Le fabricant d'électronique informatique Western Digital a élargi sa gamme de SSD 3D NAND SSD avec deux nouveaux SSD NVMe avec mémoire flash SAND NAND 3D 64 couches de SanDisk. Même avec la sortie du SSD SATA (Western Digital a introduit pour la première fois le 3D-NAND sur le marché de détail), la société a introduit le même lecteur pour le compte de deux marques avec un matériel identique: WD et SanDisk.
Les noms sont bien connus: WD Black et SanDisk Extreme PRO. Rappelons que le WD Black SSD a été le premier NVMe pour le marché de détail de Western Digital. Il a utilisé un contrôleur Marvell et une NAND TLC planaire de 15 nm, en conséquence, le périphérique a été "perdu" aux derniers endroits de la notation des performances des SSD NVMe, en plus, une tentative de discerner des avantages significatifs par rapport aux SSD SATA sous des charges de travail plus lourdes a également échoué. Le nom SanDisk Extreme PRO n'a pas été vu depuis longtemps, mais il a un riche héritage: le SanDisk Extreme PRO original était un disque SSD SATA avec MLC NAND dans le segment haut de gamme, et était un concurrent digne du Samsung 850 PRO. Le SATA SanDisk Extreme PRO est entré sur le marché avant le 850 PRO et est devenu le premier lecteur SSD sur le marché grand public avec une garantie du fabricant de 10 ans, ce qui a forcé Samsung à donner la même garantie pour son 850 PRO.
La réutilisation de noms sans aucun indicateur clair des générations ou de l'année modèle de production entraînera facilement la confusion. Western Digital a au moins veillé à ce que les nouveaux disques diffèrent en capacité de leurs prédécesseurs: le WD Black de première génération - 256 Go et 512 Go, l'Extreme PRO original - 240 Go, 480 Go et 960 Go, et le nouveau WD Black et SanDisk Extreme PRO - 250 Go, 500 Go et 1000 Go. Néanmoins, WD Black, sorti l'année dernière, coexistera avec le modèle de cette année pendant encore plusieurs mois, bien qu'il s'agisse essentiellement de produits complètement différents.
Les nouveaux SSD WD Black et SanDisk Extreme PRO sont basés sur la même plate-forme que le SS7 Western Digital SN720 annoncé plus tôt cette année. En plus de passer de la NAND TLC planaire de 15 nm à la NAND BiCS 3D à 64 couches, les nouveaux SSD disposent du nouveau contrôleur Western Digital SSD au lieu du contrôleur Marvell. Il s'agit d'un sérieux virage vers l'intégration verticale pour Western Digital / SanDisk, on peut dire la meilleure stratégie de l'entreprise pour différencier ses produits. Le marché est désormais bondé de dizaines de marques qui utilisent des contrôleurs, ou même la conception entière du variateur, reçues d'un très petit groupe de fournisseurs.
Selon les caractéristiques techniques déclarées de WD Black et SanDisk Extreme PRO, nous avons un lecteur hautes performances avec une vitesse de lecture séquentielle de 3+ Go / s même sur un modèle d'une capacité de 250 Go, ainsi qu'avec des taux d'accès aléatoire élevés sur les modèles d'une capacité de 500 Go ou plus. Les notes d'endurance des records sont également à un niveau assez élevé: elle est de 0,3-0,4 par jour pendant cinq ans. MSRP positionne WD Black comme un concurrent direct du Samsung 960 EVO, il contourne la plupart des derniers SSD NVMe. Il convient de noter que les disques SSD d'entrée de gamme utilisant le protocole NVMe occupent le segment du marché qui connaît la croissance la plus rapide, et les fabricants de différentes marques s'y concentrent.
Le nouveau WD Black est capable (au moins un instant) d'atteindre les limites de puissance du facteur de forme M.2. Ce qui est important, Western Digital utilise un «design» inhabituel au lieu d'un radiateur: le contrôleur est situé au milieu du support et est entouré de mémoire flash NAND des deux côtés. Cette disposition des puces empêche la surchauffe.
Dans un premier temps, les disques seront proposés avec des capacités allant de 250 Go à 1 To, bien que les versions sous la marque SanDisk excluent la présence d'un modèle de 250 Go. Les livraisons devraient débuter à la fin du mois. Bien que Western Digital n'ait pas évoqué son projet de sortie de modèles 2 To, le cas échéant, les disques de cette capacité verront le jour, d'autant plus que la société a précédemment annoncé la sortie du SN720 d'une capacité de 2 To.
Architecture NVMe de Western Digital - NAND et contrôleur
Les aspects remarquables du WD Black 3D NAND SSD sont le nouveau contrôleur SSD interne et le dernier BiCS 3D NAND 64 couches dans l'un des SSD NVMe. La 3D-NAND à 64 couches (BiCS 3) représente la troisième génération de 3D-NAND SanDisk / Toshiba. Les deux premières générations avaient respectivement 24 et 48 couches, mais ont été libérées à une échelle "modeste". Aucune des générations précédentes n'a été produite en quantité suffisante pour déplacer le plan NAND Toshiba / SanDisk 15 nm. Que dire de la production de la version 64 couches, qui croît à un rythme accéléré. Western Digital utilisait déjà la NAND à 64 couches dans ses SSD SanDisk Ultra 3D et WD Blue 3D SATA à la fin de l'année dernière.
