Краткий обзор Western Digital WD BLUE 3D NAND SATA SSD 500 GB (WDS500G2B0A) — Январь 2020

Обзор и тестирование SSD-накопителя WD Blue 3D NAND SSD 500 Гбайт

Страницы материала

Оглавление

Вступление

Флеш-память с классической планарной компоновкой ячеек достигла своего предела – дальше уменьшать техпроцесс практически невозможно. Альтернативные решения либо далеки от серийного производства, либо себестоимость их выпуска весьма нескромна.

реклама

В сложившейся ситуации гонка развивается в направлении многослойной NAND. Это позволяет оптимально размещать на одной и той же площади кремниевого кристалла запоминающие структуры и повышать плотность хранения данных.

Первопроходцем в деле освоения такой памяти была Samsung, следующими на массовый рынок вышел союз Intel и Micron, а также SK Hynix.

Альянс Toshiba и WD (SanDisk) долгое время предпочитал применять эту память в более простых устройствах с меньшим уровнем требований (вроде карт памяти), но рано или поздно должен был сдаться и он. Сие, наконец, случилось: на рынок вышли накопители WD Blue 3D NAND SSD.

реклама

Обзор WD Blue 3D NAND SSD

Вот всем хороши накопители на флеш-памяти с технической точки зрения в сравнении с классическими устройствами на магнитных пластинах (HDD). Нет никакой механики, а потому нет шума и вибраций, сокращается энергопотребление. Контроллер модели получает одновременный доступ ко всему массиву и может обратиться к любому участку массива, не дожидаясь раскрутки «блинов» и позиционирования считывающих головок, как следствие, время доступа на чтении и записи сокращается на порядки.

Но беда флеш-памяти в цене, слишком уж велика себестоимость ее производства. Можно уменьшать техпроцессы, но уже достигнутые значения 14-16 нм фактически являются технологическим пределом, дальнейшее уменьшение наталкивается на приближение к физическим размерам атомарной структуры и невозможность адекватного уровня сохранности данных. Работы в этом направлении ведутся, но даже при самом удачном стечении обстоятельств выдающегося прогресса уже не достичь.

Тип памяти – рынок уже пережил миграцию с SLC на MLC, а затем и TLC NAND. Переход на QLC NAND еще несколько лет назад считался невозможным – опять же проблемы с сохранностью данных. Впрочем, и эту задачу Toshiba и SanDisk (ныне WD) все-таки удалось решить, и уже через несколько месяцев должны развернуться масштабные поставки накопителей на новой памяти. Но на этом пока что все. Ведется разработка принципиально новых типов памяти на совершенно иных принципах (вроде магнитно-резистивного), но и тут успехи невелики, а цена на выходе далека от желаемой (к примеру, Intel Optane).

Наиболее доступным способом оптимального использования площади кремниевого кристалла является отказ от классической компоновки ячеек памяти в одной плоскости (планарная компоновка) и переход к многослойной сборке (3D). Это наиболее простое и доступное на сегодняшний день технологическое решение и компании активно им пользуются. Теперь соревнование идет не за нанометры (кто меньше), а за количество слоев (кто больше). Основная сложность – освоить такую логику размещения ячеек и отработать процесс наращивания количества слоев. Само же увеличение количества слоев (пока и тут не возникли технические ограничения) дается проще и происходит более быстрыми темпами.

Хронология очень проста: альянс Toshiba и SanDisk (тогда еще не WD) продемонстрировал первые образцы BiCS NAND (собственное торговое название 3D NAND, применяемое Toshiba и SanDisk) еще в 2009 году. Однако в тот момент времени из-за того, что применяемый техпроцесс был слишком велик (30-40 нм), выпуск такой памяти лишался экономического смысла, проигрывая имевшимся в то время 19 и 15 нм техпроцессам планарной памяти. И полноценное серийное производство началось лишь тогда, когда удалось уменьшить техпроцесс, а попутно – добавить еще слоев: массовый потребитель увидел лишь 48-слойную BiCS2 NAND, что случилось в 2016 году. И тогда же начались первые опытные поставки 64-слойной BiCS3 NAND. А сейчас, спустя всего два года после выпуска массовых решений на BiCS2 NAND, Toshiba и WD уже говорят о 96-слойной BiCS4 NAND.

