Обзор NVMe SSD WD Black SN750

В начале этого года компания Western Digital анонсировала модель второго поколения в линейке SSD для энтузиастов WD Black – диск WD SN750 с интерфейсом NVMe. Модель SN750 представляет собой SSD в форм-факторе M.2 2280; предусмотрен также вариант SSD с радиатором, который позволит диску дольше работать с максимальной скоростью, но в то же время будет занимать дополнительное место. Производителем заявлены следующие максимальные скорости: последовательное чтение/ запись – 3,47/ 3 ГБ/с, случайное чтение/ запись – 515/ 560 тыс. IOPS.

Модель WD Black SN750 компания адресовала геймерам, играющим на настольных ПК. Несмотря на широкую популярность мобильного и консольного гейминга, ПК-геймеры по-прежнему имеют преимущество в части возможностей оптимизации игровой системы, и такие устройства, как SN750, рассчитаны прежде всего на эти системы. Сделав ставку на 64-слойную флэш-память 3D NAND, компания WD сумела довести емкость игрового накопителя до 2 ТБ. Это позволяет сохранять на нем современные игры, которые могут «весить» более 100 ГБ. Упомянутые выше скорости помогут быстрее записать игру на диск, что особенно актуально в тех случаях, когда пользователь сохраняет игры на SSD и оставляет их там, не прибегая к услугам HDD. Эти скорости также сократят время загрузки игр, что очень порадует нас всех. Скоро начнут отгружать модели SSD SN750 с радиатором – для геймеров, готовых играть на высокой скорости целую ночь.

Но не геймингом единым жив геймер. Геймеры также активно пользуются социальными медиа-ресурсами: например, записывают свои лучшие игровые моменты и размещают их на таких платформах, как Twitch и YouTube. Во время игры пользователи также бывают подключены к Skype и Discord. SSD SN750 станет идеальным выбором для тех, кто во время гейминга задействует социальные сети или делает видеозапись игры для последующего редактирования и выкладывания роликов в сеть. Пользователям также предлагается ПО Western Digital SSD Dashboard, которое поможет поддерживать максимальный уровень производительности.

Диск WD Black SN750 выпускается в четырех версиях емкостью 250 ГБ, 500 ГБ, 1 ТБ и 2 ТБ (все диски односторонние); срок гарантии – 5 лет. Модель с радиатором еще не поступила в продажу, поэтому в данном обзоре мы рассмотрим стандартную версию накопителя емкостью 1 ТБ.

Спецификации NVMe SSD WD Black SN750

Производительность

Тестовая платформа

В качестве основы для тестовой платформы мы использовали сервер Dell PowerEdge R740xd. Исследуемые SATA-диски мы подключали через плату RAID-контроллера Dell H730P этого сервера, которая, чтобы исключить влияние кэша RAID-контроллера, использовалась в режиме адаптера HBA. Диски NVMe мы, естественно, подключали к адаптеру PCIe через интерфейс M.2. В основе методологии тестирования – моделирование пользовательской нагрузки с помощью виртуализованного сервера с учетом вариативности, масштабируемости и общей адекватности тестов. Основное внимание было уделено времени задержки во всем диапазоне нагрузок, причем не только с минимальной глубиной очереди (QD1, Queue-Depth 1). Это обусловлено тем, что многие популярные бенчмарки не вполне точно воспроизводят профили нагрузки конечного пользователя.

Тест Houdini от SideFX

Тест Houdini разработан специально для оценки производительности накопителя в задачах CGI-рендеринга. Это приложение мы запускали на тестовой платформе на базе сервера Dell PowerEdge R740xd с двумя процессорами Intel 6130 и 64 ГБ оперативной памяти. Для этого теста мы установили на «голое железо» операционную систему Ubuntu Desktop (ubuntu-16.04.3-desktop-amd64). Результаты здесь выражены в секундах, меньшее время означает лучший результат.

Демо-тест Maelstrom представляет один из аспектов рендеринга, выявляющий производительность накопителя при перемещении данных, когда файловая ячейка используется как вспомогательная область памяти. В этом тесте не записываются итоговые данные и их пошаговая обработка – чтобы исключить влияние задержек на основной измеряемый показатель. Тест состоит из пяти этапов, три из которых мы выбрали в качестве контрольных.

Этапы теста:

1. Загрузка упакованных данных с диска. Время загрузки определяется как время чтения с диска. Это однопоточный процесс, который может быть лимитирован общей пропускной способностью.
2. Распаковка данных в одномерный массив для последующей обработки. Если данные не зависят от других данных, то их порядок может быть оставлен без изменения. Этот этап многопоточный.
3. Обработка данных (не исследовалась).
4. Переупаковка данных в новый набор блоков, который должен быть записан обратно на диск. Это многопоточная процедура.
5. Запись собранных блоков данных обратно на диск (не исследовалась).

По времени рендеринга диск SN750 попадает в нижнюю треть турнирной таблицы: его результат – 2987,7 с.

Производительность в системе SQL Server

Для имитации нагрузки, с которой имеют дело разработчики приложений на локальных рабочих станциях, мы собрали небольшую виртуальную машину (ВМ), работающую с системой управления базами данных (СУБД) SQL Server. Этот тест подобен тестам для дисковых массивов или дисков корпоративного класса, но его масштаб уменьшен с целью более адекватного моделирования той нагрузки, которую наш диск получит у конечного пользователя. Нагрузка соответствует текущей схеме бенчмарка C из пакета Transaction Processing Performance Council (TPPC-C); этот тест моделирует онлайн-обработку транзакций – сложную последовательность действий, связанную с работой многих приложений.

