похвалы в адрес WD Blue, сделанные при анализе его скорости чтения, на запись не распространяются. Здесь его быстродействие выглядит неплохо лишь при отсутствии очереди запросов. Добавление же даже неглубокой конвейеризации приводит к тому, что результаты новинки скатываются в нижнюю часть диаграммы.
Ещё более наглядно это видно на графике, показывающем зависимость скорости произвольной записи 4-килобайтными блоками от глубины очереди запросов.
Хотя по сравнению с SanDisk X400 производительность WD Blue SSD несколько увеличилась, его показатели при случайной записи с глубокой очередью запросов совсем не радуют. Тут он ведёт себя как бюджетный TLC-накопитель — и не более того.
Следующий график отражает зависимость производительности при случайной записи от размера блока данных.
Никаких откровений не видно и по результатам такого тестирования. При росте размеров блоков всё упирается в скорость массива флеш-памяти, которая у WD Blue на самом деле не так уж и высока.
⇡#Смешанная нагрузка
По мере удешевления твердотельные накопители перестают использоваться в качестве исключительно системных и становятся обычными рабочими дисками. В таких ситуациях на SSD поступает не только рафинированная нагрузка в виде записи или чтения, но и смешанные запросы, когда операции чтения и записи инициируются разными приложениями и должны обрабатываться одновременно. Однако работа в дуплексном режиме для современных контроллеров SSD остаётся существенной проблемой. При смешивании операций чтения и записи в одной очереди скорость большинства твердотельных накопителей потребительского уровня заметно проседает. Это стало поводом для проведения отдельного исследования, в рамках которого мы проверяем, как работают SSD при необходимости обработки как последовательных, так и случайных операций, поступающих вперемежку. На следующей паре диаграмм мы приводим среднюю производительность, которая посчитана по данным шести измерений с разным соотношением количества операций чтения и записи.
Показатели производительности WD Blue SSD при смешанной нагрузке получаются средние. Этот накопитель не может конкурировать с предложениями Samsung, отстаёт от основанного на MLC-памяти Kingston HyperX Savage и проигрывает Crucial MX300 на базе TLC 3D NAND. Однако по сравнению с Plextor M7V, OCZ Trion 150 и ADATA Premiere SP550 его быстродействие выше. Получается, что если судить по тестам в сценариях со смешанной нагрузкой, WD Blue – это всего-навсего TLC-накопитель среднего уровня. К сожалению, это – достаточно тревожный симптом, потому что смешанная нагрузка – это как раз то, с чем сталкиваются накопители в персональных компьютерах. А значит, быстрого универсального SSD для ПК из WD Blue может и не получиться.
Следующая пара графиков даёт более развёрнутую картину производительности при смешанной нагрузке, показывая зависимость скорости SSD от того, в каком соотношении приходят на него операции чтения и записи.
Что-то добавить к сказанному, глядя на эти графики, достаточно тяжело. Профиль производительности WD Blue SSD при смешанной нагрузке достаточно типичен, никаких перекосов при различных долях операций чтения и записи во входящем потоке команд не проявляется.
⇡#Деградация и восстановление производительности
Наблюдение за изменением скорости записи в зависимости от объёма записанной на диск информации — весьма важный эксперимент, позволяющий понять работу внутренних алгоритмов накопителя. В данном тесте мы загружаем SSD непрерывным потоком запросов на случайную запись 4-килобайтных блоков с очередью максимальной глубины и попутно следим за той производительностью, которая при этом наблюдается. На приведённом ниже графике в виде точек отмечены результаты измерений моментальной производительности, которые мы снимаем ежесекундно, а чёрная линия показывает среднюю скорость, наблюдаемую в течение 30-секундного интервала.
Накопители, основанные на платформах Marvell, почти всегда при длительной нагрузке демонстрируют хорошую стабильность скоростных показателей. Именно так обстоит дело и с WD Blue SSD. Разброс моментальных скоростей небольшой, следовательно, внутренние алгоритмы этого накопителя оптимизированы достаточно неплохо.
При этом по приведённому графику можно отметить ещё две особенности рассматриваемого SSD. Во-первых, в начальной части графика нетрудно усмотреть проявление технологии nCache 2.0, поэтому первые операции случайной записи выполняются заметно быстрее, чем все последующие. Во-вторых, после непрерывной записи объёма информации, соответствующего ёмкости накопителя, происходит падение скорости, которое связано с исчерпанием пула свободных страниц. Производительность при этом падает до 10 тысяч IOPS, и это – низкая величина даже по меркам накопителей с TLC-памятью. Иными словами, как серверное решение WD Blue SSD несостоятелен. Впрочем, никто его и не пытается позиционировать для этих целей.
Давайте посмотрим теперь, как у WD Blue работает сборка мусора. Для исследования этого вопроса после завершения предыдущего теста, приводящего к деградации скорости записи, мы выжидаем 15 минут, в течение которых SSD может попытаться самостоятельно восстановиться за счёт сборки мусора, но без помощи со стороны операционной системы и команды TRIM, и замеряем быстродействие. Затем на накопитель принудительно подаётся команда TRIM — и скорость измеряется ещё раз, что позволяет убедиться в способности SSD с помощью TRIM полностью восстанавливать свою паспортную производительность.
