Накопители

Обзор PCIe 4.0-накопителя WD Black SN770: фантастический SSD, который не найти

⇣ Содержание

#Описание тестовой системы и методики тестирования

WD Black SN770 – очень интересный и необычный по характеристикам твердотельный накопитель, сравнивать который нам придётся с двумя группами соперников. Первая группа состоит из аналогичных Black SN770 по строению безбуферных накопителей с четырёхканальными контроллерами. В неё входят все упоминавшиеся выше модели: Samsung 980, Patriot P400, WD Black SN750 SE и некоторые другие. Вторая группа включает наиболее популярные PCIe 4.0 SSD высокого класса: Samsung 980 Pro, WD Black SN850 и Crucial P5 Plus.

В конечном итоге в тестировании приняли участие восемь SSD, информация о них приведена в таблице.

НакопительАртикулИнтерфейсКонтроллерDRAM-буферФлеш-памятьПрошивка
Crucial P5 Plus 1000GB CT1000P5PSSD8 PCIe 4.0 x4 Micron DM02A1 Есть TLC 3D NAND, Micron P7CR402
Patriot P400 1024GB P400P1TBM28H PCIe 4.0 x4 Innogrit IG5220 Нет TLC 3D NAND, Micron V1.1A
Samsung 980 1000GB MZ-V8V1T0BW PCIe 3.0 x4 Samsung Pablo Нет TLC 3D NAND, Samsung 2B4QFXO7
Samsung 980 PRO 1000GB MZ-V8P1T0BW PCIe 4.0 x4 Samsung Elpis Есть TLC 3D NAND, Samsung 4B2QGXA7
Transcend SSD MTE240S 1000GB TS1TMTE240S PCIe 4.0 x4 SMI SM2267 Нет TLC 3D NAND, Micron 82A7U6NB
WD Black SN750 SE 1000GB WDS100T1B0E PCIe 4.0 x4 Phison PS5019-E19T Нет TLC 3D NAND, SanDisk 711250WD
WD Black SN770 1000GB WDS100T3X0E PCIe 4.0 x4 SanDisk 10034 Нет TLC 3D NAND, SanDisk 731030WD
WD Black SN850 1000GB WDS100T1X0E PCIe 4.0 x4 SanDisk 10081 Есть TLC 3D NAND, SanDisk 613200WD

Конфигурация тестовой системы имела следующий вид:

  • Процессор: Intel Core i7-12900K (Alder Lake, 8P+4E-ядер + HT, 3,6-5,0/2,7-3,8 ГГц, 25 Мбайт L3).
  • Процессорный кулер: Noctua NH-D15.
  • Материнская плата: ASUS ROG Strix Z690-F Gaming WiFi (LGA1700, Intel Z690).
  • Память: 2 × 16 Гбайт DDR5-4800 SDRAM, 38-38-38-70 (Kingston Fury Beast KF548C38BBK2-32).

Тестирование выполнялось в операционной системе Microsoft Windows 11 Pro (21H2) Build 22000.282.0 c установленным обновлением KB5008353, исправляющим производительность SSD при операциях случайной записи. В системе использовался драйвер Microsoft Standard NVMe Express Controller 10.0.18362.1.

Накопители для тестов устанавливались в слот M.2, к которому подведены линии PCI Express непосредственно от процессора.

#SLC-кеширование: запись, чтение и удаление файлов

SLC-кеширование – важнейший алгоритм, который в современных накопителях отвечает за ускорение операций записи. Его суть состоит в том, что информация на SSD c TLC- или QLC-памятью сначала записывается в быстром однобитовом режиме, а её уплотнение происходит позднее, в моменты простоя накопителя. Это значит, что современные накопители могут демонстрировать высокие скорости лишь на ограниченных объёмах данных, размер которых зависит от конкретной реализации алгоритма SLC-кеширования.

Чтобы выяснить, как это работает на практике и каковы скорости массива флеш-памяти конкретных накопителей при работе в различных режимах, мы проводим тест непрерывной записи файлов на SSD до полного исчерпания его ёмкости с одновременным замером быстродействия. В этом тесте используются стандартные для ОС Windows операции однопоточного копирования файлов на проверяемый SSD (с RAM-диска), а испытание проводится в три прохода: для полностью чистого SSD; для SSD, заполненного данными наполовину; и для SSD, который изначально полон на три четверти.

