WD Black2 SSD/HDD 评论

by 凯文·奥布莱恩 on 2013 年 11 月 25 日

WD Black ²是一款面向便携用户的组合硬盘，它仅需一个 SATA 接口即可为主机系统提供 1TB 的机械硬盘 (HDD) 和 120GB 的固态硬盘 (SSD)。WD Labs 并没有仅仅满足于增强其混合硬盘产品线，而是别出心裁地将两块硬盘巧妙地“夹”在一起。这种架构既新颖又令人印象深刻。每块硬盘都由一个控制器管理，该控制器如同交通指挥员一般，负责将来自单个 SATA 接口的 I/O 指令分配给每块硬盘。这款硬盘仅提供 1TB/120GB 的单一容量规格，采用 9.5mm 厚的 2.5 英寸外形尺寸。

拆解来看，WD 使用了一块 5400RPM 的 1TB 机械硬盘（WD Blue Slim），它占据了大部分物理空间。在机械硬盘上方，通过控制器芯片连接着一块 120GB 的固态硬盘，该固态硬盘采用 JMicron 控制器。这显然是 WD 自 2010 年初 SiliconEdge 固态硬盘失败后，首次涉足固态硬盘领域。WD 公布的固态硬盘性能数据为：通过 SATA 6Gb/s 接口，读取速度为 350MB/s，写入速度为 140MB/s。与现代专用固态硬盘相比，这些数据远低于行业标准，但这主要是由于 WD Black ²架构中分离式接口的限制。WD 没有公布硬盘部分机械硬盘的性能数据，但应该与 Blue Slim 机械硬盘的性能相符。

准确了解 Black ^{2 的}具体情况，对于理解 WD 希望它在市场上的定位至关重要。这款硬盘显然是为移动市场设计的，特别是配备 9.5 毫米硬盘位的全尺寸笔记本电脑。但实际上，其目标市场比这要小得多；它仅限于那些配备 9.5 毫米硬盘位，但没有其他扩展选项（例如第二个硬盘位、mSATA 插槽或可拆卸光驱位，以便用户将其拆卸用于存储）的笔记本电脑。WD 寄希望于许多用户会喜欢这种单盘三明治式解决方案的简洁性，但由于其主要目标用户是发烧友，因此市场对这种设计的接受程度将决定 Black ²的成败。除了硬件普及方面的挑战之外，WD 此次仅支持 Windows 系统。因此，Mac 用户完全被排除在外，这无疑会流失 WD 希望吸引的大量发烧友用户。

Black ²采用零售包装，内含硬盘、用于外接的 SATA 数据线以及可通过网页访问所需驱动程序的 U 盘（上市初期零售包装中不包含离线驱动程序）。1TB/120GB 的 Black ²建议零售价为 299 美元，并提供五年质保。

WD Black ²规格

型号：WD1001X06XDTL
接口：SATA 6 Gb/s
外形尺寸：2.5 英寸
性能 (SSD)：350MB/s 读取，140MB/s 写入
加载/卸载循环：600,000
每读取一位不可恢复的读取错误：<1 / 10¹⁴
有限保修（年）：5
平均功率要求 (W)
- 读/写：1.8
- 空闲：.9
- 待机/睡眠：.9
温度 (°C) 工作：0 至 60
非工作时：-40 至 70
冲击 (Gs)
- 操作（2 毫秒，写入）：30
- 操作（2 毫秒，读取）：65
- 非操作（2 毫秒）：350
声学 (dBA)
- 空闲：20
- 寻求（平均）：21
物理尺寸：9.5mm x 100.20 x 69.85
重量（磅/千克，±10%）：0.28/0.125

工艺设计

WD Black ²是一款混合型 SSD/HDD 硬盘，由一块 1TB 的 HDD 和一块 120GB 的 SSD 组成。WD Black ²的 HDD 部分与 Blue Slim 相同（拆开硬盘后可以看到白色的产品标签），只是增加了一个 SATA 桥接器来连接两块硬盘。与 Blue Slim 的另一个区别是，Black ^{2 的}厚度增加了 9.5 毫米，SSD 位于其上方。

从硬盘正面观察，可以看到标准的SATA电源和数据接口，这使得这款硬盘在硬件方面具有广泛的兼容性。软件方面，Black ²目前仅兼容Windows平台。这款WD Black ²的一个亮点在于其顶盖同时集成了产品标签和SSD电路板。

WD Black ²的电路板设计与 Blue Slim 相同，只是增加了一个 Marvell SATA 桥接芯片，使得单个 SATA 接口可以通过相同的分区映射与 SSD 和 HDD 通信。

^{小心地拆下 WD Black 2}的顶层后，我们可以看到这款硬盘 SSD 部分的 NAND 闪存芯片和控制器板。WD 在此布局中使用了 JMicron 控制器、两颗 64GB MLC NAND 闪存芯片以及一颗南亚 DRAM 芯片。

