Переход на повсеместное использование TLC 3D NAND – одна из основных тенденций этого года на рынке потребительских SSD, и мы к ней привыкли настолько, что нас уже почти не трогают известия о появлении каких-нибудь очередных моделей твердотельных накопителей на базе многослойной памяти. Тем не менее в сплошном потоке похожих анонсов всё же попадаются интересные и неожиданные новинки — проблема лишь в том, что порой их непросто распознать.

Именно так и случилось с новым NVMe-решением компании Western Digital, которое прошло мимо нас почти незамеченным. А ведь вместе с переводом старого NVMe-накопителя WD Black на использование собственной 64-слойной BiCS3-памяти (TLC 3D NAND) компания полностью переделала его аппаратную платформу. Поэтому появляющиеся на прилавках магазинов в настоящий момент продукты серии WD Black NVMe – совсем не чета тем WD Black, с которыми мы познакомились в конце прошлого года. Новые накопители флагманской серии Western Digital не просто переехали на более современную флеш-память, но и стали намного лучше по производительности. И хотя Western Digital по какой-то причине решила не давать обновлённой версии новое имя, сегодняшний WD Black NVMe – это далеко не компромиссное решение, а один из по-настоящему передовых SSD, у которого должно получиться посоперничать с ADATA XPG SX8200, Intel SSD 760p и Samsung 970 EVO.

Произошедшие перемены поражают. Первоначальные твердотельные накопители WD Black в лучшем случае заслуживали снисходительной характеристики «потребительские NVMe SSD начального уровня». Они основывались на общедоступном контроллере Marvell Eldora и комплектовались планарной TLC NAND, производимой по 15-нм техпроцессу. Такая конфигурация выдавала сравнительно невысокую производительность, и, согласно нашим тестам, WD Black занимал позицию одного из самых медленных SSD с интерфейсом NVMe, соперничая в этой сфере разве только с ещё одним аутсайдером, Intel SSD 600p. Впрочем, «чёрная» модель всё равно пользовалась определённой популярностью у покупателей, так как Western Digital проявила очень здравый подход к ценообразованию.

Но теперь Western Digital может рассчитывать на успех своего флагманского накопителя совсем по другим причинам. Обобщённо, все их можно подвести под одно определение: вертикальная интеграция. Дело в том, что в новом WD Black NVMe фирменной трёхмерной BiCS3-памятью управляет новаторский проприетарный контроллер собственной разработки. И это значит, что Western Digital больше не зависит ни от каких сторонних партнёров: все необходимые для выпуска WD Black NVMe компоненты она теперь разрабатывает и производит самостоятельно. Как следствие, в руках у компании оказались все средства как для глубокой технической оптимизации продукта, так и для предельно гибкого управления ценой. А по такому рецепту обычно и рождаются хиты вроде хрестоматийного Samsung 970 EVO.

Иными словами, «второе пришествие» WD Black NVMe обещает дать нам ещё одного фаворита среди потребительских NVMe SSD, поэтому обойти стороной произошедшее обновление мы попросту не могли. Свежие WD Black NVMe уже доехали до российских магазинов, и потому самое время разобраться, насколько новые накопители лучше своих одноимённых предшественников и действительно ли они способны утереть нос NVMe-предложениям Samsung, которые принято считать лучшим выбором априори. Кроме того, в процессе подробного знакомства мы ответим и на ещё один животрепещущий вопрос: как при покупке WD Black не попасть впросак и унести из магазина правильный накопитель – с новой начинкой и лучшими скоростями.

⇡#Технические характеристики

Ключевой компонент свежей версии WD Black NVMe образца 2018 года – это новый контроллер внутренней разработки. К его созданию причастна придворная команда инженеров SanDisk, доставшаяся Western Digital при поглощении этой фирмы в 2016 году. Любопытно, что ни до перехода под крыло Western Digital, ни после него никакими особыми достижениями на контроллерном поприще SanDisk не выделялась. На память приходят лишь сравнительно простые чипы, которые инженеры этой компании создавали для бюджетных (U110) и кеширующих (ReadyCache) моделей. Поэтому разработка высокопроизводительного контроллера для флагманского накопителя – это своего рода эксперимент.