La technologie BiCS (Bit Cost Scalable) vous permet d'augmenter la densité d'emballage de 1,4 fois et d'augmenter le nombre de couches à 64, construites sur des cellules avec un piège de charge - une conception complexe qui élimine presque tous les inconvénients de la NAND plane. La densité de bits peut augmenter d'une génération 3D à l'autre, en raison de la mise à l'échelle prévue à la fois verticalement et horizontalement. La présence de plus d'électrons par cellule NAND dans la conception avec un piège à charge par rapport à la conception de portes flottantes en plan NAND (à très petites géométries) garantit un haut niveau de fiabilité et de durabilité de la cellule 3D NAND par rapport aux meilleurs exemples de plan NAND. L'inconvénient est le coût élevé de la mise à niveau de l'équipement NAND 2D pour la production de plaques 3D-NAND.
Bien que les volumes de production de BiCS 4 (96 couches) augmentent rapidement, le BiCS 3 NAND à 64 couches remplacera cette année le favori de Western Digital, et c'est le sujet de cette revue.
Quant aux contrôleurs, Western Digital a décidé de passer d'un produit Marvell à son propre design. La raison principale est la création d'une architecture qui sera optimisée pour le flash BiCS: le contrôleur n'aura pas besoin de supporter la NAND d'autres fournisseurs, il sera conçu en tenant compte du développement de la ligne BiCS. Les SSD NVD ont des limites de performances, il est donc important de trouver un moyen d'extraire chaque bit de performance possible de la NAND disponible.
Il n'est pas surprenant que presque tous les fabricants de flash sur leurs SSD NVMe phares aient leur propre contrôleur. Samsung utilise ses propres contrôleurs sur tous ses appareils SSD, Intel utilise son propre contrôleur pour le SSD-900p (Optane). Même les SSD conventionnels et à faible performance des principaux fournisseurs, bien qu'ils utilisent la puce de contrôleur achetée, sont livrés avec un firmware intégré développé en interne. L'intégration verticale (de la fabrication flash et de l'assemblage de circuits intégrés à l'intégration de système en tant que SSD NVMe ou SATA) permet aux vendeurs d'optimiser les performances de leurs produits.
Le nouveau contrôleur a une architecture à trois cœurs (utilisant éventuellement des cœurs Arm Cortex-R), fabriqué à l'aide de la technologie de processus 28 nm. Il est conçu et conçu pour être évolutif - le contrôleur actuel peut communiquer avec l'hôte à l'aide d'une liaison PCIe 3.0 x4 ou x2, comme dans le Western Digital SN520. L'architecture du contrôleur permettra aux futurs produits (utilisant des variantes de contrôleur) d'entrer plus rapidement sur le marché et de leur ajouter de nouvelles fonctionnalités. Western Digital peut désormais segmenter sa pile de produits NVMe. Le contrôleur du SSD Western Digital Black NAND 3D est optimisé pour les charges de travail des clients, y compris les jeux informatiques et les applications commerciales hautes performances. La société est convaincue que la nouvelle architecture de contrôleur existera, au moins jusqu'à ce que les SSD NVMe dépassent les interfaces PCIe 3 x4.
Contrairement à d'autres fabricants de contrôleurs SSD NVMe, Western Digital a accordé moins d'attention au micrologiciel et plus d'accélérateurs matériels pour assurer l'échange de données entre l'hôte et la mémoire flash (traitement de la commande NVMe et transfert des données du flash vers l'hôte). La gestion de l'alimentation et le contrôle de la chaleur sont effectués sans l'aide de cœurs de processeur. Le micrologiciel est utilisé uniquement pour le traitement sélectif des commandes (par exemple, la récupération de données SMART, l'algorithme FTL (Flash Translation Layer) et la gestion des exceptions). Si vous n'utilisez pas le processeur pour toutes les tâches critiques, le contrôleur ne connaîtra pas de manque de puissance.
Pour améliorer les performances, l'architecture NVMe WD SSD implémente la mise en cache à plusieurs niveaux (nCache). Le SSD WD Black 3D NAND NVMe utilise nCache 3.0 (par rapport à nCache 2.0, il contient de nombreuses mises à jour).
Avant d'entrer dans les détails, il est intéressant de voir comment la technologie nCache a évolué au cours des dernières années. Dans sa première génération, nCache a été développé pour mettre en cache la table de mappage NAND et les petits enregistrements (moins de 4 Ko) dans le segment SLC sur la matrice. Dans la deuxième version (introduite pour la première fois dans SanDisk Ultra II), toutes les opérations d'écriture ont été interceptées dans le cache pseudo-SLC, dont le volume a été augmenté à 5 Go pour chaque 120 Go de capacité de stockage, et la copie directe des données du tampon SLC vers le TLC a été implémentée au niveau du contournement au niveau de la puce. contrôleur, ce qui a permis l'utilisation d'un modèle de contrôleur plus économique sans perte de performances. nCache 2.0 a placé la table de mappage NAND dans la zone de cache SLC.
