A Western Digital, fabricante de eletrônicos para computadores, expandiu sua linha high-end 3D NAND SSD com dois novos SSDs NVMe com memória flash SAND NAND 3D de 64 camadas da SanDisk. Mesmo com o lançamento do SATA SSD (a Western Digital introduziu o 3D-NAND no mercado de varejo), a empresa lançou a mesma unidade em nome de duas marcas com hardware idêntico: WD e SanDisk.
Os nomes são bem conhecidos: WD Black e SanDisk Extreme PRO. Lembre-se de que o SSD WD Black foi o primeiro NVMe para o mercado de varejo da Western Digital. Ele usou um controlador Marvell e um TLC NAND plano de 15 nm, como resultado, o dispositivo foi "perdido" nos últimos lugares na classificação de desempenho entre os SSDs NVMe, além de uma tentativa de discernir vantagens significativas sobre os SSDs SATA sob cargas de trabalho mais pesadas também falhou. O nome SanDisk Extreme PRO não é visto há muito tempo, mas, enquanto isso, tem uma rica herança: o SanDisk Extreme PRO original era um drive SSD SATA com MLC NAND no segmento high-end e era um concorrente digno do Samsung 850 PRO. O SATA SanDisk Extreme PRO entrou no mercado antes do 850 PRO e se tornou o primeiro disco SSD do mercado consumidor com uma garantia de 10 anos do fabricante, o que obrigou a Samsung a dar a mesma garantia para o seu 850 PRO.
Reutilizar nomes sem nenhum indicador claro de gerações ou ano modelo de produção levará facilmente a confusão. A Western Digital certificou-se de que as novas unidades diferissem em capacidade de seus antecessores: o WD Black de primeira geração - 256 GB e 512 GB, o Extreme PRO original - 240 GB, 480 GB e 960 GB e o novo WD Black e SanDisk Extreme PRO - 250 GB, 500 GB e 1000 GB. No entanto, o WD Black, lançado no ano passado, coexistirá com o modelo deste ano por mais alguns meses, embora, em essência, sejam produtos completamente diferentes.
Os novos SSDs WD Black e SanDisk Extreme PRO são baseados na mesma plataforma que o SS7 Western Digital SN720 anunciado no início deste ano. Além de passar do TLC NAND plano de 15nm para o BiCS 3D NAND de 64 camadas, os novos SSDs apresentam o novo controlador Western Digital SSD em vez do controlador Marvell. Essa é uma mudança séria em direção à integração vertical para a Western Digital / SanDisk, podemos dizer a melhor estratégia da empresa para diferenciar seus produtos. O mercado está agora cheio de dezenas de marcas que usam controladores, ou mesmo todo o design da unidade, recebidos de um grupo muito pequeno de fornecedores.
De acordo com as características técnicas declaradas do WD Black e do SanDisk Extreme PRO, temos uma unidade de alto desempenho com uma velocidade de leitura sequencial de 3+ GB / s, mesmo em um modelo com capacidade de 250 GB, bem como com altas taxas de acesso aleatório em modelos com capacidade de 500 GB ou mais. As classificações de resistência dos registros também estão em um nível razoavelmente alto: é de 0,3-0,4 por dia, durante cinco anos. O MSRP está posicionando o WD Black como um concorrente direto do Samsung 960 EVO, ignorando a maioria dos SSDs NVMe mais recentes. Vale a pena notar que os drives de estado sólido de nível básico que operam sob o protocolo NVMe ocupam o segmento de crescimento mais rápido do mercado e os fabricantes de várias marcas estão focados nele.
O novo WD Black é capaz (pelo menos por um momento) de atingir os limites de potência do fator de forma M.2. O que é importante, a Western Digital usa um "design" incomum em vez de um radiador: o controlador está localizado no meio do suporte e é cercado por memória flash NAND em ambos os lados. Esse arranjo de chips impede o superaquecimento.
Inicialmente, as unidades serão oferecidas com capacidades de 250 GB a 1 TB, embora as versões da marca SanDisk excluam a presença de um modelo de 250 GB. As entregas devem começar até o final do mês. Embora a Western Digital não tenha mencionado seus planos para o lançamento de modelos de 2 TB, se necessário, os drives dessa capacidade verão a luz, principalmente porque a empresa anunciou anteriormente o lançamento do SN720 com capacidade de 2 TB.
