Обзор накопителя WD Blue SN500 NVMe SSD: мейнстрим на новых рельсах

За каких-то пять последних лет ситуация на рынке твердотельных накопителей потребительского уровня поменялась кардинально. Ещё совсем недавно пределом мечтаний многих энтузиастов были SATA SSD небольшой ёмкости, а сегодня предложения такого рода относятся уже даже не к ширпотребу, а к ультрабюджетным вариантам. Снижение цен на флеш-память и, как следствие, на основанные на ней носители информации коренным образом поменяло всю ситуацию. Сейчас всё возрастающим спросом у покупателей пользуются уже даже не привычные SATA SSD, а новомодные накопители с интерфейсом NVMe, которые более компактны, более удобны в использовании и более производительны.

Вполне естественно, что рост этого рыночного сектора приводит к его сегментации. Некоторое время тому назад любой NVMe SSD можно было считать продуктом премиального уровня для высокопроизводительных систем, но сегодня среди таких решений есть как дорогие и быстродействующие модели, так и модификации, предлагающие некий баланс между скоростью работы и ценой. Многие производители, особенно если речь идёт про крупных игроков рынка SSD, стараются иметь в своём ассортименте уже не одну, а как минимум пару-тройку разнородных NVMe-моделей для персональных компьютеров. Например, у Samsung это 970 PRO, 970 EVO Plus и 970 EVO, у Intel – 760p и 660p, у ADATA – XPG SX8200 Pro, XPG SX6000 Pro и XPG SX6000 Lite, ну и так далее. Смысл подобного разделения в следующем: старшие модели предназначаются для тех, кто гонится за максимальным быстродействием и готов щедро его оплачивать, а недорогие NVMe SSD представляют собой более современную альтернативу SATA-накопителям с лучшей производительностью, но почти с такой же розничной стоимостью.

Моделей, которые можно отнести к классу доступных NVMe SSD, в последнее время развелось предостаточно. И это закономерно, поскольку сейчас существует масса путей для того, чтобы выпускать накопители, себестоимость которых ниже, чем у SATA-моделей, а производительность – выше. В условиях, когда флеш-память продолжает дешеветь, такие продукты позволяют производителям неплохо заработать, и потому нет ничего удивительного, что направление бюджетных NVMe SSD находится на подъёме. В ход активно идут упрощённые контроллеры с урезанной функциональностью, конфигурации, не предусматривающие использования DRAM-буфера, и даже дешёвая QLC-память с сомнительной надёжностью. Тем не менее в конечном итоге в выигрыше оказываются и потребители, потому что, несмотря на разнообразные заложенные в бюджетные NVMe SSD компромиссы, среди них неминуемо обнаруживаются и очень достойные варианты.

Сегодня в нашу лабораторию попала очередная новинка из категории бюджетных NVMe SSD – твердотельный накопитель WD Blue SN500, который разработан и изготавливается одним из лидеров рынка, компанией Western Digital. Решения, которые созданы вертикально интегрированными производителями, к числу которых как раз и относится данная фирма, редко оказываются неудачными. А потому WD Blue SN500 вызывает неподдельный интерес. В нём применяются исключительно собственные компоненты Western Digital, которые она разработала и выпускает без чьей-либо помощи: и фирменная TLC 3D NAND, и спроектированный внутри компании базовый контроллер. Те же компоненты, которые компании пришлось бы закупать на стороне, например микросхемы динамической памяти (DRAM), в этом накопителе отсутствуют. А это значит, что себестоимость у Blue SN500 невысока, и производитель при желании имеет возможность сделать из него действительно общедоступное и массовое решение.

Иными словами, WD Blue SN500 – это безбуферный NVMe SSD, который всерьёз претендует на то, чтобы стать одним из самых популярных вариантов для установки в персональные компьютеры среднего уровня. Он произведён именитой фирмой, основывается на флеш-памяти с неплохой надёжностью, обещает заметно более высокую производительность по сравнению с SATA-моделями, а его рекомендованная цена такова, что потенциально он может оказаться в числе самых доступных предложений с NVMe-интерфейсом, играя в одной лиге с Intel SSD 660p, Crucial P1, ADATA XPG SX6000 Pro и Kingston A1000. Осталось лишь проверить, действительно ли недорогое NVMe-решение у Western Digital получилось ровно таким, как и ожидалось. Именно этим и займёмся.