En outre, les performances 3D TLC sont plus acceptables pour les produits de nouvelle génération par rapport à TLC planaire lorsqu'il s'agit de longues sessions d'enregistrement. La même image est avec endurance. Au lieu d'envoyer tout via le cache SLC, comme c'était le cas dans nCache 2.0, nCache 3.0 permet d'écrire dans l'espace TLC après avoir rempli le segment SLC.
Un autre avantage de nCache 3.0 par rapport à nCache 2.0 est le manque de la fonctionnalité On Chip Copy utilisée dans les matrices TLC plates. Étant donné que 3D TLC fournit un accès direct pendant les longs enregistrements, la fonction optionnelle On Chip Copy, auparavant responsable du transfert des données du cache SLC vers le TLC, n'est plus nécessaire.
Enfin, nCache 3.0 Western Digital utilise toujours un cache SLC de taille fixe. Western Digital ne divulgue pas la taille des caches SLC pour WD Black, mais il semble que nos échantillons de test de 1 To disposent d'environ 20 Go de cache SLC.
Comme il sied à un bon contrôleur SSD moderne, la nouvelle architecture Western Digital offre plusieurs niveaux de correction d'erreurs. Les trois premiers niveaux sont différents codes de correction d'erreur de style LDPC pour traiter le nombre d'erreurs sur les bits, dont la croissance entraîne une augmentation de la consommation d'énergie et une diminution des performances. Le niveau de base de la correction d'erreurs est le code LDPC, les contrôleurs avec prise en charge LDPC augmentent la probabilité de lire correctement les données de la NAND TLC plusieurs fois. Le code de correction d'erreur LDPC améliore considérablement la reconnaissance des données stockées dans les cellules par rapport au mécanisme de correction d'erreur BCH de base qui était utilisé dans presque tous les SSD avant l'avènement de TLC NAND. Ce niveau de correction d'erreur est le seul nécessaire au fonctionnement normal du variateur pendant la majeure partie de sa durée de vie. Les deuxième et troisième niveaux de correction sont conçus pour gérer la fréquence accrue des erreurs qui se produit déjà dans les derniers termes d'utilisation du SSD. Ces codes sont entièrement traités par l'équipement dédié du contrôleur, sans utiliser les ressources des cœurs de processeur.
Pour récupérer une perte de données sérieuse, qui n'est pas soumise aux trois niveaux de LDPC, le contrôleur fournit une récupération de données sur des segments XOR similaires au RAID5 traditionnel. Bien que cela ne soit pas suffisant pour résister à la «défaillance» de l'ensemble de la matrice NAND. La mémoire de correction d'erreurs ECC garantit l'intégrité des données dans la SRAM du contrôleur et la DRAM externe.
Test de conduite AnandTech - Le destructeur
Le Destroyer est un test extrêmement long qui montre comment un SSD se comporte sous des charges de travail intensives avec de grandes quantités d'E / S. Le Destroyer fait partie intégrante de la suite de tests Anandtech depuis près de deux ans, il est conçu pour «détruire toutes les conditions de serre» en chargeant le système à la recherche de SSD avec les meilleures caractéristiques de performance. Comme dans les conditions réelles, les lecteurs ont eu le temps de se reposer afin d'effacer la collecte des ordures collectée et de nettoyer le cache, seules les périodes d'indisponibilité ont été réduites à 25 ms, et donc nous n'avons pas obtenu les résultats en une semaine. Les tests AnandTech Storage Bench (ATSB) n'incluent pas le lancement d'applications réelles qui génèrent des charges de travail, donc les performances ne changeront pas beaucoup avec les changements de performances CPU et RAM, mais la transition vers une version plus récente de Windows et de nouveaux pilotes peut affecter l'image test.
L'évaluation des performances de ce test dépend du débit moyen du variateur, du retard moyen des opérations d'entrée-sortie et de l'énergie totale consommée par le variateur pendant le test.
Le taux de transfert de données moyen du nouveau WD Black lors du test The Destroyer est presque aussi élevé que le TLC 960 EVO de Samsung et son nouveau lecteur OEM PM981. Et si le WD Black NVMe SSD d'origine était clairement l'un des disques NVMe les plus lents et a montré des résultats au niveau du SSD SATA lors de notre test, le nouveau WD Black semble assez compétitif parmi les modèles les plus rapides.
Le retard moyen sur WD Black est approximativement au niveau des lecteurs Samsung TLC, et selon les résultats du retard p99, nous avons le meilleur résultat que nous ayons vu sur n'importe quel SSD basé sur flash avec une telle capacité.
La latence de lecture moyenne de WD Black sur The Destroyer est aussi bonne que tout autre SSD basé sur flash que nous avons testé. Le délai d'enregistrement moyen est record, mais les lecteurs haut de gamme de Samsung sont clairement plus rapides.
En ce qui concerne les délais de lecture p99, WD Black affiche de meilleurs résultats, juste derrière le SSD Intel Optane SSP 900P moins volumineux. Mais en termes de délais d'enregistrement p99, les produits WD occupent la deuxième place.