Arquitetura Western Digital NVMe - NAND e controlador
Aspectos dignos de nota do WD Black 3D NAND SSD são o novo controlador SSD interno e o mais recente BiCS 3D NAND de 64 camadas em um dos SSDs NVMe. O 3D-NAND de 64 camadas (BiCS 3) representa a terceira geração do 3D-NAND SanDisk / Toshiba. As duas primeiras gerações tinham 24 e 48 camadas, respectivamente, mas foram lançadas em uma escala "modesta". Nenhuma das gerações anteriores foi produzida em uma quantidade suficiente para deslocar a NAND Toshiba / SanDisk 15 nm plana. O que não se pode dizer sobre a produção da versão de 64 camadas, que cresce em ritmo acelerado. A Western Digital já usou NAND de 64 camadas em seus SSDs SanDisk Ultra 3D e WD Blue 3D SATA no final do ano passado.
A tecnologia BiCS (Bit Cost Scalable) permite aumentar a densidade de empacotamento em 1,4 vezes e aumentar o número de camadas para 64, construído em células com uma armadilha de carga - um design complexo que elimina quase todas as desvantagens da NAND planar. A densidade de bits pode aumentar de uma geração 3D para a seguinte, devido ao dimensionamento previsto vertical e horizontalmente. A presença de mais elétrons por célula NAND no projeto com uma armadilha de carga em comparação com o design de portas flutuantes na NAND planar (em geometrias muito pequenas) garante um alto nível de confiabilidade e durabilidade da célula NAND 3D em comparação com os melhores exemplos de NAND planar. A desvantagem é o alto custo da atualização de equipamentos 2D NAND para a produção de placas 3D-NAND.
Embora os volumes de produção do BiCS 4 (96 camadas) estejam crescendo rapidamente, o BiCS 3 NAND de 64 camadas substituirá o favorito da Western Digital este ano, e esse é o assunto desta revisão.
Quanto aos controladores, a Western Digital decidiu mudar de um produto Marvell para seu próprio design. O principal motivo é a criação de uma arquitetura que será otimizada para o BiCS flash: o controlador não precisará suportar NAND de outros fornecedores, ele será projetado levando em consideração o desenvolvimento da linha BiCS. Os SSDs NVD têm limites de desempenho, portanto, é importante encontrar uma maneira de extrair todo o possível pedaço de desempenho da NAND disponível.
Não é de surpreender que quase todos os fabricantes de flash em seus SSDs NVMe principais tenham seu próprio controlador. A Samsung usa seus próprios controladores em todos os seus dispositivos SSD, a Intel usa seu próprio controlador para o SSD-900p (Optane). Mesmo os SSDs convencionais e de baixo desempenho dos principais fornecedores, embora usem o chip controlador adquirido, vêm com firmware integrado desenvolvido internamente. A integração vertical (da fabricação do flash e da montagem do IC à integração do sistema como SSDs NVMe ou SATA) permite que os vendedores otimizem o desempenho de seus produtos.
O novo controlador possui uma arquitetura de três núcleos (possivelmente usando núcleos Arm Cortex-R), fabricados com a tecnologia de processo de 28 nm. Ele foi projetado e projetado para ser escalável - o controlador atual pode se comunicar com o host usando o link PCIe 3.0 x4 ou x2-link, como no Western Digital SN520. A arquitetura do controlador permitirá que produtos futuros (usando variações de controlador) entrem no mercado mais rapidamente e adicionem novos recursos a eles. Agora a Western Digital pode segmentar sua pilha de produtos NVMe. O controlador no Western Digital 3D NAND SSD da Western Digital é otimizado para cargas de trabalho de clientes, incluindo jogos de computador e aplicativos comerciais de alto desempenho. A empresa está confiante de que a nova arquitetura do controlador existirá, pelo menos até os SSDs NVMe irem além das interfaces PCIe 3 x4.
Ao contrário de outros fabricantes de controladores NVMe SSD, a Western Digital prestou menos atenção ao firmware e mais aceleradores de hardware para garantir a troca de dados entre o host e a memória flash (processando o comando NVMe e transferindo dados do flash para o host). O gerenciamento de energia e o controle de calor são realizados sem a ajuda dos núcleos do processador. O firmware é usado apenas para processamento seletivo de comandos (por exemplo, buscando dados SMART, o algoritmo Flash Translation Layer (FTL) e tratamento de exceções). Se você não usar o processador para todas as tarefas críticas, o controlador não sentirá falta de energia.
Para melhorar o desempenho, a arquitetura NVMe WD SSD implementa o cache em vários níveis (nCache). O SSD NAND NVMe 3D WD Black 3D usa o nCache 3.0 (em comparação com o nCache 2.0, ele contém muitas atualizações).
