Обзор и тестирование жесткого диска WD Black2 (WD1001X06XDTL)

Гибридный накопитель – это понятие давно уже не ново для продвинутого пользователя. Устройства, сочетающие магнитные пластины («блины») и флеш-память, появились на рынке больше семи лет назад. Компания Western Digital решила попробовать пойти иным путем, взяв решение, лежащее на поверхности: объединить в рамках одной модели классический HDD и стандартный накопитель на флеш-памяти.
26 апреля 2014, суббота 00:00
I.N. для раздела Лаборатория

Оглавление

Вступление

Гибридный накопитель – это понятие давно уже не ново для продвинутого пользователя. Устройства, сочетающие магнитные пластины («блины») и флеш-память, появились на розничном рынке больше семи лет назад – в первой половине 2007 года.

Но что подразумевается под словосочетанием «гибридный накопитель»? Это обычный HDD на магнитных блинах и небольшой объем флеш-памяти. Например, Samsung SpinPoint MH80 объемом 120 Гбайт снабжался всего лишь 256 мегабайтами SLC NAND. Другими словами, флеш-памяти отводилась роль простого кэша приложений: микропрограмма диска определяла наиболее часто эксплуатируемые сектора и перемещала их в микросхемы SLC.

Небольшой объем такого кэша приводил к тому, что особой пользы от него и не было. В современные SSHD (так называются гибридные накопители) устанавливается уже до 16 Гбайт флеш-памяти, что уже значительно лучше. Но минусы таких устройств известны: даже объемный кэш – это всего лишь кэш, и все, что в него не поместилось, так и остается «лежать» в более медленной области. Установка нового программного обеспечения, запуск редко запускаемых приложений и – «привет, старый добрый HDD!».

Компания Western Digital решила попробовать пойти несколько иным путем, причем взяла решение, лежащее, в принципе, на поверхности: объединить в рамках одного устройства классический жесткий диск на магнитных блинах и стандартный накопитель на флеш-памяти. В итоге можно получить и большой объем для хранения данных, и довольно быстрый, но не слишком большой объем для хранения оперативно эксплуатируемых данных. При этом пользователи сами будут решать, что нужно запускать быстро, а что – можно и не спеша.

Итогом подобного решения стало появление нового накопителя WD Black2 : 1 Тбайт на магнитных пластинах и 120 Гбайт на флеш-памяти.

Упаковка, комплектация, внешний осмотр

Новинка поставляется в большой стильной коробке черного цвета.

Причем это лишь съемный чехол. Внутри – еще одна картонная коробка, тоже черного цвета. Откидная картонная крышка держится на магнитной защелке.

Остается впечатление качественного и добротного товара. Подобным образом обычно упаковывается качественный алкоголь многолетней выдержки (не White Horse, а более приличные напитки). Под крышкой лежит толстая книжица-инструкция.

И на этом отменный стиль упаковки, увы, закачивается.

Под инструкцией обнаруживаются вставки из простого прозрачного пластика, в которые уложен сам накопитель (дополнительно упакованный в антистатический пакет) и скромная комплектация, состоящая из дополнительного USB-устройства и адаптера USB-SATA.

Можно было бы положить хотя бы SATA-шлейф… USB-устройство достаточно забавно: это флеш-накопитель с функцией автозапуска, срабатывающей даже если автозапуск в операционной системе отключен. Запускается скрипт, который запускает интернет-браузер, установленный в системе по умолчанию, и открывает веб-сайт компании Western Digital на странице WD Black2. Вот так вот просто и незатейливо.

Сам накопитель выполнен в формате 2.5" с толщиной корпуса 9.5 мм и своим внешним исполнением очень похож на стандартный «твердотельник».

Однако это лишь до тех пор, пока не обращаешь внимание на его тыльную сторону:

Сразу становится очевидно наличие «блинов».

Вскрытие, аппаратная составляющая

Несмотря на то, что внешне корпус напоминает привычный SSD, на самом деле это совсем не так. Верхняя крышка даже не металлическая… но, обо всем по порядку.

Устройство можно разобрать, для этого потребуется шестигранный ключик (S2 T5), при помощи которого необходимо открутить семь винтов (четыре со стороны нижней панели корпуса).

