El fabricante de electrónica para computadoras Western Digital ha expandido su línea de alta gama 3D NAND SSD con dos nuevos SSD NVMe con memoria flash SAND NAND 3D de 64 capas de SanDisk. Incluso con el lanzamiento de SATA SSD (Western Digital introdujo por primera vez 3D-NAND en el mercado de consumo minorista), la compañía presentó el mismo disco en nombre de dos marcas con hardware idéntico: WD y SanDisk.
Los nombres son bien conocidos: WD Black y SanDisk Extreme PRO. Recuerde que el WD Black SSD fue el primer NVMe para el mercado minorista de Western Digital. Utilizó un controlador Marvell y un TLC NAND plano de 15 nm, como resultado, el dispositivo se "perdió" en los últimos lugares en la clasificación de rendimiento entre los SSD NVMe, además, un intento de discernir ventajas significativas sobre los SSD SATA bajo cargas de trabajo más pesadas También falló. El nombre SanDisk Extreme PRO no se ha visto durante mucho tiempo, pero mientras tanto tiene una rica herencia: el SanDisk Extreme PRO original era una unidad SSD SATA con MLC NAND en el segmento de gama alta, y era un digno competidor del Samsung 850 PRO. SATA SanDisk Extreme PRO ingresó al mercado antes del 850 PRO y se convirtió en la primera unidad SSD en el mercado de consumo con una garantía del fabricante de 10 años, lo que a su vez obligó a Samsung a ofrecer la misma garantía para su 850 PRO.
Reutilizar nombres sin ningún indicador claro de generaciones o modelo de año de producción conducirá fácilmente a la confusión. Western Digital al menos se aseguró de que las nuevas unidades diferían en capacidad de sus predecesoras: la WD Black de primera generación - 256 GB y 512 GB, la Extreme PRO original - 240 GB, 480 GB y 960 GB, y la nueva WD Black y SanDisk Extreme PRO - 250 GB, 500 GB y 1000 GB. Sin embargo, WD Black, lanzado el año pasado, coexistirá con el modelo de este año durante varios meses más, aunque en esencia se trata de productos completamente diferentes.
Los nuevos SSD WD Black y SanDisk Extreme PRO se basan en la misma plataforma que el SS7 Western Digital SN720 anunciado a principios de este año. Además de pasar del TLC NAND plano de 15 nm al BiCS 3D NAND de 64 capas, los nuevos SSD cuentan con el nuevo controlador SSD Western Digital en lugar del controlador Marvell. Este es un cambio serio hacia la integración vertical para Western Digital / SanDisk, podemos decir que la mejor estrategia de la compañía para diferenciar sus productos. El mercado ahora está lleno de docenas de marcas que usan controladores, o incluso todo el diseño del variador, recibido de un grupo muy pequeño de proveedores.
De acuerdo con las características técnicas declaradas de WD Black y SanDisk Extreme PRO, tenemos una unidad de alto rendimiento con una velocidad de lectura secuencial de 3+ GB / s incluso en un modelo con una capacidad de 250 GB, así como con altas tasas de acceso aleatorio en modelos con una capacidad de 500 GB o más. Las calificaciones de resistencia de los registros también están en un nivel bastante alto: es 0.3-0.4 por día durante cinco años. MSRP posiciona a WD Black como un competidor directo del Samsung 960 EVO, evita la mayoría de los últimos SSD NVMe. Vale la pena señalar que las unidades de estado sólido de nivel básico que utilizan el protocolo NVMe ocupan el segmento de más rápido crecimiento del mercado, y los fabricantes de varias marcas se centran en él.
El nuevo WD Black es capaz (al menos por un momento) de alcanzar los límites de potencia del factor de forma M.2. Lo que es importante, Western Digital utiliza un "diseño" inusual en lugar de un radiador: el controlador está ubicado en el medio del soporte y está rodeado por memoria flash NAND en ambos lados. Esta disposición de chips evita el sobrecalentamiento.
Inicialmente, las unidades se ofrecerán con capacidades de 250 GB a 1 TB, aunque las versiones bajo la marca SanDisk excluyen la presencia de un modelo de 250 GB. Las entregas deben comenzar a finales de mes. Aunque Western Digital no mencionó sus planes para el lanzamiento de modelos de 2 TB, si es necesario, las unidades de esta capacidad verán la luz, especialmente porque la compañía ha anunciado previamente el lanzamiento del SN720 con una capacidad de 2 TB.
Arquitectura Western Digital NVMe - NAND y controlador
Aspectos notables del WD Black 3D NAND SSD son el nuevo controlador SSD interno y el último BiCS 3D NAND de 64 capas en uno de los SSD NVMe. La 3D-NAND 3D-NAND (BiCS 3) representa la tercera generación de 3D-NAND SanDisk / Toshiba. Las primeras dos generaciones tenían 24 y 48 capas, respectivamente, pero fueron lanzadas en una escala "modesta". Ninguna de las generaciones anteriores se produjo en una cantidad suficiente para desplazar el plano NAND Toshiba / SanDisk 15 nm. Lo que no se puede decir sobre la producción de la versión de 64 capas, que está creciendo a un ritmo acelerado. Western Digital ya utilizaba NAND de 64 capas en sus SSD SATA SanDisk Ultra 3D y WD Blue 3D a fines del año pasado.