Но эксперимент с далеко ведущими последствиями. Western Digital прямо говорит о том, что получившийся чип – это модульное решение, которое компания будет, с одной стороны, внедрять в собственные NVMe разных ценовых категорий, а с другой – развивать и модернизировать для возможности интеграции в перспективные продукты. Смысл такой инициативы хорошо понятен: продукты Western Digital сразу становятся уникальными и не имеющими аналогов. При этом компания уходит от какой-либо зависимости от сторонних разработчиков и получает возможность узконаправленной оптимизации аппаратной платформы под собственную память с BiCS-архитектурой, что в конечном итоге может дать преимущество и в производительности, и в себестоимости продукции.

С аппаратной точки зрения контроллер для нового WD Black NVMe похож на многие подобные решения других разработчиков. В его основе лежит трёхъядерный процессор (предположительно построенный на ядрах ARM Cortex-R), выпускаемый по 28-нм техпроцессу. Это значит, что вычислительная мощность этого чипа явно выше, чем у двухъядерного Marvell Eldora, который использовался в прошлой версии WD Black. Однако лидерство самунговского контроллера Phoenix решение Western Digital оспорить вряд ли способно: южнокорейские разработчики отдают предпочтение пятиядерному дизайну.

Тем не менее, говоря о производительности, разработчики обращают внимание на то, что часть операций, которые в SSD традиционно решаются программными методами, в контроллере Western Digital переданы специализированным аппаратным блокам. В частности, чтение данных из флеш-памяти и обработка существенной части NVMe-команд вообще не создают нагрузку на ARM-ядра, и за счёт этого контроллер Western Digital вполне органично вписывается в флагманские накопители с NVMe-интерфейсом.

Полностью аппаратным блоком в этом контроллере поддерживается и коррекция ошибок на основе LDPC-кодирования. Причём её реализация имеет эшелонированный трёхуровневый характер. При обычной работе контроллер использует сравнительно простой алгоритм, который не слишком эффективен с точки зрения коррекции ошибок, но зато работает очень быстро и с минимальными затратами энергии. На более же сильные варианты алгоритма (а их предусмотрено два) чип переключается только при возникновении реальной необходимости – когда ресурс ячеек памяти начинает подходить к концу.

В контроллере Western Digital реализовано четыре линии PCI Express 3.0 для связи с системой, причём на уровне логического интерфейса поддерживается новейший протокол NVM Express 1.3. Общение контроллера с флеш-памятью происходит по восьми каналам, но при этом чип может быть легко переключен в более легковесные конфигурации. Производитель собирается использовать его как во флагманском WD Black NVMe, так и в более простых NVMe-продуктах вроде SN520, где и внешний интерфейс, и внутренний параллелизм урезаны вдвое.

Текущая версия контроллера ориентирована на работу исключительно с трёхмерной BiCS-памятью, которая выпускается на фабриках SanDisk и Toshiba. Поэтому все актуальные NVMe-продукты Western Digital будут в ближайшее время полностью переведены на 64-слойную BiCS3 c TLC-организацией. Старая же версия WD Black с планарной TLC-памятью после истощения складских запасов из продажи исчезнет. Не так давно Western Digital анонсировала старт массового производства следующего поколения своей трёхмерной такой памяти, BiCS4 с 96 слоями, однако в потребительские NVMe-накопители устанавливать такую память компания в ближайшее время (как минимум до конца года) не планирует.

Таким образом получается, что аппаратная составляющая современного варианта WD Black NVMe не имеет совершенно ничего общего с прошлой версией одноимённого продукта. То же самое можно сказать и про программную часть. Вполне очевидно, что работа с новым контроллером и BiCS3-памятью потребовала кардинальных переделок прошивки. Поэтому не стоит удивляться и тому, что заодно изменилась и вся логика работы накопителя, включая SLC-кеширование.

Источник: 3DNews