可用性

在使用 WD Black ²之前，用户需要完成一些配置步骤。WD 在零售包装盒内附赠一个 USB 密钥，插入后会引导用户访问 WD 网站下载所需的驱动程序。需要注意的是，首批零售包装盒内的驱动程序尚未准备就绪，因此目前首次设置硬盘时需要连接互联网，不过后续版本应该会将驱动程序包含在包装盒内。初始状态下，用户只能看到硬盘的 SSD 部分；安装驱动程序后，用户即可在 Windows 系统中看到两个硬盘。WD 建议在 SSD 部分全新安装操作系统，但也提供了克隆软件，方便用户在原有操作系统占用空间小于 120GB SSD 容量的情况下轻松迁移系统。

HDD 消费者综合基准

在测试此驱动器时，我们首先打破了仅 HDD 和 SSD 专用场景的基准测试。

所有消费类 HDD 基准测试均使用中档 StorageReview 消费类测试平台进行。用于审查的可比对象包括：

所有 IOMeter 数字都表示为 MB/s 速度的二进制数字。

我们使用消费者测试平台测量了 2MB 顺序读写速度，WD Black ^{2 的}读取速度为 106MB/s，写入速度为 107MB/s，性能处于中下游水平，略逊于 Blue Slim 1TB 单盘版。这可能是由于额外的控制器芯片造成的性能开销，不过在这种情况下影响很小。

在 2MB 随机传输测试中，WD Black ^{2 的}读取速度为 46MB/s，写入速度为 47MB/s，处于中等水平，再次略低于 WD Blue Slim。

在 4k 随机传输 MB/s 测试中，WD Black ^{2 的}读取速度为 0.218MB/s，写入速度为 0.616MB/s，分别相当于 55.83 IOPS 和 157.66 IOPS。

在我们的 4K 写入延迟测试中，WD Black ^{2 的}平均 4K 写入延迟为 6.34 毫秒，略低于 WD Scorpio Blue。其最大 4K 写入延迟为 17.87 毫秒，略低于 Blue Slim。

我们的最后一系列综合基准测试比较了一系列服务器混合工作负载中的硬盘驱动器，队列深度从 1 到 128。我们的每个服务器配置文件测试都强烈倾向于读取活动，从 67% 读取到我们的数据库配置文件到 100% 在我们的网络服务器配置文件中读取。在我们所有的混合工作负载中，WD Blue Slim 的表现接近于组的顶部。

第一个测试是我们的数据库配置文件，67% 的读取和 33% 的写入工作负载组合主要集中在 8k 传输大小上。

下一个配置文件查看一个文件服务器，80% 的读取和 20% 的写入工作负载分布在从 512 字节到 64KB 的多种传输大小上。

我们的 Web 服务器配置文件是只读的，传输大小从 512 字节到 512KB 不等。

最后一个配置文件查看工作站，使用 20k 传输混合使用 80% 的写入和 8% 的读取。

HDD 消费者真实世界基准

对于普通消费者来说，试图将随机 4k 写入速度转化为日常情况是相当困难的。它有助于在每种可能的设置下比较驱动器，但它并不能真正解决更快的日常使用或更好的游戏加载时间。为此，我们求助于我们的 StorageMark 2010 轨迹，其中包括 HTPC、生产力和游戏轨迹，以帮助读者了解驱动器在其条件下的排名。

此真实测试涵盖了游戏环境中的磁盘活动。此跟踪在很大程度上依赖于驱动器的读取性能。简单细分读/写百分比，HTPC 测试为 64% 写入，36% 读取，Productivity 测试为 59% 写入和 41% 读取，而游戏轨迹为 6% 写入和 94% 读取。测试由预配置了 Steam 的 Windows 7 Ultimate 64 位系统组成，其中已经下载并安装了 Grand Theft Auto 4、Left 4 Dead 2 和 Mass Effect 2。跟踪记录了每个游戏从一开始加载的大量读取活动，以及游戏进程中的纹理。在此跟踪中，我们记录了写入驱动器的 426MB 和读取的 7,235MB。

在 StorageMark 2010 游戏测试中，WD Black ²落后于 Blue Slim，平均性能为 26.79MB/s 或 498 IOPS，平均响应时间为 16.05ms。

SSD 消费者综合基准

所有消费类 SSD 基准测试均使用中档 StorageReview 消费类测试平台进行。用于审查的可比对象包括：

关键M500 （480GB，Marvell 9187，美光 20nm MLC NAND，SATA）
OCZ 向量（256GB、Indilinx IDX500M00-BC Barefoot 3、25nm MLC NAND、SATA）
三星SSD 840 EVO （250GB、400MHz 三星 3 核 MCX 控制器、三星 1x nm Toggle NAND 闪存、SATA）
希捷 600 固态硬盘 (120GB, Link-a-Media LM87800, 19nm MLC NAND, SATA)
OCZ 顶点 150 固态硬盘（240GB，Indilinx Barefoot 3 BF3-M10，19nm MLC NAND，SATA）
海盗船 LS (240GB, 19nm 东芝 MLC, SATA)