La tecnología BiCS (Bit Cost escalable) le permite aumentar la densidad de empaque en 1,4 veces y aumentar el número de capas a 64, construido en celdas con una trampa de carga, un diseño complejo que elimina casi todas las desventajas de la NAND plana. La densidad de bits puede aumentar de una generación 3D a la siguiente, debido a la escala prevista tanto vertical como horizontalmente. La presencia de más electrones por celda NAND en el diseño con una trampa de carga en comparación con el diseño de compuertas flotantes en NAND plano (con geometrías muy pequeñas) garantiza un alto nivel de confiabilidad y durabilidad de la celda NAND 3D en comparación con los mejores ejemplos de NAND plano. La desventaja es el alto costo de actualizar el equipo 2D NAND para la producción de placas 3D-NAND.
Aunque los volúmenes de producción de BiCS 4 (96 capas) están creciendo rápidamente, BiCS 3 NAND de 64 capas ocupará el lugar favorito de Western Digital este año, y este es el tema de esta revisión.
En cuanto a los controladores, Western Digital decidió pasar de un producto Marvell a su propio diseño. La razón principal es la creación de una arquitectura que se optimizará para el flash BiCS: el controlador no necesitará soportar NAND de otros proveedores, se diseñará teniendo en cuenta el desarrollo de la línea BiCS. Las SSD NVD tienen límites de rendimiento, por lo que es importante encontrar una manera de extraer cada bit de rendimiento posible de la NAND disponible.
No es sorprendente que casi todos los fabricantes de flash en sus SSD NVMe insignia tengan su propio controlador. Samsung usa sus propios controladores en todos sus dispositivos SSD, Intel usa su propio controlador para el SSD-900p (Optane). Incluso los SSD convencionales y de bajo rendimiento de los principales proveedores, aunque usan el chip controlador adquirido, vienen con firmware integrado desarrollado internamente. La integración vertical (desde la fabricación flash y el ensamblaje de IC hasta la integración del sistema como SSD NVMe o SATA) permite a los vendedores optimizar el rendimiento de sus productos.
El nuevo controlador tiene una arquitectura de tres núcleos (posiblemente utilizando núcleos Arm Cortex-R), fabricado utilizando la tecnología de proceso de 28 nm. Está diseñado y diseñado para ser escalable: el controlador actual puede comunicarse con el host mediante el enlace PCIe 3.0 x4 o x2-link, como en el Western Digital SN520. La arquitectura del controlador permitirá que los productos futuros (usando variaciones de controlador) ingresen al mercado más rápido y les agreguen nuevas características. Western Digital ahora puede segmentar su pila de productos NVMe. El controlador en Western Digital Black 3D NAND SSD está optimizado para cargas de trabajo del cliente, incluidos juegos de computadora y aplicaciones comerciales de alto rendimiento. La compañía confía en que la nueva arquitectura del controlador existirá, al menos hasta que los SSD NVMe vayan más allá de las interfaces PCIe 3 x4.
A diferencia de otros fabricantes de controladores SSD NVMe, Western Digital prestó menos atención al firmware y más aceleradores de hardware para garantizar el intercambio de datos entre el host y la memoria flash (procesando el comando NVMe y transfiriendo datos desde el flash al host). La administración de energía y el control de calor se realizan sin la ayuda de núcleos de procesador. El firmware se usa solo para el procesamiento selectivo de comandos (por ejemplo, buscar datos SMART, el algoritmo de capa de traducción Flash (FTL) y el manejo de excepciones). Si no utiliza el procesador para todas las tareas críticas, el controlador no experimentará una falta de energía.
Para mejorar el rendimiento, la arquitectura NVMe WD SSD implementa el almacenamiento en caché multinivel (nCache). El SSD WD Black 3D NAND NVMe utiliza nCache 3.0 (en comparación con nCache 2.0, contiene muchas actualizaciones).
Antes de entrar en detalles, es interesante observar cómo ha evolucionado la tecnología nCache en los últimos años. En su primera generación, nCache se desarrolló para almacenar en caché la tabla de mapeo NAND y los registros pequeños (menos de 4 KB) en el segmento SLC en la matriz. En la segunda versión (introducida por primera vez en SanDisk Ultra II), todas las operaciones de escritura se interceptaron en el caché pseudo-SLC, cuyo volumen se incrementó a 5 GB por cada 120 GB de capacidad de almacenamiento, y la copia directa de los datos del búfer SLC al TLC se implementó en el bypass a nivel de chip controlador, que permitió el uso de un modelo de controlador más económico sin pérdida de rendimiento. nCache 2.0 ha colocado la tabla de mapeo NAND en el área de caché SLC.