Статус «Серийный продукт» BiCS3 NAND приобрела ближе к концу 2016 года, но тут Toshiba и WD столкнулись с проблемой дефицита флеш-памяти на рынке. Переход на память с вертикальной компоновкой требует модернизацию производственных линий, и объемы выпуска BiCS2 и BiCS3 NAND были настолько невелики, что она на корню скупалась производителями мобильных устройств. Дошло до того, что даже выпуск официально анонсированных собственных накопителей пришлось отложить. Сейчас, по мере модернизации производства, проблемы устраняются, но при таком быстром наращивании количества слоев сложилась любопытная ситуация, что модели розничных накопителей как бы «перепрыгивают» через поколения памяти.

WD Blue SSD, выпускавшиеся на флеш-памяти классической планарной компоновки, мигрируют на память с вертикальной компоновкой ячеек сразу третьего поколения в 64 слоя. Немаловажный момент: если применявшаяся ранее планарная память имела емкость кристаллов 128 Гбит, то новая BiCS3 вдвое больше – 256 Гбайт. Из-за этого в распоряжении микропрограммы устройства оказывается массив памяти с вдвое меньшим уровнем параллелизма.

Обзор твердотельного накопителя WD Blue с памятью 3D NAND TLC емкостью 500 ГБ

Оглавление

С новой памятью Toshiba (или SanDisk — производство остается совместным) мы уже начали знакомиться на примере ультрабюджетных накопителей, и сразу выяснилось, что выше головы не прыгнешь: используемые в этих устройствах контроллеры неспособны обеспечить высокую производительность. Впрочем, сама память дала все, что была должна — быстродействие оказалось пусть немного, но более высоким, чем при применении старых «планарных» кристаллов или некоторых версий 3D TLC других производителей. Чуть позже мы испытали новые чипы и в топовом (ставшим таковым по мере прекращения поставок SSD на MLC) сегменте NVMe-накопителей. Выяснилось, что в паре с контроллером Marvell 88SS1093 она не просто ведет себя лучше «старой» TLC Toshiba, но и способна в части сценариев конкурировать с более дорогим флэшем на двухбитных ячейках. Сегодня у нас на повестке дня та же память, но уже в среднем классе: SATA-накопители, немножко выходящие за рамки ультрабюджетного сегмента. В этом сегменте, разумеется, идут те же процессы, потому что новая память экономически выгоднее старой. Так что во многих привычных и знакомых семействах SSD происходит плановое обновление — без громких релизов, а иногда, как в данном случае, вообще без лишнего шума.

Читать еще:  Краткий обзор LG 49SK8100 — Октябрь 2020

WD Blue 3D SSD 500 ГБ

О том, что семейство Blue уже переходит на новую память, мы писали еще в конце прошлого года, а сейчас представилась возможность посмотреть, что же у компании получилось. Громких заявлений о «смене курса», повторимся, не было — да и вообще в современном мире производители крайне неохотно привязываются к конкретному типу памяти, иногда меняя ее несколько раз за время жизни устройства. На этом фоне WD можно даже похвалить за раскрытие информации: об использовании 3D NAND четко написано прямо на каждом накопителе.

Маркировка тоже немного различается: если ранее модель на 500 ГБ имела артикул WDS500G1B0A, то теперь — WDS500G2B0A. Отличие, конечно, небольшое, но упрощающее поиск и сортировку. Да и на сайте компании обе линейки пока имеют свои странички, и это будет длиться, судя по всему, до момента, пока старые накопители на «планарной» памяти не исчезнут совсем.

Принципиальных отличий между линейками нет — по-прежнему используется четырехканальный контроллер Marvell 88SS1074. Решение это по компьютерным меркам старое, но превосходящее по ТТХ основные продукты Silicon Motion или Phison, да и хорошо «отработанное» за прошедшее время. Собственно, практически все, что специалистам требовалось — немного доработать прошивку. А учитывая, что Marvell оставляет это (равно как и разработку плат) целиком и полностью конечному производителю, этим все равно приходится регулярно заниматься.