⇡#Технические характеристики

После появления на рынке нового Blue SN500 NVMe SSD в ассортименте компании Western Digital образовалось сразу два «синих» твердотельных накопителя (SATA и NVMe) и два накопителя с интерфейсом NVMe (Black и Blue). Однако никакой путаницы при этом нет. Если говорить о линейке Blue, то новый WD Blue SN500 правомерно считать твердотельным устройством третьего поколения под этой маркой после двух SATA-накопителей на базе планарной и трёхмерной TLC-памяти, которое перешло на использование более прогрессивного интерфейса. В пространстве же NVMe-продуктов Western Digital иерархия ещё понятнее. WD Black SN750 – это флагманское устройство для энтузиастов, а WD Blue SN500 – младшая модель, нацеленная на массового пользователя.

Достаточно показательно, что и WD Black SN750, и WD Blue SN500 при этом базируются на одинаковой флеш-памяти. И тут и там применена привычная 64-слойная TLC 3D NAND (BiSC3), выпускаемая на производственных мощностях SanDisk. Несмотря на то, что Western Digital анонсировала начало поставок 96-слойной TLC-памяти ещё год назад, ни в каких розничных продуктах компании она пока не встречается. То же самое можно сказать и про QLC 3D NAND. Её производство стартовало даже раньше, но применять её в массовых продуктах Western Digital пока не спешит.

Родство между WD Black SN750 и WD Blue SN500 прослеживается не только в флеш-памяти. Эти модели используют также и контроллеры с одной и той же базовой архитектурой. В 2018 году Western Digital перевела серию NVMe-накопителей WD Black на новый контроллер собственной разработки. И в нём сразу был заложен модульный дизайн: проприетарный чип был построен так, чтобы на основе его составных частей можно было собирать и какие-то другие варианты устройств с улучшенной или, наоборот, ограниченной производительностью и функциональностью.

Таким образом, базовый управляющий чип, который лежит в основе WD Blue SN500, – это производная контроллера из старшей модели накопителя, но за вычетом части функциональных блоков. Если говорить конкретнее, то упрощение состоит в отключении половины каналов в массиве флеш-памяти, изъятии контроллера DRAM и сужении внешнего интерфейса до PCI Express 3.0 x2. А это значит, что в итоге Blue SN500 можно рассматривать как безбуферную версию флагманской модели с урезанной производительностью массива флеш-памяти и ограниченной пропускной способностью внешней шины.

Такой подход позволил получить необходимый для WD Blue SN500 недорогой контроллер малой кровью, однако при этом возникла одна загвоздка: несмотря на отсутствие в этом накопителе DRAM-буфера, добавить в него поддержку технологии HMB (Host Memory Buffer) не получалось. Использование оперативной памяти компьютера для кеширования таблицы трансляции адресов потребовало бы добавления каких-то новых функциональных блоков, а утруждать себя лишними проектными работами в планы разработчиков не входило. Поэтому в конечном итоге поддержка HMB в WD Blue SN500 так и не появилась, а при взаимодействии с таблицей трансляции адресов он может полагаться только на имеющуюся в контроллере собственную буферную память с объёмом, увеличенным до 4 Мбайт. Это стало ещё одной причиной, по которой показатели производительности младшей NVMe-модели оказались ограниченными.

Тем не менее WD Blue SN500 всё равно заметно превосходит по производительности «синие» накопители с SATA-интерфейсом. Это прямо следует из спецификаций.

Вообще говоря, заявленные характеристики производительности WD Blue SN500 выглядят достаточно неплохо и на фоне показателей многих NVMe-моделей, по крайней мере в части скоростей случайных мелкоблочных операций. Складывается ощущение, что разработчики урезали внешний интерфейс Blue SN500 до PCI Express 3.0 x2 как раз для того, чтобы этот накопитель не получился слишком хорошим.

Примерно такой же вывод можно сделать и глядя на то, как WD Blue SN500 работает со своим SLC-кешем при непрерывной последовательной записи.

В WD Blue SN500 используется простой статический SLC-кеш размером 3 Гбайт у накопителя объёмом 250 Гбайт и 6 Гбайт – у 500-гигабайтной модификации. Скорость линейной записи в ускоренном режиме, которую мы получили для полутерабайтного SSD, составила чуть более 1,3 Гбайт/с. Быстродействие же массива флеш-памяти в обычном TLC-режиме при этом находится в районе 750 Мбайт/с. Если говорить не про абсолютные, а про относительные показатели, то можно сказать, что SLC-кеш в WD Blue SN500 небольшой по объёму и не слишком быстрый, но скорость массива флеш-памяти это прекрасно компенсирует. По быстродействию прямой записи в TLC 3D NAND рассматриваемый WD Blue SN500 может запросто посоперничать с Intel SSD 760p, Samsung 970 EVO и ADATA SX8200 Pro.

