Обзор SSD-накопителя Western Digital Blue: всерьёз и надолго

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.

⇡#Технические характеристики

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.

⇡#Программное обеспечение

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.

⇡#Методика тестирования

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:

• Iometer 1.1.0
  • Измерение скорости последовательного чтения и записи данных блоками по 256 Кбайт (наиболее типичный размер блока при последовательных операциях в десктопных задачах). Оценка скоростей выполняется в течение минуты, после чего вычисляется средний показатель.
  • Измерение скорости случайного чтения и записи блоками размером 4 Кбайт (такой размер блока используется в подавляющем большинстве реальных операций). Тест проводится дважды — без очереди запросов и с очередью запросов глубиной 4 команды (типичной для десктопных приложений, активно работающих с разветвлённой файловой системой). Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей. Оценка скоростей выполняется в течение тридцати секунд, после чего вычисляется средний показатель.
  • Установление зависимости скоростей случайного чтения и записи при работе накопителя с 4-килобайтными блоками от глубины очереди запросов (в пределах от одной до 32 команд). Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей. Оценка скоростей выполняется в течение тридцати секунд, после чего вычисляется средний показатель.
  • Установление зависимости скоростей случайного чтения и записи при работе накопителя с блоками разного размера. Используются блоки объёмом от 512 байт до 256 Кбайт. Глубина очереди запросов в течение теста составляет 4 команды. Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей. Оценка скоростей выполняется в течение тридцати секунд, после чего вычисляется средний показатель.
  • Измерение производительности при смешанной многопоточной нагрузке и установление её зависимости от соотношения между операциями чтения и записи. Тест проводится дважды: для последовательных операций чтения и записи блоками объёмом 128 Кбайт, выполняемых в два независимых потока, и для случайных операций с блоками объёмом 4 Кбайт, которые выполняются в четыре независимых потока. В обоих случаях соотношение между операциями чтения и записи варьируется с шагом 20 процентов. Оценка скоростей выполняется в течение тридцати секунд, после чего вычисляется средний показатель.
  • Исследование падения производительности SSD при обработке непрерывного потока операций случайной записи. Используются блоки размером 4 Кбайт и глубина очереди 32 команды. Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей. Продолжительность теста составляет два часа, измерения моментальной скорости проводятся ежесекундно. По окончании теста дополнительно проверяется способность накопителя восстанавливать свою производительность до первоначальных величин за счёт работы технологии сборки мусора и после отработки команды TRIM.
• CrystalDiskMark 5.1.2
  • Синтетический тест, который выдаёт типовые показатели производительности твердотельных накопителей, измеренные на 1-гигабайтной области диска «поверх» файловой системы. Из всего набора параметров, которые можно оценить с помощью этой утилиты, мы обращаем внимание на скорость последовательного чтения и записи, а также на производительность произвольных чтения и записи 4-килобайтными блоками без очереди запросов и с очередью глубиной 32 команды.
• PCMark 8 Storage Benchmark 2.0
  • Тест, основанный на эмулировании реальной дисковой нагрузки, которая характерна для различных популярных приложений. На тестируемом накопителе создаётся единственный раздел в файловой системе NTFS на весь доступный объём, и в PCMark 8 проводится тест Secondary Storage 2.0. В качестве результатов теста учитывается как итоговая производительность, так и скорость выполнения отдельных тестовых трасс, сформированных различными приложениями.
• Тесты реальной файловой нагрузки
  • Измерение скорости копирования директорий с файлами разного типа. Для копирования применяется стандартное средство Windows – утилита Robocopy, а в качестве тестового набора используется рабочая директория, включающая офисные документы, фотографии и иллюстрации, pdf-файлы и мультимедийный контент общим объёмом 8 Гбайт.
  • Измерение скорости архивации файлов. Тест проводится с той же рабочей директорией, что и копирование, а в качестве инструмента для компрессии файлов избран архиватор 7-zip версии 9.22 beta. Для уменьшения влияния производительности процессора используется метод Deflate.
  • Исследование скорости разворачивания архива. Тест проводится с архивом, полученным при измерении скорости архивации.
  • Оценка скорости запуска игрового приложения. Измеряется производительность дисковой подсистемы при выполнении сценария, захваченного при запуске игры Far Cry 4 и загрузке в ней уровня с пользовательским сохранением. Для минимизации влияния производительности процессора и памяти все задержки, возникающие по их вине, из тестового сценария убраны.
  • Оценка скорости старта приложений, формирующих типичную рабочую пользовательскую среду. Измеряется производительность дисковой подсистемы при выполнении сценария, захваченного при запуске пакета приложений, который состоит из браузера Google Chrome, текстового редактора Microsoft Word, графического редактора Adobe Photoshop и видеоредактора Adobe Premiere Pro с рабочими файлами. Для минимизации влияния производительности процессора и памяти все задержки, возникающие по их вине, из тестового сценария убраны.