La consommation d'énergie du nouveau WD Black a considérablement diminué par rapport au SSD précédent, portant le même nom. Le nouveau modèle consomme moins de la moitié de l'énergie par rapport au précédent, ce qui le place au premier rang, un peu derrière - le Toshiba XG5.
Test de conduite AnandTech - lourd
Notre test "Heavy" contrairement au "Destroyer" est conçu pour démontrer le fonctionnement du SSD sous de lourdes charges dans un délai plus court. La quantité totale de données enregistrées pendant le test lourd ne remplira pas le disque, ce qui ne mettra pas le SSD dans un état stable; les résultats des tests sont considérablement affectés par les performances du lecteur pendant les périodes de pointe. Des données détaillées sur le test lourd peuvent être trouvées dans l'article correspondant sur AnandTech. Ce test s'exécute deux fois, une fois sur un lecteur complètement nettoyé et une fois après avoir rempli le lecteur avec un enregistrement continu.
Les vitesses de transfert de données moyennes du nouveau SSD WD Black dans le test Heavy sont très proches du Samsung 960 EVO. Les produits premium tels que Samsung 960 PRO et Intel Optane SSD 900P sont plus rapides, mais les SSD WD Black et SanDisk Extreme PRO NVMe peuvent être affectés en toute sécurité au segment haut de gamme.
L'évaluation des latences moyennes et p99 de WD Black pendant Heavy donne certains des meilleurs résultats sur n'importe quel lecteur flash à semi-conducteurs. De plus, le taux de latence record du p99 WD Black montre une perte de performances beaucoup plus faible sur un disque complet que le Toshiba XG5 ou le Samsung 960 EVO.
WD Black est l'un des meilleurs lecteurs pour une latence de lecture moyenne, et une latence d'écriture moyenne est légèrement supérieure à celle du Samsung 960 EVO. La perte de performances résultant des tests sur un disque plein est approximativement la même que celle de la plupart des lecteurs basés sur MLC.
La nouvelle architecture de contrôleur Western Digital offre une excellente qualité de service pour les opérations de lecture, avec des retards au 99e centile inférieurs à tous les lecteurs flash concurrents. Le 99e centile du retard d'enregistrement est également en haut de la note, mais il ne se distingue plus si clairement parmi les champions de la vitesse.
WD Black et SanDisk Extreme PRO sont à égalité avec le Toshiba XG5 et plusieurs autres SSD NVMe, qui ont une très faible consommation d'énergie comparable à de bons SSD SATA. L'énergie totale utilisée pendant le test lourd est légèrement supérieure à celle des disques Crucial MX500 et Western Digital SATA avec la même NAND 3D TLC 64L.
Test de conduite AnandTech - Léger
Notre test pour les disques Light a relativement plus de sessions consécutives et une profondeur de file d'attente plus courte que The Destroyer ou Heavy, c'est le test le plus court. Il est principalement basé sur des applications peu dépendantes des performances du lecteur, ses résultats reflètent donc très probablement l'heure de démarrage des applications et le téléchargement des fichiers. Ce test peut être considéré comme la somme de tous les petits retards dans l'utilisation quotidienne, mais si le temps d'arrêt est réduit à 25 ms, il faut moins d'une demi-heure pour le terminer. Des informations détaillées sur le test Light peuvent être trouvées dans l'article correspondant sur AnandTech. Comme dans le cas du test ATSB Heavy, ce test est exécuté deux fois: sur un lecteur qui a été complètement nettoyé, et après avoir rempli le lecteur avec un enregistrement séquentiel.
Pendant le test sur un disque vide, la vitesse de transfert de données moyenne du disque WD Black est légèrement inférieure à celle du Samsung 960 EVO, et vice versa, lorsque le disque est plein. Le Samsung PM981 est le seul lecteur qui présente l'avantage, bien que non particulièrement important, dans les deux cas. Même avec les pires performances, les performances du nouveau WD Black sont supérieures à celles du WD Black de l'année dernière.
Les latences moyennes de WD Black pendant le test Light sont aussi faibles que la plupart des SSD modernes. Le résultat du 99e centile des retards est légèrement pire que celui des disques les plus rapides de Samsung, sauf que les performances d'un disque complet sont meilleures que celles du 960 EVO.
Il existe de nombreux SSD avec un délai de lecture moyen proche de WD Black, et même les SSD NVMe de bas niveau ont un délai de lecture moyen d'une fraction de milliseconde (selon notre test Light). En termes de retard d'enregistrement moyen, WD Black partage à juste titre la première place avec un lecteur de Samsung.
WD Black montre un délai d'écriture incroyablement bas (99e centile) lors du test Light, car son cache SLC n'est jamais plein. Le délai de lecture (99e centile) ne montre pas une telle valeur record, mais le résultat sur un disque plein est toujours très bon.
Comme pour le test Heavy, le seul SSD NVMe testé qui peut se comparer à l'efficacité énergétique du WD Black est le Toshiba XG5. Ces disques sont beaucoup plus rapides que SATA, tout en consommant moins d'énergie.