Además, el rendimiento de 3D TLC es más aceptable para los productos de próxima generación en comparación con el TLC plano cuando se trata de largas sesiones de grabación. La misma imagen es con resistencia. En lugar de enviar todo a través del caché SLC, como fue el caso en nCache 2.0, nCache 3.0 permite escribir en el espacio TLC después de completar el segmento SLC.
Otra ventaja de nCache 3.0 sobre nCache 2.0 es la falta de la función On Chip Copy utilizada en matrices TLC planas. Dado que 3D TLC proporciona acceso directo durante grabaciones largas, ya no se necesita la función opcional On Copy Copy, previamente responsable de transferir datos desde la caché SLC al TLC.
Finalmente, nCache 3.0 Western Digital todavía usa un caché SLC de tamaño fijo. Western Digital no revela el tamaño de los cachés SLC para WD Black, pero parece que nuestras muestras de prueba de 1 TB tienen aproximadamente 20 GB de caché SLC.
Como corresponde a un controlador SSD bueno y moderno, la nueva arquitectura Western Digital proporciona varios niveles de corrección de errores. Los primeros tres niveles son diferentes códigos de corrección de errores de estilo LDPC para procesar el número de errores de bits, cuyo crecimiento conduce a un aumento en el consumo de energía y una disminución en el rendimiento. El nivel básico de corrección de errores es el código LDPC, los controladores con soporte LDPC aumentan la probabilidad de leer correctamente los datos del TLC NAND varias veces. El código de corrección de errores LDPC mejora significativamente el reconocimiento de los datos almacenados en las células en comparación con el mecanismo básico de corrección de errores BCH que se utilizó en casi todos los SSD antes de la llegada de TLC NAND. Este nivel de corrección de errores es el único necesario para el funcionamiento normal del variador durante la mayor parte de su vida útil. El segundo y tercer nivel de corrección están diseñados para manejar la mayor frecuencia de errores que ocurre ya en los últimos términos del uso de SSD. Estos códigos son procesados completamente por el equipo dedicado en el controlador, sin utilizar los recursos de los núcleos del procesador.
Para recuperar una pérdida de datos grave, que no está sujeta a los tres niveles de LDPC, el controlador proporciona recuperación de datos en segmentos XOR similares al RAID5 tradicional. Aunque esto no es suficiente para soportar el "fallo" de toda la matriz NAND. La memoria de corrección de errores ECC garantiza la integridad de los datos en la SRAM del controlador y la DRAM externa.
Prueba de manejo de AnandTech - El destructor
El destructor es una prueba extremadamente larga que muestra cómo se comporta un SSD bajo cargas de trabajo intensivas con grandes cantidades de E / S. El destructor ha sido una parte integral del conjunto de pruebas Anandtech durante casi dos años, está diseñado para "destruir todas las condiciones de invernadero" al cargar el sistema en busca de SSD con las mejores características de rendimiento. Como en condiciones reales, a las unidades se les dio tiempo de descanso para limpiar la recolección de basura recolectada y limpiar el caché, solo los períodos de inactividad se redujeron a 25 ms, y por lo tanto no obtuvimos los resultados en una semana. Las pruebas de AnandTech Storage Bench (ATSB) no incluyen el lanzamiento de aplicaciones reales que generan cargas de trabajo, por lo que el rendimiento no cambiará mucho con los cambios en el rendimiento de la CPU y la RAM, pero la transición a una versión más nueva de Windows y controladores nuevos puede afectar la "imagen" prueba
La evaluación del rendimiento de esta prueba depende del rendimiento promedio del variador, el retraso promedio de las operaciones de entrada-salida y la energía total consumida por el variador durante la prueba.
La tasa de transferencia de datos promedio del nuevo WD Black durante la prueba de The Destroyer es casi tan alta como el TLC 960 EVO de Samsung y su nuevo disco OEM PM981. Y si el SSD WD Black NVMe original fue claramente uno de los discos NVMe más lentos y mostró resultados a nivel de SSD SATA durante nuestra prueba, el nuevo WD Black parece bastante competitivo entre los modelos más rápidos.
El retraso promedio en WD Black es aproximadamente del nivel de las unidades TLC Samsung, y de acuerdo con los resultados del retraso p99, tenemos el mejor resultado que vimos en cualquier SSD basado en flash con tal capacidad.
La latencia de lectura promedio de WD Black en The Destroyer es tan buena como cualquier otra SSD basada en flash que probamos. El retraso promedio de grabación es bajo, pero las unidades de gama alta de Samsung son claramente más rápidas.
En cuanto a los retrasos de lectura de p99, WD Black muestra mejores resultados, solo superados por los menos potentes Intel Optane SSD 900P. Pero en términos de retrasos en la grabación de p99, los productos WD están en segundo lugar.
El consumo de energía del nuevo WD Black se ha reducido drásticamente en comparación con el SSD anterior, con el mismo nombre. El nuevo modelo consume menos de la mitad de la energía en comparación con el anterior, lo que lo lleva al primer lugar líder, un poco por detrás: el Toshiba XG5.