Впрочем, не стоит обольщаться раньше времени. Симптомы того, что мы имеем дело с накопителем бюджетного класса, нетрудно углядеть в других характеристиках. Например в составе модельного ряда, который включает в себя лишь два привода с минимальными ёмкостями – 250 и 500 Гбайт. Даже терабайтного варианта WD Blue SN500 не предусмотрено, несмотря на то, что SATA-версия WD Blue SSD 1 Тбайт в природе существует.

Но зато производитель не стал ограничивать разрешённый ресурс перезаписи. Гарантия на Blue SN500 даётся на пять лет, и при этом накопитель считается рассчитанным на 600 полных перезаписей в течение жизненного цикла. Такой же ресурс декларируется и для старшей модели накопителя Western Digital, Black SN750, что совсем неудивительно, поскольку и Black SN750, и Blue SN500 основываются на абсолютно одинаковых кристаллах 64-слойной TLC 3D NAND.

⇡#Внешний вид и внутреннее устройство

Внешность у WD Blue SN500 — а у нас на тестах побывала старшая модель объёмом 500 Гбайт — весьма странная. Дело в том, что на плате этого накопителя установлено всего два чипа – контроллер и одна микросхема флеш-памяти. Однако при этом форм-фактор этого SSD – M.2 2280, и половина печатной платы остаётся совершенно пустой. Всё выглядит так, как будто накопитель изначально собирались сделать вдвое короче, но потом вдруг спохватились, что тогда негде будет приклеить этикетку.

И на самом деле история с наклейкой недалека от истины. Дело в том, что WD Blue SN500 – это розничная и немного усовершенствованная на уровне микропрограммы версия появившегося год назад OEM-накопителя SN520. Такой продукт действительно выпускался в формате M.2 2230, но для массового рынка Western Digital сочла уместным более популярный форм-фактор M.2 2280. Поэтому для Blue SN500 плата была удлинена, но её компоновка осталась, по сути, старой. Именно поэтому и получилось так, что существенная часть площади текстолита новинки несёт на себе только наклейку — и больше ничего.

Обе микросхемы, из которых собран WD Blue SN500, размещены на лицевой стороне платы. При этом микросхема контроллера имеет крайне небольшой размер — она примерно вчетверо меньше по габаритам, чем контроллер на WD Black SN750. Зато флеш-память здесь такая же, как и на флагманской модели Western Digital, просто чуть плотнее упакованная в микросхеме. Весь массив флеш-памяти Blue SN500 состоит из шестнадцати 256-гигабитных кристаллов 64-слойной 3D TLC NAND (BiCS3) производства SanDisk, которые штабелированы в одной-единственной микросхеме. И на этом всё: чипов динамической памяти на рассматриваемом накопителе действительно не обнаруживается, ведь WD Blue SN500 – дешёвое и безбуферное решение, пусть и с интерфейсом NVMe.

Больше рассказать про внешнее исполнение WD Blue SN500 особо нечего. Разве только можно обратить внимание на немного непривычную конфигурацию ножевого разъёма. Он имеет два выреза-ключа: «тип B» и «тип M», в то время как привычные нам NVMe SSD обычно имеют лишь одну прорезь в позиции M. Это связано с тем, что WD Blue SN500 совместим не только с M.2-слотами, куда подведено четыре линии PCI Express 3.0 (Socket 3), но и с теми слотами, где предусмотрено лишь две таких линии (Socket 2).

⇡#Программное обеспечение

К накопителям Western Digital всегда прилагается одна и та же фирменная сервисная утилита SSD Dashboard, в которой реализованы все основные функции для их обслуживания. Работает она и с WD Blue SN500, но в обычном сине-белом, а не в чёрном геймерском облачении, которое появляется только при установке в систему WD Black SN750.

Основные возможности SSD Dashboard: получение информации об установленном в системе SSD, включая данные об оставшемся ресурсе и текущем температурном режиме; мониторинг производительности накопителя в реальном времени; обновление микропрограммы через Интернет или из файла; выполнение операции Secure Erase и удаление каких-либо данных из флеш-памяти путём её принудительного зануления; выполнение SMART-тестов и просмотр SMART-атрибутов.

Стоит отметить, что возможности интерпретации параметров SMART, заложенные в SSD Dashboard, несколько богаче, чем информация, которую можно получить из независимых программ сторонних разработчиков.

А вот фирменного NVMe-драйвера для NVMe-накопителей Western Digital не существует. Поэтому работать с ним придётся через стандартный драйвер операционной системы, в свойствах которого для увеличения производительности и показателей в распространённых бенчмарках рекомендуется поставить галочку напротив опции «Отключить очистку буфера кеша записей Windows для этого устройства».