Test de lecture aléatoire
Notre premier test de performance de lecture aléatoire utilise de très courtes rafales d'opérations, effectuées une à la fois, hors tour. Les entraînements reçoivent un temps d'arrêt suffisant entre de telles «rafales» pour fournir un temps de cycle total de 20%, de sorte qu'une régulation thermique n'est pas possible. Chaque paquet a une taille de 32 Mo, lue à partir de blocs aléatoires de 4 kilo-octets, à partir de 16 Go de plage de disques. La quantité totale de données est de 1 Go.
L'indicateur de performance de lecture aléatoire WD Black ne bat pas de records, mais il est toujours meilleur que le SSD WD Black de l'année dernière, et seulement légèrement derrière le Samsung 960 EVO.
Notre test de performance de lecture est similaire au test de l'ensemble de 2015: les profondeurs de file d'attente de 1 à 32 sont vérifiées, et les performances moyennes et l'efficacité énergétique dans QD1, QD2 et QD4 déterminent les principaux scores du test. Chaque profondeur de file d'attente est vérifiée pendant une minute ou 32 Go de données transmises, ce qui est plus rapide. Après avoir vérifié la profondeur de la file d'attente, le lecteur s'arrête pendant une minute pour le refroidissement, afin que l'accumulation de chaleur n'affecte pas la grande profondeur de la file d'attente. Des opérations de lecture séparées fonctionnent toujours avec des blocs de 4 Ko et couvrent l'intervalle de 64 gigaoctets du lecteur.
Les performances de lecture aléatoire de WD Black sont légèrement améliorées par rapport au modèle de l'année dernière. Mais ce n'est pas encore suffisant pour rattraper Samsung. De plus, l'Intel 760p récemment sorti est légèrement en avance sur WD Black.
L'efficacité énergétique du WD Black lors des opérations de lecture aléatoire est meilleure que tout autre lecteur TLC. Sa consommation n'est pas beaucoup plus élevée que celle du disque SATA, comme le montrent les "tests" en cours.
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 Go
Western Digital WD Black 512 Go (2D NAND)
SanDisc Extreme PRO 1TB
Toshiba XG5 1TB
Samsung 860 EVO 2 To M.2
Crucial MX500 1TB
SanDisc Ultra 3D 1TB
Intel Optane 900P 280GB
Western Digital WD Noir 7200tr / min 1 ToÀ des niveaux de file d'attente plus profonds, les lecteurs Samsung sont légèrement supérieurs à WD Black, mais la plupart des autres lecteurs accusent un retard notable à mesure que la profondeur de la file d'attente augmente.
Performances d'écriture aléatoire
Le test de performance pour l'écriture aléatoire de données était prévu de la même manière que le test de lecture, mais maintenant chaque paquet ne fait que 4 Mo et la longueur totale d'enregistrement est de 128 Mo. Les opérations d'écriture aléatoire de 4 Ko sont réparties sur la plage de 16 gigaoctets du lecteur et sont émises une par une, sans file d'attente.
Notre échantillon WD Black a soudainement montré un résultat d'enregistrement aléatoire bien meilleur que SanDisk Extreme PRO, bien qu'il s'agisse essentiellement du même appareil. Bien que les performances des deux disques soient en haut du graphique.
Comme pour le test de lecture, notre test d'écriture aléatoire constant de 4 Ko dure jusqu'à une minute ou 32 Go par profondeur de file d'attente, couvrant 64 Go de plage de disque. Le lecteur est également fourni avec jusqu'à 1 minute de temps d'arrêt entre les profondeurs de la file d'attente, ce qui permet d'écraser constamment les caches et d'éviter la surchauffe.
Le nouveau WD Black démontre simplement les performances des champions dans un test d'enregistrement aléatoire, dépassant de loin les offres de vente au détail actuelles de Samsung, et est très proche des résultats du lecteur OEM PM981, qui est la base du lecteur de nouvelle génération de Samsung. L'année dernière, le WD Black n'était pas beaucoup plus rapide que les disques SATA.
Une refonte complète de la NAND et du contrôleur a fait passer WD Black du bas du tableau des performances (où se trouve le modèle de l'année dernière) au sommet, dépassant finalement même le Toshiba XG5 et le 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 Go
Western Digital WD Black 512 Go (2D NAND)
SanDisc Extreme PRO 1TB
Toshiba XG5 1TB
Samsung 860 EVO 2 To M.2
Crucial MX500 1TB
SanDisc Ultra 3D 1TB
Intel Optane 900P 280GB
Western Digital WD Noir 7200tr / min 1 ToLes performances d'écriture aléatoire de WD Black saturent au niveau QD4, tandis que les lecteurs Samsung et certains autres modèles augmentent davantage et peuvent atteindre des niveaux de performances plus élevés avec une plus grande profondeur de file d'attente. Néanmoins, WD Black a d'excellentes caractéristiques pour l'enregistrement aléatoire, avec plus important - de faibles profondeurs de file d'attente.