Antes de entrar em detalhes, é interessante ver como a tecnologia nCache evoluiu nos últimos anos. Em sua primeira geração, o nCache foi desenvolvido para armazenar em cache a tabela de mapeamento NAND e pequenos registros (menos de 4 KB) no segmento SLC na matriz. Na segunda versão (introduzida pela primeira vez no SanDisk Ultra II), todas as operações de gravação foram interceptadas no cache do pseudo-SLC, cujo volume foi aumentado para 5 GB para cada 120 GB de capacidade de armazenamento, e a cópia direta dos dados do buffer do SLC para o TLC foi implementada no desvio de nível de chip controlador, que permitiu o uso de um modelo de controlador mais econômico sem perda de desempenho. O nCache 2.0 colocou a tabela de mapeamento NAND na área de cache do SLC.
Além disso, o desempenho do 3D TLC é mais aceitável para os produtos da próxima geração em comparação com o TLC plano quando se trata de longas sessões de gravação. A mesma imagem é com resistência. Em vez de enviar tudo pelo cache do SLC, como foi o caso do nCache 2.0, o nCache 3.0 permite gravar no espaço do TLC após preencher o segmento do SLC.
Outra vantagem do nCache 3.0 sobre o nCache 2.0 é a falta do recurso On Chip Copy usado em matrizes planas de TLC. Como o 3D TLC fornece acesso direto durante gravações longas, a função On Chip Copy opcional, anteriormente responsável pela transferência de dados do cache do SLC para o TLC, não é mais necessária.
Por fim, o nCache 3.0 Western Digital ainda usa um cache SLC de tamanho fixo. A Western Digital não divulga o tamanho dos caches do SLC para o WD Black, mas parece que nossas amostras de teste de 1 TB têm cerca de 20 GB de cache do SLC.
Como convém a um bom e moderno controlador SSD, a nova arquitetura Western Digital fornece vários níveis de correção de erros. Os três primeiros níveis são diferentes códigos de correção de erros no estilo LDPC para processar o número de erros de bits, cujo crescimento leva a um aumento no consumo de energia e uma diminuição no desempenho. O nível básico de correção de erros é o código LDPC, os controladores com suporte a LDPC aumentam a probabilidade de ler corretamente os dados do TLC NAND várias vezes. O código de correção de erros LDPC melhora significativamente o reconhecimento dos dados armazenados nas células em comparação com o mecanismo básico de correção de erros BCH usado em quase todos os SSDs antes do advento da TLC NAND. Esse nível de correção de erros é o único necessário para a operação normal do inversor durante a maior parte de sua vida útil. O segundo e o terceiro níveis de correção foram projetados para lidar com o aumento da frequência de erros que já ocorrem nos últimos termos de uso do SSD. Esses códigos são completamente processados pelo equipamento dedicado no controlador, sem usar os recursos dos núcleos do processador.
Para recuperar uma perda de dados grave, que não está sujeita aos três níveis de LDPC, o controlador fornece recuperação de dados em segmentos XOR semelhantes ao RAID5 tradicional. Embora isso não seja suficiente para suportar a “falha” de toda a matriz NAND. A memória de correção de erros do ECC garante a integridade dos dados na SRAM do controlador e na DRAM externa.
AnandTech Drive Test - O destruidor
O Destroyer é um teste extremamente demorado que mostra como um SSD se comporta sob cargas de trabalho intensivas com grandes quantidades de E / S. O Destroyer é parte integrante do conjunto de testes da Anandtech há quase dois anos; foi projetado para "destruir todas as condições de efeito estufa" carregando o sistema em busca de SSDs com as melhores características de desempenho. Como em condições reais, as unidades tiveram tempo de respirar para limpar a coleta de lixo coletada e limpar o cache, apenas os períodos de inatividade foram reduzidos para 25 ms e, portanto, não obtivemos os resultados em uma semana. Os testes do AnandTech Storage Bench (ATSB) não incluem o lançamento de aplicativos reais que geram cargas de trabalho; portanto, o desempenho não muda muito com as alterações no desempenho da CPU e da RAM, mas a transição para uma versão mais recente do Windows e drivers novos podem afetar a "imagem" teste.
A avaliação do desempenho deste teste depende da taxa de transferência média do inversor, do atraso médio das operações de entrada e saída e da energia total consumida pelo inversor durante o teste.
