Каталог

Среда, 16 декабря 2020 17:11

Обзор NVMe SSD WD BLACK SN850 с PCIe 4.0

короткая ссылка на новость:

↑ следующая новость | предыдущая новость ↓

SSD-накопитель WD_BLACK SN850 с интерфейсом NVMe с поддержкой PCIe 4.0 – это один из новейших дисков Western Digital, представляющий категорию высокопроизводительных SSD, ориентированных на игровой сегмент. В настоящее время высокоскоростные накопители как никогда актуальны – в связи с усложнением всей игровой инфраструктуры и особенно – с выходом консолей нового поколения, PlayStation 5 и Xbox серии X, которые делают упор на интерфейс PCIe 4-го поколения (хотя диски от сторонних производителей поддерживает только PS5). Модель WD_BLACK SN850 была разработана специально для этих нужд. Помимо 4-го поколения PCIe, этот SSD использует также контроллер WD_BLACK G2 и новую технологию кэширования; благодаря этому диск обладает улучшенной производительностью при большой глубине очереди. Кроме того, производитель заявляет, что сочетание этих технологий не только значительно ускоряет загрузку игр, но и способствует в целом более быстрой работе компьютера.

Поскольку WD_BLACK SN850 использует новый интерфейс 4-го поколения, он способен достичь серьезных скоростных показателей, хотя ни один из выпущенных на сегодняшний момент дисков с PCIe 4.0 по своим характеристикам не соответствует в полной мере возможностям этой технологии. Тем не менее, согласно спецификациям WD, их новый диск в последовательном чтении и записи достигает скоростей 7000 и 5300 МБ/с соответственно, в случайном чтении/записи – 1 млн/ 720 тыс. IOPS. Эти потенциальные скорости будут обеспечивать гладкий геймплей в играх с интенсивной графической нагрузкой.

Новый диск WD также поддерживает WD_BLACK Dashboard для Windows, что позволяет пользователю отслеживать состояние диска и оптимизировать его производительность под игровой режим. Последняя опция отключает функцию перехода в режим низкого энергопотребления, и диск продолжает работать на полную мощность в течение всей игровой сессии.

Новый NVMe SSD WD_BLACK SN850 имеет гарантийный срок 5 лет; доступные емкости – 500 ГБ, 1 ТБ и 2 ТБ ценой от $150. В данном обзоре мы рассматриваем модель емкостью 1 ТБ. В первом квартале следующего года должна также выйти модель с радиатором и RGB-подсветкой (для тех, кому нужен продленный режим пиковой производительности).

Спецификации WD_BLACK SN850 NVMe PCIe 4.0 SSD

Характеристика	Значение
Емкость	500 ГБ, 1 ТБ, 2 ТБ
Форм-фактор	M.2 2280
Габаритные размеры (В x Ш x Д)	2.38 x 22.15 x 80.15 мм Модель с радиатором: 9.00 x 23.60 x 80.20 мм
Производительность	Емкость 1 ТБ: 7000 МБ/с чтение и 5300 МБ/с запись Емкость 1 и 2 ТБ: до 1 000 000 IOPS
Масса	7.5 г
Рабочая температура	От 0 до плюс 70 °C
Температура хранения и транспортировки	От минус 55 до плюс 85 °C
Интерфейс	PCIe 4.0 8 Гбит/с, до 4 линий
Ресурс TBW	Емкость 500 ГБ: 300 TBW Емкость 1 ТБ: 600 TBW Емкость 2 ТБ: 1200 TBW
Ресурс MTTF	1.75 млн ч
Напряжение питания	3.3 В ± 5%
Потребляемая мощность в режиме низкого энергопотребления (PS3)	250 мВт
Потребляемая мощность в спящем режиме (PS4)	5 мВт
Пиковое энергопотребление (в течение 10 мкс)	2.9 А
Вибрационная нагрузка при эксплуатации	5.0 g, 10-2000 Гц, по 3-м осям
Вибрационная нагрузка при хранении и транспортировке	4.9 g, 7-800 Гц, по 3-м осям
Ударная нагрузка	300 g, полусинус 0.5 мс
Сертификаты	FCC, UL, TUV, KCC, BSMI, VCCI, C-Tick
Гарантия	5 лет

Дизайн и конструкция WD_BLACK SN850

В соответствии со своим наименованием диск WD_BLACK SN850 – полностью черный; он отличается современным односторонним дизайном с белым контрастным шрифтом. Лицевая сторона диска содержит типовой стикер WD Black с логотипом фирмы, наименованием модели, серийным номером, значением емкости и другой информацией.