Performances de lecture séquentielle
Notre premier test de performance de lecture séquentielle utilise des rafales courtes de 128 Mo qui sont exécutées sous forme de blocs de 128 Ko sans files d'attente. Le test fait la moyenne des performances sur huit rafales pour seulement 1 Go de données lues sur un disque contenant 16 Go de données. Le temps d'arrêt du variateur entre chaque rafale est suffisant pour un rapport cyclique total de 20%.
Comme nous pouvons le voir, la vitesse de lecture séquentielle de WD Black est plusieurs fois supérieure à celle du modèle de l'année dernière, mais encore loin de battre des records.
Le test de lecture séquentielle utilise des profondeurs de file d'attente de 1 à 32, tandis que les performances et la puissance sont calculées comme la moyenne de QD1, QD2 et QD4. Chaque profondeur de file d'attente est vérifiée pendant une minute ou 32 Go (ce qui est plus rapide) à partir d'un disque contenant 64 Go de données.
Lors du test des lectures séquentielles, les disques Samsung NVMe ont définitivement un avantage sur WD Black.
En ce qui concerne l'efficacité énergétique de la lecture séquentielle, WD Black est beaucoup plus proche du sommet, seul Samsung 960 PRO est nettement en retard.
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 Go
Western Digital WD Black 512 Go (2D NAND)
SanDisc Extreme PRO 1TB
Toshiba XG5 1TB
Samsung 860 EVO 2 To M.2
Crucial MX500 1TB
SanDisc Ultra 3D 1TB
Intel Optane 900P 280GB
Western Digital WD Noir 7200tr / min 1 ToLes performances de lecture séquentielle de WD Black commencent très médiocres dans QD1, mais augmentent régulièrement jusqu'à QD16, ici elles dépassent tout sauf le SSD Optane. Le Toshiba XG5 présente un comportement de zoom similaire, mais ne peut pas rivaliser avec le nouveau WD Black.
Performances d'écriture séquentielle
Le test des performances d'écriture séquentielle est similaire au précédent - le test de lecture séquentielle. Chaque paquet écrit 128 Mo de données sous la forme d'opérations de 128 Ko publiées dans QD1, soit un total de 1 Go de données écrites sur un disque contenant 16 Go de données.
Comme avec le test d'écriture aléatoire, nos disques jumeaux montrent une différence de vitesse incroyable dans l'enregistrement séquentiel. WD SanDisk Extreme partage la deuxième place avec le Samsung 960 EVO, tandis que WD Black est à égalité avec le Samsung PM981 (qui a remplacé le 960 Evo, la vitesse d'écriture est environ 40% plus rapide que le 960 Evo SSD).
Le test d'écriture séquentiel continu est structuré de manière identique au test de lecture séquentiel, à l'exception de la direction de transfert des données. La profondeur de la file d'attente varie de 1 à 32, et chaque profondeur est vérifiée pendant une minute ou 32 Go, après quoi il y a une minute d'indisponibilité réservée au développement correct de la technologie de collecte des ordures, une telle pause permet au lecteur de refroidir. Le test est limité à une plage de disques de 64 gigaoctets.
La performance de l'enregistrement séquentiel continu WD Black n'est pas en premier lieu, mais elle est loin devant tout sauf les meilleurs disques de Samsung et Intel. WD Black est presque deux fois plus rapide que le Toshiba XG5, qui utilise essentiellement le même flash.
Malgré le fait que le produit de test n'ait pas montré de performances optimales lors des tests d'enregistrement séquentiel, WD Black est un gagnant clair en termes d'efficacité énergétique. Avec une consommation électrique d'un peu plus de 4 watts, il ne manque absolument pas de puissance. Tant de travail a été fait dans ce sens que le variateur a pu surpasser tous les concurrents en termes d'efficacité de test.
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 Go
Western Digital WD Black 512 Go (2D NAND)
SanDisc Extreme PRO 1TB
Toshiba XG5 1TB
Samsung 860 EVO 2 To M.2
Crucial MX500 1TB
SanDisc Ultra 3D 1TB
Intel Optane 900P 280GB
Western Digital WD Noir 7200tr / min 1 ToLa vitesse d'écriture séquentielle de WD Black est assez stable sur une large gamme de profondeurs de file d'attente, et montre une légère augmentation de QD1 à QD2, sans aucun signe de détérioration en raison d'une collecte excessive de déchets une fois le cache SLC plein.
Performances aléatoires mixtes
Le test de lecture et d'écriture aléatoires mixtes se compose de mélanges allant de la lecture pure à l'écriture pure par incréments de 10%. Chaque mixage est testé jusqu'à 1 minute, soit 32 Go de données transférées. Les tests sont effectués avec une profondeur de file d'attente de 4 et sont limités à une plage de disques de 64 gigaoctets. Le variateur est inactif entre les mélanges pendant une minute maximum, de sorte que le rapport cyclique global est de 50%.
WD Black a montré d'excellentes performances d'E / S aléatoires mixtes, mais il est toujours plus lent que les meilleurs disques de Samsung, tandis que le SSD Optane est dans une ligue complètement différente.
L'efficacité énergétique du WD Black avec des tests d'E / S aléatoires mixtes est à peu près égale à celle du Samsung 960 PRO et légèrement inférieure au SSD Optane, malgré l'énorme différence de niveau absolu de performances.