И три – со стороны крышки.

Заметим, что разборка приводит к аннулированию гарантии на устройство.

Помимо шестигранника для вскрытия необходимо наличие прямых рук и хороших нервов: верхняя крышка не только прикручена винтами, но еще и приклеена двусторонней липкой лентой.

Малейшая неаккуратность в движениях или приложенное неправильно усилие и можно получить сломанную крышку. Тем более что она не металлическая – это текстолит, покрытый толстым слоем лака.

Поверхность платы над HDD-банкой пуста, все компоненты SSD-части расположены там же, где и электронная часть HDD.

Судя по наклейке, перед нами серийно производимый твердотельный накопитель. Благодаря ей можно выяснить версию микропрограммы, зашитой в устройство, и наименование контроллера.

Впрочем, такая возможность есть и без этого. Перед нами приобретающий в последнее время все большую популярность микроконтроллер JMicron JMF667H. Он обладает весьма хорошими эксплуатационными характеристиками, особенно касаемо работы с мелкоблочной нагрузкой (в составе обычных SSD на подобном типе нагрузки JMF667H может соревноваться даже с таким флагманом, как Samsung 840 Pro). В качестве буферной памяти контроллера используется микросхема DDR3 производства Nanya объемом 128 Мбайт.

Маркировка микросхем NAND-памяти мне незнакома, но ее уже доводилось наблюдать на целом ряде различных SSD, (например, ADATA Premier Pro SP600 128 Гбайт). Под подобной маркировкой, как правило, скрывается память Micron. В пользу этой версии говорит и та скупая информация, что приводится самой Western Digital: «WD Black2 features innovative 20nm NAND flash processes with remarkable power efficiency that are poised to redefine what is possible in the storage industry». 20 нм флеш-память производят пока что только Intel и Micron. А заявленные скоростные характеристики записи (до 140 Мбайт/с) соответствуют платформе на базе 20 нм кристаллов MLC NAND объемом 128 Гбит. Массовым производством таковых пока что владеет только Micron.

Теперь рассмотрим остальную аппаратную начинку, которая умещается на заметно более компактной плате. С тыльной стороны платы, которая повернута к несущей части накопителя, расположился контроллер Marvell 88SM9642-NMD2.

Именно он обеспечивает роль микросхемы-сплиттера, объединяющей на одном SATA-интерфейсе HDD- и SSD-части WD Black2. Этот контроллер работает прозрачно для команд интерфейса, поэтому не возникает проблем ни с выполнением Secure Erase, ни с TRIM. А это значит, что функционировать SSD-часть будет корректно.

Другое дело, что Marvell 88SM9642-NMD2 не совсем хорошо работает с отображением SMART и лично для меня осталось непонятно, откуда берутся значения параметров, отображаемые в диагностических программах. Возможно, они относятся именно к HDD-части накопителя, поскольку, как можно видеть, в SSD-части используется микропрограмма версии F131019a (которая, кстати, обособленная и к HDD-части не относится), тогда как диагностические программы сообщают о версии 01.01A01.

Заметим, что может попадаться не только Marvell 88SM9642-NMD2, но и Marvell 88I9446-BRL2. Впрочем, для конечного пользователя особой разницы нет.

Под термоинтерфейсом красного цвета скрыта микросхема буферной памяти контроллера диска, с другой стороны платы еще одна такая же под наклейкой, общий объем микросхем составляет 16 Мбайт. Микросхема Winbond 25Q16CLV1G хранит микропрограмму контроллера (еще раз подчеркнем, что она обособленная и к SSD-части не относится – там своя микропрограмма).

А микросхема WD REDFIN – собственно, сам микроконтроллер HDD-части героя обзора.

Несущей конструкцией накопителя является герметичная банка (которую точно разбирать не стоит).

Толщина корпуса банки – 7 мм. Внутри скрываются два «блина» объемом 500 Гбайт каждый, со скоростью 5400 оборотов в минуту – совершенно стандартная начинка.

Первое знакомство

Очень неприятным ограничением будет система, по которой работает рассматриваемый WD Black2: он очень зависим от программной части. Сразу после подключения доступна лишь SSD-часть накопителя:

Для доступа к ней нет нужды устанавливать какие-либо драйвера. Также можно устанавливать операционную систему и пользоваться устройством как обычным SSD.