В конфигурации ВМ для SQL Server было выделено три виртуальных диска: 100 ГБ – для загрузочных файлов, 350 ГБ – для базы данных и регистрационных файлов, 150 ГБ – для резервной копии базы данных, которую мы восстанавливали после каждого запуска. В части системных ресурсов каждая ВМ включала в себя 16 виртуальных процессоров, 32 ГБ оперативной памяти и контроллер LSI Logic с интерфейсом SCSI SAS. В этом тесте мы использовали версию СУБД SQL Server 2014, серверную операционную систему Windows Server 2012 R2 на ВМ, а в качестве тестовой нагрузки взяли бенчмарк для баз данных Dell Benchmark Factory.

Тестовая конфигурация SQL Server (для каждой ВМ)

• ОС Windows Server 2012 R2
• Дисковое пространство: 600 ГБ занято, 500 ГБ используется
• СУБД SQL Server 2014:
• размер базы данных: 1500 scale
• количество виртуальных клиентов: 15000
• буфер RAM: 24 ГБ
• Продолжительность теста – 3 часа, из них:
• 2,5 ч – настройка конфигурации
• 30 мин – прогон теста

В части производительности (количества транзакций в секунду) диск WD Black SN750 с результатом 3157 TPS здесь оказывается слегка впереди своего предшественника, но по сравнению со всеми остальными дисками этот результат – немного ниже среднего.

Средняя задержка в тесте с SQL Server у нового диска WD составила 8 мс – по сравнению с предыдущей моделью это лучший результат, который попадает примерно в середину турнирной таблицы.

Тесты VDBench Workload Analysis

В первом из наших тестов VDBench Workload Analysis мы определяли характеристики случайного чтения четырехкилобайтных файлов. Здесь диск WD Black SN750 стартовал с задержкой чуть менее 100 мкс, и эта стартовая задержка – одна из самых высоких. Однако по достижении максимальной скорости WD занял второе место: 453296 IOPS при задержке 281,3 мкс.

В тесте со случайной записью четырехкилобайтных файлов все диски стартовали с задержкой в районе 25 мкс. Диск WD сохранял величину задержки в пределах 100 мкс до скорости 125 тыс. IOPS и финишировал четвертым с максимальной скоростью 180918 IOPS и задержкой 704,8 мкс.

Переходим к характеристикам последовательного чтения/ записи 64-килобайтных файлов. При чтении диск WD Black SN750 продемонстрировал самую высокую стартовую задержку – 473 мкс. А финишировал диск третьим с максимальной скоростью 27425 IOPS (или 1,71 ГБ/с) и задержкой 582,5 мкс.

При последовательной записи диск WD показал одну из лучших стартовых задержек в районе 75 мкс, вышел на максимальную скорость 16508 IOPS (или 1,03 ГБ/с) и финишировал четвертым с задержкой 961 мкс.

Далее рассмотрим наши бенчмарки VDI, которые были разработаны для более детального тестирования дисков. Пакет включает в себя тесты Boot, Initial Login и Monday Login. В тесте Boot диск WD стартовал с задержкой около 125 мкс – большей, чем у большинства конкурентов. Зато финишировал на втором месте с максимальной скоростью 115170 IOPS и задержкой 282,5 мкс.

В тесте VDI Initial Login мы видим у диска WD самую высокую стартовую задержку – 358,6 мкс. А финишировал он вторым с конца с максимальной скоростью 33423 IOPS и задержкой 893,7 мкс.

В тесте VDI Monday Login стартовал с задержкой в районе 100 мкс, которая быстро выросла, и финишировал с максимальной скоростью 40907 IOPS и задержкой 389 мкс.

Заключение

Диск WD Black SN750 представляет второе поколение линейки WD Black и имеет игровую специализацию. Он выпускается в компактном форм-факторе M.2 2280, диапазон емкостей – от 250 ГБ до 2 ТБ. Заявленные производителем характеристики: скорости последовательного чтения и записи – 3,47 и 3 ГБ/с соответственно, случайного чтения и записи – 515 и 560 тыс. IOPS соответственно. Скоро должна выйти версия WD Black SN750 с радиатором, который поможет накопителю удерживать стабильно высокую скорость в течение длительного времени, что особенно актуально для геймерской аудитории. Кроме того, для поддержания максимальной производительности во время игры или другой продолжительной работы на ПК диск SN750 использует ПО Western Digital SSD Dashboard.

Для проверки производительности диска WD Black SN750 при работе с различными приложениями мы использовали бенчмарк Houdini от SideFX, а также СУБД SQL Server. Тест Houdini диск SN750 прошел за 2987,7 с, заняв итоговое место в нижней трети турнирной таблицы – сразу за предыдущим представителем серии WD Black. Скорость обработки транзакций в SQL Server у SSD WD Black SN750 составила 3157 TPS, средняя задержка – 8 мс.

В тестах VDBench диск WD Black SN750 иногда демонстрировал неплохие показатели задержки на старте, особенно при записи, а в части максимальной скорости получились разнородные результаты. В тестах на случайное чтение/ запись диск смог выйти на максимальные скорости 453 и 181 тыс. IOPS соответственно. Пиковые скорости последовательного чтения/ записи – соответственно 1,71 и 1,03 ГБ/с. В наших тестах VDI диск смог дойти до следующих пиковых значений скорости: Boot – 115 тыс. IOPS; Initial Login – 33 тыс. IOPS; Monday Login – 41 тыс. IOPS. И во всех тестах VDBench задержка у диска WD Black SN750 ни разу не вышла за пределы 1 мс.

В целом диск WD Black SN750 предлагает производительность на уровне массового сегмента, показывая в тестах средние или выше среднего результаты. Когда SN750 подешевеет, он, весьма вероятно, приобретет широкую популярность среди пользователей.