Накопители

Обзор накопителя WD Blue SN500 NVMe SSD: мейнстрим на новых рельсах

⇣ Содержание

За каких-то пять последних лет ситуация на рынке твердотельных накопителей потребительского уровня поменялась кардинально. Ещё совсем недавно пределом мечтаний многих энтузиастов были SATA SSD небольшой ёмкости, а сегодня предложения такого рода относятся уже даже не к ширпотребу, а к ультрабюджетным вариантам. Снижение цен на флеш-память и, как следствие, на основанные на ней носители информации коренным образом поменяло всю ситуацию. Сейчас всё возрастающим спросом у покупателей пользуются уже даже не привычные SATA SSD, а новомодные накопители с интерфейсом NVMe, которые более компактны, более удобны в использовании и более производительны.

Вполне естественно, что рост этого рыночного сектора приводит к его сегментации. Некоторое время тому назад любой NVMe SSD можно было считать продуктом премиального уровня для высокопроизводительных систем, но сегодня среди таких решений есть как дорогие и быстродействующие модели, так и модификации, предлагающие некий баланс между скоростью работы и ценой. Многие производители, особенно если речь идёт про крупных игроков рынка SSD, стараются иметь в своём ассортименте уже не одну, а как минимум пару-тройку разнородных NVMe-моделей для персональных компьютеров. Например, у Samsung это 970 PRO, 970 EVO Plus и 970 EVO, у Intel – 760p и 660p, у ADATA – XPG SX8200 Pro, XPG SX6000 Pro и XPG SX6000 Lite, ну и так далее. Смысл подобного разделения в следующем: старшие модели предназначаются для тех, кто гонится за максимальным быстродействием и готов щедро его оплачивать, а недорогие NVMe SSD представляют собой более современную альтернативу SATA-накопителям с лучшей производительностью, но почти с такой же розничной стоимостью.

Моделей, которые можно отнести к классу доступных NVMe SSD, в последнее время развелось предостаточно. И это закономерно, поскольку сейчас существует масса путей для того, чтобы выпускать накопители, себестоимость которых ниже, чем у SATA-моделей, а производительность – выше. В условиях, когда флеш-память продолжает дешеветь, такие продукты позволяют производителям неплохо заработать, и потому нет ничего удивительного, что направление бюджетных NVMe SSD находится на подъёме. В ход активно идут упрощённые контроллеры с урезанной функциональностью, конфигурации, не предусматривающие использования DRAM-буфера, и даже дешёвая QLC-память с сомнительной надёжностью. Тем не менее в конечном итоге в выигрыше оказываются и потребители, потому что, несмотря на разнообразные заложенные в бюджетные NVMe SSD компромиссы, среди них неминуемо обнаруживаются и очень достойные варианты.

Сегодня в нашу лабораторию попала очередная новинка из категории бюджетных NVMe SSD – твердотельный накопитель WD Blue SN500, который разработан и изготавливается одним из лидеров рынка, компанией Western Digital. Решения, которые созданы вертикально интегрированными производителями, к числу которых как раз и относится данная фирма, редко оказываются неудачными. А потому WD Blue SN500 вызывает неподдельный интерес. В нём применяются исключительно собственные компоненты Western Digital, которые она разработала и выпускает без чьей-либо помощи: и фирменная TLC 3D NAND, и спроектированный внутри компании базовый контроллер. Те же компоненты, которые компании пришлось бы закупать на стороне, например микросхемы динамической памяти (DRAM), в этом накопителе отсутствуют. А это значит, что себестоимость у Blue SN500 невысока, и производитель при желании имеет возможность сделать из него действительно общедоступное и массовое решение.

Иными словами, WD Blue SN500 – это безбуферный NVMe SSD, который всерьёз претендует на то, чтобы стать одним из самых популярных вариантов для установки в персональные компьютеры среднего уровня. Он произведён именитой фирмой, основывается на флеш-памяти с неплохой надёжностью, обещает заметно более высокую производительность по сравнению с SATA-моделями, а его рекомендованная цена такова, что потенциально он может оказаться в числе самых доступных предложений с NVMe-интерфейсом, играя в одной лиге с Intel SSD 660p, Crucial P1, ADATA XPG SX6000 Pro и Kingston A1000. Осталось лишь проверить, действительно ли недорогое NVMe-решение у Western Digital получилось ровно таким, как и ожидалось. Именно этим и займёмся.