А вот с Linux ситуация обстоит немного интереснее: иногда определяется и HDD-часть.

Но определяется не всегда, так что эксплуатировать ее будет несколько затруднительно, а вот проблем с SSD-частью не наблюдается. В том числе, можно устанавливать и операционную систему.

Фактически перед нами полу-программное решение, для корректной работы которого необходимым условием является наличие на компьютере установленной операционной системы семейства Windows (Vista, 7, 8, 8.1 как 32-, так и 64-битных версий, а также допустима эксплуатация 32-битной версии Windows XP) и специальной программы-драйвера.

Для активации доступа к HDD-части накопителя нужно загрузить с сайта WD и установить специальную бесплатную программу WD Black2 Dual Drive. Она обладает многоязыковым интерфейсом, сам процесс взаимодействия незатейлив: от пользователя требуется лишь выбрать наиболее удобный для себя язык, потом нажать «установить» и затем все время нажимать «далее» и «приступить».



В дальнейшем программа никак не выдает свое присутствие в системе: в меню «Пуск» не появляется каких-либо значков и программных групп, ничего не «болтается» в автозагрузке. Программу можно лишь удалить через «Установку и удаление программ», при этом присутствует «защита от дурака»:

Пока пользователь не очистит раздел и самостоятельно не удалит раздел через системную консоль «Управление дисками и разделами» (diskmgmt.msc), программа не позволит удаление.

Надо отметить, что Windows тоже не избавлена от удовольствия помучать пользователя:

В этой среде накопитель тоже может иногда определиться как устройство объемом 1120 (1043) Гбайт.

Но, как правило, все же определение происходит корректно:

Непонятно, к чему относятся показатели SMART, во всяком случае, версия микропрограммы точно не относится к SSD-части. Мониторинг температуры рабочий и, судя по всему, отображается общая температура устройства.

Команда TRIM, в том числе, при установленной программе WD Black2 Dual Drive доходит до SSD-части накопителя:

Приступим к практическому тестированию.

Стабильность работы

С самого начала было решено подвергнуть накопитель особо жесткому способу теста. Для этого мною была взята Windows-версия утилиты dd и с ее помощью был перезаписан весь объем HDD-части WD Black2 путем создания одного большого файла, заполненного случайными данными.

Тест довольно жесткий, особенно в плане стабильности работы устройства, но в результате него выяснилось следующее:

  • Накопитель удалось прогреть на открытом стенде до +41°C (температура окружающего воздуха – +27°C; принудительный обдув отсутствует);
  • В результате испытания утилита dd создала файл размером 931 Гбайт в течение 201 минуты, что означает среднюю линейную скорость записи примерно 79 Мбайт/с (не забываем, что в начале диска на магнитных пластинах линейная скорость записи всегда выше, в конце – ниже);
  • В процессе записи не возникло каких-либо проблем, накопитель не отключался, не зависал и не пропадал из системы, это значит, что проблем со стабильностью работы нет ни у HDD-части, ни у используемого моста Marvell 88SM9642-NMD2.

Разметим объем устройства следующим образом: создадим раздел в начале накопителя размером 10 Гбайт и с помощью dd еще раз создадим файл, заполненный случайными данными. Файл размером 10 160 мегабайт создавался в течение 100 минут, что составляет примерно 170 Мбайт/с.

Немного о переходнике USB<>SATA

WD Black2 комплектуется специальным кабелем, позволяющим подключить любой накопитель форм-фактора 2.5" к USB-порту.

Белый коннектор обеспечивает лишь питание, за передачу отвечает синий коннектор.

С ним обнаружился неприятный сюрприз: кабель не отличается хорошей совместимостью. Возможно, это мне так повезло, но из трех опробованных твердотельных накопителей Kingston (SandForce SF2281) не опознался ни один.

Но не возникло проблем с SanDisk X110 128 Гбайт (Marvell 88SS9175), ADATA Premier Pro S600 128 Гбайт (новая версия на JMF667H) и HDD Toshiba MQ01ABD050 500 Гбайт – все эти накопители опознались и заработали нормально.

