Тестирование SSD WD Black SN750 SE 500 ГБ на новой бюджетной платформе Phison с поддержкой PCIe Gen4

Методика тестирования накопителей образца 2021 года

В WD пробовали выпускать SSD под своей торговой маркой неоднократно, но по-настоящему на рынок флэш-памяти компания вышла после приобретения SanDisk — получив и полупроводниковое производство, и все наработки по контроллерам (и не только для SSD), и множество патентов. Однако на розничном рынке это стало заметно не сразу: процесс слияния потребовал времени, в течение которого продолжали использоваться все те же торговые марки. Но, не дожидаясь его окончания, появились и первые SSD линеек WD Green и WD Blue. Естественно, SATA — и, естественно, просто переименованные продукты SanDisk. А вот марку Black компания зарезервировала для NVMe-накопителей.

Первый WD Black появился в конце 2017 года и... скажем так: многих удивил. На тот момент в подобных устройствах производители часто использовали контроллер Marvell 88SS1093 в основном в паре с MLC-памятью, хотя некоторые экспериментировали и с TLC. В WD Black же применялась именно последняя, что, вкупе с невысокой емкостью (до 512 ГБ), обеспечивало и более низкую производительность, чем было принято ожидать от топовых накопителей того времени. В итоге получился флагман модельного ряда WD — но не флагман по рынку в целом. С другой стороны, и цены у первых Black были невысокими по тогдашним меркам, так что (в паре с Intel SSD 600p) этот накопитель не просто явился предвестником бюджетного NVMe-направления, но и стал достаточно популярным устройством.

Но не иметь в ассортименте по-настоящему скоростной SSD для одного из ведущих игроков рынка было странновато. Странность была исправлена годом позже — когда появился новый WD Black (позднее названный Black 2018), основанный уже на собственном контроллере SanDisk 20-82-007011 и 64-слойной 3D TLC NAND BiCS3 тоже собственного производства. Вот эта конфигурация оказалась уже очень удачной — и одной из лучших на рынке. Настолько удачной, что годом позднее компания не стала ее менять и в формально новом Black SN750. В ОЕМ-линейке позднее появилось обновление на 96-слойной памяти BiCS4 (называется SN730 — в то время, как оригинальную модель можно было встретить под маркой SN720), а в розничной — ограничились прошивкой и появлением версий с радиатором в комплекте. Но в целом ничего менять особо и не требовалось — SN750 все равно оставался одним из самых быстрых SSD 2019 года, да и в 2020-м смотрелся нормально. Настолько нормально, что компания спокойно выпускала его до перехода на PCIe Gen4, т. е. до появления Black SN850 на новом контроллере SanDisk 20-82-10035. На данный момент встречаются уже и более мощные SSD, что и немудрено, поскольку год на этом рынке — срок большой. Поэтому можно ожидать в скором времени обновления этой модели — тем более, что в целом компания мигрирует с памяти BiCS4 на 112-слойную BiCS5, а последняя и побыстрее, и по себестоимости выгоднее. Но вот старичок SN750 оставался актуальным и в уходящем году — в конце концов Gen4 есть не у всех, так что платить за его поддержку вроде и не за чем. На деле SN850 и на старом интерфейсе быстрее, чем SN750 — но это уже больше для перфекционистов: на практике все модели подобного уровня имеют даже избыточную с точки зрения задач среднестатистического пользователя производительность, так что выбирать разумно то, что при этом стоит подешевле.

И главным недостатком SN750 было то, что это... в общем-то, остатки. В немалых количествах — все-таки компания произвела много таких накопителей. А тот же SN730 делала и в уходящем году — так что ничего не мешает при необходимости пустить и часть моделей в розницу — в отличие от недавнего «апгрейда» Blue SN550, тут никто никаких проблем не получит. Но понятно, что все это временно. И слишком затягивать это «время» WD не с руки: себестоимость SN750 и SN850 близка, но в розницу первый должен продаваться заметно дешевле (Иначе — и не за чем), так что одно дело распродать запасы, а другое — продолжать выпуск.

И вдруг внезапно летом был анонсирован новый SSD WD — но с очень знакомым названием: стало известно, что вскоре на прилавках начнет появляться Black SN750 SE. Всего две буковки — которые обычно намекают на какие-то мелкие улучшения или оптимизации. В данном же случае изначально были сомнения в оправданности подобного названия. Понятно, что компания хотела, чтобы этот SSD воспринимался именно как родственник SN750. Хотя даже озвученной сразу информации было достаточно, чтобы понять — SN750 SE не только с SN750, но и со всеми предшественниками семейства Black общего имеет... Чуть меньше, чем ничего.