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 Go
Western Digital WD Black 512 Go (2D NAND)
SanDisc Extreme PRO 1TB
Toshiba XG5 1TB
Samsung 860 EVO 2 To M.2
Crucial MX500 1TB
SanDisc Ultra 3D 1TB
Intel Optane 900P 280GB
Western Digital WD Noir 7200tr / min 1 ToLes performances de WD Black augmentent très lentement à mesure que la charge passe de la lecture à l'écriture, mais vers la fin du test, une bonne implémentation de la mise en cache d'écriture SLC fait de WD Black un gagnant. La consommation d'énergie est inférieure à 2 watts pour la majeure partie du test et n'atteint pas 4 watts à la fin.
Performances séquentielles mixtes
Notre test de lecture et d'écriture séquentielles mixtes, contrairement au test d'E / S précédent, effectue des appels séquentiels de 128 Ko (au lieu de 4 Ko dans des endroits aléatoires), et est également effectué à la profondeur de file d'attente 1. La gamme de mélanges testés n'a pas changé, le calendrier et les limites de le transfert de données est le même que celui décrit ci-dessus.
Les performances des charges de travail séquentielles mixtes de WD Black sont étonnamment élevées et à peine inférieures au SSD Optane, loin devant les autres lecteurs flash.
WD Black consomme à peu près la même puissance que les autres SSD au cours d'un test séquentiel mixte, ce qui, combiné à d'excellentes performances, conduit le lecteur à devenir un leader en efficacité énergétique.
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 Go
Western Digital WD Black 512 Go (2D NAND)
SanDisc Extreme PRO 1TB
Toshiba XG5 1TB
Samsung 860 EVO 2 To M.2
Crucial MX500 1TB
SanDisc Ultra 3D 1TB
Intel Optane 900P 280GB
Western Digital WD Noir 7200tr / min 1 ToLe graphique de l'évolution des performances du WD Black dans le test séquentiel mixte semble très étrange. De nombreux disques présentent une courbe concave avec des performances maximales aux deux extrémités du test, lorsque la charge de travail est soit une écriture claire, soit une lecture juste, et que les pires performances se situent au milieu du test. Au contraire, le graphique des performances du WD Black commence par le bas, mais croît rapidement pendant la première moitié du test et conserve sa valeur maximale tout au long de la seconde moitié.
Gestion de l'alimentation
Dans le monde réel, le mode de chargement du lecteur domestique laisse le SSD inactif la plupart du temps. Cela signifie que les mesures de puissance active présentées plus haut dans cette revue ne montrent qu'une partie de la façon de déterminer la qualité du lecteur lors de l'utilisation de la batterie. Dans les applications légèrement chargées, l'efficacité énergétique du SSD est déterminée par les économies d'énergie en mode veille.
Les disques SSD SATA sont testés lorsque la gestion de l'alimentation SATA est désactivée pour mesurer leur consommation en veille active, puis évaluer la consommation en veille profonde et le délai de réveil. Notre banc de test, comme tout système de bureau, ne peut pas lancer l'état d'inactivité le plus profond DevSleep (le mode de consommation d'énergie le plus faible).
La gestion de la consommation au repos pour les SSD NVMe est beaucoup plus compliquée que pour les SSD SATA. Les SSD NVMe ont différents états inactifs; ils diffèrent les uns des autres par les niveaux de consommation d'énergie et les retards qui se produisent lorsqu'un composant revient à un état actif. WD Black prend en charge la technologie APST (Standalone Power Status Change).
Nous mesurons la consommation d'inactivité de deux manières. L'attente active est le travail d'un PC de bureau typique, qui n'utilise aucune des fonctions avancées d'économie d'énergie PCIe ou NVMe, et le lecteur est immédiatement prêt à traiter de nouvelles commandes. La consommation d'énergie en veille est mesurée avec Power Status L1.2 PCIe activé et NVMe APST activé.
Comme la plupart des SSD NVMe, WD Black a une consommation en veille assez élevée - c'est le prix de la prise en charge d'un bus PCIe 3x4 actif. La consommation en veille active est légèrement supérieure à celle du précédent SSD WD Black, mais elle correspond aux lecteurs de Samsung, Toshiba et Phison.
L'activation de toutes les fonctionnalités avancées de gestion de l'alimentation PCIe et NVMe n'a pas l'effet souhaité sur le disque WD Black étudié. La consommation n'est réduite que de moitié (voire moins) et devrait "diminuer" d'au moins un ordre de grandeur. Le modèle WD Black SSD précédent utilisait une gestion de l'alimentation agressive, que son système d'exploitation le demande ou non. Il semble que le nouveau WD Black n'ait pas pu économiser beaucoup d'énergie sur notre support de bureau, quelle que soit la puissance du système demandée. Nous travaillerons avec Western Digital pour essayer de déterminer la cause de ce comportement anormal. WD Black n'est pas le seul disque NVMe dans lequel des problèmes de gestion de l'alimentation proviennent de la boîte, Intel et Samsung ont pu créer des disques qui fournissent une très faible puissance de veille, comme nous le constatons les résultats des tests.