Единственное изменение модельного ряда — появился накопитель на 2 ТБ, тогда как ранее максимальная емкость была вдвое ниже. Правда, компания не особо форсирует продвижение этой модификации, что видно по ограничению на полный объем записи (TBW) для соблюдения условий трехлетней гарантии: если для младших моделей эта величина составляет (как и ранее) 100, 200 или 400 ТБ, то старшая ограничена внезапными 500 ТБ. Впрочем, как мы уже не раз говорили, эти ограничения, как правило, призваны стать преградой для нецелевого использования устройств (в частности, это относится к любителям устанавливать потребительские SSD в серверы), но не имеют значения при обычном использовании. Особенно неактуально это для накопителей максимальной емкости, которым вряд ли придется работать набитыми под завязку, что сказывается на времени жизни. К тому же WD вновь творчески подошла к запасному ресурсу, выбрав компромиссное решение по доступной емкости: модель «на полтерабайта» имеет емкость именно 500 ГБ — между более традиционными для рынка 480 и 512 ГБ (и так вся линейка).

В общем, это просто обновление самой массовой и многоцелевой серии SSD WD. Линейка к тому же универсальная: все накопители существуют как в традиционных корпусах (2,5″ 7 мм), так и в виде плат M.2 2280. Стоит отметить, что M.2-модификации компания (в отличие от многих производителей) продает немного дороже — за исключением версии на 250 ГБ. Правда, касается это только прямых продаж на территории США, а в рознице-то цены могут вести себя как угодно. Однако упомянуть об этом стоит — хотя бы потому, что WD вообще весьма активно развивает в последнее время работу с конечными потребителями, так что со временем, возможно, и в России можно будет купить какой-либо SSD прямо с ее сайта — без поисков продавца. Во всяком случае, с гарантией она уже так работает, принимая диски и непосредственно у покупателей. И на практике это может оказаться более важно, чем ограничения TBW, поскольку за три года (таков срок гарантии на Blue) розничный магазин может приказать долго жить, а возможность сдать неисправный накопитель непосредственно на территории России станет вообще единственным вариантом реализации гарантии.

Осталось упомянуть, что накопитель мы тестировали с прошивкой версии X61130WD, и перейти к результатам.

Конкуренты

Разумеется, для сравнения нам необходимы результаты «старой» версии той же емкости. К ним мы решили добавить и пару накопителей того же класса на базе 3D NAND TLC, протестированных последними: Intel 545s 512 ГБ (используется контроллер Silicon Motion SM2259 и 64-слойная память совместного производства Intel и Micron) и Transcend SSD230S 512 ГБ (Silicon Motion SM2258 и 32-слойный флэш 3D NAND TLC Micron). Чего не хватает, конечно, так это популярных накопителей Samsung, типа 850 Evo или более нового 860 Evo, но их мы, к сожалению, пока не протестировали — хотя в ближайшее время исправим ситуацию.

Что еще может быть интересным, так это сравнению нового Blue 3D со старым (и пока единственным) Black 512 ГБ. Формально это устройства разных классов и с разной ценой. Фактически же цена не слишком различается (компания постаралась сделать накопители Black максимально доступными для массового потребителя, а не только для каких-нибудь, извините за выражение, компьютерных энтузиастов), что вызывает соблазн немного доплатить. Конечно, компьютер для этого должен быть не слишком старым, но, в общем-то, большинство систем последних трех лет никаких проблем с NVMe-накопителями не испытывают. А вот есть ли в этом практический смысл? Когда-то мы эти классы накопителей не смешивали, но сейчас, по мере сближения цен (повторим в очередной раз: нет никаких технических причин, мешающих NVMe-накопителям стоить даже дешевле аналогичных SATA), интерес перестает быть праздным. Так что мы решили в очередной раз вернуться к этому вопросу — тем более, что со старым Blue мы Black сравнивали.

Читать еще:  Краткий обзор Sony KD-55XG8096 — Октябрь 2020

Тестирование

Методика тестирования

Методика подробно описана в отдельной статье. Там можно познакомиться с используемым аппаратным и программным обеспечением.