Кеширование записи работает в WD Black SN770 по динамическому принципу. С максимальной скоростью порядка 3,6 Гбайт/с на терабайтный SSD удаётся безостановочно записать около 130 Гбайт, затем производительность ступенчато снижается, падая в конечном итоге до 440 Мбайт/с. Также SLC-кеш может ускорять запись и в том случае, если накопитель частично занят данными. При половинном заполнении ёмкости SSD размер кеша составляет порядка 55 Гбайт, а если на накопителе занято три четверти места, то с высокой скоростью он способен принять 48 Гбайт информации. Всё это можно охарактеризовать как довольно эффективную работу ускорения записи – SLC-кеш играет отнюдь не номинальную роль, он действительно заметно убыстряет работу SSD даже тогда, когда на нём уже хранятся значительные объёмы файлов.

При этом по максимальной скорости записи, которая достигается в случае пустого SLC-кеша, WD Black SN770 выглядит не хуже флагманских PCIe 4.0-накопителей, а значит, при копировании на него файлов обычные пользователи не смогут заметить разницу с дорогими Samsung 980 PRO или WD Black SN850.

Но минимальная наблюдаемая у WD Black SN770 скорость записи такого же оптимизма уже не внушает. Всё-таки речь идёт о безбуферном накопителе, и поэтому при длительных нагрузках, например при непрерывной записи больших объёмов данных, скорость этого SSD может падать до совсем невысоких значений. Впрочем, продолжительные операции – очень специфический случай: вряд ли в реальной жизни кому-то потребуется одним махом скопировать на SSD терабайт данных.

То, что WD Black SN770 далёк от флагманов, можно увидеть, если посмотреть на усреднённую скорость копирования на накопители терабайта данных. В этом случае его производительность мало отличается от скорости других безбуферных SSD с четырёхканальными массивами флеш-памяти. Так, терабайтный Black SN770 можно забить файлами под завязку примерно за полчаса, и, значит, в этом случае высокая скорость BiCS5-памяти совсем не спасает.

Зато при копировании файлов с WD Black SN770 производительность получается очень неплохой. SSD способен отдавать данные операционной системе с темпом 2,5 Гбайт/с, что превышает показатели большинства других флеш-накопителей, участвующих в тесте. Быстрее копируются файлы только с самых дорогих PCIe 4.0 SSD – Samsung 980 PRO или WD Black SN850.

Ещё один тип операций, где можно отчётливо увидеть бюджетную сущность WD Black SN770, — это удаление файлов. Незаметно для пользователя такие операции этот накопитель проводить не умеет. Если стереть с него несколько крупных файлов (мы в эксперименте удаляли восемь файлов по 8 Гбайт), SSD на несколько секунд впадает в ступор для обработки команды TRIM и процедуры сборки мусора во флеш-памяти. На графике ниже хорошо видно, что продолжительность такого фриза, когда SSD уходит в себя и почти полностью перестаёт откликаться на внешние воздействия, достигает трёх секунд.

Обобщая результаты, приведённые в этом разделе, можно в общих чертах обрисовать формулу WD Black SN770: в нём с мощным безбуферным контроллером соседствует массив быстрой флеш-памяти, производительность которой несколько сдерживается четырёхканальной архитектурой. Похоже, безбуферные SSD нового поколения будут опираться именно на такой принцип построения, и он действительно преображает их, поднимая в некоторых случаях быстродействие на несколько ступеней.

#Производительность комплексных файловых операций

При файловых операциях внутри накопителя WD Black SN770 проявляет себя очень достойно. Отсутствие сложностей при обработке разнонаправленных потоков данных и объёмный SLC-кеш позволяет этому SSD занимать верхние позиции на диаграммах. Фактически Black SN770 не отстаёт даже от флагманов уровня Samsung 980 PRO и WD Black SN850 – новая BiCS5-память, управляемая мощным контроллером, позволила Western Digital сделать недорогой накопитель, блестяще исполняющий роль файлового хранилища.

#Производительность в приложениях

В тесте SPECworkstation, где моделируется поведение накопителя в ресурсоёмких нагрузках, характерных для производительных рабочих систем, WD Black SN770 получает очень высокую оценку. Для накопителей, используемых в профессиональной деятельности, важнее всего скорости мелкоблочного чтения и линейной записи. Обе эти операции не вызывают у Black SN770 никаких затруднений. Именно поэтому в SPECworkstation он оказывается даже быстрее SSD, построенных на полноценных восьмиканальных контроллерах, которые под такие операции оптимизированы не так хорошо. Например, в этом тесте Black SN770 обходит относящийся к более высокому классу накопитель Black SN850, и это – совсем не случайность, а закономерный результат применения в новом накопителе флеш-памяти с более низкими задержками.