Étant donné que WD Black n'est clairement pas en mesure d'utiliser toutes les fonctionnalités de gestion de l'alimentation sur notre stand, il n'est pas surprenant que son délai de réveil soit assez faible. Ce n'est pas le minimum ~ 15 μs, que nous observons dans les disques qui n'essaient pas d'économiser de l'énergie en principe, mais ~ 230 μs est toujours un temps de réveil très rapide.
Conclusion
Grâce aux tests de l'année dernière, nous avons découvert les disques Western Digital et Toshiba XG5 SATA, où le 3D-TLC 64 couches a fait un bond en avant par rapport à la NAND planaire, et était sans doute la NAND TLC la plus rapide et la plus économe en énergie. Maintenant, il est évident que ces disques n'ont même pas essayé d'exploiter tout le potentiel du nouveau flash. Avec le nouveau contrôleur à bord, le Western Digital BiCS 3 TLC scintille comme un diamant. Les nouveaux WD Black et SanDisk Extreme PRO sont sans aucun doute des SSD NVMe de haute qualité qui correspondent au niveau 960 EVO de Samsung et dépassent même parfois le 960 PRO.
En plus de plusieurs points décevants dans les résultats du test WD Black, le fait que même lorsque le lecteur n'est pas en première ou deuxième place, il se trouve la tête et les épaules au-dessus des lecteurs NVMe de bas niveau ne peut que se réjouir. Les deux problèmes les plus importants sont un mauvais démarrage du test de lecture séquentielle et un certain nombre d'erreurs de gestion de l'alimentation NVMe que vous pourrez peut-être résoudre au fil du temps. De nombreux disques NVMe commencent à se comporter "merveilleusement" en ce qui concerne la gestion de l'alimentation inactive; vous devez admettre qu'il existe un contraste marqué avec la prise en charge presque universelle et sans faille des disques SATA, au moins pour l'état de veille, ainsi que DevSleep (qui ne peut pas être utilisé sur le bureau). ordinateurs).
L'efficacité énergétique du WD Black sous charge est excellente, on peut dire en toute sécurité que le contrôleur Western Digital NVMe n'est pas un mangeur d'énergie. Selon les résultats du test, WD Black a dépassé toutes nos attentes de manière inattendue, en particulier pendant le test d'E / S séquentielles mixtes: aucun des disques testés n'a pu le comparer.
Samsung était un leader dans les premiers stades de la course parmi les SSD NVMe et conserve toujours la première place. Pendant ce temps, de nombreuses marques ont essayé d'implémenter des SSD NVMe hautes performances avec une NAND planaire, ou même une première génération Intel / Micron 3D non réussie. Les tentatives infructueuses incluent le SSD WD Black NVMe d'origine l'année dernière, qui utilisait un TLC planaire de 15 nm et pouvait à peine dépasser un disque SATA décent.
PDSF (prix de vente recommandé) WD Black est à peu près le même que les prix de vente au détail actuels du Samsung 960 EVO, qui est un concurrent direct de l'appareil testé. Aucun de ces disques n'a un avantage de performance clair avec une capacité de 1 To, WD Black a un avantage modeste en termes d'efficacité énergétique (malgré les problèmes rencontrés dans un état d'inactivité). Intel 760p est dans cette gamme de prix, mais il est clairement non compétitif.
Le Plextor M9Pe est devenu disponible pour les clients après le lancement officiel plus tôt cette année. Doté d'un Toshiba 64L TLC et d'un contrôleur Marvell, il affiche avec précision ce que pourrait être le nouveau WD Black sans l'introduction de son propre contrôleur interne Digital Western. Bientôt, nous aurons des résultats préliminaires sur M9Pe.
Depuis de nombreuses années, les efforts de Western Digital pour développer la 3D-NAND et leur nouveau contrôleur NVMe ont porté leurs fruits. Encore une fois, ils méritent d'être dans les grandes ligues, et leurs derniers SSD SATA se portent également très bien. Cette année, le marché des SSD fait face à une concurrence sérieuse dans presque toutes les catégories de prix.
Merci de rester avec nous. Aimez-vous nos articles? Vous voulez voir des matériaux plus intéressants? Soutenez-nous en passant une commande ou en le recommandant à vos amis, une
réduction de 30% pour les utilisateurs Habr sur un analogue unique de serveurs d'entrée de gamme que nous avons inventés pour vous: Toute la vérité sur VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 cœurs) 10 Go DDR4 240 Go SSD 1 Gbps à partir de 20 $ ou comment diviser le serveur? (les options sont disponibles avec RAID1 et RAID10, jusqu'à 24 cœurs et jusqu'à 40 Go de DDR4).
Dell R730xd 2 fois moins cher? Nous avons seulement
2 x Intel Dodeca-Core Xeon E5-2650v4 128 Go DDR4 6x480 Go SSD 1 Gbps 100 TV à partir de 249 $ aux Pays-Bas et aux États-Unis! Pour en savoir plus sur la
création d'un bâtiment d'infrastructure. classe utilisant des serveurs Dell R730xd E5-2650 v4 coûtant 9 000 euros pour un sou?