Тестирование SSD среднего класса WD Blue SN570 1 ТБ, не слишком отличающегося от предшественников

Методика тестирования накопителей образца 2021 года

В табели о рангах SSD от WD все линейки племенного союза Blue всегда занимали среднее положение: между бюджетными Green и топовыми Black. По сути, как раз наиболее всем интересный мейнстрим — поскольку бюджетные продукты популярны, но при их выборе всегда приходится идти на серьезные компромиссы, а цена топовых не слишком оправдана объективно.

Тем более, что первые WD Black, появившиеся около пяти лет назад, вообще выглядели не слишком убедительно. Да, конечно, на тот момент любые NVMe-накопители относились к топовым продуктам, но на этом вся статусность и заканчивалась. Устройство имело ограниченную (даже по тем временам) емкость, да и работало не быстро. Справедливости ради, и цена вполне соответствовала прочим характеристикам, так что на пару с Intel SSD 600p первые Black можно считать родоначальниками направления «бюджетного NVMe», но не более того.

А вот первые Blue (появившиеся несколькими месяцами ранее) в своем классе выглядели отлично. В следующем году стали еще лучше, поскольку вместе с переходом на 3D-память в этом семействе срок гарантии был увеличен с трех, до пяти лет. Но, естественно, и в 2017, и в 2018 году WD Blue использовали исключительно SATA-интерфейс. На тот момент такие SSD вовсю использовались даже в новых компьютерах — ибо даже самые дешевые NVMe-накопители стоили слишком дорого, чтобы претендовать на массовость.

SATA-направление живо и сейчас, только сейчас продажи SSD с этим интерфейсом поддерживаются на плаву необходимостью модернизации старых компьютеров в основном, а во многие новые они уже просто не могут быть установлены. Но это уже и не нужно — на самом деле цены устройств этих классов давно уже пересекаются, т. е. за одинаковые деньги можно приобрести хоть SATA, хоть NVMe одинаковой емкости и одного уровня. За исключением топовых линеек — тут давно уже ловить нечего не только SATA, но и PCIe Gen3 (именно этот физический интерфейс долгое время был единственным используемым совместно с протоколом NVMe). В скором времени, возможно, и PCIe Gen4 начнет устаревать морально — во всяком случае, с точки зрения настоящих энтузиастов, которые и покупают топовые устройства. А вот бюджетка и середнячки есть всякие.

И к тому, чтобы все стало именно так, WD тоже в немалой степени руку приложила. Например, выпустив в 2019 году первые «синие» NVMe-накопители семейства SN500 и их «бесцветных» собратьев линейки SN520. Изначально конструктивно недорогие — благодаря использованию собственного четырехканального безбуферного контроллера. Но, несмотря на это, а также на связь с системой лишь двумя линиями PCIe Gen3 (куда чаще и тогда, и позднее применялось четыре) по производительности эти устройства не уступали первым Black, гарантированно обходя любые SATA-накопители. Цены же двух версий Blue были установлены одинаковыми. Соответственно, SATA-модификация могла пригодиться в таких условиях только для модернизации старых систем, либо когда требовалась высокая емкость — терабайт и более. Дело в том, что WD Blue SN500 были ориентированы на наиболее массовый спрос — в 2019 году это были как раз 250 и 500 ГБ.

К 2020 году цены флэш-памяти снизились, так что и запросы покупателей подросли соответствующим образом. На это компания отреагировала выпуском WD Blue SN550 — на обновленном более быстром контроллере, куда вернулась и поддержка PCIe Gen3 x4. Но главным было не это, а замена памяти: вместо 64-слойной BiCS3 TLC NAND с кристаллами по 256 Гбит в новом семействе использовалась 96-слойная BiCS4 с кристаллами по 512 Гбит. Разумеется, она была более эффективна по цене, да и терабайтный SSD получилось выпустить малой кровью, но не обошлось и без недостатков — при равной емкости устоявшаяся скорость записи у SN550 оказывалась более низкой, чем у SN500. С другой стороны, на тот момент этому никто не придал значения — новая терабайтная модификация была не медленнее, чем SN500 на 500 ГБ, а именно она многих и интересовала. Что же касается «половинок» и, тем более, «четвертинок» то их покупателей к тому моменту беспокоила исключительно цена, а она при таком подходе и получалась минимальной.