Что характерно, высокий результат WD Black SN770 прослеживается во всех входящих в SPECworkstation сценариях. Иными словами, перед нами накопитель, который без проблем может стать основным SSD в ПК, собранном для профессиональной работы.

#Производительность в играх

Накопители серии Black компания Western Digital позиционирует в первую очередь как геймерские решения. И WD Black SN770 отлично вписывается в эту концепцию – в тесте 3DMark Storage, моделирующем игровые сценарии нагрузки на SSD, он вместе с Black SN850 делит первое-второе место.

Различные игровые сценарии не вызывают у WD Black SN770 особых затруднений. Из группы лидеров он выпадает лишь в одном случае – при внутриигровом сохранении.

#Синтетические тесты: линейные операции

Синтетика, в отличие от моделирования реальных сценариев, загружает SSD работой более интенсивно. Поэтому в этой подгруппе тестов WD Black SN770 уже не стоит на первых местах на диаграммах. Но поскольку у данного накопителя в распоряжении есть мощный контроллер, он продолжает выдавать достойные результаты. При линейных операциях Black SN770 уступает разве только тем накопителям, которые располагают DRAM‑буфером и взаимодействуют с массивом TLC 3D NADN по восьми каналам.

#Синтетические тесты: мелкоблочные операции

Мелкоблочные операции – главное слабое место любого SSD без выделенного DRAM-буфера. Если в процессе работы контроллеру приходится обеспечивать доступ к большому количеству разрозненных данных и постоянно обращаться к таблице трансляции адресов, отсутствие этой таблицы на минимальном расстоянии от контроллера может вызывать заметные негативные последствия. Именно это наблюдается в тесте случайного чтения – из-за необходимости постоянно залезать в память ПК через шину PCIe по технологии HMB рассматриваемый WD Black SN770 показывает низкий результат. Более того, в этом случае из-за каких-то нюансов реализации HMB он проигрывает даже заведомо более медленному Black SN750 SE.

Вместе с тем при случайной записи или при смешанных операциях, где нагрузка на таблицу трансляции адресов ниже, WD Black SN770 восстанавливает статус-кво и возвращает себе позиции в средней части диаграмм.

#Температурный режим

WD Black SN770 не имеет никакого охлаждения в стандартной поставке, и в отличие от Black SN850 для него не предусмотрены никакие опциональные радиаторы охлаждения. Всё выглядит так, будто Western Digital полагается на относительную простоту контроллера и надеется, что четырёхканальный безбуферный SSD не будет чрезмерно нагреваться.

Однако практическая проверка показала, что расчёт на это сделан опрометчиво и при интенсивной работе температура WD Black SN770 может доходить до предельного значения. Согласно спецификации, оно составляет 85 градусов, но фактически температурный троттлинг у этого SSD активируется при достижении контроллером чуть более высокой температуры – 88 градусов.

Во время эксперимента, в котором мы загружали накопитель непрерывными смешанными линейными операциями с преобладанием чтения, он разогрелся до 88 градусов за пару минут. Но поскольку в реальности столь продолжительные нагрузки в потребительских ПК редки, за температурный режим Black SN770 можно особо не опасаться.

Отдельно нужно подчеркнуть, что S.M.A.R.T.-мониторинг накопителя Western Digital возвращает истинную температуру контроллера без каких-либо искажений, и ему можно полностью доверять. Это показывает тепловизионный снимок.

В целом приходится констатировать, что современные безбуферные SSD стали довольно сильно нагреваться, и применение радиаторов с ними будет явно не лишним. Но случилось это не само по себе, а вместе с существенным увеличением производительности. Иными словами, эмпирический принцип, связывающий нагрев SSD со скоростью, остаётся верен и здесь. Высокое быстродействие всегда влечёт за собой рост тепловыделения.

#Выводы

WD Black SN770 оказался ещё одним представителем принципиально нового поколения быстрых безбуферных NVMe-накопителей, с которым мы впервые столкнулись во время недавних тестов Patriot P400. Причём решение Western Digital оказалось даже более удачным. Совместив в вертикально интегрированном продукте контроллер с проприетарной архитектурой со скоростной BiCS5-памятью собственного производства, компания смогла взять сразу два важных рубежа. Во-первых, ей удалось получить в четырёхканальном SSD линейные скорости, реально требующие пропускной способности интерфейса PCIe 4.0 x4. А во-вторых, такой SSD оказался лишён главного родового недостатка безбуферных моделей – низкого быстродействия при смешанных нагрузках.