WD Black SN750 SE 500 ГБ

Или кое-что — в частности, как и все Black, это NVMe-накопитель. Более того — как и SN850, он поддерживает PCIe Gen4. Даже странно, что компания избежала соблазна назвать его SN850 Lite. С другой стороны, оба хуже. Поскольку вообще все остальные WD Black строились на мощных восьмиканальных контроллерах с DRAM-буфером (даже самому первому мешала именно память, а никак не контроллер) — а в SN750 SE безбуферный четырехканальный. Такие WD использует в линейках Green и Blue, где они более чем к месту, но в топовой линейке... выглядит странно. Тем более, конкретный Phison E19T.

Именно так — это первый за долгое время SSD WD на сторонней платформе. Хотя компания давно уже умеет делать отличные контроллеры, ее новые четырехканальные решения с легкостью «упираются» в PCIe Gen3, а поддержка Gen4 освоена еще в прошлом году, так что скрестить одно с другим не так уж и сложно, но был выбран совсем другой подход. Возможно, потому, что разработка нового бюджетного решения заняла бы время, поскольку все силы разработчиков были брошены на линейку SanDisk 20-82-10048 (применяются в Blue SN570 и обновленных Green SN350), а выпустить недорогой SSD с новым интерфейсом было нужно быстро из-за появления новых консолей. В Xbox Series X и S накопители как раз на Phison E19T — и тут было бы интересно разобраться, с какой памятью (поскольку, может быть, что они не просто родственники Black SN750 SE, а вообще с одного конвейера). А в PlayStation 5 можно добавить дополнительный SSD, но, вопреки изначальным прогнозам, не любой NVMe M.2 — а исключительно с поддержкой PCIe Gen4. За такое решение Sony многие критикуют, хотя, как нам кажется, оно логически обосновано — без подобного ограничения нашлись бы любители устанавливать в консоль самые дешевые модели SSD, а потом жаловаться, что что-то не так работает. Хотя и рынок Gen4 перестает быть таким уж однозначным, поскольку появляется все большее количество недорогих контроллеров, поддерживающих его лишь номинально, и использоваться в накопителях они будут часто с медленной QLC-памятью, но в основном это дело будущего. «Медленных» же NVMe SSD с PCIe Gen3 выпущено уже много — и ряды их постоянно пополняются. Phison E19T в паре с TLC точно будет хватать консольным играм нового поколения (вспоминаем Xbox) во-первых. Во-вторых, в итоге оба актуальных WD Black подходят не только для компьютеров, но и для PlayStation 5. Причем добиться этого компании удалось малой кровью — а в будущем, возможно, вместо SN750 SE появится SSD на собственной платформе. Придумывать же оригинальное название для потенциально короткоживущей линейки не слишком нужно. А вот воспользоваться созвучием с популярным SN750 — полезно для стимуляции продаж.

Но, повторимся, SN750 SE — это отдельная линейка со своими плюсами и минусами, не имеющая внутреннее ничего общего ни с SN750, ни с SN850. И сколько бы она ни прожила на рынке, а посмотреть, как работает, нужно. Тем более, что это самое «горячее» на сегодня направление: недорогой SSD PCIe Gen4. Это накладывает свои ограничения и на модельный ряд — в нем есть устройства от 250 ГБ до 1 ТБ: большие объемы лучше «набирать» на менее бюджетных платформах. Мы это еще более усугубили, взяв среднюю модель в линейке. Заранее подготовившись, естественно, к тому, что в таком виде даже немногие потенциальные возможности контроллера не будут полностью раскрыты — но основные продажи на «такой вид» и будут приходиться, так что все честно.

Начнем с полной прописи всего объема как обычно. Видно, что при записи никакой Gen4 не нужен даже в пределах SLC-кэша: всего-то пара гигабайт в секунду. Аналогичное мы уже видели и в паре Phison E13T+TLC, близкое — даже с QLC емкостью от терабайта. Правда, сходство с последними за пределами буфера кончается, но первые и там в режиме прямой записи на 500 МБ/с способны — еще одно почти полное совпадение. Так что в этом плане E19T практически ничем не отличается от E13T. Мог бы — за счет поддержки более быстрого интерфейса с памятью. В этом плане как раз большие надежды были конкретно на WD — раз уж это Black. Не оправдались. А прочие модели на этом контроллере как правило дешевле — так что там тем более рекордов ожидать сложно.

