Recenzja dysku SSD WD_Black AN1500 AIC

by Adama Armstronga on October 8, 2020

Firma Western Digital rozszerzyła dziś swoją ofertę dysków WD_Black dla graczy o jeszcze więcej, aby przyspieszyć gry i zapewnić graczom większą pojemność do przechowywania danych. Wśród wydanych produktów, WD_Black AN1500 jest skierowany szczególnie do graczy PC. AN1500 to dysk SSD AIC, który pasuje do gniazda PCIe i jest kompatybilny z ponad 35 płytami głównymi do gier. Chociaż AN1500 to dysk SSD PCIe Gen3, firma obiecuje wydajność porównywalną z Gen4.

Ten dysk SSD NVMe AIC zapewnia znacznie szybszą prędkość w grach, skracając czas oczekiwania (zakładając, że nie czekasz na coś po drugiej stronie w grze online). WD_Black AN1500 oferuje prędkości odczytu 6.5 GB/s i zapisu 4.1 GB/s, co jest zbliżone do wydajności PCIe Gen4, a jednocześnie pozostaje na platformie Gen3. Dzięki pojemności do 4 TB użytkownicy mogą lokalnie przechowywać najczęściej uruchamiane gry, co skraca czas ładowania. Kartę umieszcza się w gnieździe PCIe w komputerze użytkownika i wykorzystuje RAID0 na dwóch dyskach SSD, aby osiągnąć maksymalną prędkość. Zintegrowany radiator pomaga utrzymać najwyższą wydajność, a użytkownicy mogą wykorzystać oprogramowanie WD_Black Dashboard do personalizacji swoich gier.

Dysk jest dostępny w wersjach 1 TB, 2 TB i 4 TB za odpowiednio 229.99 USD, 449.99 USD i 849.99 USD. W tej recenzji przyjrzymy się wersji 2 TB.

Specyfikacja WD_Black AN1500

Możliwości	1 TB, 2TB, 4 TB
Form Factor	Karta PCI Express
Wymiary (wys. x szer. x dł.)	13mm X 72mm X 176mm
Waga	0.21 kg (0.47 lb)
temperatura robocza	5 ° C do 35 ° C
Temperatura przechowywania	-20 ° C do 65 ° C
Interfejs	PCIe Gen3x8
Zasilanie
Pobór mocy Odczyt do (aktywny) (W)	15.7
Zapis zużycia energii (aktywny) (W)	12.8
Pobór mocy do (stan spoczynku) (W)	8.5
Dane Techniczne	FCC, CE, CB, UL
Ograniczona gwarancja	5 Lata

Zaprojektuj i zbuduj

Jako dysk wewnętrzny, WD_Black AN1500 ma motyw przewodni pozostałych modeli z linii WD_Black. Ciekawostką jest konfigurowalne podświetlenie RGB. Użytkownicy mogą wybierać spośród 13 wzorów LED, które można programować za pomocą wspomnianego panelu WD_Black.

Wydajność

Stanowisko testowe

Platformą testową wykorzystaną w tych testach jest serwer Dell PowerEdge R740xd . Wydajność SATA mierzymy za pomocą karty RAID Dell H730P wewnątrz tego serwera, chociaż ustawiliśmy ją w tryb HBA tylko po to, aby zniwelować wpływ pamięci podręcznej karty RAID. NVMe jest testowane natywnie za pomocą karty adaptera M.2 do PCIe. Zastosowana metodologia lepiej odzwierciedla przepływ pracy użytkownika końcowego dzięki testowaniu spójności, skalowalności i elastyczności w ramach oferty serwerów zwirtualizowanych. Duży nacisk kładziemy na opóźnienie dysku w całym zakresie obciążenia, a nie tylko na najniższych poziomach QD1 (Queue-Depth 1). Robimy to, ponieważ wiele popularnych testów porównawczych dla użytkowników końcowych nie odzwierciedla w odpowiedni sposób profili obciążeń użytkownika końcowego.

Wydajność serwera SQL

Każda maszyna wirtualna SQL Server jest skonfigurowana z dwoma dyskami wirtualnymi: woluminem 100 GB na rozruch i woluminem 500 GB na bazę danych i pliki dziennika. Z perspektywy zasobów systemowych, skonfigurowaliśmy każdą maszynę wirtualną z 16 procesorami wirtualnymi, 64 GB pamięci DRAM i wykorzystaliśmy kontroler LSI Logic SAS SCSI. Podczas gdy nasze obciążenia Sysbench testowane wcześniej obciążały platformę zarówno pod względem operacji wejścia/wyjścia, jak i pojemności pamięci masowej, test SQL sprawdza wydajność pod kątem opóźnień.