所有 IOMeter 数字都表示为 MB/s 速度的二进制数字。

在我们测量 2MB 顺序传输性能的第一个测试中，我们测得 449MB/s 读取（WD 引用 350MB/s 读取），写入性能仅为 138MB/s。虽然读取性能相当有竞争力，但写入性能低于主流组中其他 SSD 的一半。

测量 2MB 随机传输速度时，我们看到读取带宽为 464MB/s，写入带宽为 137MB/s。读取速度再次保持相当的竞争力，而写入性能远低于该组中的其他 SSD。

切换到较小的 4K 随机传输测试后，WD Black ²凭借其最强的 QD1 4K 读取速度脱颖而出，读取速度达到 52MB/s 或 13,320 IOPS。不过，其写入性能略逊于同组其他产品，为 68MB/s 或 17,489 IOPS。

在接下来的测试中，我们切换到一个较小的 4K 随机工作负载，读取活动占比 100%，队列深度 (QD) 从 1 扩展到 64。在此设置下，WD Black ^{2 的}IOPS 从 QD 1 时的 11,438 提升到 QD 64 时的 59,189。这使其性能处于较低水平，与处理不可压缩数据的 SandForce 架构 SSD 处于同一水平。

从读取性能切换到写入性能，WD Black ^{2 的}表现落后于其他主流 SSD，其随机写入吞吐量从 QD1 时的 19,452 IOPS 提升到 QD64 时的 31,358 IOPS。这远远落后于主流 SSD 组中其他峰值超过 90,000 IOPS 的产品。

对比各主流消费级固态硬盘的平均写入延迟，WD Black ²固态硬盘的写入延迟最低，为 0.0567 毫秒，峰值延迟也仅为 1.61 毫秒。

我们最后一系列综合基准测试比较了硬盘在各种服务器混合工作负载下的性能，队列深度从 1 到 128 不等。我们的每项服务器配置文件测试都明显偏重读取操作，从数据库配置文件中的 67% 读取到 Web 服务器配置文件中的 100% 读取。在所有混合工作负载测试中，WD Black ² SSD 的排名都接近垫底或中下水平。

首先是我们的数据库配置文件； 67% 的读取和 33% 的写入工作负载组合主要集中在 8K 传输大小上。

下一个配置文件查看一个文件服务器，80% 的读取和 20% 的写入工作负载分布在从 512 字节到 64KB 的多种传输大小上。

我们的 Web 服务器配置文件是只读的，传输大小从 512 字节到 512KB 不等。

最后一个配置文件查看工作站活动，其中 20% 的写入和 80% 的读取混合使用 8K 传输。

SSD 消费者真实世界基准

第一个真实测试是我们的 HTPC 场景。在此测试中，我们包括：在 Media Player Classic 中播放一部 720P HD 电影，在 VLC 中播放一部 480P SD 电影，通过 iTunes 同时下载三部电影，以及通过 Windows Media Center 在 1080 分钟内录制一个 15i HDTV 流。具有较低延迟时间的较高 IOps 和 MB/s 速率是首选。在此跟踪中，我们记录了写入驱动器的 2,986MB 和读取的 1,924MB。

在我们的 HTPC 测试中，WD Black ^{2 的}平均速度为 147MB/s 或 3,170 IOPS，远低于其他主流 SSD。

我们的第二个真实测试涵盖了生产力场景中的磁盘活动。出于所有意图和目的，此测试显示了大多数用户在正常日常活动下的驱动器性能。此测试包括：在办公生产力环境中运行 32 小时，运行 Outlook 2007 的 8 位 Vista 连接到 Exchange 服务器，使用 Chrome 和 IE2007 浏览网页，在 Office 4,830 中编辑文件，在 Adobe Reader 中查看 PDF，以及一小时通过 Pandora 播放两小时的本地音乐和额外的在线音乐。在此跟踪中，我们记录了写入驱动器的 2,758MB 和读取的 XNUMXMB。

在我们的生产力测试中，WD Black ^{2 的}平均速度为 145MB/s 或 4,954 IOPS，落后于其他产品，但并非最低，最低的是 Crucial M500 480GB SSD。

