WD的黑科技 更高性能更低功耗的SN750

SSD領域,韓系廠商已經把其他人遠遠地摔在後面,直到新款的西部數據SSD黑盤的出現。

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西部數據(WD)是最早用顏色標識性能級別/產品定位的廠商之一,多年的教化下來,其產品的具體名字已經不再重要,顏色加上年份,就是對應的性能水平,簡單,但也慣壞了消費者。

比如已經更新至第三代的Black SSD,要不是許久未見的系列編號SN750重新出現,有誰會知道仍然在售的2018款Black SSD黑盤,會叫SN700呢!類似的情況也出現在Blue SSD上,新款已經把SN500的系列名稱作為產品的主要名稱信息釋放出來。隨著SN750打出名堂,老黑盤的馬甲也用上了SN720的名字重出江湖再戰OEM市場,不過"Black"字樣已經被褫奪,只保留了黑色的設計元素。

嚴格意義上來說,SN750不是SN720的完全升級產品,甚至可以說,兩者在某種意義上是同一款產品。兩者的不同是非常明顯的,但不在外觀和指標上。下圖對比照片中的兩款產品,如果不告訴你,能看出差別麼?除了芯片的生產日期,4顆主要芯片,從左到右依次為:1.SanDisk自產的64層BiCS FLASH 3D NAND,具體來說為TLC技術;2.海力士H5AN8G6NAFR 8Gb(1GB)DDR4-2400 DRAM;3."變化"最大的20-82-007011主控,WD子公司SanDisk自研;又一顆FLASH,1TB版本使用容量為512GB,編號為05560 512G。

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M.2模塊的物理規格限制非常緊,不僅長寬有要求,而且芯片只能單面佈局、厚度限制嚴格,也變相限制了SN750上的芯片數量。就在WD正式在國內推出包括2GB容量的SN750的同時,WD和東芝(共用晶圓廠,延續自SanDisk的合作)宣佈完成128層3D NAND BiCS-5的開發,但要到2020年才能供貨。因此2TB版本的SN750不會採用該技術,更多的可能是96層版本。

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主控是SSD的大腦和心臟,性能好壞全靠它了。SN700早期版本使用的主控007010及改進版007010-A1,但是後期產品已經升級至007011,因此可以說其已經與SN750完全沒有差異。但為何SN750的最大讀寫速度分別提升70MB/s和200MB/s、4K隨機讀寫性能從500kIOPS/400kIOPS大幅提升至515kIOPS/560kIOPS(1TB版)呢,新版固件對新款主控的新特性nCache 3.0特性支持更加完善,可將更多I/O操作交由FLASH直接On-Chip-Copy應加速的作用不容小覷,否則咋會有寫性能比讀性能更高的可能——8通道主控匹配8通道FLASH。

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不過從新馬甲SN720的性能指標看,它果然是SN700的復刻。未來WD會否將新固件,哪怕是部分特性下放到SN720呢……從目前上市幾個星期的價格變動來說,SN750的價格已經與2018款Black SSD相同甚至更低,後者被市場淘汰的速度非常快,顯然是不會有人新購置該系列產品的,那麼性能問題只是老用戶的煩惱。

WD的黑科技 更高性能更低功耗的SN750

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在開始說SN750的性能之前,有必要確認一下其容量:可用存儲容量和緩存容量。1TB版本SN750產品編號為WDS100T3X0C-00SJG0,可用容量為1000.2×10^9Byte,也就是931.51×2^30Byte,也就是12.41GB(SLC,及99.31GB TLC介質空間)理論最大緩存容量。說實話,這個容量不算大,但對1TB這麼大的消費級產品來說,又有哪款不是1%量級的緩存容量呢?比拼的不要有算法因素麼。

在簡單小容量測試中,SN750的性能表現非常不含糊,各種測試軟件讀性能屢屢突破3GB/s水平,如果不是用來Benchmark,這樣的速度對多數用戶已經快到麻木。比較顯眼的還是寫速度的大幅度提升,I/O能力再高也要介質性能低頭,SN750的寫性能峰值被鎖定在3GB/s下方,但應該說,這個成績已經非常可人,不僅是因為接近標稱值,而且還在於I/O原沒達到極限,沒看幾組性能測試中,非順序寫(I/O依賴度低)項目的寫性能表現都更好麼!隨著隊列深度的增加,這種趨勢將更明顯——整個是企業或數據庫級產品的表現呀,用在隊列深度一般不超過4的消費領域,真是太浪費了。