SanDisk X110 128 Гбайт: "родной" SATA 6 Гбит/c и адаптер из комплекта WD Black2 на USB 3.0 (Intel Z77).

Контроллер внутри этого кабеля работает прозрачно и доступен функционал SMART.

SMART Toshiba MQ01ABD050 на USB 3.0.

Соперники

После некоторых размышлений, в качестве сравнительного накопителя мною был взят Western Digital Red (WD40EFRX) объемом 4 Тбайта и ценой примерно в 6700 рублей. Больший объем (а фактически уже предельный, ибо HDD большего объема на рынке нет) при меньшей, чем у героя нашего обзора, цене. Существует Western Digital Green 4 Тбайт, но экономия в цене не слишком значительна (около пятисот рублей). Можно было бы взять жесткий диск Western Digital Black 4 Тбайт, но цена в почти 9 тысяч рублей за такой объем была сочтена несколько избыточной.

Для сравнительного тестирования SSD-части WD Black2 были отобраны три классических твердотельных накопителя аналогичного объема:

  • Transcend SSD740, который представляет собой привычную реализацию платформы на базе контроллера JMicron JMF667H.

  • Samsung 840 Pro, считающийся самым быстрым накопителем SSD пользовательского класса на сегодняшний день.

Тестовый стенд и ПО

Тестирование накопителей проходило в составе следующей конфигурации:

  • Процессор: Intel Core i7-3770K с разгоном до 4200 МГц (Turbo Boost отключен);
  • Система охлаждения: Noctua NH-D14;
  • Термоинтерфейс: Arctic Cooling MX-2;
  • Материнская плата: Gigabyte GA-Z77X-D3H rev. 1.0 (BIOS версии F16);
  • Видеокарта: PowerColor Radeon HD 5850 (reference AMD);
  • Оперативная память: 2 х 2 Гбайт Corsair Dominator-GT DDR3-2133 ver.7.1 (9-10-9-24; 1.65 В);
  • Блок питания: Corsair HX750W, 750 Ватт;
  • Дисковая подсистема:
  • Носитель, используемый для операционной системы и тестового программного обеспечения: SSD SmartBuy Ignition 60 Гбайт;
  • Испытуемый диск подключался к порту SATA 6 Гбит/с на материнской плате, режим AHCI включен;
  • Корпус: открытый стенд.

Программное обеспечение

  • Microsoft Windows 7 SP1 x64 со всеми текущими обновлениями;
  • Intel Chipset Device Software 9.3.0.1026;
  • AMD Catalyst 13.1.

Глобальные настройки операционной системы:

  • Отключены индексация и дефрагментация;
  • Не установлен антивирус;
  • Отключена служба System Restore;
  • Отключен спящий режим, профиль электропитания – «высокая производительность», «отключать диски – никогда»;
  • Файл подкачки отключен;
  • Используется стандартный драйвер msahci;
  • Создание файловой системы стандартными средствами ОС Windows 7 одним разделом на весь объем носителя, файловая система NTFS, размер кластера – «стандартный», «сжатие файлов» отключено.

В качестве тестового программного обеспечения используются:

  • Futuremark PCMark 7 (тестирование только носителя, стандартные настройки);
  • AS SSD Benchmark версии 1.7.4739.38088 (тесты Copy-Benchmark ISO, Program и Game);
  • CrystalDiskMark (64bit) версии 3.0.1 (стандартные настройки);
  • Intel NAS Performance Toolkit 1.7.1 (стандартный набор тестов).

Операции с реальными файлами (все операции – в пределах тестируемого носителя):

  • Копирование папки с фотографиями в формате jpeg, размер 1.52 Гбайт (1 634 455 894 байт), 423 файла;
  • Копирование папки с HD-видео (AVC), размер папки 10.3 Гбайт (11 085 980 739 байт), 7 файлов;
  • Копирование папки с музыкальными аудиозаписями в формате mp3, размер папки 1.51 Гбайт (1 631 352 647 байт), 479 файлов;
  • Копирование папки с документами в формате doc, размер папки 1.50 Гбайт (1 614 504 324 байт), 555 файлов;
  • Обработка контейнера mkv при помощи программы MKVToolnix 6.1.0 с удалением всех звуковых дорожек и субтитров (в качестве файла использовался доступный в сети короткометражный анимационный фильм Sintel, в виде файла размером 5.11 Гбайт);
  • Архивация папки с фотографиями и папки с документами в один архив (архиватор 7Zip версии 9.20 x64, тип архива – 7z, без сжатия).