Вот так выглядит второй проход полной прописи. Как видим, на «замусоренном» устройстве просто не работает SLC-кэширование — сразу же режим прямой записи. Что ж, SSD не так уж высоко летает — но, хотя бы, низко не падает.

Переставляем SN750 SE в другой слот — с поддержкой только лишь Gen3. Как и ожидалось, график вообще не изменился. Точно такие же рисуют и другие накопители на этом контроллере. Включая и первую ступеньку — если большинство контроллеров Phison сначала переходят в режим прямой записи, а в конце уже (если припрет) делают сброс кэша, то Е19Т сначала «распихивает» данные из него, а потом уже начинает писать прямо в TLC-массив. С точки зрения житейской логики первый подход кажется более правильным (всегда есть шансы, что процесс записи прекратится ранее конца), но именно в новых контроллерах его поменяли — значит на то были причины.

А далее нужно переходить к более сложным сценариям. Упомянув лишь то, что условия гарантии здесь стандартные — а не выдающиеся, как у Green SN350 например. Впрочем, понятно почему — от последнего нужно некоторых покупателей отпугивать специально, дабы не слишком увлекались экономией, а покупали хотя бы Blue, а здесь такая задача не стояла. Поэтому пять лет с ограничением полного объема записи 200/300/600 ТБ для 250/500/1000 ГБ соответственно. Традиционно для Black и Blue — причем давно уже не меняется.

Тестирование

Методика тестирования

Методика подробно описана в отдельной статье, в которой можно более подробно познакомиться с используемым программным и аппаратным обеспечением. Здесь же вкратце отметим, что мы используем тестовый стенд на базе процессора Intel Core i9-11900K и системной платы Asus ROG Maximus XIII Hero на чипсете Intel Z590, что дает нам два способа подключения SSD — к «процессорным» линиям PCIe 4.0 и «чипсетным» PCIe 3.0. Мы считаем, что актуальны оба режима. Первый — поскольку именно он является штатным и позволяет получить максимальную производительность. А второй потому, что высокоскоростные SSD под PCIe 3.0 постепенно будут исчезать с рынка (что уже и начинают делать). Во всяком случае, новых интересных разработок такого уровня уже точно не будет — появляться будут только середнячки или и вовсе бюджетные накопители. Поэтому у покупающих быстрый SSD под старую платформу выбора не останется — либо новое устройство в режиме совместимости, либо что-нибудь заведомо ограниченное по производительности. А этих самых старых платформ в эксплуатации очень много, причем начиная со Skylake (LGA1151 «первой версии» 2015 года в настольных системах) и заканчивая прошлогодними Comet Lake (LGA1200 и соответствующие ноутбуки) у Intel в этом плане ничего не менялось — чипсетное подключение, практически одинаковые чипсеты, практически один и тот же контроллер PCIe 3.0.

Таким образом, тестирование в двух указанных выше режимах позволяет получит информацию, релевантную для примерно 90%+ систем, в которые вообще есть смысл устанавливать NVMe-накопитель. За исключением AMD Ryzen — но в первом приближении там все эквивалентно одному из этих случаев. Где-то чуть лучше или чуть хуже — но без принципиальных отличий.

Образцы для сравнения

Мы давно не тестировали накопители низкой емкости — так что совсем уж корректно сравнить производительность WD Black SN750 SE практически не с кем. Да и не обязательно — на практике часто выбирают между быстрым маленьким и медленным, но побольше. Вот примерно так же мы и поступим, взяв в качестве ориентиров WD Blue SN550 и MSI Spatium M370 по терабайту каждый. Первый — собственный продукт WD, но позиционируемый ниже. Второй — тоже на бюджетной платформе Phison, но более старой. Во и посмотрим — насколько правдиво позиционирование и какой прогресс у Phison, соответственно. И пользу PCIe Gen4 для главного героя тоже оценим непосредственно.

Предельные скоростные характеристики

Низкоуровневые бенчмарки в целом и CrystalDiskMark 8.0.1 в частности давно уже пали жертвой в неравной борьбе с SLC-кэшированием — так что ничего, кроме самого кэша, протестировать и не могут. Однако и публикуемая производителями информация о быстродействии устройств тоже ограничена его пределами, так что проверить их всегда полезно. Тем более, что вся работа над кэшированием как раз и ведется для того, чтобы и в реальной жизни как можно чаще «попадать в кэш». И демонстрировать высокие скорости, несмотря на снижение стоимости памяти.