С обратной стороны видно разводку печатной платы. В целом внешний вид диска WD может служить образцом одностороннего дизайна.

Производительность WD_BLACK SN850

Тестовая платформа

Для тестирования новых NVMe SSD с PCIe 4.0 требуется соответствующая платформа с поддержкой нового интерфейса. И впереди всех здесь идет Lenovo, которая предлагает всестороннюю поддержку PCIe 4-го поколения, включая установку передних отсеков U.2, тогда как другие предлагают только поддержку карт расширения. Мы для своих тестов выбрали сервер Lenovo ThinkSystem SR635, оснащенный процессором AMD 7742 и памятью DDR4 3200 МГц объемом 512 ГБ. Диски NVMe формата M.2 подключаются к слотам для карт расширения через адаптер PCIe, а диски U.2 загружаются в передние отсеки. 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.

Производительность в SQL Server

В конфигурации каждой виртуальной машины (ВМ) для SQL Server было выделено два виртуальных диска: 100 ГБ – для загрузочных файлов, 500 ГБ – для базы данных и регистрационных файлов. 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 отличие от Sysbench, где платформа тестируется в части совокупного потенциала скорости ввода-вывода и емкости накопителей, тест SQL определяет величину задержки.

Этот тест работает с версией SQL Server 2014 под управлением операционной системы Windows Server 2012 R2, установленной на каждой ВМ; в качестве нагрузки используется бенчмарк Quest Benchmark Factory для баз данных (Databases). Наш тестовый протокол Microsoft SQL Server OLTP 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. По сравнению с синтетическими тестами бенчмарк TPPC-C с большей степенью подобия выявляет сильные и слабые аспекты работы дисковой инфраструктуры в среде баз данных. В нашем случае каждая ВМ работает с базой данных SQL Server размером 333 ГБ (1500 scale); в этом тесте измеряется интенсивность и средняя задержка проведения транзакций при нагрузке 15000 виртуальных пользователей.

Тестовая конфигурация SQL Server (для каждой ВМ)

ОС Windows Server 2012 R2
Дисковое пространство: всего выделено 600 ГБ, используется 500 ГБ
СУБД SQL Server 2014
- размер базы данных: 1500 scale
- количество виртуальных клиентов: 15000
- буфер RAM: 48 ГБ
Продолжительность теста – 3 часа, из них:
- 2,5 ч – настройка конфигурации;
- 30 мин – прогон теста.

В SQL Server диск WD_BLACK SN850 обеспечил 3159.6 TPS (транзакций в секунду). Это хороший результат, но все-таки не лучший – впереди оказались, например, диски Samsung и Sabrent (тоже с PCIe 4.0).

По времени задержки WD_BLACK SN850 с результатом всего 4.0 мс занял место в группе лидеров, немного уступив новейшему диску Samsung Pro.

Тесты VDBench

Когда речь идет о тестировании накопителей, то тесты с реальными приложениями являются более предпочтительными по сравнению с синтетическими тестами. Но, хотя синтетические бенчмарки неидеальны с точки зрения их соответствия реальным рабочим нагрузкам, с точки зрения повторяемости тестовых задач и нормирования результатов они оказываются удобным инструментом для сравнительного тестирования конкурирующих аналогов. Эти бенчмарки предлагают широкий набор тестовых профилей – от типовых "краеугольных" тестов на перенос баз данных определенного размера до создания копий различных инфраструктур виртуализации рабочего стола (VDI). Во всех тестах используется один и тот же генератор нагрузки vdBench с программным движком, который обеспечивает автоматическую обработку и запись результатов большими кластерами. Это позволяет задавать одну и ту же нагрузку для целого ряда накопителей – как дисковых массивов, так и отдельных дисков. У нас в этих тестах диски целиком заполнялись данными, затем выделялись разделы, занимающие 5% емкости диска, – для моделирования возможной реакции накопителя на нагрузочное приложение. Это отличает их от полностью «хаотичных» тестов, в которых задействуется сразу весь диск, а затем процесс обработки данных приходит в равновесное состояние (то есть осуществляется с установившейся скоростью). Приведенные ниже графики соответствуют стабильным скоростям записи. Кроме того, так как VDBench в Linux работает с синхронным вводом-выводом (в противоположность асинхронному I/O), некоторые наши результаты будут отличаться от данных, заявленных в спецификациях. Тем не менее, для пользователя важно то, что эти результаты сопоставимы с результатами, полученными при тех же условиях – например, в VDBench, IOMeter или FIO.