В итоге производительность WD Black SN770 в привычных потребительских нагрузках оказалась неожиданно хороша: такой SSD, выглядящий на первый взгляд как недорогое компромиссное устройство, выступает почти на равных с флагманскими PCIe 4.0 SSD. В игровых и рабочих сценариях он не только кардинально быстрее безбуферных SSD класса Samsung 980, но и обходит, например, Crucial P5 Plus – полноценный накопитель с восьмиканальным массивом флеш-памяти. Иными словами, WD Black SN770 не требует делать скидки на безбуферность и четырёхканальность – он достоин включения в число лучших вариантов для массовых конфигураций без каких-либо оговорок.

При этом дизайн WD Black SN770 позволил Western Digital установить на него очень агрессивную цену – примерно на 25 % дешевле Samsung 980 PRO и WD Black SN850. А значит, соотношение производительности и цены у Black SN770 выглядит просто фантастически: это недорогая и при этом весьма быстродействующая модель.

Безусловно, у WD Black SN770 можно найти недостатки, обусловленные его дизайном. Из-за отсутствия собственного DRAM-буфера он пасует перед затяжными и масштабными нагрузками. Его контроллер не умеет незаметно для пользователя обрабатывать операции удаления файлов. В нём не предусмотрено аппаратное шифрование данных. А технология HMB требует поддержки со стороны операционной системы, поэтому WD Black SN770 не сможет так же хорошо, как в ПК, показать себя в PlayStation 5. Однако все такие недостатки имеют довольно частный характер, и большинство пользователей, скорее всего, их просто проигнорирует.

Поэтому в конечном итоге мы имеем все основания для того, чтобы присвоить WD Black SN770 статус «Лучшая покупка», но с одной важной оговоркой. Приобретение этого накопителя на территории России – довольно непростая задача. Но если решения Western Digital всё-таки доедут до нашей страны по параллельному импорту и их цены будут похожи на рекомендованные, имейте в виду: WD Black SN770 – это супер.

 
← Предыдущая страница
Лучшая покупка
⇣ Содержание
Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
⇣ Комментарии
Прежде чем оставить комментарий, пожалуйста, ознакомьтесь с правилами комментирования. Оставляя комментарий, вы подтверждаете ваше согласие с данными правилами и осознаете возможную ответственность за их нарушение.
Все комментарии премодерируются.
Комментарии загружаются...
window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Новая статья: Teenage Mutant Ninja Turtles: Shredder’s Revenge — юные таланты. Рецензия 36 мин.
Экшен Fire Emblem Warriors: Three Hopes получил релизный трейлер и неплохие оценки в прессе 4 ч.
На горизонте замаячил пиратский флаг: проблемную Skull & Bones покажут в начале июля 5 ч.
Разработчики сборника Halo: The Master Chief Collection задумались над добавлением микротранзакций — фанаты против 6 ч.
Симулятор охоты Way of the Hunter с огромным открытым миром выйдет на ПК и консолях 16 августа 6 ч.
Кооперативному шутеру Deep Rock Galactic покорилась новая вершина продаж 7 ч.
Следующая игра FromSoftware уже почти готова, а в глубокой разработке находится ещё несколько 7 ч.
Треть российских компаний в ближайшее время перейдёт на отечественное ПО 7 ч.
Фэнтезийный лутер-шутер Tiny Tina’s Wonderlands поступил в продажу в Steam 8 ч.
Кибератакам в 2021 году подверглись 90 % компаний в России, а 20 % из них понесли убытки 10 ч.
Innosilicon разогнала память LPDDR5X до 10 000 Мбит/с — это даст 80 Гбайт/с пропускной способности 6 ч.
Cerebras Systems поставила рекорд в области машинного обучения для одиночных систем 6 ч.
Дата-центры стали заложниками новой европейской энергетической политики, а украинский конфликт только усилил проблемы 7 ч.
Инженерный образец Raptor Lake сравнили с флагманом Alder Lake на одной частоте — до 20 % быстрее в многопоточных тестах 8 ч.
Продажи электромобилей в России выросли на 65 %, но дальнейшие перспективы туманны 8 ч.
Полупроводниковый бум подходит к концу — отрасль показала спад впервые с начала 2020 года 8 ч.
SpaceX запустит спутниковый интернет Starlink в Грузии 8 ч.
Блоки питания MSI MEG Ai1300 и 1000P с поддержкой PCIe 5.0 и ATX 3.0 смогут выдавать двукратную мощность в пике 9 ч.
Прототип электромобиля Mercedes-Benz VISION EQXX установил новый рекорд — 1200 км без подзарядки 10 ч.
Акции Toyota и Subaru упали из-за отзыва дебютных электромобилей 10 ч.