Начнем с линейных скоростей. Хотя некоторые пользователи и считают их совсем не важными, на практике это не совсем так. Да и, вообще говоря, это основная причина увеличения скорости интерфейсов — прочие сценарии практически никогда не упираются и в PCIe 3.0, а многим более чем достаточно пропускной способности SATA600 (одна из причин наличия вау-эффекта при смене жесткого диска на SSD — и отсутствия таковых при дальнейшей модернизации).

Современные четырехканальные контроллеры научились хотя бы в синтетике выжимать все возможное из PCIe Gen3 — но и то не всегда. Но при чтении данных — могут. А старые — не могли.

Что же касается такого любимого многими (пусть и относительно бесполезного) спорта, как мелкоблочка, то тут улучшений контроллера не хватает даже на компенсацию уменьшения емкости. Во всех испытуемых кристаллы памяти по 512 Гбит — так что для получения самого эффективного четырехкратного чередования нужен как раз терабайт. Максимальный в линейках.

С записью все несколько проще — благодаря тому, что за пределы SLC-кэша мы в этом тесте не выходим, а он-то работать «умеет» быстро. Да и конкретные детали реализации обычно неплохо маскирует. Но главное видно — хорошо — никакого радикального преимущества Phison E19T не наблюдается. И даже «старый» собственный контроллер WD в целом был не хуже.

Вопреки расхожему заблуждению, на скорость работы реального ПО подобные операции оказывают куда большее значение: «длинным» очередям, как уже сказано, взяться на практике неоткуда — зато блоки, отличные от 4К байт, встречаются очень часто. Количество операций в секунду на «больших» блоках немного снижается, но сами они больше — так что результирующая скорость в мегабайтах в секунду оказывается более высокой. Поэтому по возможности все и стараются работать именно так. Однако если отвлечься от глобального... Иногда получается смешно: когда более быстрый интерфейс, например, лишь снижает производительность.

Благодаря динамической трансляции адресов разница между последовательной и произвольной записью может и полностью стереться. Происходит это только при достаточно большом размере блока — но возможно на практике. А в этих случаях, естественно, очень важен контроллер — и поддержка им быстрого интерфейса тоже. Однако несложно заметить, что Е19Т с одной стороны мощнее, чем Е13Т — а с другой это еще не делает востребованным PCIe Gen4.

Смешанный режим тоже важен — ведь в реальности (а не в тестовых утилитах) редко бывает такое, что долгое время данные приходится только писать или только читать. Особенно в многозадачном окружении — и с учетом богатой внутренней жизни современных операционных систем. Но хорошо видно, что новая бюджетная платформа Phison (это не эксклюзив SN750 SE) побыстрее старых — однако это лишь количественные, а не качественные изменения.

Работа с большими файлами

Но, как бы хороши не были показатели в низкоуровневых утилитах, достигнуть таких скоростей на практике удается далеко не всегда. Хотя бы потому, что это всегда более сложная работа — тот же CrystalDiskMark работает с небольшими (относительно) порциями информации, причем внутри одного файла. Во-первых, таковой в современных условиях практически всегда и гарантировано располагается в SLC-кэше все время тестирования, во-вторых, не нужно отвлекаться на служебные операции файловой системы — реальная запись одного файла это еще и модификация MFT, и журналы (основные используемые в работе файловые системы журналируемые — и не только NTFS), так что писать приходится не в одно место последовательно, а в разные (и частично — мелким блоком). В общем, большую практическую точность дает Intel NAS Performance Toolkit. При помощи которого можно протестировать не только кэш. И не только на пустом устройстве, где он имеет максимальные размеры — а и более приближенный к реальности случай, когда свободного места почти нет. Что мы всегда и делаем.

Работа в один поток — самый частый (146% случаев), но и самый сложный сценарий. По сути, для подавляющего большинства SSD на старых четырехканальных контроллерах тут и PCIe 3.0 x2 не ограничение. Новые же могут больше — но все равно остаются в рамках возможного для 3.0. Впрочем, главное — что вообще больше.

В многопоточном режиме скорость чтения, естественно, выше. А проблемы — те же. Но новые разработки заметно быстрее старых хотя бы — что особенно заметно при работе непосредственно с основным массивом флэш-памяти, а не SLC-кэшом.