#Технические характеристики

После появления на рынке нового Blue SN500 NVMe SSD в ассортименте компании Western Digital образовалось сразу два «синих» твердотельных накопителя (SATA и NVMe) и два накопителя с интерфейсом NVMe (Black и Blue). Однако никакой путаницы при этом нет. Если говорить о линейке Blue, то новый WD Blue SN500 правомерно считать твердотельным устройством третьего поколения под этой маркой после двух SATA-накопителей на базе планарной и трёхмерной TLC-памяти, которое перешло на использование более прогрессивного интерфейса. В пространстве же NVMe-продуктов Western Digital иерархия ещё понятнее. WD Black SN750 – это флагманское устройство для энтузиастов, а WD Blue SN500 – младшая модель, нацеленная на массового пользователя.

Достаточно показательно, что и WD Black SN750, и WD Blue SN500 при этом базируются на одинаковой флеш-памяти. И тут и там применена привычная 64-слойная TLC 3D NAND (BiSC3), выпускаемая на производственных мощностях SanDisk. Несмотря на то, что Western Digital анонсировала начало поставок 96-слойной TLC-памяти ещё год назад, ни в каких розничных продуктах компании она пока не встречается. То же самое можно сказать и про QLC 3D NAND. Её производство стартовало даже раньше, но применять её в массовых продуктах Western Digital пока не спешит.

Родство между WD Black SN750 и WD Blue SN500 прослеживается не только в флеш-памяти. Эти модели используют также и контроллеры с одной и той же базовой архитектурой. В 2018 году Western Digital перевела серию NVMe-накопителей WD Black на новый контроллер собственной разработки. И в нём сразу был заложен модульный дизайн: проприетарный чип был построен так, чтобы на основе его составных частей можно было собирать и какие-то другие варианты устройств с улучшенной или, наоборот, ограниченной производительностью и функциональностью.

Таким образом, базовый управляющий чип, который лежит в основе WD Blue SN500, – это производная контроллера из старшей модели накопителя, но за вычетом части функциональных блоков. Если говорить конкретнее, то упрощение состоит в отключении половины каналов в массиве флеш-памяти, изъятии контроллера DRAM и сужении внешнего интерфейса до PCI Express 3.0 x2. А это значит, что в итоге Blue SN500 можно рассматривать как безбуферную версию флагманской модели с урезанной производительностью массива флеш-памяти и ограниченной пропускной способностью внешней шины.

Такой подход позволил получить необходимый для WD Blue SN500 недорогой контроллер малой кровью, однако при этом возникла одна загвоздка: несмотря на отсутствие в этом накопителе DRAM-буфера, добавить в него поддержку технологии HMB (Host Memory Buffer) не получалось. Использование оперативной памяти компьютера для кеширования таблицы трансляции адресов потребовало бы добавления каких-то новых функциональных блоков, а утруждать себя лишними проектными работами в планы разработчиков не входило. Поэтому в конечном итоге поддержка HMB в WD Blue SN500 так и не появилась, а при взаимодействии с таблицей трансляции адресов он может полагаться только на имеющуюся в контроллере собственную буферную память с объёмом, увеличенным до 4 Мбайт. Это стало ещё одной причиной, по которой показатели производительности младшей NVMe-модели оказались ограниченными.

Тем не менее WD Blue SN500 всё равно заметно превосходит по производительности «синие» накопители с SATA-интерфейсом. Это прямо следует из спецификаций.