A taxa média de transferência de dados do novo WD Black durante o teste The Destroyer é quase tão alta quanto o TLC 960 EVO da Samsung e sua nova unidade OEM PM981. E se o SSD WD Black NVMe original era claramente uma das unidades NVMe mais lentas e mostrava resultados no nível do SSD SATA durante nosso teste, o novo WD Black parece bastante competitivo entre os modelos mais rápidos.
O atraso médio no WD Black é aproximadamente no nível dos drives TLC da Samsung e, de acordo com os resultados dos atrasos na p99, temos o melhor resultado que vimos em qualquer SSD baseado em flash com essa capacidade.
A latência média de leitura do WD Black no The Destroyer é tão boa quanto qualquer outro SSD baseado em flash que testamos. O atraso médio de gravação é baixo, mas as unidades de ponta da Samsung são claramente mais rápidas.
Quanto aos atrasos na leitura da p99, o WD Black mostra melhores resultados, perdendo apenas para o Intel Optane SSD 900P, menos espaçoso. Mas em termos de atrasos na gravação da p99, os produtos WD estão em segundo lugar.
O consumo de energia do novo WD Black caiu drasticamente em comparação com o SSD anterior, com o mesmo nome. O novo modelo consome menos da metade da energia em comparação com o anterior, o que o leva ao primeiro lugar, um pouco atrás - o Toshiba XG5.
Teste de tração AnandTech - pesado
Nosso teste "Pesado", em contraste com o "Destruidor", foi projetado para demonstrar a operação do SSD sob cargas pesadas em um curto período de tempo. A quantidade total de dados gravados durante o teste Pesado não preencherá o disco, o que não trará o SSD para um estado estável; os resultados do teste são significativamente afetados pelo desempenho da unidade durante os períodos de pico. Dados detalhados sobre o teste pesado podem ser encontrados no artigo correspondente da AnandTech. Este teste é executado duas vezes, uma vez em uma unidade completamente limpa e uma vez após o preenchimento da unidade com gravação contínua.
As velocidades médias de transferência de dados do novo SSD WD Black no teste Heavy estão muito próximas do Samsung 960 EVO. Produtos premium como Samsung 960 PRO e Intel Optane SSD 900P são mais rápidos, mas os SSDs WD Black e SanDisk Extreme PRO NVMe podem ser atribuídos com segurança ao segmento high-end.
A avaliação da latência média e p99 do WD Black durante o Heavy fornece alguns dos melhores resultados em qualquer unidade flash de estado sólido. Além disso, a taxa de latência recorde do p99 WD Black mostra uma perda de desempenho muito menor em uma unidade completa do que o Toshiba XG5 ou Samsung 960 EVO.
O WD Black é uma das melhores unidades para latência média de leitura e a latência média de gravação é um pouco maior que a Samsung 960 EVO. A perda de desempenho dos testes em um disco completo é aproximadamente a mesma da maioria das unidades baseadas em MLC.
A nova arquitetura do controlador Western Digital oferece excelente QoS para operações de leitura, com atrasos do percentil 99 menores do que qualquer unidade flash concorrente. O percentil 99 do atraso da gravação também está no topo da classificação, mas não se destaca mais tão obviamente entre os campeões da velocidade.
O WD Black e o SanDisk Extreme PRO estão a par do Toshiba XG5 e de vários outros SSDs NVMe, que têm um consumo de energia muito baixo comparável aos bons SSDs SATA. A energia total usada durante o teste pesado é um pouco maior que a dos drives Crucial MX500 e Western Digital SATA com o mesmo 64L 3D TLC NAND.
Teste de tração AnandTech - Light
Nosso teste para unidades Light tem sessões relativamente mais consecutivas e menor profundidade de fila que The Destroyer ou Heavy, este é o teste mais curto. Ele se baseia principalmente em aplicativos que não dependem muito do desempenho da unidade, portanto, seus resultados provavelmente refletem a hora em que os aplicativos foram iniciados e os arquivos foram baixados. Esse teste pode ser considerado como a soma de todos os pequenos atrasos no uso diário, mas se o tempo de inatividade for reduzido para 25 ms, leva menos de meia hora para ser concluído. Informações detalhadas sobre o teste Light podem ser encontradas no artigo correspondente da AnandTech. Como no caso do teste ATSB Heavy, esse teste é executado duas vezes: em uma unidade que foi completamente limpa e após o preenchimento da unidade com gravação seqüencial.
Durante o teste em uma unidade vazia, a velocidade média de transferência de dados da unidade WD Black é ligeiramente menor que a do Samsung 960 EVO e vice-versa, quando a unidade está cheia. O Samsung PM981 é a única unidade que tem a vantagem, embora não seja particularmente significativa, nos dois casos. Mesmo com o pior desempenho, o desempenho do novo WD Black é um corte acima do WD Black do ano passado.