W tym teście wykorzystano SQL Server 2014 działający na gościnnych maszynach wirtualnych z systemem Windows Server 2012 R2 i poddano go testowi Quest Benchmark Factory for Databases. Protokół testowania OLTP Microsoft SQL Server firmy StorageReview wykorzystuje aktualną wersję roboczą testu Benchmark C (TPC-C) organizacji Transaction Processing Performance Council, internetowego testu porównawczego przetwarzania transakcji, który symuluje działania występujące w złożonych środowiskach aplikacji. Test TPC-C jest bliższy niż syntetyczne testy wydajnościowe oceny mocnych stron i wąskich gardeł infrastruktury pamięci masowej w środowiskach baz danych. Każda instancja naszej maszyny wirtualnej SQL Server w ramach tego testu korzysta z bazy danych SQL Server o pojemności 333 GB (w skali 1,500) i mierzy wydajność transakcyjną oraz opóźnienia przy obciążeniu 15 000 użytkowników wirtualnych.

Konfiguracja testowania serwera SQL Server (na maszynę wirtualną)

Windows Server 2012 R2
Zajętość pamięci masowej: 600 GB przydzielonych, 500 GB wykorzystanych

SQL Server 2014

Rozmiar bazy danych: skala 1,500
- Obciążenie wirtualnego klienta: 15 000
- Bufor RAM: 48 GB

Długość testu: 3 godziny
- 2.5 godziny przygotowania wstępnego
- 30-minutowy okres próbny

W naszym teście transakcyjnym SQL Server dysk WD_BLACK AN1500 uzyskał wynik 3,159 TPS, co plasuje go dokładnie w środku stawki.

Przy średnim opóźnieniu w systemie SQL Server dysk osiągnął 5 ms. Choć nadal jest to całkiem dobry wynik, dysk charakteryzuje się nieco wyższym opóźnieniem niż inne wiodące w swojej klasie pojedyncze dyski SSD.

Houdini od SideFX

Test Houdini został zaprojektowany specjalnie do oceny wydajności pamięci masowej w kontekście renderowania CGI. Poligonem testowym dla tej aplikacji jest wariant serwera Dell PowerEdge R740xd, którego używamy w laboratorium, z dwoma procesorami Intel 6130 i 64 GB pamięci DRAM. W tym przypadku zainstalowaliśmy system Ubuntu Desktop (ubuntu-16.04.3-desktop-amd64) działający bez systemu operacyjnego. Wynik testu porównawczego jest mierzony w sekundach, przy czym im mniej sekund, tym lepiej.

Demo Maelstrom przedstawia fragment procesu renderowania, który uwypukla możliwości wydajnościowe pamięci masowej, demonstrując jej zdolność do efektywnego wykorzystania pliku wymiany jako formy pamięci rozszerzonej. Test nie zapisuje danych wynikowych ani nie przetwarza punktów, aby wyizolować wpływ opóźnienia na bazowy komponent pamięci masowej. Sam test składa się z pięciu faz, z których trzy uruchamiamy w ramach testu porównawczego, który przedstawia się następująco:

Ładuje spakowane punkty z dysku. Jest to czas odczytu z dysku. Jest to działanie jednowątkowe, co może ograniczać ogólną przepustowość.
Rozpakowuje punkty do pojedynczej, płaskiej tablicy, aby umożliwić ich przetworzenie. Jeśli punkty nie są zależne od innych punktów, zbiór roboczy można dostosować tak, aby pozostał w rdzeniu. Ten krok jest wielowątkowy.
(Nie uruchomiono) Przetwarza punkty.
Przepakowuje je do bloków zbiorczych, które można zapisać z powrotem na dysku. Ten krok jest wielowątkowy.
(Nie uruchomiono) Zapisuje podzielone bloki z powrotem na dysk.

Tutaj widzimy, że AN1500 osiągnął 2,683.8 sekundy w górnej jednej trzeciej jazd bezoktanowych.

Analiza obciążenia VDBench

W przypadku benchmarkingu urządzeń pamięci masowej, testy aplikacji są najlepsze, a testy syntetyczne plasują się na drugim miejscu. Chociaż nie odzwierciedlają one idealnie rzeczywistych obciążeń, testy syntetyczne pomagają w ustaleniu punktu odniesienia urządzeń pamięci masowej dzięki współczynnikowi powtarzalności, który ułatwia porównywanie konkurencyjnych rozwiązań. Obciążenia te oferują szereg różnych profili testowych, od testów „czterech kątów”, przez testy rozmiaru transferu danych, po przechwytywanie śladów z różnych środowisk VDI. Wszystkie te testy wykorzystują generator obciążeń vdBench z silnikiem skryptowym do automatyzacji i przechwytywania wyników w dużym klastrze obliczeniowym. Pozwala to nam powtarzać te same obciążenia dla szerokiej gamy urządzeń pamięci masowej, w tym macierzy flash i pojedynczych urządzeń pamięci masowej. Nasz proces testowania tych benchmarków polega na wypełnieniu całej powierzchni dysku danymi, a następnie partycjonowaniu sekcji dysku równej 5% pojemności dysku, aby symulować potencjalną reakcję dysku na obciążenia aplikacji. Różni się to od testów pełnej entropii, które wykorzystują 100% dysku i wprowadzają go w stan ustalony. W rezultacie liczby te będą odzwierciedlać wyższe, stałe prędkości zapisu.