Производитель Western Digital
Серия WD Blue SN500 NVMe SSD
Модельный номер WDS250G1B0C WDS500G1B0C
Форм-фактор M.2 2280
Интерфейс PCI Express 3.0 x2 – NVMe 1.3
Ёмкость, Гбайт 250 500
Конфигурация
Микросхемы памяти: тип, интерфейс, техпроцесс, производитель SanDisk 64-слойная 256-Гбит BiCS3 3D TLC NAND
Контроллер SanDisk 20-82-007010
Буфер: тип, объём Нет
Производительность
Макс. устойчивая скорость последовательного чтения, Мбайт/с 1700 1700
Макс. устойчивая скорость последовательной записи, Мбайт/с 1300 1450
Макс. скорость произвольного чтения (блоки по 4 Кбайт), IOPS 210 000 275 000
Макс. скорость произвольной записи (блоки по 4 Кбайт), IOPS 170 000 300 000
Физические характеристики
Потребляемая мощность: бездействие/чтение-запись, Вт 0,025/5,94
MTBF (среднее время наработки на отказ), млн ч. 1,75
Ресурс записи, Тбайт 150 300
Габаритные размеры: Д × В × Г, мм 80 × 22 × 2,38
Масса, г 6,5
Гарантийный срок, лет 5

Вообще говоря, заявленные характеристики производительности WD Blue SN500 выглядят достаточно неплохо и на фоне показателей многих NVMe-моделей, по крайней мере в части скоростей случайных мелкоблочных операций. Складывается ощущение, что разработчики урезали внешний интерфейс Blue SN500 до PCI Express 3.0 x2 как раз для того, чтобы этот накопитель не получился слишком хорошим.

Примерно такой же вывод можно сделать и глядя на то, как WD Blue SN500 работает со своим SLC-кешем при непрерывной последовательной записи.

В WD Blue SN500 используется простой статический SLC-кеш размером 3 Гбайт у накопителя объёмом 250 Гбайт и 6 Гбайт – у 500-гигабайтной модификации. Скорость линейной записи в ускоренном режиме, которую мы получили для полутерабайтного SSD, составила чуть более 1,3 Гбайт/с. Быстродействие же массива флеш-памяти в обычном TLC-режиме при этом находится в районе 750 Мбайт/с. Если говорить не про абсолютные, а про относительные показатели, то можно сказать, что SLC-кеш в WD Blue SN500 небольшой по объёму и не слишком быстрый, но скорость массива флеш-памяти это прекрасно компенсирует. По быстродействию прямой записи в TLC 3D NAND рассматриваемый WD Blue SN500 может запросто посоперничать с Intel SSD 760p, Samsung 970 EVO и ADATA SX8200 Pro.

Впрочем, не стоит обольщаться раньше времени. Симптомы того, что мы имеем дело с накопителем бюджетного класса, нетрудно углядеть в других характеристиках. Например в составе модельного ряда, который включает в себя лишь два привода с минимальными ёмкостями – 250 и 500 Гбайт. Даже терабайтного варианта WD Blue SN500 не предусмотрено, несмотря на то, что SATA-версия WD Blue SSD 1 Тбайт в природе существует.

Но зато производитель не стал ограничивать разрешённый ресурс перезаписи. Гарантия на Blue SN500 даётся на пять лет, и при этом накопитель считается рассчитанным на 600 полных перезаписей в течение жизненного цикла. Такой же ресурс декларируется и для старшей модели накопителя Western Digital, Black SN750, что совсем неудивительно, поскольку и Black SN750, и Blue SN500 основываются на абсолютно одинаковых кристаллах 64-слойной TLC 3D NAND.

#Внешний вид и внутреннее устройство

Внешность у WD Blue SN500 — а у нас на тестах побывала старшая модель объёмом 500 Гбайт — весьма странная. Дело в том, что на плате этого накопителя установлено всего два чипа – контроллер и одна микросхема флеш-памяти. Однако при этом форм-фактор этого SSD – M.2 2280, и половина печатной платы остаётся совершенно пустой. Всё выглядит так, как будто накопитель изначально собирались сделать вдвое короче, но потом вдруг спохватились, что тогда негде будет приклеить этикетку.

И на самом деле история с наклейкой недалека от истины. Дело в том, что WD Blue SN500 – это розничная и немного усовершенствованная на уровне микропрограммы версия появившегося год назад OEM-накопителя SN520. Такой продукт действительно выпускался в формате M.2 2230, но для массового рынка Western Digital сочла уместным более популярный форм-фактор M.2 2280. Поэтому для Blue SN500 плата была удлинена, но её компоновка осталась, по сути, старой. Именно поэтому и получилось так, что существенная часть площади текстолита новинки несёт на себе только наклейку — и больше ничего.