As latências médias do WD Black durante o teste Light são tão baixas quanto a maioria dos SSDs modernos. O resultado do percentil 99 de atrasos é um pouco pior que o das unidades mais rápidas da Samsung, exceto que o desempenho de uma unidade completa é melhor que o do 960 EVO.
Existem alguns SSDs com um atraso médio de leitura próximo ao WD Black, e mesmo os SSDs NVMe de baixo nível têm um atraso médio de leitura de uma fração de milissegundo (de acordo com nosso teste Light). Em termos de atraso médio de gravação, o WD Black compartilha merecidamente o primeiro lugar com um drive da Samsung.
O WD Black mostra um atraso de gravação incrivelmente baixo (percentil 99) no teste Light, pois seu cache SLC nunca está cheio. O atraso de leitura (percentil 99) não mostra esse valor recorde, mas ainda assim o resultado em uma unidade cheia é muito bom.
Assim como no teste Heavy, o único SSD NVMe testado que pode ser comparado à eficiência energética do WD Black é o Toshiba XG5. Essas unidades são muito mais rápidas que a SATA, enquanto consomem menos energia.
Teste de leitura aleatória
Nosso primeiro teste de desempenho de leitura aleatória utiliza rajadas muito curtas de operações, executadas uma de cada vez, fora de turno. As unidades recebem tempo de inatividade suficiente entre essas "rajadas" para fornecer um tempo total de ciclo de 20%, portanto, a regulação térmica não é possível. Cada pacote tem um tamanho de 32 MB, lido em blocos aleatórios de 4 kilobytes, a partir de 16 GB de faixa de disco. A quantidade total de dados é de 1 GB.
O indicador de desempenho de leitura aleatória WD Black não está quebrando recordes, mas ainda é melhor que o SSD WD Black do ano passado, e apenas um pouco atrás do Samsung 960 EVO.
Nosso teste de desempenho de leitura é semelhante ao teste do conjunto de 2015: as profundidades da fila de 1 a 32 são verificadas e o desempenho médio e a eficiência energética em QD1, QD2 e QD4 determinam as principais pontuações do teste. Cada profundidade da fila é verificada por um minuto ou 32 GB de dados transmitidos, o que é mais rápido. Após verificar a profundidade da fila, a unidade é desligada por até um minuto para resfriamento, para que o acúmulo de calor não afete a grande profundidade da fila. As operações de leitura separadas ainda funcionam com blocos de 4kB e cobrem o intervalo de 64 gigabytes da unidade.
O desempenho de leitura aleatória do WD Black foi ligeiramente aprimorado em relação ao modelo do ano passado. Mas isso ainda não é suficiente para alcançar a Samsung. Além disso, o Intel 760p, lançado recentemente, está um pouco à frente do WD Black.
A eficiência energética do WD Black durante operações de leitura aleatória é melhor do que qualquer outro inversor TLC. Seu consumo não é muito superior ao do drive SATA, como pode ser visto nos "testes" em andamento.
Western Digital WD preto de 1 TB (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 preto de 512 GB (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 Preto 7200RPM 1TBEm níveis mais profundos da fila, as unidades Samsung são ligeiramente superiores às do WD Black, mas a maioria das outras unidades fica visivelmente atrasada à medida que a profundidade da fila aumenta.
Desempenho de gravação aleatória
O teste de desempenho para gravação aleatória de dados foi planejado de maneira semelhante ao teste de leitura, mas agora cada pacote tem apenas 4 MB e o comprimento total do registro é 128 MB. As operações de gravação aleatória de 4 KB são distribuídas no intervalo de 16 gigabytes da unidade e são emitidas uma a uma, sem fila.
De repente, nossa amostra do WD Black mostrou um resultado de gravação aleatória muito melhor que o SanDisk Extreme PRO, embora este seja essencialmente o mesmo dispositivo. Embora o desempenho de ambas as unidades esteja no topo do gráfico.
Assim como no teste de leitura, nosso teste aleatório de gravação constante de 4 KB dura até um minuto ou 32 GB por profundidade da fila, cobrindo 64 GB de alcance de disco. A unidade também é fornecida com até 1 minuto de tempo de inatividade entre as profundezas da fila, o que possibilita sobrescrever constantemente os caches e evitar superaquecimento.