Profile:

Losowy odczyt 4K: 100% odczytu, 128 wątków, 0-120% ioratu
4K losowy zapis: 100% zapisu, 64 wątki, 0-120% ioracji
64K Sekwencyjny odczyt: 100% odczytu, 16 wątków, 0-120% ioracji
64K Sekwencyjny zapis: 100% zapisu, 8 wątków, 0-120% ioratu

Porównywalne produkty do tej recenzji:

W losowym odczycie 4K test WD_BLACK AN1500 okazał się liderem z dużą przewagą, osiągając maksymalną wydajność 648 010 IOPS i opóźnienie 195.9 µs.

W przypadku losowego zapisu 4K AN1500 spadł na trzecie miejsce z wynikiem szczytowym 288 886 IOPS i opóźnieniem 424 µs.

Przechodząc na obciążenia sekwencyjne, przeprowadziliśmy testy 64 000. W przypadku odczytu zaobserwowaliśmy kolejny ogromny skok na pierwsze miejsce, osiągając szczytową wartość 60 830 IOPS, czyli 3.8 GB/s, przy opóźnieniu 262.5 µs.

W przypadku zapisu 64 KB AN1500 zajął drugie miejsce z wynikiem 25 499 IOPS (1.6 GB/s) i opóźnieniem 621.5 µs.

Następnie przyjrzeliśmy się naszym testom porównawczym VDI, które mają na celu jeszcze większe obciążenie dysków. W tym przypadku dysk WD_BLACK AN1500 nadal dawał nam dobre wyniki. W teście Boot, AN1500 ponownie z dużą przewagą wygrał z wynikiem 174 143 IOPS i opóźnieniem 183.8 µs.

Następnie mamy początkowe logowanie do VDI, w którym AN1500 zajął drugie miejsce z wynikiem 63 032 IOPS i opóźnieniem 465.6 µs.

Na koniec, nasze VDI Monday Login zajęło drugie miejsce z wynikiem 58 249 IOPS i opóźnieniem 272.4 µs.

Wniosek

Firma Western Digital rozszerzyła swoją linię dysków gamingowych WD_BLACK o kilka pozycji. W tej recenzji skupiamy się na dysku SSD AIC – WD_BLACK AN1500. Dysk ten wykorzystuje interfejs NVMe, obiecując prędkość odczytu do 6.5 GB/s i zapisu do 4.1 GB/s oraz pojemność do 4 TB. Dysk osiąga te prędkości dzięki połączeniu interfejsu NVMe, RAID0 na dwóch dyskach SSD (w modelach 2 TB i 4 TB) oraz zintegrowanemu radiatorowi. Dysk SSD jest dostarczany z oprogramowaniem WD_BLACK Dashboard, które umożliwia również sterowanie wbudowanym, konfigurowalnym oświetleniem RGB.

Aby sprawdzić wydajność, przeprowadziliśmy analizę obciążenia aplikacji (w formacie SQL Server), Houdini firmy SFX oraz VDBench. W naszym serwerze SQL dysk uplasował się w połowie stawki z TPS na poziomie 3,159. Przy średnim opóźnieniu dysk osiągnął 5 ms, choć wynikało to raczej z działania RAID0 na dwóch dyskach SSD. W przypadku Houdini dysk WD uplasował się w górnej jednej trzeciej z wynikiem 2,683.8 sekundy. Oba te obszary wykazały pewne słabsze wyniki pod względem niskich opóźnień w porównaniu z innymi wiodącymi natywnymi rozwiązaniami SSD.

W testach VDBench, WD_BLACK AN1500 zajął pierwsze lub drugie miejsce we wszystkich naszych testach. Najważniejsze wyniki to 648 tys. IOPS przy odczycie 4K, 289 tys. IOPS przy zapisie 4K, 3.8 GB/s przy odczycie 64K i 1.6 GB/s przy zapisie 64K. W przypadku naszego VDI odnotowaliśmy 174 tys. IOPS przy rozruchu, 63 tys. IOPS przy pierwszym logowaniu i 58 tys. IOPS przy logowaniu w poniedziałek. Miał on znaczną przewagę pod względem całkowitej przepustowości, ale jego profil opóźnień był wyższy w wielu testach.

Ogólnie rzecz biorąc, WD_BLACK AN1500 to dysk, który może dać graczom zastrzyk energii bez konieczności przechodzenia na platformę PCIe Gen4. Choć nie jest to jedyna dostępna opcja, oferuje on dość znaczący wzrost odczytu, co powinno przełożyć się na krótszy czas oczekiwania i dłuższy czas gry.

WD_BLACK Gaming na Amazon