Prueba de manejo de AnandTech - Pesada
Nuestra prueba "Pesado" en contraste con el "Destructor" está diseñada para demostrar el funcionamiento del SSD bajo cargas pesadas en un período de tiempo más corto. La cantidad total de datos grabados durante la prueba pesada no llenará el disco, lo que no llevará el SSD a un estado estable; Los resultados de las pruebas se ven significativamente afectados por el rendimiento del disco durante los períodos pico. Los datos detallados sobre la prueba pesada se pueden encontrar en el artículo correspondiente en AnandTech. Esta prueba se ejecuta dos veces, una en una unidad completamente limpia y otra después de llenar la unidad con grabación continua.
Las velocidades promedio de transferencia de datos del nuevo WD Black SSD en la prueba Heavy están muy cerca del Samsung 960 EVO. Los productos premium como Samsung 960 PRO e Intel Optane SSD 900P son más rápidos, pero los SSD WD Black y SanDisk Extreme PRO NVMe se pueden asignar de forma segura al segmento de gama alta.
La evaluación de las latencias promedio y p99 de WD Black durante Heavy ofrece algunos de los mejores resultados en cualquier unidad flash de estado sólido. Además, la tasa de latencia récord p99 WD Black muestra una pérdida de rendimiento mucho menor en un disco completo que el Toshiba XG5 o Samsung 960 EVO.
WD Black es una de las mejores unidades para una latencia de lectura promedio, y la latencia de escritura promedio es ligeramente más alta que la Samsung 960 EVO. La pérdida de rendimiento de las pruebas en un disco completo es aproximadamente la misma que la de la mayoría de las unidades basadas en MLC.
La nueva arquitectura del controlador Western Digital proporciona una excelente QoS para las operaciones de lectura, con retrasos del percentil 99 más bajos que cualquier unidad flash de la competencia. El percentil 99 de retraso récord también está en la parte superior de la clasificación, pero ya no se destaca tan obviamente entre los campeones de velocidad.
WD Black y SanDisk Extreme PRO están a la par con el Toshiba XG5 y varias otras unidades de estado sólido NVMe, que tienen un consumo de energía muy bajo comparable a los buenos SSD SATA. La energía total utilizada durante la prueba pesada es ligeramente mayor que la de las unidades Crucial MX500 y Western Digital SATA con la misma 64L 3D TLC NAND.
Prueba de manejo de AnandTech - Light
Nuestra prueba para unidades ligeras tiene relativamente más sesiones consecutivas y una profundidad de cola más corta que The Destroyer o Heavy, esta es la prueba más corta. Se basa principalmente en aplicaciones que no dependen mucho del rendimiento del disco, por lo que sus resultados probablemente reflejen el momento en que se iniciaron las aplicaciones y se descargaron los archivos. Esta prueba se puede considerar como la suma de todos los pequeños retrasos en el uso diario, pero si el tiempo de inactividad se reduce a 25 ms, se tarda menos de media hora en completarlo. Puede encontrar información detallada sobre la prueba Light en el artículo correspondiente en AnandTech. Como en el caso de la prueba ATSB Heavy, esta prueba se ejecuta dos veces: en una unidad que se ha limpiado completamente y después de llenar la unidad con grabación secuencial.
Durante la ejecución de la prueba en un disco vacío, la velocidad promedio de transferencia de datos del disco WD Black es ligeramente menor que la del Samsung 960 EVO, y viceversa, cuando el disco está lleno. Samsung PM981 es la única unidad que tiene la ventaja, aunque no particularmente significativa, en ambos casos. Incluso con el peor rendimiento, el rendimiento del nuevo WD Black es un corte superior al del WD Black del año pasado.
Las latencias WD Black promedio durante la prueba de luz son tan bajas como la mayoría de las SSD modernas. El resultado del percentil 99 de demoras es ligeramente peor que el de las unidades más rápidas de Samsung, excepto que el rendimiento de una unidad completa es mejor que el del 960 EVO.
Hay bastantes SSD con un retraso de lectura promedio cercano a WD Black, e incluso los SSD NVMe de bajo nivel tienen un retraso de lectura promedio de una fracción de milisegundo (de acuerdo con nuestra prueba Light). En términos de demora de grabación promedio, WD Black merecidamente comparte el primer lugar con un disco de Samsung.
WD Black muestra un retraso de escritura increíblemente bajo (percentil 99) en la prueba de Light, ya que su caché SLC nunca está llena. El retraso de lectura (percentil 99) no muestra ese valor récord, pero aún así el resultado en un disco completo es muy bueno.
Al igual que con la prueba Heavy, el único SSD NVMe probado que se puede comparar con la eficiencia energética del WD Black es el Toshiba XG5. Estas unidades son mucho más rápidas que SATA y consumen menos energía.
Prueba de lectura aleatoria
Nuestra primera prueba de rendimiento de lectura aleatoria utiliza ráfagas muy cortas de operaciones, realizadas una a la vez, fuera de turno. Las unidades reciben suficiente tiempo de inactividad entre tales "estallidos" para proporcionar un tiempo de ciclo total del 20%, por lo que no es posible la regulación térmica. Cada paquete tiene un tamaño de 32 MB, leído desde bloques aleatorios de 4 kilobytes, desde 16 GB de rango de disco. La cantidad total de datos es de 1 GB.