O novo WD Black simplesmente demonstra o desempenho do campeão em um teste aleatório de gravação, superando muito as atuais ofertas de varejo da Samsung e está muito próximo dos resultados da unidade OEM PM981, que é a base para a futura geração de unidades da Samsung. O WD Black do ano passado não foi muito mais rápido que as unidades SATA.
Uma revisão completa do NAND e do controlador elevou o WD Black da parte inferior da tabela de desempenho (onde está o modelo do ano passado) até o topo, ultrapassando até o Toshiba XG5 e o Samsung 960 PRO.
Western Digital WD preto de 1 TB (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 preto de 512 GB (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 Preto 7200RPM 1TBO desempenho de gravação aleatória do WD Black satura no nível QD4, enquanto as unidades Samsung e alguns outros modelos aumentam ainda mais, e podem atingir níveis mais altos de desempenho com maior profundidade da fila. No entanto, o WD Black possui excelentes características para gravação aleatória, com mais importante - baixas profundidades de fila.
Desempenho de leitura sequencial
Nosso primeiro teste de desempenho de leitura sequencial usa rajadas curtas de 128 MB que são executadas como blocos de 128 KB sem filas. O teste calcula a média do desempenho em oito rajadas para apenas 1 GB de dados lidos em um disco contendo 16 GB de dados. O tempo de inatividade do inversor entre cada rajada é suficiente para um ciclo de trabalho total de 20%.
Como podemos ver, a velocidade de leitura sequencial do WD Black é várias vezes maior do que no modelo do ano passado, mas ainda está longe de estabelecer recordes.
O teste de leitura seqüencial usa profundidades da fila de 1 a 32, enquanto o desempenho e a potência são calculados como a média de QD1, QD2 e QD4. Cada profundidade da fila é verificada por um minuto ou 32 GB (o que é mais rápido) a partir de um disco contendo 64 GB de dados.
Ao testar leituras seqüenciais, as unidades Samsung NVMe definitivamente têm uma vantagem sobre o WD Black.
Quanto à eficiência energética da leitura seqüencial, o WD Black está muito mais próximo do topo, apenas o Samsung 960 PRO está visivelmente atrás.
Western Digital WD preto de 1 TB (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 preto de 512 GB (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 Preto 7200RPM 1TBO desempenho de leitura seqüencial do WD Black começa muito medíocre no QD1, mas cresce constantemente para o QD16, superando tudo, exceto o Optane SSD. O Toshiba XG5 exibe um comportamento de zoom semelhante, mas não pode competir com o novo WD Black.
Desempenho de gravação sequencial
O teste para desempenho de gravação sequencial é semelhante ao anterior - o teste de leitura sequencial. Cada pacote grava 128 MB de dados na forma de operações de 128 KB lançadas no QD1, um total de 1 GB de dados gravados em um disco contendo 16 GB de dados.
Como no teste de gravação aleatória, nossos discos gêmeos mostram uma incrível diferença de velocidade na gravação seqüencial. O WD SanDisk Extreme compartilha o segundo lugar com o Samsung 960 EVO, enquanto o WD Black está em pé de igualdade com o Samsung PM981 (que substituiu o 960 Evo, a velocidade de gravação é cerca de 40% mais rápida que o 960 Evo SSD).
O teste de gravação seqüencial contínuo é estruturado de forma idêntica ao teste de leitura sequencial, com exceção da direção da transferência de dados. A profundidade da fila varia de 1 a 32 e cada profundidade é verificada por um minuto ou 32 GB, após o que chega um minuto de inatividade reservado para o desenvolvimento correto da tecnologia de coleta de lixo, uma pausa que permite que a unidade esfrie. O teste é limitado a uma faixa de 64 gigabytes.
O desempenho da gravação sequencial contínua WD Black não está em primeiro lugar, mas está muito à frente de tudo, exceto dos melhores discos da Samsung e Intel. O WD Black é quase duas vezes mais rápido que o Toshiba XG5, que usa essencialmente o mesmo flash.
Apesar do produto de teste não apresentar desempenho superior ao testar a gravação seqüencial, a WD Black é uma clara vencedora em termos de eficiência energética. Com um consumo de energia de pouco mais de 4 watts, não há absolutamente falta de energia. Tanto trabalho foi feito nessa direção que o inversor conseguiu superar todos os concorrentes no teste de eficiência.
Western Digital WD preto de 1 TB (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 preto de 512 GB (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 Preto 7200RPM 1TBA velocidade de gravação sequencial do WD Black é bastante estável em uma ampla variedade de profundidades de fila e mostra um ligeiro aumento de QD1 para QD2, sem sinais de deterioração devido à coleta excessiva de lixo após o cache do SLC estar cheio.