 

Обе микросхемы, из которых собран WD Blue SN500, размещены на лицевой стороне платы. При этом микросхема контроллера имеет крайне небольшой размер — она примерно вчетверо меньше по габаритам, чем контроллер на WD Black SN750. Зато флеш-память здесь такая же, как и на флагманской модели Western Digital, просто чуть плотнее упакованная в микросхеме. Весь массив флеш-памяти Blue SN500 состоит из шестнадцати 256-гигабитных кристаллов 64-слойной 3D TLC NAND (BiCS3) производства SanDisk, которые штабелированы в одной-единственной микросхеме. И на этом всё: чипов динамической памяти на рассматриваемом накопителе действительно не обнаруживается, ведь WD Blue SN500 – дешёвое и безбуферное решение, пусть и с интерфейсом NVMe.

Больше рассказать про внешнее исполнение WD Blue SN500 особо нечего. Разве только можно обратить внимание на немного непривычную конфигурацию ножевого разъёма. Он имеет два выреза-ключа: «тип B» и «тип M», в то время как привычные нам NVMe SSD обычно имеют лишь одну прорезь в позиции M. Это связано с тем, что WD Blue SN500 совместим не только с M.2-слотами, куда подведено четыре линии PCI Express 3.0 (Socket 3), но и с теми слотами, где предусмотрено лишь две таких линии (Socket 2).

#Программное обеспечение

К накопителям Western Digital всегда прилагается одна и та же фирменная сервисная утилита SSD Dashboard, в которой реализованы все основные функции для их обслуживания. Работает она и с WD Blue SN500, но в обычном сине-белом, а не в чёрном геймерском облачении, которое появляется только при установке в систему WD Black SN750.

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

 
 

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

 

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

#Методика тестирования

Тестирование проводится в операционной системе Microsoft Windows 10 Enterprise x64 Build 16299, 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 128 Кбайт (наиболее типичный размер блока при последовательных операциях в десктопных задачах). Тестирование проводится при различной глубине очереди запросов, что позволяет оценивать как реалистичные, так и пиковые параметры быстродействия.
    • Измерение скорости и латентности 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.
    • 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.
    • 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.
    • 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.
    • 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 6.0.2
    • 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, 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

С выходом процессоров Coffee Lake Refresh мы решили в очередной раз обновить тестовую систему, которая используется для измерения производительности NVMe-моделей SSD. Всё-таки подобные накопители в первую очередь покупают энтузиасты, переходящие на новые платформы, и поэтому логично использовать в тестовых испытаниях новейшую платформу.

В итоге в качестве тестовой платформы используется компьютер с материнской платой ASRock Z390 Taichi, процессором Core i7-9700K со встроенным графическим ядром Intel UHD Graphics 630 и 8 Гбайт DDR4-2666 SDRAM. Накопители с интерфейсом M.2 во время тестирования устанавливаются в соответствующий слот материнской платы, подключённый к чипсету. Накопители в виде карт PCI Express устанавливаются в слот PCI Express 3.0 x4, также работающий через чипсет.

Объём и скорость передачи данных в бенчмарках указываются в бинарных единицах (1 Кбайт = 1024 байт).

Отдельное пояснение следует сделать относительно закрытия процессорных уязвимостей Meltdown и Spectre. Существующие патчи заметно снижают производительность твердотельных накопителей, поэтому измерения проводятся с деактивированными «заплатками» OC, которые закрывают эти уязвимости.

#Список участников тестирования

Идея Western Digital с выпуском Blue SN500 заключалась в том, чтобы вывести на рынок лучший NVMe SSD среди дешёвых предложений с таким интерфейсом. Поэтому главными конкурентами для этой новинки выступают бюджетные NVMe-накопители других ведущих производителей, цена которых приближается к стоимости SATA-устройств. Однако для того, чтобы представить картину производительности Blue SN500 в полном масштабе, в число участников теста мы включили не только наиболее доступные NVMe SSD, но и пару популярных производительных моделей.

В итоге полный список протестированных моделей приобрёл следующий вид:

Используемые версии NVMe-драйверов:

  • Intel Client NVMe Driver 4.0.0.1007;
  • Microsoft Windows NVMe Driver 10.0.16299.371;
  • Samsung NVM Express Driver 3.0.0.1802.