El indicador de rendimiento de lectura aleatoria WD Black no está batiendo récords, pero sigue siendo mejor que el SSD WD Black del año pasado, y solo ligeramente por detrás del Samsung 960 EVO.
Nuestra prueba de rendimiento de lectura es similar a la prueba del conjunto de 2015: se verifican las profundidades de cola de 1 a 32, y el rendimiento promedio y la eficiencia energética en QD1, QD2 y QD4 determinan los puntajes principales de las pruebas. Cada profundidad de cola se verifica durante un minuto o 32 GB de datos transmitidos, que es más rápido. Después de verificar la profundidad de la cola, la unidad se apaga hasta por un minuto para enfriarse, de modo que la acumulación de calor no afecte la gran profundidad de la cola. Las operaciones de lectura separadas aún funcionan con bloques de 4kB y cubren el intervalo de 64 gigabytes de la unidad.
El rendimiento de lectura aleatoria de WD Black ha mejorado ligeramente con respecto al modelo del año pasado. Pero esto aún no es suficiente para alcanzar a Samsung. Además, el recientemente lanzado Intel 760p está ligeramente por delante de WD Black.
La eficiencia energética del WD Black durante las operaciones de lectura aleatoria es mejor que cualquier otra unidad TLC. Su consumo no es mucho mayor que el de la unidad SATA, como se puede ver en las "pruebas" en curso.
Western Digital WD Black 1TB (3D NAND)
Intel SSD 760p 512GB
Samsung 960 EVO 1TB
Samsung 960 PRO 1TB
Patriot Hellfire 480GB
Samsung PM981 1TB
OCZ RD 400 1TB
ADATA XPG SX8000 512 GB
Western Digital WD Black 512GB (2D NAND)
SanDisc Extreme PRO 1TB
Toshiba XG5 1TB
Samsung 860 EVO 2TB M.2
Crucial MX500 1TB
SanDisc Ultra 3D 1TB
Intel Optane 900P 280GB
Western Digital WD Black 7200RPM 1TBEn niveles de cola más profundos, las unidades de Samsung son ligeramente superiores a WD Black, pero la mayoría de las otras unidades se retrasan notablemente a medida que aumenta la profundidad de la cola.
Rendimiento de escritura aleatoria
La prueba de rendimiento para la escritura aleatoria de datos se planificó de manera similar a la prueba de lectura, pero ahora cada paquete tiene solo 4 MB y la longitud total del registro es de 128 MB. Las operaciones de escritura aleatoria de 4 KB se distribuyen en el rango de 16 gigabytes de la unidad y se emiten una por una, sin hacer cola.
Nuestra muestra WD Black mostró de repente un resultado de grabación aleatorio mucho mejor que SanDisk Extreme PRO, aunque este es esencialmente el mismo dispositivo. Aunque el rendimiento de ambas unidades está en la parte superior de la tabla.
Al igual que con la prueba de lectura, nuestra prueba de escritura aleatoria constante de 4 KB dura hasta un minuto o 32 GB de profundidad de cola, cubriendo 64 GB de rango de disco. La unidad también cuenta con hasta 1 minuto de tiempo de inactividad entre las profundidades de la cola, lo que permite sobrescribir constantemente los cachés y evitar el sobrecalentamiento.
El nuevo WD Black simplemente demuestra el rendimiento del campeón en una prueba de grabación aleatoria, superando con creces las ofertas minoristas actuales de Samsung, y está muy cerca de los resultados de la unidad OEM PM981, que es la base de la unidad de próxima generación de Samsung. El WD Black del año pasado no fue mucho más rápido que las unidades SATA.
Una revisión completa de NAND y el controlador elevaron a WD Black desde la parte inferior de la tabla de rendimiento (donde se encuentra el modelo del año pasado) hasta la cima, superando incluso al Toshiba XG5 y Samsung 960 PRO.
Western Digital WD Black 1TB (3D NAND)
Intel SSD 760p 512GB
Samsung 960 EVO 1TB
Samsung 960 PRO 1TB
Patriot Hellfire 480GB
Samsung PM981 1TB
OCZ RD 400 1TB
ADATA XPG SX8000 512 GB
Western Digital WD Black 512GB (2D NAND)
SanDisc Extreme PRO 1TB
Toshiba XG5 1TB
Samsung 860 EVO 2TB M.2
Crucial MX500 1TB
SanDisc Ultra 3D 1TB
Intel Optane 900P 280GB
Western Digital WD Black 7200RPM 1TBEl rendimiento de escritura aleatoria de WD Black se satura a nivel QD4, mientras que las unidades Samsung y algunos otros modelos aumentan aún más, y pueden alcanzar niveles más altos de rendimiento con mayor profundidad de cola. Sin embargo, WD Black tiene excelentes características para la grabación aleatoria, con más importante: baja profundidad de cola.