SSD WD пользуются заслуженной популярностью из-за стабильности скоростных характеристик на операциях записи. Но SN750 SE — не совсем WD (или даже совсем не), так что ведет себя совсем по-другому. И, несмотря на поддержку PCIe Gen4, способен иногда отставать от куда более старых бюджетных моделей — особенно при невысокой емкости. Т. е. концепция маленький быстрый не работает: придется выбирать одно из двух. Хотя виновато здесь в первую очередь все-таки изменение политики кэширования. На заполненном SSD места не хватает, но до конца мы накопитель все равно не заполняем. В итоге Е13Т часть данных запишет в SLC-кэш и часть — напрямую, а Е19Т (как было показано выше) торопится перенести их из буфера в основную память. Вот результирующая скорость и оказывается более низкой.

В многопоточном режиме отличаются только абсолютные результаты, да и то незначительно — но тенденции те же.

Несложно заметить, что основные улучшения в Phison E19T сравнительно с Е13Т относятся к работе SLC-кэширования. В этом нет ничего плохого — кэш для того и делается, чтобы в него «попадать», а не промахиваться. Но вот гарантированные результаты в разы ниже пиковых — что необходимо учитывать.

Глобально твердотельные накопители хороши тем, что для них произвольный и последовательный доступ к данным принципиально не различаются. В зависимости от конкретных условий, первый может оказаться даже более быстрым. А в остальном — ничего нового. Заслуживает внимания лишь то, что в этом сценарии Е19Т в пару раз быстрее Е13Т, т. е. нельзя сказать, что старый контроллер просто загримировали новой косметикой — внутренних изменений много. Но, в основном, количественных, а не качественных.

Комплексное быстродействие

На данный момент лучшим комплексным бенчмарком для накопителей является PCMark 10 Storage, с кратким описанием которого можно познакомиться в нашем обзоре. Там же мы отметили, что не все три теста, включенных в набор, одинаково полезны — лучше всего оперировать «полным» Full System Drive, как раз включающим в себя практически все массовые сценарии: от загрузки операционной системы до банального копирования данных (внутреннего и «внешнего»). Остальные два — лишь его подмножества, причем, на наш взгляд, не слишком «интересные». А вот этот — полезен в том числе и точным измерением не только реальной пропускной способности при решении практических задач, но и возникающих при этом задержек. Усреднение этих метрик по сценариям с последующим приведением к единому числу, конечно, немного синтетично, но именно что немного: более приближенных к реальности оценок «в целом», а не только в частных случаях, все равно на данный момент нет. Поэтому есть смысл ознакомиться с этой.

На первый взгляд кажется, что внедрение поддержки PCIe Gen4 полезно и в этом классе — скорость-то увеличивается. Если не вспоминать, что слоты различаются не только поддерживаемыми режимами, но «расстоянием» до процессора и контроллера памяти. И недаром мы в свое время опробовали использование «процессорного» слота и для пары SSD с поддержкой только Gen3 — полученный на SN550 результат сегодня пригодился. А он очень показательный — «блюшка» (которая Gen4 не поддерживает) ускоряется от такой рокировки намного сильнее, чем SN750 SE, хотя подсознательно ожидался совсем другой результат.

Но если отвлечься от того, что это WD Black, и взглянуть на вопрос ширше, то нельзя не похвалить Phison за ударный труд — сравнительно с Е13Т, Е19Т — большой шаг вперед. Пока хватает SLC-кэш, конечно — но это тоже небесполезный результат.

Итого

Как мы и предупреждали в самом начале, главной проблемой WD Black SN750 SE является то, что он не только не Black SN750, но и вовсе не WD Black. С другой стороны, если рассматривать его как «не WD» вообще (а такие продукты есть и в ассортименте других производителей — например, SmartBuy Stream E19T в рознице появился как бы не раньше), то новая бюджетная платформа Phison по-своему интересна. Она, как правило, быстрее старых, да и модный интерфейс PCIe Gen4 наконец-то стал не только модным, но иногда и полезным. Даже топовые SSD, рассчитанные на PCIe Gen3, не будут работать в PlayStation 5, а вот против такого бюджетного продукта новая консоль Sony возражений не имеет. Да, это ограничение во многом и искусственное, но оно объективно существует и его необходимо принимать во внимание.

Словом, SSD на этом контроллере наверняка займут достойное место в сегменте «безбуферных» накопителей и смогут претендовать на массовый спрос, если производители не начудят с ценами. Но от продукта с названием WD Black SN750 SE мы, разумеется, ожидали намного большего. К сожалению, ожидания не оправдались. На фоне оригинального SN750 (до сих пор встречающегося в продаже — причем обычно дешевле) новинка попросту не смотрится как шаг вперед.