#Производительность последовательного чтения и записи

Странно было бы ожидать от WD Blue SN500 каких-то особенно выдающихся скоростей при линейных операциях. В отличие от большинства NVMe SSD, он работает через две, а не через четыре лини PCI Express 3.0, и ограниченность пропускной способности его интерфейса накладывает свой отпечаток. Тем не менее WD Blue SN500 смотрится намного лучше, чем Kingston A1000, который тоже использует две линии PCI Express 3.0, а по скорости чтения накопитель WD даже умудряется соперничать с Intel SSD 660p, работающим по полноценному интерфейсу и имеющим DRAM-буфер.

#Производительность произвольного чтения

Скорость случайного чтения WD Blue SN500 далека от рекордов, и связано это в первую очередь с тем, что перед нами безбуферный накопитель, не поддерживающий даже технологию HMB. Иными словами, речь сегодня действительно идёт о решении, которое принципиально слабее флагманских моделей NVMe SSD вроде того же Samsung 970 EVO Plus или WD Black SN750. Однако это вовсе не значит, что WD Blue SN500 – аутсайдер в мире NVMe SSD.

#Производительность произвольной записи

При операциях мелкоблочной записи с конвейеризируемыми запросами WD Blue SN500 по производительности неожиданно оказывается в числе лучших моделей NVMe SSD. Но в случае отсутствия очереди запросов его относительная производительность заметно ниже. В этом случае он может соперничать лишь с другими безбуферными накопителями на контроллерах Phison PS5008-E8 или Silicon Morion SM2263XT.

#Производительность при смешанной нагрузке

Важный козырь WD Blue SN500 – достаточно быстрая флеш-память, управляемая пусть и упрощённым, но очень эффективным по архитектуре контроллером. Поэтому в тех случаях, когда от накопителя требуется некоторая интеллектуальность (как, например, при работе с одновременными разнонаправленными операциями), WD Blue SN500 выступает довольно уверенно. Хорошее быстродействие при смешанной нагрузке позволяет говорить о недорогом накопителе Western Digital как о достаточно выгодном по сочетанию цены и производительности решении.

#Производительность в CrystalDiskMark

WD Blue SN500 500GB

WD Blue SN500 500GB

 
WD Black SN750 500GB

WD Black SN750 500GB

Удивительно, но если опираться на показания популярного бенчмарка CrystalDiskMark, то может сложиться впечатление, будто бы производительность WD Blue SN500 похожа на быстродействие старшей модели, WD Blue SN750, с той лишь разницей, что младший накопитель не может развить такие же линейные скорости. Но это впечатление обманчиво. Возникает же оно от того, что CrystalDiskMark проводит измерения на базе тестового файла небольшого размера, работа с которым эффективно ускоряется за счёт использования внутренних буферов, предусмотренных в архитектуре проприетарных контроллеров Western Digital.

#Производительность в PCMark 8 Storage Benchmark 2.0

То, что WD Blue SN500 оказался очень неплохим как в случае смешанных операций, так и при работе с относительно небольшими объёмами данных, позволяет ему выдавать достаточно высокие показатели в комплексном тесте PCMark 8, где моделируется реальная работа накопителя в различных приложениях. По общему результату в этом тесте WD Blue SN500 можно сопоставить с Intel SSD 660p и Transcend MTE110S.

Интегральный результат PCMark 8 нужно дополнить и показателями производительности, выдаваемыми накопителями при прохождении отдельных тестовых трасс, которые моделируют различные варианты реальной нагрузки. Дело в том, что при разноплановой нагрузке флеш-накопители могут вести себя каким-либо особым образом.

#Производительность при реальной нагрузке

А вот и ещё одно подтверждение тому, что WD Blue SN500 в реальных задачах обеспечивает производительность лучше, чем в синтетических тестах. В том, что касается файловых операций, его можно посчитать одним из лучших вариантов, если выбирать среди недорогих NVMe SSD. Несмотря на то, что речь идёт о накопителе, работающем через шину PCI Express 3.0 x2, он выступает на уровне таких предложений, как ADATA XPG SX6000 Pro и Transcend MTE110S.