Rendimiento secuencial de lectura
Nuestra primera prueba de rendimiento de lectura secuencial utiliza ráfagas cortas de 128 MB que se ejecutan como bloques de 128 KB sin colas. La prueba promedia el rendimiento en ocho ráfagas para solo 1 GB de datos leídos de un disco que contiene 16 GB de datos. El tiempo de inactividad de la unidad entre cada ráfaga es suficiente para un ciclo de trabajo total del 20%.
Como podemos ver, la velocidad de lectura secuencial de WD Black es varias veces mayor que en el modelo del año pasado, pero aún está lejos de establecer récords.
La prueba de lectura secuencial utiliza profundidades de cola de 1 a 32, mientras que el rendimiento y la potencia se calculan como el promedio de QD1, QD2 y QD4. Cada profundidad de cola se verifica durante un minuto o 32 GB (que es más rápido) desde un disco que contiene 64 GB de datos.
Al probar lecturas secuenciales, las unidades Samsung NVMe definitivamente tienen una ventaja sobre WD Black.
En cuanto a la eficiencia energética de la lectura secuencial, WD Black está mucho más cerca de la cima, solo Samsung 960 PRO está notablemente detrás.
Western Digital WD Black 1TB (3D NAND)
Intel SSD 760p 512GB
Samsung 960 EVO 1TB
Samsung 960 PRO 1TB
Patriot Hellfire 480GB
Samsung PM981 1TB
OCZ RD 400 1TB
ADATA XPG SX8000 512 GB
Western Digital WD Black 512GB (2D NAND)
SanDisc Extreme PRO 1TB
Toshiba XG5 1TB
Samsung 860 EVO 2TB M.2
Crucial MX500 1TB
SanDisc Ultra 3D 1TB
Intel Optane 900P 280GB
Western Digital WD Black 7200RPM 1TBEl rendimiento de lectura secuencial de WD Black comienza muy mediocre en QD1, pero crece constantemente hasta QD16, aquí supera a todos menos el Optane SSD. El Toshiba XG5 exhibe un comportamiento de zoom similar, pero no puede competir con el nuevo WD Black.
Rendimiento de escritura secuencial
La prueba de rendimiento de escritura secuencial es similar a la anterior: la prueba de lectura secuencial. Cada paquete escribe 128 MB de datos en forma de operaciones de 128 KB lanzadas en QD1, un total de 1 GB de datos escritos en un disco que contiene 16 GB de datos.
Al igual que con la prueba de escritura aleatoria, nuestros discos gemelos muestran una sorprendente diferencia de velocidad en la grabación secuencial. WD SanDisk Extreme comparte el segundo lugar con el Samsung 960 EVO, mientras que WD Black está a la par con el Samsung PM981 (que reemplazó al 960 Evo, la velocidad de escritura es aproximadamente un 40% más rápida que el 960 Evo SSD).
La prueba de escritura secuencial continua está estructurada de manera idéntica a la prueba de lectura secuencial, con la excepción de la dirección de transferencia de datos. La profundidad de la cola varía de 1 a 32, y cada profundidad se verifica durante un minuto o 32 GB, después de lo cual se reserva un minuto de tiempo de inactividad para el desarrollo correcto de la tecnología de recolección de basura, tal interrupción permite que la unidad se enfríe. La prueba se limita a un rango de unidad de 64 gigabytes.
El rendimiento de la grabación secuencial continua WD Black no está en primer lugar, pero está muy por delante de todo, excepto los mejores discos de Samsung e Intel. WD Black es casi el doble de rápido que el Toshiba XG5, que utiliza esencialmente el mismo flash.
A pesar de que el producto de prueba no mostró un rendimiento superior al probar la grabación secuencial, WD Black es un claro ganador en términos de eficiencia energética. Con un consumo de energía de poco más de 4 vatios, no tiene absolutamente ninguna escasez de energía. Se ha realizado tanto trabajo en esta dirección que la unidad pudo superar a todos los competidores en la prueba de eficiencia.
Western Digital WD Black 1TB (3D NAND)
Intel SSD 760p 512GB
Samsung 960 EVO 1TB
Samsung 960 PRO 1TB
Patriot Hellfire 480GB
Samsung PM981 1TB
OCZ RD 400 1TB
ADATA XPG SX8000 512 GB
Western Digital WD Black 512GB (2D NAND)
SanDisc Extreme PRO 1TB
Toshiba XG5 1TB
Samsung 860 EVO 2TB M.2
Crucial MX500 1TB
SanDisc Ultra 3D 1TB
Intel Optane 900P 280GB
Western Digital WD Black 7200RPM 1TBLa velocidad de escritura secuencial de WD Black es bastante estable en un amplio rango de profundidades de cola, y muestra un ligero aumento de QD1 a QD2, sin signos de deterioro debido a la recolección excesiva de basura después de que el caché SLC está lleno.