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另外,為什麼要先計算緩存容量再開始測試,無非是要讓持續寫如數據量超過緩存容量,看一看介質的讀寫性能到底如何。突破12GB容量節點之後,緩存已經寫滿,剩下的速度就是介質本身的了。別看掉落到1.5GB/s水平,依然非常可敬,目前能與之匹敵的,消費級產品中只有三星970 Pro這樣的產品了。別忘了WD是講求性價比的,2/3的價格同等性能,即使是Black仍然延續這一品牌特質。

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想象WD推出SN720也對,畢竟970 Pro也是面向消費市場的,而三星還有SM和PM等幾條OEM產品線,總要有人同樣能夠一爭高下吧。

PCI-E NVMe接口的SSD性能自是不用多操心的事,特別是如今中高端的產品,動輒都是3GB/s數量級的吞吐率。然而,與性能相對的,就是此類產品居高不下的功耗及伴隨而來的高發熱。一眼看到SN750的時候,峰值2.8A,雖然只有10us時間門限,但是仍然9W(3.3W)量級的發熱,這一功耗級別甚至超過3.5英寸HDD更是遠超筆記本電腦中常用的2.5英寸HDD,再加上其面積小、單面,散熱壓力非常大、易產生局部高溫。這也是整機產品很少採用如此高性能SSD的原因之一,並且SSD散熱片也日益流行。

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不過,專門給SSD加上大廠散熱片,並以此為產品差異化賣點的,SN750算是第一個。除了標準"裸奔"的產品,WD官方還提供了可配備散熱器大廠EKWB的版本,1TB版本型號從WDS100T3X0C-00SJG0變為WDS100T3XHC-00SJG0,好隱蔽的一個字母差異呀!目前這個版本還沒有正式發貨,價格相差幾何也未可知,可得到的主要規格差異是重量從不到8g增加到33g。

加散熱片到底有沒有用,下面一組測試告訴你。在此之前,先要說說軟件的變化。

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WD為其硬盤產品推出了專門的控制檯工具SSD Dashboard,安裝在SN750上之後,會呈現專門的黑色UI,相當能顯示身藏於主機內部的SSD檔次。在控制檯中,用戶可自行選擇SSD性能模式:性能、節能,其中還有專門的Gaming模式,即禁止能源管理選項——為了節能,筆記本電腦通常會在PCI-E低負載的時候,將x4通道關閉部分甚至關閉主控。

在開放平臺上平放無散熱片(室溫22℃)情況下,IOmeter持續負載,主控溫度迅速上升到70℃以上,對應功率5.4W。從功耗追蹤情況來看,此時功率略低於開始測試,也就是溫度尚低時的5.9W,而性能比峰值的3.5GB/s、3.0GB/s讀寫速度略微下降至3.3GB/s、2.9GB/s水平。這樣的表現可以被理解為為了控制溫度(功耗),主動限制性能峰值發揮,這也是SSD Dashboard的主要意義之一。如果被動的因為過熱而降速,對SSD的壽命和可靠性影響不可評估。相應的,Performance模式則可以被理解為為了性能而提高限制性能的溫度(功耗)門限,這也是在該模式下,SN750的全盤讀寫性能能夠提升約0.1GB/s的原因啦。

WD的黑科技 更高性能更低功耗的SN750

把SN750的主控溫度保持在約50℃以下,有利於溫度控制在更低水平及整體性能保持在最高水平上,因此為它增加散熱片甚至是更強勁的散熱設計是十分有必要的。不過,畢竟高性能筆記本電腦、高端主板或者PCI-E SSD控制卡普遍為M.2 SSD配備被動散熱器甚至主動散熱風扇,因此自帶的散熱片不會那麼有必要,何況還會限制產品的使用靈活性。

最後再告訴大家個小技巧,黑色、不光滑表面有利於熱量輻射,也就是把SN750的標籤紙撕掉,對散熱的幫助甚至比加大散熱氣流還有效,包括安裝散熱片(優化傳導)。當然,這就要面對保修的喪失了。

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