TRIM у WD Blue работает как положено: после подачи этой команды освобождённые файловой системой блоки страниц флеш-памяти успешно очищаются контроллером, и производительность операций записи возвращается к первоначальным значениям. Что же касается возможности поддержания скоростей в отрыве от команды TRIM, то она в каком-то виде в WD Blue реализована тоже. В рамках проведённого эксперимента за 15 минут простоя без подачи команды TRIM контроллер самостоятельно высвободил порядка 2,5 Гбайт пространства (на полутерабайтном SSD), что свидетельствует о работоспособности автономных алгоритмов сборки мусора, необходимых для обслуживания накопителя в средах без TRIM. Следовательно, WD Blue можно смело использовать в средах без поддержки TRIM: в RAID-массивах, USB-контейнерах и в старых операционных системах. Кстати, в последнем случае делу может помочь и утилита WD SSD Dashboard. С её помощью пакет команд TRIM можно отправлять на накопитель вручную или по расписанию.
⇡#Результаты в CrystalDiskMark
CrystalDiskMark — это популярное и простое тестовое приложение, работающее «поверх» файловой системы, которое позволяет получать результаты, легко повторяемые обычными пользователями. И то, что выдаёт этот бенчмарк, с качественной точки зрения обычно почти не отличается от показателей, которые были получены нами в тяжёлом и многофункциональном пакете Iometer.
CrystalDiskMark оперирует сравнительно небольшим фрагментом данных, поэтому все результаты, полученные в этом бенчмарке, автоматически учитывают технологию кеширования nCache 2.0. И в этом случае WD Blue SSD удаётся развить весьма неплохую производительность. Так, при операциях чтения он выдаёт лидирующие (и свойственные флагманским SATA SSD) показатели быстродействия, а при записи его скоростные параметры соответствуют предложениям среднего уровня. Иными словами, в простых синтетических тестах, оперирующих небольшими объёмами данных, WD Blue способен раскрыть все свои сильные стороны и произвести впечатление решения, лишь незначительно проигрывающего SATA SSD компании Samsung.
⇡#Производительность в PCMark 8 Storage Benchmark 2.0
Тестовый пакет Futuremark PCMark 8 2.0 интересен тем, что он имеет не синтетическую природу, а напротив — основывается на том, как работают реальные приложения. В процессе его прохождения воспроизводятся настоящие сценарии-трассы задействования диска в распространённых десктопных задачах и замеряется скорость их выполнения. Текущая версия этого теста моделирует нагрузку, которая взята из реальных игровых приложений Battlefield 3 и World of Warcraft и программных пакетов компаний Adobe и Microsoft: After Effects, Illustrator, InDesign, Photoshop, Excel, PowerPoint и Word. Итоговый результат исчисляется в виде усреднённой скорости, которую показывают накопители при прохождении тестовых трасс. Обратите внимание – мы применяем обновлённую версию дискового бенчмарка, появившуюся в начале 2016 года.
Неплохо проявляет себя WD Blue SSD и в тесте PCMark 8. Сильная сторона этого накопителя – хорошая скорость при работе с операциями случайного чтения, и благодаря этому комплексная производительность рассматриваемой новинки в реальных приложениях оказывается лучше, чем у большинства SATA SSD (если, конечно, не брать в рассмотрение накопители Samsung, равных которым нет до сих пор).
Интегральный результат PCMark 8 нужно дополнить и показателями производительности, выдаваемыми флеш-накопителями при прохождении отдельных тестовых трасс, которые моделируют различные варианты реальной нагрузки. При разной нагрузке флеш-приводы зачастую ведут себя немного по-разному.
⇡#Реальные сценарии нагрузки
Тесты производительности при реальной нагрузке позволят нам делать выводы о том, насколько хорошо та или иная модель может справиться с ролью рабочего, системного или даже единственного диска в составе ПК, на котором устанавливаются рабочие программы.
Высокой производительности при файловых операциях от WD Blue SSD ждать не приходится. Дело в том, что этот накопитель выдаёт высокие скорости лишь при чтении, запись же для него – далеко не выигрышная нагрузка. Причём имеющаяся технология ускоренной записи этот изъян не компенсирует, поскольку SLC-кеш в WD Blue имеет сравнительно небольшой размер. В итоге при копировании и работе архиватора скорость новинки Western Digital примерно соответствует скоростным показателям недорогих твердотельных накопителей на базе флеш-памяти с трёхбитовой ячейкой.
Несмотря на то, что в синтетических тестах чтения WD Blue показывал достаточно высокие результаты, при реальной нагрузке, которая ложится на системные накопители, производительность этого SSD оказывается не особенно выдающейся. Она находится примерно на том же уровне, что у большинства прочих накопителей с TLC-памятью, а значит, и до рубежей, обозначенных Samsung 850 EVO и 750 EVO, она не дотягивает.