Тестовые профили

4 KБ случайное чтение: 100% (только чтение), 128 потоков, скорость I/O 0-120%
4 KБ случайная запись: 100% (только запись), 64 потока, скорость I/O 0-120%
64 KБ последовательное чтение: 100% (только чтение), 16 потоков, скорость I/O 0-120%
64 KБ последовательная запись: 100% (только запись), 8 потоков, скорость I/O 0-120%

В 4 КБ случайном чтении диск WD_BLACK SN850 показал лучший результат с пиковой скоростью 790094 IOPS при задержке 160.1 мкс. Хотя при меньших уровнях нагрузки задержка была больше, чем у других дисков.

В 4 КБ случайной записи WD_BLACK SN850 занял второе место с пиковой скоростью 172904 IOPS и задержкой 733.9 мкс; однако он все-таки уступил диску Samsung 980 Pro, у которого пиковая скорость составила 383099 IOPS при задержке 329.1 мкс.

64 КБ последовательное чтение снова ставит новый диск WD на первое место – с пиковой скоростью 89069 IOPS (или 5.57 ГБ/с) и задержкой 358.1 мкс.

В 64 КБ последовательной записи диск WD снова демонстрирует отличный результат (хотя и уступает снова диску Samsung, но в этот раз не так много) с пиковой скоростью 24424 IOPS (или 1.52 ГБ/с) при задержке 647 мкс.

Далее мы переходим к бенчмаркам VDI, разработанным специально для тестирования дисков с еще более интенсивной нагрузкой. В тесте Boot диск WD_BLACK с легкостью занял первое место, продемонстрировав пиковую скорость 168947 IOPS при задержке 190.7 мкс.

В тесте VDI Initial Login диск WD_BLACK показал пиковую скорость 56746 IOPS при задержке 524.3 мкс.

И в последнем тесте, VDI Monday Login, диск WD продемонстрировал пиковую скорость 35695 IOPS, причем спад производительности перед финишем сопровождался задержкой в пределах 200 мкс.

Заключение

Модель WD_BLACK SN850 – это новейшее предложение на рынке SSD с поддержкой PCIe 4.0, ориентированное на игровую и полупрофессиональную аудиторию. Для пользователей игровых консолей время выхода этого диска стало на редкость удачным, поскольку практически совпало со временем выхода систем следующего поколения PlayStation 5 и Xbox серии X; хотя, как уже упоминалось, диски от сторонних производителей поддерживает только PS5. Тем не менее, SN850 – это отличное предложение от компании WD, подходящее практически для любых пользовательских приложений. Сочетание контроллера WD_BLACK G2, улучшенной производительности при большой глубине очереди и новой технологии кэширования дает впечатляющие результаты, как показывают тесты, особенно в аспекте чтения данных.

Отдельно отметим пиковые скорости 4 КБ чтения – 790094 IOPS, 4 КБ записи – 172904 IOPS, 64 КБ чтения – 5.57 ГБ/с и 64 КБ записи – 1.52 ГБ/с. В тестах VDI Clone мы получили максимум 168947 IOPS в Boot, 56746 IOPS в Initial Login и 35695 IOPS в Monday Login. Эти результаты позволяют сделать следующий основной вывод – диск SN850 действительно очень быстрый. Однако, как видно из вышеприведенных рисунков, в некоторых случаях при сравнительно невысокой нагрузке задержка у него немного больше, чем у других дисков.

Хотя в данный момент у нас нет на руках модели с радиаторам, поскольку она выйдет только в начале следующего года, но тем, кто предполагает выжимать из своего диска WD_BLACK SN850 все соки (или у вас рабочая станция находится в теплом помещении и не оснащена достаточно мощной системой охлаждения), возможно, стоит подождать этого выпуска или же взять аналогичное решение от другого производителя. Это поможет избежать проблем с троттлингом, которые могут возникнуть во время интенсивных игровых сессий или другой работы с большой нагрузкой на «железо», и будет способствовать долговременной стабилизации производительности.

Итак, WD выпустила весьма конкурентоспособный продукт, который может реально конкурировать даже с Samsung. А это далеко не просто и на рынке пользовательских накопителей наблюдается редко. На текущий момент 500-гигабайтная модель WD_BLACK SN850 стоит $150, то есть столько же, сколько модель Samsung 980 Pro той же емкости. Сравнивать диски WD and Samsung трудно, даже без учета розничных цен на модели большой емкости. Однако в остальном можете быть уверены – новый диск WD_BLACK SN850 сегодня является одним из лучших на рынке накопителей пользовательского класса и, в частности, абсолютным чемпионом по скорости чтения.

подписаться | обсудить в ВК |