Сравнительно неплохо выглядит и комплексная производительность WD Blue SN500 при запуске с него игр и приложений. Да, он медленнее тех же WD Black SN750 и Samsung 970 EVO, однако нельзя сказать, что отставание значительное – оно не превышает 10-15 %. Единственный NVMe-накопитель из имеющихся на рынке потребительских моделей, который ощутимо быстрее, — это Samsung 970 EVO Plus. Но он и стоит как минимум в полтора раза дороже.

#Деградация и восстановление производительности

Наблюдение за изменением скорости записи в зависимости от объёма записанной на диск информации — 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.

В тесте продолжительной мелкоблочной записи WD Blue SN500 показывает весьма высокие скорости для безбуферного накопителя. Более того, при этом наблюдается и приличное постоянство производительности. То есть получается, что разработчики Western Digital смогли придумать какие-то методы, устраняющие основные недостатки накопителей, лишённых DRAM-буфера. И в результате качественно Blue SN500 работает примерно так же, как и накопитель, имеющий собственную оперативную память, разве только чуть помедленнее.

Посмотрим теперь, как происходит восстановление скоростных характеристик до первоначальных величин за счёт работы технологии сборки мусора. Для исследования этого вопроса после завершения предыдущего теста, приводящего к снижению 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.

Обработка команды TRIM никаких вопросов не вызывает — после её подачи производительность возвращается к первоначальному уровню. Это значит, что в современных операционных системах новый WD Blue SN500 сможет жить без каких-либо признаков «старения» или «деградации».

Что же касается автономной работы технологии сборки мусора, то без конкретных указаний со стороны операционной системы она может высвободить под будущие операции лишь SLC-кеш. Подготовка же чистых страниц в основном массиве TLC-памяти при этом не ведётся. Тем не менее использовать WD Blue SN500 в средах без поддержки TRIM вполне допустимо — это ещё одно положительное отличие данного накопителя от большинства конкурирующих решений.

Давайте теперь посмотрим на то, насколько большую нагрузку на контроллер создаёт обработка команды TRIM. Когда операционная система передаёт накопителю информацию о том, что какие-то сектора выводятся файловой системой из обращения, контроллер SSD должен консолидировать эти сектора и очистить освобождающиеся страницы флеш-памяти для выполнения будущих операций. Такая перегруппировка требует перезаписи и очистки областей памяти, и это не только занимает заметное время, но и серьёзно нагружает контроллер работой. В результате после удаления с диска больших объёмов данных владельцы SSD могут столкнуться с эффектом временного замедления или даже с «фризами» накопителя. На практике это может вызвать серьёзный дискомфорт, ведь никто не ожидает, что SSD, основным достоинством которого является моментальная реакция на внешние воздействия, будет замирать на несколько секунд.

Поэтому мы добавили в методику дополнительное исследование, которое позволяет отслеживать, насколько незаметно для пользователя тот или иной SSD обслуживает команды TRIM. Способ проверки очень прост: сразу после удаления крупного файла — объёмом 32 Гбайт — мы проверяем, как накопитель справляется с операциями произвольного чтения данных, контролируя как скорость чтения, так и время ожидания, которое проходит с момента каждого запроса данных до ответа накопителя.

Поведение накопителя после удаления крупного файла не совсем типично. Существенное падение производительности, связанное с обработкой TRIM, у WD Blue SN500 наблюдается, но оно не слишком продолжительно – его длительность составляет буквально пару секунд. Однако его предваряет 10-секундный период, в течение которого у накопителя примерно вдвое возрастает время реакции. Но сказать, что это существенный негативный момент в алгоритмах работы SSD, мы не можем: обычные пользователи, скорее всего, никаких замедлений даже и не заметят.

#Проверка температурного режима

Когда мы тестировали старший NVMe-накопитель Western Digital, Black SN750, претензий к температурному режиму у нас не возникало. Даже при интенсивных операциях этот SSD не достигал критической температуры и не демонстрировал падения производительности из-за чрезмерного нагрева. WD Blue SN500 – решение попроще, но греется оно сильнее. Причина такого поведения – в возросшей плотности компонентов. Микросхема флеш-памяти в нём собрана из вдвое большего числа кристаллов, очень компактно упакован в миниатюрном чипе и контроллер, а к тому же вся компонентная база SSD размещена на крайне ограниченном участке текстолита. Поэтому проверить нагрев WD Blue SN500 будет нелишним.