Для удобства замеров первые четыре операции осуществлялись с помощью утилиты TeraCopy версии 2.27, выдающей статистические данные по окончании процесса операции с файлами.

Тестирование производительности

Futuremark PCMark 7

Данный бенчмарк включает набор специализированных тестов дисковой подсистемы, воспроизводящих реальные ситуации при работе различных приложений. Каждый тест – это своего рода сценарий-трасса работы конкретного приложения, причем воспроизведена не «тупо» нагрузка, а реальная схема работы, когда приложение обрабатывает данные, затем пишет их на диск, считывает что-то другое, необходимое для работы, обрабатывает, прекратив любые операции с носителем, а потом снова начинает действия по чтению/записи.

Итогом такого тестирования является общий индекс производительности, высчитываемый по достаточно непростой формуле, и конкретные показатели скорости в мегабайтах в секунду. Необходимо помнить, что численные показатели учитывают и вышеуказанные паузы, поэтому итоговое значение в мегабайтах в секунду будет небольшим в численном выражении.

Score

Windows Defender

Importing pictures

Video editing

Windows Media Center

Adding Music

Starting applications

Gaming

AS SSD Benchmark

Данный бенчмарк позволяет увидеть скорость операций с файлами внутри одного носителя. Использовалась версия 1.7.4739.38088.

ISO

Program

Game

CrystalDiskMark (64bit) 3.0.1

Это уже больше синтетический бенчмарк, который полезен тем, что позволяет проводить тестирование в двух режимах. Первый – хорошо поддающийся компрессии поток однотипных данных, второй – поток случайных, практически не поддающийся сжатию. Соответственно, итоговый результат в обоих случаях будет очень близок к максимально возможным показателям тестируемого носителя. Однако будет использован только один режим – тестирование набором случайных данных.

Последовательное чтение, Мбайт/с

Чтение блоками по 512 Кбайт, Мбайт/с

Чтение блоками по 4 Кбайт, Мбайт/с

Чтение блоками по 4 Кбайт, глубина очереди запросов - 32, Мбайт/с
HDD

SSD

Последовательная запись, Мбайт/с

Запись блоками по 512 Кбайт, Мбайт/с

Запись блоками по 4 Кбайт, Мбайт/с

Запись блоками по 4 Кбайт, глубина очереди запросов - 32, Мбайт/с
HDD

SSD

Intel NAS Performance Toolkit 1.7.1

Этот программный пакет по специальным сценариям имитирует реальные пользовательские действия. И хотя он в данном (штатном) наборе сценариев больше ориентирован на тесты сетевых накопителей, его используют и для тестирования локальных накопителей.

Необходимо отметить, что ряд тестов «двунаправленные»: одновременно идет и чтение, и запись на диск. Полученные при этом скоростные показатели суммируются.

HD Video Playback, Мбайт/с

2x HD Playback, Мбайт/с

4x HD Playback, Мбайт/с

HD Video Record, Мбайт/с

HD Playback and Record, Мбайт/с

Content Creation, Мбайт/с

Office Productivity, Мбайт/с

File copy to NAS, Мбайт/с

File copy from NAS, Мбайт/с

Dir copy to NAS, Мбайт/с

Dir copy from NAS, Мбайт/с

Photo Album, Мбайт/с

Операции с различными типами файлов внутри накопителя

Копирование фотографий, с
Меньше – лучше

Копирование HD-видео, с
Меньше – лучше

Копирование аудиозаписей, с
Меньше – лучше

Копирование документов в формате Word 97-2003, с
Меньше – лучше

Микширование mkv, с
Меньше – лучше

Архивация, с
Меньше – лучше

Время доступа при операциях случайного чтения и записи

Довольно важным атрибутом быстродействия является время доступа к данным. Стоит понимать, что современные SSD накопители в этом плане достигли уже таких значений, что этот вопрос будет носить скорее академический интерес. Среднее время доступа при операциях чтения и записи было получено в результате тестирования AS SSD Benchmark версии 1.7.4739.38088.

