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WD_BLACK SN850 NVMe PCIe 4.0 SSD-Test

Client-SSD  ◇  Privatkunden

Die WD_BLACK SN850 NVMe PCIe 4.0 SSD ist die neueste Ausgabe des Portfolios des Unternehmens an Hochleistungslaufwerken, die speziell auf die Gaming-Zielgruppe zugeschnitten sind. Daher ist der Bedarf an schneller Speicherung angesichts der wachsenden Komplexität des Spieledesigns wichtiger denn je. insbesondere mit der Veröffentlichung der neuesten Konsolengeneration, der PlayStation 5 und der Xbox Series X, die beide die PCIe Gen4-Schnittstelle nutzen (obwohl die PS5 die einzige ist, die Laufwerke von Drittanbietern unterstützt). Der WD_BLACK SN3 wurde speziell für diese Anforderungen entwickelt. Neben der Gen850-Technologie verwendet die SSD auch den WD_BLACK G4-Controller, eine verbesserte Leistung bei geringer Warteschlangentiefe und eine neue Cache-Technologie. Diese kombinierten Funktionen werden nicht nur die Ladezeiten von Levels in der Spielewelt erheblich beschleunigen, sondern angeblich auch dazu führen, dass der PC insgesamt schneller läuft.  WD_Black SN850 SSD vorneDa der WD_BLACK SN850 die neue Gen4-Schnittstelle nutzt, hat er das Potenzial, ernsthafte Zahlen zu erzielen, auch wenn nicht jede Version, die wir bisher gesehen haben, das wahre Potenzial der Technologie voll ausgeschöpft hat. Allerdings gibt WD an, dass sein neues Laufwerk bei sequentiellen Geschwindigkeiten mehr als 7,000 MB/s beim Lesen und 5,300 MB/s beim Schreiben erreicht, während die Zufallsleistung auf bis zu 1 Million IOPS beim Lesen und 720 IOPS spezifiziert ist. Diese potenziellen Zahlen werden sicherlich für ein flüssiges Spielerlebnis bei grafikintensiven Spielen sorgen.

WD_Black SN850 SSD-Vorderseite ohne Aufkleber, Nahaufnahme

Das neue WD-Laufwerk unterstützt außerdem das WD_BLACK Dashboard für Windows-Benutzer, mit dem Benutzer den Laufwerkszustand überwachen und die Laufwerksleistung über den Gaming-Modus optimieren können. Die letztere Funktion deaktiviert den Energiesparmodus, sodass das Laufwerk während der gesamten Spielsitzung im Vollenergiemodus bleibt.

Die WD_BLACK SN850 NVMe SSD mit 5 Jahren Garantie ist mit Speicherkapazitäten von 500 GB, 1 TB und 2 TB ab 150 US-Dollar erhältlich. Für diesen Test haben wir das 1-TB-Modell unter die Lupe genommen. Das Modell mit RGB-beleuchtetem Kühlkörper (für Nutzer, die eine länger anhaltende Spitzenleistung wünschen) soll im ersten Quartal 2021 erscheinen. Dieses Laufwerk ist außerdem Teil der größeren Gaming-Produktreihe, die WD vor einigen Wochen vorgestellt hat. Die PCIe-Erweiterungskarte haben wir bereits getestet.

WD_BLACK SN850 NVMe PCIe 4.0 SSD-Spezifikationen

Kein Kühlkörper Kühlkörper
Kapazitäten 500GB, 1TB, 2TB
Formfaktor M.2 2280
Abmessungen (H x B x L) 2.38 mm x 22.15 x 80.15 9mm X 23.60mm X 80.20mm
Leistung 7000 MB/s Lesegeschwindigkeit und 5300 MB/s Schreibgeschwindigkeit (1-TB-Modell)

bis zu 1,000,000 IOPS (1-TB- und 2-TB-Modelle)

Gewicht 7.5 g TBD
Umgebungstemperaturbereich 0 ° C ° C bis 70
Nichtbetriebstemperatur -55 85 ° C auf ° C
Interface PCIe Gen4 8 Gbit/s, bis zu 4 Lanes
Ausdauer (TBW) 500 GB: 300, 1 TB: 600, 2 TB: 1200
MTTF 1.75 Millionen Stunden Hour
Versorgungsspannung 3.3 V ± 5%
PS3 (geringer Stromverbrauch) (mW) 250
PS4 (geringer Stromverbrauch) (mW) 5
Spitzenleistung (10us) 2.9
Betriebsvibration 5.0 gRMS, 10–2000 Hz, 3 Achsen
Vibration im Ruhezustand 4.9 gRMS, 7–800 Hz, 3 Achsen
Betriebs-/Nichtbetriebsschock 300G bei 0.5 ms Halbsinus
Zertifizierungen FCC, UL, TÜV, KCC, BSMI, VCCI, C-Tick
Beschränkte Garantie 5 Jahr