Desempenho aleatório misto
O teste aleatório misto de leitura e gravação consiste em misturas que variam da leitura pura à escrita pura em incrementos de 10%. Cada mix é testado em até 1 minuto ou 32 GB de dados transferidos. O teste é realizado com uma profundidade de fila de 4 e está limitado a uma faixa de 64 gigabytes. O inversor fica inativo entre as misturas por até um minuto, de modo que o ciclo de trabalho geral é de 50%.
O WD Black mostrou excelente desempenho de E / S aleatória mista, mas ainda é mais lento que os melhores discos da Samsung, enquanto o SSD Optane está em uma liga completamente diferente.
A eficiência energética do WD Black com testes mistos de E / S aleatória é aproximadamente igual ao Samsung 960 PRO e ligeiramente inferior ao SSD Optane, apesar da enorme diferença no nível absoluto de desempenho.
Western Digital WD preto de 1 TB (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 preto de 512 GB (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 Preto 7200RPM 1TBO desempenho do WD Black aumenta muito lentamente à medida que a carga muda da leitura para a gravação, mas no final do teste, uma boa implementação do cache de gravação do SLC faz do WD Black um vencedor. O consumo de energia é inferior a 2 watts na maior parte do teste e não atinge 4 watts no final.
Desempenho sequencial misto
Nosso teste de leitura e gravação seqüencial mista, diferentemente do teste de E / S anterior, executa chamadas seqüenciais de tamanho de 128 KB (em vez de 4 KB em locais aleatórios) e também é realizado na profundidade da fila 1. O intervalo de mixagens testadas não mudou, o tempo e as limitações de a transferência de dados é a mesma descrita acima.
O desempenho das cargas de trabalho seqüenciais mistas da WD Black é surpreendentemente alto e pouco inferior ao Optane SSD, muito à frente de outras unidades flash.
O WD Black consome aproximadamente a mesma energia que outros SSDs durante um teste seqüencial misto, que, combinado com excelente desempenho, leva o inversor a liderar em eficiência energética.
Western Digital WD preto de 1 TB (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 preto de 512 GB (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 Preto 7200RPM 1TBO gráfico da alteração de desempenho do WD Black no teste seqüencial misto parece muito estranho. Muitas unidades mostram uma curva côncava com desempenho máximo nas duas extremidades do teste, quando a carga de trabalho é uma gravação clara ou apenas lida, e o pior desempenho ocorre no meio do teste. Pelo contrário, o gráfico de desempenho do WD Black começa de baixo, mas cresce rapidamente durante a primeira metade do teste e mantém seu valor máximo ao longo da segunda metade.
Gerenciamento de energia
No mundo real, o modo de carregamento da unidade doméstica deixa o SSD inativo na maioria das vezes. Isso significa que as medições de energia ativa apresentadas anteriormente nesta revisão mostram apenas parte de como determinar a qualidade da unidade ao usar a energia da bateria. Em aplicações com carga leve, a eficiência energética do SSD é determinada pelo quanto ele pode economizar energia no modo de espera.
Os SSDs SATA são testados quando o gerenciamento de energia SATA é desativado para medir seu consumo ativo em espera e, em seguida, avaliar o consumo profundo em espera e o atraso de ativação. Nossa bancada de testes, como qualquer sistema de desktop, não pode iniciar o estado de inatividade mais profundo DevSleep (o modo de menor consumo de energia).
O gerenciamento de consumo no estado inativo para SSDs NVMe é muito mais complicado do que para SSDs SATA. Os SSDs NVMe têm vários estados inativos; diferem entre si nos níveis de consumo de energia e nos atrasos que ocorrem quando um componente retorna ao estado ativo. O WD Black suporta a tecnologia APST (Standalone Power Status Change).
Medimos o consumo de inatividade de duas maneiras. A espera ativa é o trabalho de um PC de mesa típico, que não usa nenhum dos recursos avançados de economia de energia PCIe ou NVMe, e a unidade está pronta para processar novos comandos. O consumo de energia em espera é medido com o Power Status L1.2 PCIe ativado e o NVMe APST ativado.
Como a maioria dos SSDs NVMe, o WD Black tem um consumo de espera bastante alto - esse é o preço do suporte a um barramento PCIe 3x4 ativo. O consumo do modo de espera ativo é um pouco maior que o SSD WD Black anterior, mas corresponde às unidades da Samsung, Toshiba e Phison.