Rendimiento aleatorio mixto
La prueba de lectura y escritura aleatoria mixta consiste en mezclas que van desde lectura pura a escritura pura en incrementos de 10%. Cada mezcla se prueba hasta 1 minuto, o 32 GB de datos transferidos. La prueba se lleva a cabo con una profundidad de cola de 4 y está limitada a un rango de unidades de 64 gigabytes. La unidad está inactiva entre mezclas por hasta un minuto, de modo que el ciclo de trabajo general es del 50%.
WD Black mostró un excelente rendimiento mixto aleatorio de E / S, pero aún es más lento que las mejores unidades de Samsung, mientras que el Optane SSD está en una liga completamente diferente.
La eficiencia energética del WD Black con pruebas de E / S aleatorias mixtas es aproximadamente igual al Samsung 960 PRO y ligeramente inferior al Optane SSD, a pesar de la gran diferencia en el nivel absoluto de rendimiento.
Western Digital WD Black 1TB (3D NAND)
Intel SSD 760p 512GB
Samsung 960 EVO 1TB
Samsung 960 PRO 1TB
Patriot Hellfire 480GB
Samsung PM981 1TB
OCZ RD 400 1TB
ADATA XPG SX8000 512 GB
Western Digital WD Black 512GB (2D NAND)
SanDisc Extreme PRO 1TB
Toshiba XG5 1TB
Samsung 860 EVO 2TB M.2
Crucial MX500 1TB
SanDisc Ultra 3D 1TB
Intel Optane 900P 280GB
Western Digital WD Black 7200RPM 1TBEl rendimiento de WD Black crece muy lentamente a medida que la carga cambia de lectura a escritura, pero hacia el final de la prueba, una buena implementación del almacenamiento en caché de escritura SLC convierte a WD Black en un ganador. El consumo de energía es inferior a 2 vatios durante la mayor parte de la prueba, y no alcanza los 4 vatios al final.
Rendimiento secuencial mixto
Nuestra prueba de lectura y escritura secuencial mixta, en contraste con la prueba de E / S anterior, realiza llamadas secuenciales de 128 KB de tamaño (en lugar de 4 KB en lugares aleatorios), y también se realiza a la profundidad de la cola 1. El rango de mezclas probadas no ha cambiado, el tiempo y las limitaciones de la transferencia de datos es la misma que la descrita anteriormente.
El rendimiento de las cargas de trabajo secuenciales mixtas de WD Black es sorprendentemente alto y apenas inferior al Optane SSD, muy por delante de otras unidades flash.
WD Black consume aproximadamente la misma potencia que otros SSD durante una prueba secuencial mixta, que, combinada con un excelente rendimiento, lleva al disco a liderar la eficiencia energética.
Western Digital WD Black 1TB (3D NAND)
Intel SSD 760p 512GB
Samsung 960 EVO 1TB
Samsung 960 PRO 1TB
Patriot Hellfire 480GB
Samsung PM981 1TB
OCZ RD 400 1TB
ADATA XPG SX8000 512 GB
Western Digital WD Black 512GB (2D NAND)
SanDisc Extreme PRO 1TB
Toshiba XG5 1TB
Samsung 860 EVO 2TB M.2
Crucial MX500 1TB
SanDisc Ultra 3D 1TB
Intel Optane 900P 280GB
Western Digital WD Black 7200RPM 1TBEl gráfico del cambio de rendimiento de WD Black en la prueba secuencial mixta parece muy extraño. Muchas unidades muestran una curva cóncava con un rendimiento máximo en ambos extremos de la prueba, cuando la carga de trabajo es una escritura clara o simplemente lectura, y el peor rendimiento está en el medio de la prueba. Por el contrario, la tabla de rendimiento WD Black comienza desde abajo, pero crece rápidamente durante la primera mitad de la prueba y mantiene su valor máximo durante la segunda mitad.
Administración de energía
En el mundo real, el modo de carga de la unidad de inicio deja la SSD inactiva la mayor parte del tiempo. Esto significa que las mediciones de potencia activa presentadas anteriormente en esta revisión muestran solo una parte de cómo determinar la calidad del disco cuando se usa la batería. En aplicaciones con poca carga, la eficiencia energética del SSD está determinada por cuánto puede ahorrar energía en modo de espera.
Los SSD SATA se prueban cuando la administración de energía SATA se apaga para medir su consumo en espera activo, y luego evaluar el consumo en espera profundo y el retraso de activación. Nuestro banco de pruebas, como cualquier sistema de escritorio, no puede iniciar el estado de inactividad más profundo DevSleep (el modo de consumo de energía más bajo).
La gestión del consumo en estado inactivo para los SSD NVMe es mucho más complicada que para los SSD SATA. Las unidades SSD NVMe tienen varios estados inactivos; difieren entre sí en los niveles de consumo de energía y las demoras que ocurren cuando un componente vuelve a un estado activo. WD Black admite la tecnología APST (Standalone Power Status Change).
Medimos el consumo de inactividad de dos maneras. La espera activa es el trabajo de una PC de escritorio típica, que no utiliza ninguna de las funciones avanzadas de ahorro de energía PCIe o NVMe, y la unidad está lista de inmediato para procesar nuevos comandos. El consumo de energía en espera se mide con Power Status L1.2 PCIe activado y NVMe APST habilitado.