Мы последили за состоянием накопителя при его работе с различными последовательными операциями с глубиной очереди запросов в 32 команды. Измерения проводились на открытом стенде, какой-либо дополнительный обдув SSD воздушным потоком не производился.

При операциях интенсивного чтения тепловая ситуация выглядит достаточно позитивно. Хотя в простое температура накопителя достаточно высока — около 50 градусов, включение нагрузки в виде чтения к существенному росту температуры не приводит. Иными словами, разогреть WD Blue SN500 NVMe до троттлинга одним только чтением данных заведомо невозможно.

А вот при записи всё выглядит несколько по-другому. Накопитель неуклонно набирает температуру и за две минуты непрерывных операций (после записи примерно 100 Гбайт) разогревается до критической температуры. Она для WD Blue SN500 NVMe составляет 80 градусов, и по достижении этого предела производительность кратковременно снижается.

Но несмотря на то, что рассматриваемый сегодня SSD может быть доведён до перегрева операциями записи, мы не стали бы преувеличивать значимость этой проблемы. Ведь речь идёт о достаточно недорогом накопителе, который вряд ли будет подвергаться высоким нагрузкам. Поэтому в реальной жизни пользователи, скорее всего, никак не пострадают от перегрева WD Blue SN500 во время эксплуатации.

#Выводы

Если относиться к WD Blue SN500 как к NVMe SSD начального уровня, то он всецело оправдывает возложенные на него надежды. Несмотря на то, что в нём — по сравнению с флагманским Black SN750 — разработчики уполовинили пропускную способность внешнего интерфейса и убрали DRAM-буфер, получившемуся накопителю всё равно удаётся выдавать производительность, сравнимую с быстродействием ADATA XPG SX6000 Pro или Transcend MTE110S. А это значит, что рыночные перспективы у WD Blue SN500 весьма неплохи. Благодаря доступной цене он вполне может стать одним из самых популярных твердотельных накопителей для сборок среднего уровня. Ведь он предлагает очень заманчивую перспективу: за цену почти как у SATA SSD получить производительность дисковой подсистемы на ступеньку выше.

На фоне прочих безбуферных NVMe-накопителей с технологией HMB, которые мы хвалили раньше (например, на базе контроллера SM2263XT), WD Blue SN500 смотрится интереснее как минимум за счёт своего благородного происхождения. И это не пустой звук, а преимущество, выливающееся во вполне конкретные плюсы. В частности, в основе WD Blue SN500 лежит удачная 64-слойная TLC 3D NAND понятного происхождения со стабильным качеством, гарантия на накопитель включает в себя вполне достаточный разрешённый объём записи, а кроме того, для него есть удобное и функциональное программное обеспечение.

Иными словами, если Western Digital удастся довести цену своего Blue SN500 до уровня других дешёвых NVMe SSD, то мы без всяких сомнений будем рекомендовать его как оптимальное решение в своём классе. Но с этим, к сожалению, пока наблюдаются определённые проблемы. В отечественных магазинах нетрудно найти ощутимо более доступные, чем WD Blue SN500, предложения почти с таким же набором потребительских качеств, например Crucial P1 или же уже упоминавшиеся ADATA XPG SX6000 Pro и Transcend MTE110S.

Однако есть надежда, что в ближайшем будущем WD Blue SN500 всё же доберёт баллов в копилку. Себестоимость производства WD Blue SN500 не может быть высокой, так как в его дизайне сделаны радикальные шаги в сторону удешевления, и к тому же в нём нет компонентов, которые Western Digital нужно было бы закупать на стороне. Поэтому для управления ценой у производителя наверняка имеется немало пространства. И более того, на североамериканском рынке WD Blue SN500 – один из самых доступных SSD с интерфейсом NVMe. Будем надеяться, что подобное снижение цены докатится и до нас.

 
 
⇣ Содержание
Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме
⇣ 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 🔥