Производительность в приложениях

Традиционно в тестах высокого уровня различаются лишь потенциальные результаты — в режимах тестирования, не учитывающих ограничения, налагаемые другими компонентами системы. Впрочем, нельзя сказать, что все участники идентичны — просто разница такова, что невооруженным глазом ее не заметишь. А вот «приборы» показывают, что даже бюджетный NVMe-накопитель чуть быстрее (в максимально приближенных к реальности сценариях — скорее, совсем чуть-чуть быстрее) традиционных. Также видно, что из четверки традиционных накопителей новый Blue 3D самый быстрый. Но видно это, повторимся, лишь вооруженным глазом.

Последовательные операции

При небольших объемах данных, с которыми справляется SLC-кэширование, определяющим очень часто является интерфейс. Во всяком случае, именно поэтому все четыре накопителя с SATA-интерфейсом демонстрируют одинаковые с точностью до погрешности измерений результаты. И сравнивать их с пропускной способностью PCIe 3.0 x4 не стоит. Реальные устройства, использующие шину PCIe, конечно, до своего потолка в виде пропускной способности интерфейса не дотягивают, но там потолок существенно повыше.

Случайный доступ

Казалось бы: 500 МБ/с вполне укладывается в возможности SATA600. И мы действительно наблюдаем такие скорости — но лишь на последовательных операциях. А вот в сценариях случайного доступа производительность оказывается заметно более низкой, так что опять наблюдаем очевидное превосходство NVMe-накопителей — и не только потому, что у них интерфейс «ширше». Для нашего главного героя его «родовые» ограничения, естественно, справедливы, но выглядит он в целом неплохо. И, главное, практически всегда работает быстрее, чем Blue «первой версии».

Если же оценивать скорость случайного чтения блоками разного размера с единичной длиной очереди (а именно такие операции чаще всего встречаются на практике при работе типичного персонального компьютера), то Blue 3D вообще оказывается одним из лидеров — предыдущая версия на такие подвиги была неспособна.

Работа с большими файлами

Чтение по понятным причинам пропускаем без комментариев.

И с чувством глубокого удовлетворения отмечаем, что скорость записи за пределами SLC-кэша заметно ускорилась — так, что новый Blue способен даже обгонять Black. «Двухрежимность» последних SATA-контроллеров SMI позволяет им достичь большего, но прирост уже совсем невелик.

Что же касается чтения одновременно с записью, то тут результаты у нового WD Blue практически не изменились. Да это и понятно: при использовании TLC-памяти все сильно зависит от контроллера. Вот SM2259 — подходит, а SM2258 — еще нет, он ведет себя так же, как продукция остальных производителей. И поскольку в Blue 3D контроллер остался тем же. Но хуже точно не стало — в общем-то, и это неплохо.

Рейтинги

В среднем на низкоуровневых операциях показатели быстродействия улучшились. В итоге обновленный Blue 3D вышел на неплохой для современного накопителя уровень производительности. Обычный же Blue немного, но отставал от такового.

Да и вообще можно констатировать факт, что современные SATA-накопители вернулись на тот уровень, которого путем эволюции достигли устройства на базе MLC-памяти и который был утерян при внедрении TLC. Впрочем, самые дешевые TLC-платформы так и остались на своих позициях — но и стали еще дешевле. А к накопителям массовых серий претензий в плане производительности уже нет.

В таблице приведены средние розничные цены протестированных сегодня SSD-накопителей, актуальные на момент чтения вами данной статьи:

Обзор SATA SSD-накопителей WD Blue 3D NAND и SanDisk Ultra 3D: «3D» – везде

С того момента, как Western Digital купила одного из ведущих игроков рынка твердотельных накопителей, SanDisk, миновало почти два года. За это время крупнейший производитель жёстких дисков не только смог занять вполне устойчивое положение в новой для себя сфере деятельности, но и даже добился определённых успехов: доля Western Digital на рынке твердотельных накопителей сегодня выше, чем доля, которой обладала SanDisk на момент своего приобретения. Так, в 2015 году SanDisk могла похвастать лишь контролем над 10-12 процентами рынка, сейчас же Western Digital уверенно удерживает место второго по величине поставщика твердотельных накопителей и обладает долей, достигающей 17-20 процентов.