Однако подход аукнулся парой лет позднее — когда в компании решили выпустить SN550 на 2 ТБ. Казалось бы, ничего сложного — просто добавить памяти. Но вспоминаем, что все NVMe-модели WD, кроме топовых Black (уже только топовых — в этом семействе появились и недорогие SSD, но конструктивно они больше похожи на Green и Blue), по дизайну несколько отличаются от большинства представленных на рынке накопителей: всю флэш-память компания «упаковывает» в одну микросхему. Существующие технологии так позволяют поступать с 16 кристаллами памяти (или меньшим их количеством), откуда и ограничения емкости: в SN500 было 16 кристаллов по 256 Гбит, т. е. максимум 500 ГБ, а в SN550 терабайта достигли переходом на кристаллы по 512 Гбит. Как получить 2 ТБ, не меняя подход принципиально? Только внедрением терабитных кристаллов. Таковые еще и цены снизить позволяют, что не менее актуально. А вот скорость при прочих равных падает.

Если бы компания выпустила новую модель, обошлось бы наверняка без претензий. Однако обновленные SSD сохранили все то же название SN550 — и скандал в итоге не мог не произойти. Покупатели тех самых «максимальных» 2 ТБ получили, что хотели, пусть и не отказались бы от увеличения скорости. А вот для всех остальных такие мероприятия можно оценивать лишь как однозначное ухудшение скоростных характеристик. Поэтому в конце прошлого года мы и писали, что «покупателям новая версия не нужна и не будет нужна до тех пор, пока в продаже есть старая». Именно «старая» нам тогда повторно и досталась. Были планы позднее посмотреть и на «новую», но мы от них отказались — компания выпустила SN570: по конфигурации памяти сходный с SN550 второй модификации, но на обновленном контроллере. Впрочем, мы не удивимся, если «обновление» потребовалось уже для работы с терабитными кристаллами памяти — на деле же маркировка у контроллеров всех SN550 и SN570 одинаковая. Но последние модификации точно умеют работать со 112-слойной памятью BiCS5 (а она дешевле, чем 96-слойная BiCS4), да и производительность в ряде сценариев подтянули.

В общем, на данный момент WD Blue SN570 постепенно становится самым массовым предложением компании в «синей» линейке. Которая сама по себе является как раз одной из самых массовых — особенно если учитывать продажи аналогичных ОЕМ-решений. На деле по количеству отгрузок на первом месте вообще «зеленые» (Green), но это объяснимо тем, что они дешевле — как и во всех остальных сегментах рынка цена имеет очень высокое значение. При этом в Green в жертву цене принесено очень многое — например, условия гарантии драконовские. Green SN350 на QLC-памяти (емкостью 1 и 2 ТБ) оказались очень быстрыми накопителями — но вот полный объем записи в 100 ТБ на три года многих просто пугает. У Blue такой проблемы нет — на терабайтники (и SN550, и SN570) можно каждый год из пяти записывать больше данных, чем на Green SN350 за все три года, но не остаться при этом без гарантии. У Black, разумеется, этой проблемы тоже нет, да они как правило и быстрее Blue — но и стоят дороже. Поэтому именно Blue как раз является разумным компромиссом при осмысленном выборе. В ассортименте WD как минимум. Но и в целом по рынку — тоже. Именно поэтому каждое обновление в этом семействе столь важно. И знать, как новые модели работают, нужно обязательно.

WD Blue SN570 1 ТБ

Для знакомства мы решили взять модель такой емкости. Заранее будучи готовыми к ограничениям скорости — как уже было сказано, в этом семействе, равно как и в «последних» SN550 или бюджетных Green SN350 максимальную производительность будут иметь модификации, емкостью 2 ТБ. Но 2 ТБ даже по нынешним временам товар специфический и достаточно редкий. Массовым покупателем все еще не слишком востребованный — из-за цены. Абсолютной. А вот 500 ГБ и менее не интересны из-за относительного уровня цен. Который как раз у терабайтников обычно лучший. Плюс столько очень часто достаточно на практике. А когда недостаточно, нередко появляются и специфические требования к производительности — так что приходится покупать топовое устройство. Поэтому мы и предпочли практически значимые результаты теоретически красивым. Только и всего.