A ativação de todos os recursos avançados de gerenciamento de energia PCIe e NVMe não tem o efeito desejado na unidade WD Black sob investigação. O consumo é reduzido em apenas metade (e até menos) e era esperado que "diminuísse" pelo menos uma ordem de magnitude. O modelo anterior do SSD WD Black usava gerenciamento de energia agressivo, independentemente de seu sistema operacional solicitá-lo. O novo WD Black, ao que parece, não foi capaz de economizar muita energia em nosso suporte de mesa, independentemente da energia solicitada pelo sistema. Trabalharemos com a Western Digital para tentar determinar a causa desse comportamento anormal. O WD Black não é o único drive NVMe no qual surgem problemas de gerenciamento de energia; a Intel e a Samsung foram capazes de criar drives que fornecem muito pouca energia em espera, como vemos nos resultados dos testes.
Como o WD Black claramente não é capaz de usar todos os recursos de gerenciamento de energia em nosso estande, não surpreende que seu atraso na ativação seja muito pequeno. Este não é o mínimo de ~ 15 μs, que observamos em inversores que não tentam economizar energia em princípio, mas ~ 230 μs ainda é um tempo de despertar muito rápido.
Conclusão
Nos testes do ano passado, aprendemos sobre os drives SATA da Western Digital e Toshiba XG5, onde o TLC 3D de 64 camadas mostrou um enorme salto em comparação com o NAND planar e foi sem dúvida o TLC NAND mais rápido e com maior eficiência energética. Agora é óbvio que esses discos nem tentaram usar todo o potencial do novo flash. Com o novo controlador a bordo, o Western Digital BiCS 3 TLC brilha como um diamante. Os novos WD Black e SanDisk Extreme PRO são, sem dúvida, SSDs NVMe de alta qualidade que correspondem ao nível 960 EVO da Samsung e às vezes superam o 960 PRO.
Além de vários momentos decepcionantes nos resultados dos testes WD Black, o fato de que, mesmo quando a unidade não está no primeiro ou no segundo lugar, ela é superior e superior às unidades NVMe de baixo nível não pode deixar de se alegrar. Os dois maiores problemas são um início ruim para o teste de leitura seqüencial e vários erros de gerenciamento de energia do NVMe que você pode resolver com o tempo. Muitas unidades NVMe começam a se comportar “maravilhosamente” quando se trata de gerenciar energia ociosa; você deve admitir que há um contraste nítido com o suporte quase universal e sem falhas entre as unidades SATA, pelo menos no estado de suspensão, e o DevSleep (que não pode ser usado em computadores de mesa). computadores).
A eficiência energética do WD Black sob carga é excelente, podemos dizer com segurança que o controlador Western Digital NVMe não consome energia. De acordo com os resultados do teste, o WD Black excedeu inesperadamente todas as nossas expectativas, especialmente durante o teste de E / S sequencial mista: nenhuma das unidades testadas conseguiu comparar com ele.
A Samsung era líder nos estágios iniciais da corrida entre os SSDs NVMe e ainda continua em primeiro lugar. Durante esse período, muitas marcas tentaram implementar SSDs NVMe de alto desempenho com NAND planar ou mesmo com a NAND Intel / Micron 3D de primeira geração sem êxito. Tentativas malsucedidas incluem o SSD original WD Black NVMe do ano passado, que usava um TLC plano de 15 nm e dificilmente poderia superar uma unidade SATA decente.
MSRP (preço de varejo recomendado) O WD Black é aproximadamente o mesmo que os preços de varejo atuais do Samsung 960 EVO, que é um concorrente direto do dispositivo testado. Nenhuma dessas unidades possui uma clara vantagem de desempenho com capacidade de 1 TB, o WD Black possui uma vantagem modesta em termos de eficiência energética (apesar dos problemas encontrados em um estado de inatividade). O Intel 760p está nessa faixa de preço, mas é claramente não competitivo.
O Plextor M9Pe ficou disponível para os clientes após o lançamento oficial no início deste ano. Apresentando um Toshiba 64L TLC e um controlador Marvell, ele exibe com precisão o que o novo WD Black poderia ser sem a introdução de seu próprio controlador Western Digital interno. Em breve teremos resultados preliminares no M9Pe.
Por muitos anos, os esforços da Western Digital para desenvolver 3D-NAND e seu novo controlador NVMe foram recompensados. Novamente, eles merecem estar nas grandes ligas, e seus mais recentes SSDs SATA também estão indo muito bem. Este ano, o mercado de SSD tem séria concorrência em quase todas as categorias de preços.
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