⇡#Тестовый стенд

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.

⇡#Производительность

⇡#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.

⇡#Тестирование выносливости

Результаты тестирования надёжности рассматриваемого накопителя приведены в отдельном специальном материале «Надёжность SSD: результаты ресурсных испытаний».

⇡#Выводы

Сегодня на рынке массовых SATA SSD популярностью пользуются предложения двух типов. Либо ультрабюджетные накопители с минимальной ценой, например, SanDisk SSD Plus или Kingston UV400, либо продукты с хорошей производительностью, высоким ресурсом и продолжительной гарантией, такие как Samsung 850 PRO или 850 EVO. Новинка, с которой на этот рынок решила прийти компания Western Digital, по замыслу производителя, должна представлять собой нечто среднее между этими двумя классами. WD считает, что благодаря этому ей удастся привлечь внимание потребителей, которые хотят получить SSD хорошего уровня по не слишком высокой цене.

И WD Blue вполне способен удовлетворить столь разнородные по своей сути запросы. Компания взяла для него аппаратную основу из SanDisk X400, а значит, Blue наследует все положительные качества этого накопителя SanDisk на контроллере Marvell 88SS1074 – достойную по меркам TLC-продуктов производительность и весьма неплохую надёжность. Как показатели тесты, в сравнении с прямыми конкурентами WD Blue выделяется высокими скоростными показателями при операциях случайного чтения, неплохо справляется с реальной смешанной нагрузкой и может похвастать достойной скоростью записи даже за пределами SLC-кеша. Многообещающе выглядит и заявленный ресурс. Правда, пятилетнюю гарантию WD Blue от SanDisk X400 не унаследовал, но зато разрешённый для него объём перезаписи – один из лучших среди TLC-накопителей, что позволяет эксплуатировать WD Blue при сравнительно высоких нагрузках.

Иными словами, по совокупности потребительских характеристик WD Blue действительно можно поставить в один ряд с лучшими TLC SSD: Crucial MX300, Toshiba OCZ Trion 150 и Samsung 750 EVO. Проблема видится лишь в одном: одновременно со всеми своими плюсами WD Blue SSD совсем не дёшев. Очевидно, что Western Digital включила в цену некоторую имиджевую наценку, из-за чего WD Blue SSD оказался одним из самых дорогих TLC-накопителей.

Поэтому от WD Blue остаётся впечатление SSD с несколько завышенной стоимостью, некоторой компенсацией которой можно считать известную торговую марку и удобные условия гарантийного обслуживания. Впрочем, в перспективе новинка может заиграть новыми красками. Многое зависит от того, как Western Digital поступит с ценами в дальнейшем. Рынок NAND-памяти переживает дефицит, и большинство аналитиков сходится во мнении, что цены на твердотельные накопители в ближайшее время пойдут вверх. WD же после покупки SanDisk имеет собственное производство флеш-памяти, поэтому совершенно свободно может обойтись без всяких ценовых коррекций. И в этом случае уже спустя небольшое время WD Blue будет способен стать куда более интересным вариантом с точки зрения соотношения цены и производительности. Иными словами, списывать WD Blue со счетов явно не стоит: потенциал в этой модели заложен очень неплохой.