Столь заметный рост был достигнут в том числе и за счёт серьёзного преобразования модельного ряда. Western Digital проредила разношёрстный ассортимент SanDisk и сосредоточилась на продвижении нескольких наиболее удачных моделей. Одновременно с этим начался выпуск накопителей под торговой маркой WD, и в это семейство были включены три продукта с понятной для приверженцев жёстких дисков Western Digital цветовой дифференциацией (Black, Blue, Green), а также с выгодным сочетанием цены и производительности. Все эти меры возымели хороший эффект, который нетрудно проследить по тому, как на протяжении последних трёх лет менялась рыночная доля Western Digital/SanDisk.

Данные TRENDFOCUS, компиляция 3DNews.ru

Однако к настоящему моменту Western Digital пришла к тому, что наследие, доставшееся ей от SanDisk, постепенно утрачивает свою актуальность (даже в реформированном виде). И для того чтобы заложенный импульс роста мог проявлять себя и в дальнейшем, необходима перестройка в ассортименте. Проблем здесь существует две. Первая касается того, что среди имеющихся у Western Digital твердотельных накопителей пока нет флагманского NVMe-решения с высоким уровнем производительности. Предлагаемый компанией WD Black относится к числу недорогих NVMe SSD и представляет интерес лишь как предложение начального уровня в своём классе. Эту проблему Western Digital собирается решить в обозримом будущем, с началом поставок недавно объявленных новинок – высокопроизводительных накопителей SN720, построенных на принципиально новой платформе.

Вторая же проблема заключается в том, что массовые модели компании до недавних пор использовали несколько устаревшую начинку – планарную TLC NAND, которая уступает более современной памяти с пространственной ориентацией по всем значимым параметрам: по производительности, по надёжности, по плотности хранения информации и, как следствие, по себестоимости. Но к счастью, для данной проблемы у Western Digital имеется достаточно эффективное решение. Ещё в конце прошлого года компания начала постепенно переводить свои старые массовые SSD на новую память – современную BiCS3 NAND, которая была разработана технологическим альянсом Toshiba и Western Digital. Такая память, напомним, по сути является TLC 3D NAND c 64 слоями, построенной на ячейках с ловушкой заряда, и сейчас она активно применяется во всех накопителях WD и SanDisk, что не только сделало их более выгодными в производстве, но и улучшило их потребительские характеристики.

Читать еще:  Краткий обзор Moulinex Masterchef Gourmet QA51AD — Май 2020

Данный обзор как раз и посвящён тому, какие изменения претерпели наиболее популярные SATA SSD компании Western Digital: модели WD Blue и SanDisk Ultra II. Не так давно им на смену пришли обновлённые WD Blue 3D NAND и SanDisk Ultra 3D, и их широкое появление в розничной продаже означает, что к 3D-вечеринке присоединился последний из производителей твердотельных накопителей первого эшелона. Напомним, что к настоящему времени мы уже протестировали практически все модели SATA-накопителей лидеров рынка, построенные на наиболее современной и перспективной 64-слойной флеш-памяти: Crucial MX500, Intel SSD 545s, Samsung 860 PRO, Samsung 860 EVO и Toshiba TR200. Без внимания остались только WD Blue 3D NAND и SanDisk Ultra 3D — и сегодня мы намерены исправить этот недочет.

Но прежде чем перейти к подробному знакомству с новинками, пару слов стоит сказать о том, почему в этом материале речь о WD Blue 3D NAND и SanDisk Ultra 3D идет одновременно. Дело в том, что в рамках оптимизации модельного ряда компания Western Digital унифицировала платформу накопителей WD и SanDisk, и теперь фактически под двумя различными маркетинговыми наименованиями она продаёт одно и то же. В принципе, близкое родство между WD Blue и SanDisk Ultra II существовало и раньше: после того как Western Digital купила SanDisk, оба эти накопителя получили единую аппаратную платформу из контроллера Marvell 88SS1074 и планарной TLC NAND и различались лишь особенностями прошивки. Но теперь различия стёрлись окончательно: WD Blue 3D NAND и SanDisk Ultra 3D одинаковы даже на программном уровне.