WD_BLACK SN850 Design und Bau

Wie der Produktname schon sagt, verfügt das WD_BLACK SN850 über ein modernes, komplett schwarzes, einseitiges Design mit weißer Schrift, das es als Laufwerk wirklich hervorstechen lässt. Auf der Vorderseite des Laufwerks befindet sich der übliche WD Black-Aufkleber, auf dem das Logo, der Modellname, die Kapazität, die Seriennummern und andere Informationen angezeigt werden.

WD_Black SN850 SSD-Lifestyle

Auf der Rückseite, WD, sieht man die Leiterplattenverfolgung und ein insgesamt sauberes, einseitiges Erscheinungsbild.

WD_Black SN850 SSD zurück

WD_BLACK SN850 Leistung

Testbed

Im Zuge der Umstellung auf Tests mit neueren NVMe Gen4 SSDs war eine Plattformänderung in unserem Labor erforderlich, um die neue Schnittstelle zu unterstützen. Lenovo ist mit PCIe Gen4-Unterstützung, einschließlich der Unterstützung für die U.2-Einschübe an der Vorderseite, führend, während andere Hersteller weiterhin nur Edge-Card-Unterstützung bieten. Für unsere Gen4-Tests nutzen wir den Lenovo ThinkSystem SR635 Server mit AMD 7742 CPU und 512 GB DDR4-Speicher mit 3200 MHz. NVMe wird nativ über eine M.2-zu-PCIe-Adapterkarte im Edge-Card-Steckplatz getestet, während U.2-Laufwerke an der Vorderseite installiert werden. Die gewählte Methodik spiegelt den Workflow von Endnutzern besser wider, da Tests in einer virtualisierten Serverumgebung Konsistenz, Skalierbarkeit und Flexibilität bieten. Ein besonderer Fokus liegt auf der Laufwerkslatenz über den gesamten Lastbereich, nicht nur bei der niedrigsten Warteschlangenlänge (QD1). Wir tun dies, weil viele der gängigen Benchmarks für Endverbraucher die Arbeitslastprofile der Endbenutzer nicht ausreichend erfassen.

SQL Server-Leistung

Jede SQL Server-VM ist mit zwei vDisks konfiguriert: einem 100-GB-Volume für den Start und einem 500-GB-Volume für die Datenbank und Protokolldateien. Aus Sicht der Systemressourcen haben wir jede VM mit 16 vCPUs, 64 GB DRAM konfiguriert und den LSI Logic SAS SCSI-Controller genutzt. Während unsere zuvor getesteten Sysbench-Workloads die Plattform sowohl in Bezug auf Speicher-I/O als auch in Bezug auf die Kapazität ausgelastet haben, wird beim SQL-Test nach der Latenzleistung gesucht.

Dieser Test verwendet SQL Server 2014 auf virtuellen Windows Server 2012 R2-Gastsystemen und wird mit der Quest Benchmark Factory für Datenbanken durchgeführt. Das Microsoft SQL Server OLTP-Testprotokoll von StorageReview nutzt den aktuellen Entwurf des TPC-C-Benchmarks (Transaction Processing Performance Council), einen Benchmark für Online-Transaktionsverarbeitung, der die Aktivitäten komplexer Anwendungsumgebungen simuliert. Der TPC-C-Benchmark liefert im Vergleich zu synthetischen Leistungsbenchmarks genauere Ergebnisse bei der Beurteilung der Stärken und Schwächen der Speicherinfrastruktur in Datenbankumgebungen. Jede Instanz unserer SQL Server-VM für diesen Test verwendet eine 333 GB große SQL Server-Datenbank (Skalierung 1,500) und misst die Transaktionsleistung und Latenz unter einer Last von 15,000 virtuellen Benutzern.

SQL Server-Testkonfiguration (pro VM)

  • Windows Server 2012 R2
  • Speicherbedarf: 600 GB zugewiesen, 500 GB genutzt
  • SQL Server 2014
  • Datenbankgröße: Maßstab 1,500
    • Virtuelle Client-Auslastung: 15,000
    • RAM-Puffer: 48 GB
  • Testdauer: 3 Stunden
    • 2.5 Stunden Vorkonditionierung
    • 30-minütiger Probezeitraum

Für unseren SQL Server-Transaktions-Benchmark erzielte der WD_BLACK SN850 3,159.6 TPS. Obwohl es ein gutes Ergebnis war, lag es immer noch hinter den Samsung- oder Sabrent-Gen4-Laufwerken.