Внешне же тут оценивать нечего — как уже было сказано выше, внешность массовых NVMe SSD WD сильно отличается от большинства накопителей на рынке, но вот друг от друга они практически никак не отличаются. Основных чипа два — в одном вся флэш-память, в другом контроллер. У SN500 они располагались рядом, так что «ненужный» текстолит в принципе можно было даже просто отпилить для «впихивания» SSD в слоты, более короткие, чем массовый M.2 2280, но, начиная с SN550, такая возможность отпала. Микросхемы на одной стороне платы, но в разных ее концах. SN350, SN770 и даже «не совсем свой» SN750 SE выглядят так же. А вот топовые модели похожи на SSD остальных производителей.

Касательно внутреннего устройства WD раскрывает не слишком много информации. Маркировка контроллера, как уже было сказано, идентична SN550 начиная с самых первых — хотя внутри это уже другие устройства. Точнее, это нам так повезло, что контроллеры на обоих протестированных терабайтных SN550 и теперь на аналогичном SN570 имеют идентичную маркировку — на деле и в первом семействе встречались разные наборы цифр. Но и во втором — те же. А вот работают они, повторимся, при одинаковой маркировке по-разному и при разной (в пределах одной линейки) — одинаково. Т. е. фактически у SSD WD надписи на микросхемах контроллеров какой-то смысл иметь обязаны — но вот пытаться делать из них какие-то выводы не стоит. Про флэш же доподлинно известно, что это 112-слойная 3D TLC NAND BiCS5. Размер кристаллов нигде уже официально не декларируется, но косвенные данные указывают на 1 Тбит — переход на каковой в свое время вызвал проблемы у SN550. Точнее, скорее, проблемы появились из-за попытки продавать разные устройства под одним названием — иначе бы скандала и не было. Но это уже история.

В общем и целом, повторимся, SN570 и внешне, и по основным потребительским характеристикам выглядит очень похоже на SN550. Подросла заявленная скорость чтения, которую компания указывает прямо на упаковке — но это следствие обновления контроллера. Условия гарантии тоже идентичные — пять лет с ограничением полного объема записи в 150 ТБ на каждые 250 ГБ емкости, т. е. для терабайтника привычные в этом сегменте 600 ТБ. Так что новые модели постепенно просто заменяют старые. Хотя в продаже сейчас есть и те, и другие, но SN570 нередко стоит дешевле. Обычное дело — запасы старых устройств дольше всего сохраняются самых жадных продавцов :) А со временем останется только он. И, скорее всего, надолго.

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, но первое нам сегодня не пригодится.

Образцы для сравнения

Чтобы никому не было обидно, тестирование мы сегодня проведем «монобрендовое». Действительно — в первую очередь нам нужны результаты сравнения Blue SN550 и SN570, причем желательно взять как раз «оригинальную» модификацию первого, а не модернизированную. Для оценки сверху подойдет недавно протестированный WD PC SN730 — ОЕМ-аналог топового Black SN750. Который, кстати, немного старше не только SSN550, но и SN500 — правда за время существования тоже успел сменить память. А для оценки снизу нужен WD Green SN350 — и такой мы тоже тестировали. Правда, в отличие от прочих, на 2 ТБ. Но ему это вряд ли поможет — QLC-память имеет свои особенности с точки зрения быстродействия (понятно — какие). И, в принципе, такого набора достаточно для того, чтобы сделать выводы. Можно ли его расширить? Разумеется. Вот только делать это можно почти бесконечно — самый массовый сегмент как-никак, так что и потенциальных конкурентов может быть много. Так что не совсем понятно — где останавливаться. А в рамках продукции одного производителя — понятно.

Заполнение данными

Начнем с главного героя. Традиционный для многих SSD WD небольшой SLC-кэш, в который пишем со скоростью почти 3 ГБ/с, а вот за его пределами — примерно в пять раз медленнее. С одной стороны, для задачи обогнать любые SATA-накопители этого хватает.

С другой же стороны первоначальные SN550 той же емкости в кэш писали в полтора раза медленнее, зато вне его — в те же полтора раза быстрее. Поэтому на запись полного терабайта уходило меньше 20 минут, а теперь почти пол-часа. Справедливости ради, «обновленный» SN550 тратил на эту операцию уже более получаса — что и вызвало претензии покупателей. SN570 как видим снять их тоже не может. Вот сказывается ли это в других сценариях — ими и проверим. А пока отметим, что для использования во внешнем исполнении SN570, равно как и «обновленный» SN550 подходят плохо. Во всяком случае, до терабайта включительно. Бывает и хуже, причем часто — почему оригинальный SN550 и был столь ценен.