Причины, по которым такие модели сосуществуют рядом, кроются в одном лишь маркетинге: у них различается позиционирование. Впрочем, из объяснения производителя нам так и не удалось чётко понять, для кого предназначаются WD Blue 3D NAND, а для кого – SanDisk Ultra 3D. Более того, обе модели зачастую продаются рядом в одних и тех же магазинах по примерно одинаковой цене. А раз так, мы посчитали уместным совместить их изучение в одном обзоре.

WD Blue 3D NAND и его близнец SanDisk Ultra 3D – это не абсолютно новые SATA-накопители, а обновление выпущенного полтора года тому назад WD Blue SSD (и аналогичного ему SanDisk Ultra II). Говорить так нам позволяет тот факт, что в свежих накопителях разработчики Western Digital не стали внедрять какую-то новую аппаратную платформу SSD, а положились на проверенный временем контроллер Marvell 88SS1074, который как раз и использовался в WD Blue. Сам по себе этот чип нельзя назвать каким-то выдающимся решением, однако у него есть два важных свойства, которые делают его хорошо подходящим для использования в современных накопителях. Во-первых, он поддаётся гибкому конфигурированию посредством микропрограммы, что позволяет организовать в нём поддержку трёхмерной TLC-памяти. Во-вторых, в нём на аппаратном уровне реализована коррекция ошибок на основе LDPC-кодов, которая не только заметно улучшает распознавание хранимых в ячейках данных, но и отлично сочетается с современной трёхмерной памятью с трёхбитовой организацией.

Контроллер Marvell 88SS1074 нельзя назвать особенно производительным: изначально он был ориентирован на недорогие SSD. Он базируется на двух ядрах ARM Dragonite v5 и для формирования массива флеш-памяти предлагает всего четыре канала. При этом, как и все прочие процессоры Marvell, 88SS1074 распространяется разработчиками без референсной микропрограммы, что, с одной стороны, осложняет жизнь конечным конструкторам SSD, но с другой — позволяет создавать тонко оптимизированные решения, выжимающие из аппаратной части все соки. Поэтому накопители на базе этого чипа могут сильно отличаться друг от друга.

Например, самыми известными продуктами на базе Marvell 88SS1074, помимо WD Blue, были Crucial MX300 и Kingston UV400. И они выдавали кардинально различную производительность: в то время как предложения WD и Crucial можно было вполне отнести к среднему уровню, решение Kingston расстраивало своей заторможенностью. Правда, с переходом на трёхмерную память производители SSD стали отказываться от применения Marvell 88SS1074 — например, в том же Crucial MX500 теперь используется контроллер Silicon Motion. Но инженеры Western Digital, похоже, нашли правильный подход к аппаратной платформе Marvell и продолжили работать именно с ней. Это позволяет надеяться, что новые WD Blue 3D NAND и SanDisk Ultra 3D окажутся как минимум не хуже прошлых версий с планарной памятью, чего на самом деле уже вполне достаточно для того, чтобы накопители получились коммерчески успешными.

Тем более что в WD Blue 3D NAND и SanDisk Ultra 3D используется трёхмерная BiCS3-память, которая по сравнению с обычной планарной TLC NAND имеет более высокую пропускную способность и более низкие задержки.

То, что перевод на такую память действительно может серьёзно ускорить старую платформу, мы недавно видели воочию, когда тестировали Plextor M9Pe. В этом можно также убедиться, если посмотреть на декларируемые производителем характеристики WD Blue 3D NAND и SanDisk Ultra 3D: эти накопители явно быстрее своих предков на том же контроллере, но с планарной памятью.

Паспортные характеристики новинок выглядят следующим образом.

Источники:

http://overclockers.ru/lab/show/89504/obzor-i-testirovanie-ssd-nakopitelya-wd-blue-3d-nand-ssd-500-gbajt
http://www.ixbt.com/data/wd-blue-ssd-review.html
http://3dnews.ru/966811

Ссылка на основную публикацию
Статьи на тему:

Adblock
detector