Was die Latenz angeht: Das WD_BLACK SN850-Laufwerk erreichte nur 4.0 ms, womit es zu den Spitzenreitern gehörte und knapp unter dem neuesten Samsung Pro-Laufwerk lag.

VDBench-Workload-Analyse

Wenn es um das Benchmarking von Speichergeräten geht, sind Anwendungstests am besten und synthetische Tests stehen an zweiter Stelle. Obwohl sie keine perfekte Darstellung der tatsächlichen Arbeitslasten darstellen, helfen synthetische Tests dabei, Speichergeräte mit einem Wiederholbarkeitsfaktor zu vergleichen, der es einfach macht, Konkurrenzlösungen direkt miteinander zu vergleichen. Diese Workloads bieten eine Reihe unterschiedlicher Testprofile, die von „Vier-Ecken“-Tests über allgemeine Tests der Datenbankübertragungsgröße bis hin zu Trace-Erfassungen aus verschiedenen VDI-Umgebungen reichen. Alle diese Tests nutzen den gemeinsamen vdBench-Workload-Generator mit einer Skript-Engine, um Ergebnisse über einen großen Computing-Testcluster zu automatisieren und zu erfassen. Dadurch können wir dieselben Arbeitslasten auf einer Vielzahl von Speichergeräten wiederholen, einschließlich Flash-Arrays und einzelnen Speichergeräten. Unser Testprozess für diese Benchmarks füllt die gesamte Laufwerksoberfläche mit Daten und partitioniert dann einen Laufwerksabschnitt, der 5 % der Laufwerkskapazität entspricht, um zu simulieren, wie das Laufwerk auf Anwendungsauslastungen reagieren könnte. Dies unterscheidet sich von vollständigen Entropietests, bei denen 100 % des Antriebs genutzt und in einen stabilen Zustand versetzt werden. Infolgedessen spiegeln diese Zahlen höhere Dauerschreibgeschwindigkeiten wider. Da VDBench außerdem unter Linux mit synchroner E/A im Vergleich zu asynchroner E/A arbeitet, unterscheiden sich einige der Leistungsdaten zwischen den von uns gesammelten Daten und den in den Datenblättern veröffentlichten Daten. Für den Verbraucher ist es jedoch wichtig, dass die Testdaten unter denselben Testbedingungen vergleichbar sind, sei es VDBench vs. VDBench, IOMeter vs. IOMeter oder FIO vs. FIO.

Profile:

  • 4K Random Read: 100 % Read, 128 Threads, 0-120 % Iorate
  • 4K Random Write: 100 % Schreiben, 64 Threads, 0-120 % Iorate
  • 64K sequentielles Lesen: 100 % Lesen, 16 Threads, 0-120 % Leserate
  • 64K Sequentielles Schreiben: 100 % Schreiben, 8 Threads, 0-120 % Iorate

Vergleichbar für diesen Testbericht:

Beim 4K-Zufallslesen schnitt die WD_BLACK SN850 mit Abstand am besten ab und erzielte eine Spitzenleistung von 790,094 IOPS bei einer Latenz von 160.1 µs. Die Latenz war bei den niedrigeren Laststufen jedoch höher als beim Rest der Gruppe.WD_BLACK SN850 4K-Zufallsleseleistung

Bei der 4K-Schreibaktivität belegte die WD_BLACK SN850 mit einem Spitzenwert von 172,904 und 733.9 µs den zweiten Platz; Allerdings lag es immer noch hinter dem Samsung 980 Pro, das eine Spitzenleistung von 383,099 IOPS und eine Latenz von 329.1 µs aufwies.

WD_BLACK SN850 4K-Zufallsschreibleistung

Das neue WD-Laufwerk belegte erneut den Spitzenplatz bei den Lesevorgängen, dieses Mal mit einer sequentiellen Leistung von 64K, wo es mit 89,069 IOPS (oder 5.57 GB/s) bei 358.1 µs seinen Höhepunkt erreichte.

WD_BLACK SN850 64K sequentielle Leseleistung

Bei sequentiellen 64K-Schreibvorgängen sahen wir erneut das neue WD-Laufwerk mit großartigen Ergebnissen (immer noch hinter dem Samsung-Laufwerk zurück, diesmal jedoch nicht so stark) mit einer Spitzenleistung von 24,424K IOPS (oder 1.52 GB/s) bei 647 µs.