А сейчас для такого применения остается разве что SN730/SN750. Тут-то все прекрасно — и в пределах SLC-кэш не хуже, чем у SN570, а за пределами «старички» на восьмиканальных контроллерах по-прежнему не оставляют шансов SSD этого класса. Поскольку могут полностью утилизировать не только режим USB Gen2, но и на модные Gen2×2 замахнуться позволяют.

Ну и мальчик для битья в задачах такого рода — SN350. Здесь SLC-кэш динамический — на все свободные ячейки. Без этого на QLC выжить сложно — поскольку собственные возможности этой памяти хорошо видны по правой части графика. В лучшую сторону отличается только Intel/Solidigm, но о сравнении даже с SN570 и в их случае речь все еще не идет.

В общем, компромисс. Не худший — но видали мы в недорогих продуктах WD и получше. С другой стороны, такая схема работы проста и не приводит к «ненужному» усилению записи — когда (как у некоторых принято) данные записываются по два раза: сначала в кэш, а потом в основной массив.

Да и от состояния последнего, работы TRIM, наличия пауз в работе для чистки кэш и т. п. SN570 (равно как и SN550 или SN570) зависеть не будет. Это можно утверждать по результатам второго прогона AIDA64 — когда SSD заполнен мусором, который приходится сначала расчищать, а потом уже записывать данные. Положительный результат. Но, повторимся, было и лучше. Правда немного подороже, но в том же классе — просто цены флэш-памяти с тех пор немного снизились. Но не сами по себе, а в результате подобных же мероприятий, проводимых вовсе не из вредности производителей.

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.

Старые четырехканальные контроллеры медленнее новых. Последние же не медленнее старых восьмиканальных. Эту тенденцию мы отмечаем не в первый раз — интерфейс между самой памятью и контроллером производители не зря начали ускорять: без этого и освоение быстрых внешних интерфейсов смысла уже не имеет, и удешевить контроллеры не получится. А конкретная память уже не слишком важна — основная нагрузка в любом случае на SLC-кэш ложится (о чем мы выше предупреждали).

Всенародно любимая синтетическая дисциплина, сегодня, тем не менее, интересная. Поскольку несложно заметить корреляцию производительности с емкостью кристаллов — от чего и SLC-кэширование не спасает. Вот разницу между TLC и QLC оно, естественно, нивелирует, но и те, и другие терабитные кристаллы стабильно медленнее меньших.

Запись же благодаря динамической трансляции адресов хорошо линеаризуется, почему и является более ровным процессом. При тяжелых нагрузках, впрочем, вперед выходят «старички», но им и положено — хотя бы из-за наличия DRAM. А в остальном... Все очень быстрые, почему такие состязания давно уже превратились просто в своеобразный спорт.

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. Остается только одна проблема — практические потребности прикладного ПО давно уже отстают от возможностей не только топовых накопителей, но и устройств среднего класса. Да и бюджетного-то SSD, вообще говоря, как правило хватает. Переход от единиц к десяткам и сотням мегабайт в секунду, произошедший при отказе от механики, был очень заметен — именно потому, что ранее радикально не хватало. А вот позднее уже не осталось, что улучшать.

А вот запись программным путем уже не особо-то и вытянешь. Точнее, это всем давно приходится делать — так что ничего выдающегося не придумаешь. Нужен (относительно) быстрый контроллер и быстрая память. На роль первого современные четырехканальные модели подходят куда больше, чем их предшественники и многие устройства более высокого класса. Плюс SLC-кэширование — чем агрессивнее, тем лучше. И все — других методов не осталось, но эти используются практически везде.

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 тут опять открывается бескрайнее поле для оптимизаций — которые в основной массе давно уже сделаны. Остается только немного повышать достигнутый уровень.

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. Производительность в нем медленно, но неуклонно растет. Иногда вызывая и переход количества в качество — как уже не раз было отмечено, современные четырехканальные контроллеры стабильно обгоняют старые восьмиканальные.

А в многопоточном режиме при чтении данных и те, и другие просто упираются в возможности PCIe Gen3. Так что нет ничего удивительного в том, что переход на новые интерфейсы стал актуален уже не только для топовых SSD, но и для идеологических середнячков.

Вот наращивать скорость записи одновременно снижая цену можно только одним способом — все данные (или, хотя бы, основная их часть) должны помещаться в SLC-кэш. Следовательно, таковой должен быть большим — и вовремя зачищенным. Из всей четверки этому критерию удовлетворяет лучше всех SN350 — почему он и самый быстрый, несмотря на самую медленную память. А вот остальные ведут себя в полном соответствии с ее собственной скоростью — кэша на тестовый файл не хватает, ибо.