我们的第三个真实测试涵盖了游戏环境中的磁盘活动。与 HTPC 或 Productivity trace 不同，这个在很大程度上依赖于驱动器的读取性能。简单细分读/写百分比，HTPC 测试为 64% 写入，36% 读取，Productivity 测试为 59% 写入和 41% 读取，而游戏轨迹为 6% 写入和 94% 读取。测试由预配置了 Steam 的 Windows 7 Ultimate 64 位系统组成，其中已经下载并安装了 Grand Theft Auto 4、Left 4 Dead 2 和 Mass Effect 2。跟踪记录了每个游戏从一开始加载的大量读取活动，以及游戏进程中的纹理。在此跟踪中，我们记录了写入驱动器的 426MB 和读取的 7,235MB。

在我们以读取为主的游戏测试中，WD Black ^{2 的}平均读取速度仅为 277MB/s 或 5,218 IOPS，在其他主流 SSD 中排名垫底。

同步 HDD/SSD 性能

在单独测试每个驱动器之后，我们尝试同时对两个驱动器进行测试，以查看当 Marvell 交通警察控制器受到压力时会发生什么。当两个驱动器都接收到读取或写入活动时，它们会做出响应，但如果同时访问两个设备时性能会下降，其中单个驱动器的测量速度将超过 500MB/s。这意味着如果 SSD 可以提供 450MB/s 的读取速度和 HDD 110MB/s 的读取速度，则总性能永远不会超过 SATA 6Gb/s 端口的限制。然而，在驱动器接收相反工作负载的早期测试中，测试锁定表明在某些情况下控制器可能无法处理多个冲突的读/写活动流。重新启动系统并重新安装重新创建分区映射的驱动程序确实解决了问题，但值得注意的是，驱动器无法在我们的测试场景下正常运行。 WD 承认未来的固件版本将继续增强产品的稳定性和性能，因此多驱动器性能可能会随着时间的推移而提高。

能量消耗

对于任何笔记本电脑驱动器，功耗都是一个重要因素。功耗的主要来源缩小到明亮的屏幕或使用的存储设备。在接下来的测试中，我们记录了小范围综合基准测试的平均功耗。

^{将WD Black 2}硬盘与其所基于的Blue Slim硬盘（加上固态硬盘）的功耗进行比较，发现Black ²硬盘在所有方面都比单独的机械硬盘耗电更多。考虑到该产品采用双硬盘设计，这并不完全出乎意料，但也凸显了此类设备的一个问题。即使设备只有一部分处于活动状态，另一部分也会一直处于空闲状态并持续耗电。这意味着在大多数情况下，与单独的固态硬盘或机械硬盘相比，Black ^2的功耗总是更高。

结语

WD Black ²是一款极具创新性的组合硬盘，它同时为主机系统提供 1TB 的 HDD 硬盘存储空间和 120GB 的 SSD 固态硬盘存储空间。这款 9.5 毫米厚的 2.5 英寸硬盘采用标准尺寸，可安装在笔记本电脑的硬盘位中，并通过 SATA 接口连接。第三个控制器会根据当前访问的分区来管理每个硬盘的 I/O 操作。Black ²目前仅提供一种 1TB/120GB 的配置，建议零售价为 299 美元。

从性能来看，Black ^{2 的}硬盘部分几乎与其原型 Blue Slim 完全相同。我们测试了其 1TB 容量，顺序读取速度为 106MB/s，顺序写入速度为 107MB/s，对于笔记本电脑的大容量存储来说，这样的速度相当不错。我们注意到，与单独的 WD Blue Slim 相比，其性能略有下降，但考虑到使用了定制的 SATA 桥接器，性能略有损失也是在所难免的。在固态硬盘 (SSD) 性能方面，Black ²在我们的大多数基准测试中都逊色于其他主流 SSD。虽然其读取速度达到了 449MB/s，超过了 WD 官方宣称的 350MB/s，但写入速度仅为 138MB/s。与市面上现有的混合硬盘相比，这些数据令人印象深刻，但与主流的专用 SSD 相比则相形见绌。

毫无疑问，Black ²的确很酷，但光凭这一点并不足以让人购买。我们之前已经提到过 WD 在市场接受度方面面临的一些问题，包括缺乏对 Mac 的支持，以及许多笔记本电脑都提供了安装第二个闪存驱动器的途径。事实上，Black ^{2 的另一个问题是，它的两个驱动器速度都不快，在某些情况下，用户同时访问两个驱动器时可能会遇到系统性能问题。另一个主要挑战是 Black}²的定价，即使我们承认用户可能无法在系统中同时安装独立的 HDD 和 SSD。Black 2 的建议零售价为 299 美元，这与Crucial m500和Samsung EVO等 500GB SSD 的价格相近。虽然选择 SSD 的用户显然会损失一些容量，但他们可以获得速度、系统性能和电池续航时间的显著提升。鉴于云存储解决方案的普及以及容量高达 2TB 的便携式外置硬盘价格低廉且设计精良，目前很难为夹层式硬盘方案辩护。然而，该概念具有潜力，令人欣慰的是，西部数据 (WD) 仍在坚持创新设计，即使目前的版本尚未臻于完美。

优点