Como la mayoría de las SSD NVMe, WD Black tiene un consumo de reserva bastante alto: este es el precio de admitir un bus PCIe 3x4 activo. El consumo del modo de espera activo es ligeramente mayor que el WD Black SSD anterior, pero coincide con las unidades de Samsung, Toshiba y Phison.
Habilitar todas las funciones avanzadas de administración de energía PCIe y NVMe no tiene el efecto deseado en el disco WD Black bajo investigación. El consumo se reduce a la mitad (incluso menos), y se esperaba que "disminuyera" al menos un orden de magnitud. El anterior modelo WD Black SSD utilizaba una administración de energía agresiva independientemente de si su sistema operativo lo solicitaba. Al parecer, el nuevo WD Black no pudo ahorrar mucha energía en nuestro soporte de escritorio, independientemente de la potencia del sistema solicitada. Trabajaremos con Western Digital para tratar de determinar la causa de este comportamiento anormal. WD Black no es la única unidad NVMe en la que surgen problemas de administración de energía de la caja, Intel y Samsung pudieron crear unidades que proporcionan una energía de reserva muy baja, como vemos en los resultados de las pruebas.
Dado que WD Black claramente no puede usar todas las funciones de administración de energía en nuestro stand, no es sorprendente que su retraso de activación sea bastante pequeño. Este no es el mínimo de ~ 15 μs, que observamos en unidades que, en principio, no intentan ahorrar energía, pero ~ 230 μs sigue siendo un tiempo de activación muy rápido.
Conclusión
De las pruebas del año pasado, nos enteramos de las unidades Western Digital y Toshiba XG5 SATA, donde el 3D-TLC de 64 capas mostró un gran salto en comparación con el NAND planar, y podría decirse que era el NAND TLC más rápido y de mayor eficiencia energética. Ahora es obvio que estos discos ni siquiera intentaron utilizar todo el potencial del nuevo flash. Con el nuevo controlador a bordo, el Western Digital BiCS 3 TLC brilla como un diamante. Los nuevos WD Black y SanDisk Extreme PRO son, sin duda, SSD NVMe de alta calidad que coinciden con el nivel 960 EVO de Samsung e incluso a veces superan al 960 PRO.
Además de varios puntos decepcionantes en los resultados de la prueba WD Black, el hecho de que incluso cuando la unidad no está en el primer o segundo lugar, está muy por encima de las unidades NVMe de bajo nivel, no puede sino alegrarse. Los dos problemas más importantes son un mal comienzo de la prueba de lectura secuencial y una serie de errores de administración de energía de NVMe que puede resolver con el tiempo. Muchas unidades NVMe comienzan a "comportarse maravillosamente" cuando se trata de un control de energía inactivo; debe estar de acuerdo en que existe un fuerte contraste con el soporte casi universal e impecable entre las unidades SATA, al menos para el estado de suspensión, así como DevSleep (que no se puede usar en el escritorio computadoras).
La eficiencia energética de WD Black bajo carga es excelente, podemos decir con seguridad que el controlador Western Digital NVMe no consume energía. Según los resultados de la prueba, WD Black superó inesperadamente todas nuestras expectativas, especialmente durante la prueba de E / S secuencial mixta: ninguna de las unidades probadas se pudo comparar con ella.
Samsung fue un líder en las primeras etapas de la carrera entre los SSD NVMe, y aún continúa ocupando el primer lugar. Durante este tiempo, muchas marcas han intentado implementar SSD NVMe de alto rendimiento con NAND plano, o incluso la NAND 3D Intel / Micron 3D de primera generación sin éxito. Los intentos fallidos incluyen el SSD WD Black NVMe original el año pasado, que utilizó un TLC plano de 15 nm y apenas pudo superar un disco SATA decente.
MSRP (precio minorista recomendado) WD Black es aproximadamente el mismo que los precios minoristas actuales del Samsung 960 EVO, que es un competidor directo del dispositivo probado. Ninguno de estos discos tiene una clara ventaja de rendimiento con una capacidad de 1TB, WD Black tiene una ventaja modesta en términos de eficiencia energética (a pesar de los problemas encontrados en un estado de inactividad). Intel 760p está en este rango de precios, pero es claramente poco competitivo.
Plextor M9Pe estuvo disponible para los clientes después del lanzamiento oficial a principios de este año. Con un Toshiba 64L TLC y un controlador Marvell, muestra con precisión lo que podría ser el nuevo WD Black sin la introducción de su propio controlador Digital Western interno. Pronto tendremos resultados preliminares en M9Pe.
Durante muchos años, los esfuerzos de Western Digital para desarrollar 3D-NAND y su nuevo controlador NVMe han valido la pena. Una vez más, merecen estar en las grandes ligas, y sus últimos SSD SATA también lo están haciendo bastante bien. Este año, el mercado de SSD tiene una seria competencia en casi todas las categorías de precios.
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