Поскольку и однопоточная запись на деле внутри превращается в многопоточную, особой разницы в результатах этих сценариев нет. Главный вопрос — хватит места в кэш или нет. При прочих равных, естественно, лучше иметь более быструю изначально платформу, а вот при неравных — результат сравнения непредсказуем. Именно поэтому не стоит пытаться искать какие-то волшебные тестовые сценарии, позволяющие легко предсказать показатели быстродействия в целом. Поскольку выигрывая в одном всегда проигрываешь в чем-то другом. В отличие от топовых моделей, где всё прекрасно, бюджетные SSD — всегда плод компромиссов. Но, если инженеры и программисты хорошо поработали, этот самый бюджетный SSD может легко обгонять устройства более высокого класса. При удачных обстоятельствах. А платить больше приходится в основном за то, чтобы не было неудачных.

Та же картина. Как видим, современные алгоритмы временами творят чудеса, в большинстве случаев и определяя итоговую производительность. Однако есть и нюансы — например, емкости SLC-кэш у SN350 в заполненном данными состоянии оказалось уже недостаточно, чтобы удержать лидирующие позиции. То, что упоминалось выше — обстоятельства бывают разными. В этом плане консервативный подход, присущий SN550 или SN730/SN750 и унаследованный SN570 более предсказуем.

А здесь самым интересным, пожалуй, является то, что SN550 и SN570 оказались практически равнозначными. Запись присутствует, записи много, собственные скорости флэш-памяти очень разные — а результат все равно одинаковый. Впрочем, на фоне SN350, в куче тестов оказавшегося самым быстрым из четверки, это выглядит не слишком выразительно — и не такое бывает, поскольку.

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.

Большой SLC-кэш — это хорошо. Но специфика теста такова, что, каким бы большим он не был, а кончится рано или поздно. Особенно если мы изначально уменьшим запас свободного места, забив его данными. А быстрая расчистка не всегда возможна — для нее паузы нужны. И вот тут-то крепкие середнячки «синей» линейки мгновенно расквитались с «зеленым» выскочкой — слишком полагающимся на SLC-кэш. С другой стороны, при использовании QLC-памяти других вариантов особо-то и нет — только этот способ позволяет работать быстро (а то и очень быстро) хотя бы иногда. Вот если на памяти столь радикально не экономить, то дело сильно упрощается. А новый Blue SN570 и вовсе стабильно оказывается быстрее топов трехлетней давности. Немного быстрее. Но не медленнее, по крайней мере.

Итого

WD Blue SN570 является достойным продолжением «синей» NVMe-линейки — что и хорошо, и плохо. Хорошо — поскольку в очередной раз у компании получились предсказуемые SSD, которые не подведут на ровном месте. А тенденции сейчас таковы, что многие предпочитают именно подход лучше меньше, да лучше: пиковые характеристики на практике все равно обычно недостижимы, а вот всякие «провалы» (являющиеся расплатой за них) иногда всплывают в обычных бытовых сценариях. Плохо же то, что подобный консервативный подход не позволяет не только двигаться дальше, но даже «замаскировать» замедление памяти ради удешевления. Справедливости ради, не так уж сильно оно и сказывается: SN570 в среднем быстрее даже оригинальной версии SN550, пусть и проигрывает ей в некоторых частных сценариях. Да и подход явно является осознанным выбором WD, а не следствием того, что разработчики компании чего-то не умеют. Ибо достаточно посмотреть на Green SN350. Казалось бы, QLC с четырехканальным безбуферным контроллером — куда уж хуже? И по цене это уже ниже среднего. А по скорости в удачных обстоятельствах — очень даже кросивое. Правда, случись неудачные обстоятельства, и останется винить только себя за экономию. Blue SN570 — как раз тот уровень разумной экономии, когда уже не придется расстраиваться. Чем и хорош.

Пора бы возникнуть вопросу: а что будет, если скрестить Green и Blue? Т. е. взять от первого все продвинутые алгоритмы, но натянуть их на чуть более быструю платформу — в первую очередь, по памяти, т. е. TLC (пусть и недорогую), а не QLC. Такой продукт уже существует. И, вопреки представлениям художников о смешении цветов, относится он к топовой «черной» линейке. Но им мы займемся в следующий раз.