WD_BLACK SN850 64K sequentielle Schreibleistung

Als nächstes haben wir uns unsere VDI-Benchmarks angesehen, die darauf ausgelegt sind, die Laufwerke noch stärker zu belasten. Beim Booten belegte das WD_BLACK-Laufwerk mit einem Spitzenwert von 168,947 IOPS bei 190.7 µs problemlos den Spitzenplatz.

Bei unserem ersten VDI-Login erreichte das WD_BLACK-Laufwerk einen Spitzenwert von 56,746 IOPS bei 524.3 µs.

In unserem letzten Test, VDI Monday Login, zeigte das WD-Laufwerk einen Spitzen-IOPS von 35,695 IOPS bei knapp 200 ms, bevor es einen großen Leistungseinbruch erlitt.

Fazit

Die WD_BLACK SN850 ist die neueste PCIe 4.0 SSD auf dem Speichermarkt und richtet sich speziell an Gamer und ambitionierte Hobbyanwender. Für Konsolenspieler könnte der Zeitpunkt der Veröffentlichung nicht besser sein, da die beiden Next-Gen-Systeme (PlayStation 5 und Xbox Series X) diese Woche in den Handel gekommen sind. Zum Zeitpunkt dieses Tests unterstützt allerdings nur die PS5 SSDs von Drittanbietern . Nichtsdestotrotz ist die SN850 eine hervorragende Neuerscheinung des Unternehmens für nahezu alle Anwendungen im Consumer-Bereich. Die Kombination aus WD_BLACK G2-Controller, verbesserter Leistung bei geringer Warteschlangenlänge und neuer Cache-Technologie sorgte in Tests für ein sehr beeindruckendes Ergebnis, insbesondere für eine überragende Leseleistung.

Zu den Highlights unserer Tests zählten Spitzenwerte von 790,094 IOPS beim 4K-Lesen, 172,904 IOPS beim 4K-Schreiben, 5.57 GB/s beim 64K-Lesen und 1.52 GB/s beim 64K-Schreiben. In unserer VDI-Klonumgebung erreichte die SN850 Spitzenwerte von 168,947 IOPS beim Systemstart, 56,746 IOPS beim ersten Login und 35,695 IOPS beim Login am Montag. Unsere wichtigste Erkenntnis aus diesen Ergebnissen ist, dass das Laufwerk sehr schnell ist. Allerdings weist es, wie die obigen Diagramme zeigen, in einigen Bereichen eine etwas höhere Latenz auf, da die SN850 in den niedrigeren Lastbereichen unserer Tests etwas höhere Werte als einige vergleichbare Modelle aufweist.

Obwohl wir das Kühlkörpermodell aufgrund des Veröffentlichungsdatums Anfang nächsten Jahres nicht zur Hand haben, können diejenigen, die ihren WD_BLACK SN850 auf die Probe stellen möchten (oder wenn sich Ihr Arbeitsplatz an einem Ort befindet, an dem es ziemlich warm wird und nicht die größte Luftzirkulation aufweist), Konfiguration), möchten Sie vielleicht warten oder sich eine Lösung eines Drittanbieters schnappen. Dies hilft sicherlich bei allen Drosselungsproblemen, die Ihr PC während intensiver Spielesitzungen und anderer ressourcenintensiver Hardware verursachen könnte, und ist besonders nützlich, wenn Sie eine dauerhafte Leistung benötigen.

WD hat mit diesem Produkt zweifellos einen Volltreffer gelandet – eine Festplatte, die überraschenderweise ein echter Konkurrent für Samsung ist. Das ist keine Selbstverständlichkeit und im Markt für Consumer-Speicherlösungen eher selten. Preislich liegt die WD_BLACK SN850 mit 500 GB bei 150 US-Dollar, genau wie die Samsung 980 Pro mit 500 GB . Ohne Kenntnis der Preise für die Modelle mit höherer Kapazität lassen sich WD und Samsung allerdings nur schwer vergleichen. Sie können jedoch sicher sein, dass die neue WD_BLACK SN850 zu den besten Consumer-Festplatten auf dem Markt gehört und in puncto Leseleistung mit großem Abstand führend ist.

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Lyle Smith

Lyle ist Autor bei StorageReview und deckt ein breites Spektrum an IT-Themen für Endanwender und Unternehmen ab.