Но с тестированием этого параметра на WD Black2 возникла проблема. AS SSD видит два разных накопителя и большинство тестов выполняет нормально, однако тест на время доступа в операциях чтения явно выполняется на HDD-части, даже если пытаться тестировать SSD-часть.

WD Black2. Слева направо: тест SSD-части, тест HDD-части.

AIDA64 (в том числе последней тестовой версии 4.30. 2925 Beta) видит накопитель как единое целое, результаты тестов неадекватны:

HDTune последней на момент написания материала версии 5.50 тоже считает устройство единым.

Результаты тестов представляют собой мешанину показателей SSD- и HDD-частей:

Поэтому на графиках не указано время доступа для SSD-части нашего подопытного.

Случайное чтение, мс
Меньше – лучше
HDD

SSD

Случайная запись, мс
Меньше – лучше
HDD

SSD

Проверка скоростных характеристик SSD-части накопителя WD Black2

С помощью CrystalDiskMark (64bit) 3.0.1 в режиме случайных данных производится замер производительности четыре раза:

  • Изначальное состояние нового накопителя («нулевое» состояние);
  • После проведения всего цикла тестов происходит заполнение диска пользовательскими данными из предыдущего раздела статьи (с файлами word, фотоснимками, аудио- и видеозаписями), таким образом, чтобы суммарный объем записанных данных был не менее трехкратного общего объема накопителя;
  • Тридцатиминутный простой, в течение которого не производится каких-либо операций с SSD – для работы фоновых функций накопителя по уборке «мусора»;
  • Выполнение команды TRIM силами операционной системы.

Можно сделать интересное наблюдение: похоже, JMicron начала решать проблему с потерей скоростных характеристик записи на заполненном накопителе (вспомним, например, Silicon Power S50). Заметно, что хотя скоростные характеристики и проседают, здесь ограничителем становится сама флеш-память: всего восемь кристаллов далеко не самой быстрой памяти Micron. Даже наблюдается некоторый рост скоростей линейного чтения и чтения блоками 512 Кбайт.

Технические характеристики

Параметр WD Black2
Объем, Гбайт 120 (SSD) + 1 000 (HDD)
Технический код модели WD1001X06XDTL
Форм-фактор, дюймы 2.5"
Интерфейс подключения SATA 6 Гбит/с
Устройство хранения HDD: WD Slim 5400 rpm 16 Мбайт Cache
SSD: JMicron JMF667H + 20 нм MLC SyncNAND
Заявленная производителем
максимальная скорость чтения, Мбайт/с

350
Заявленная производителем
максимальная скорость записи, Мбайт/с

140
Заявленная производителем
максимальная скорость записи, IOPS

35 000
Гарантия производителя, лет 5

Заключение

WD Black2 представляет собой довольно интересное техническое решение. Не без мелких недостатков, но история знает слишком мало случаев, когда новый продукт появлялся на свет, не сопровождаясь какими-либо недоработками.

В обычном ПК проще установить традиционные HDD и SSD аналогичного объема, не озадачиваясь никакими драйверами. Да и дешевле: связка из WD Black 1 Тбайт и SmartBuy Ignition 2 120 Гбайт обойдется приблизительно в 6000 рублей против одиночного WD Black2, за который просят примерно 9000 рублей (по московским ценам). При этом уровень быстродействия в целом будет даже выше.

Свободному применению в ноутбуках и прочих мобильных устройствах препятствует толщина корпуса 9.5 мм – с такими габаритами модель WD поместится не везде. К тому же, существуют специальные адаптеры, благодаря которым можно снять оптический (DVD/CD) привод и переставить туда HDD, а в его посадочное место установить новехонький SSD.

Но в определенных случаях WD Black2 может оказаться спасением: например, когда в ноутбуке необходимо наличие этого самого оптического привода. Возиться с проводами, подключая привод по USB? Сомнительное удовольствие, особенно учитывая, что такая связка работоспособна далеко не во всех приложениях. Хотя это уже, скорее, к полу- и просто профессиональному применению. Тут цена играет уже вторичную роль.

Впрочем, цена наверняка обусловлена еще и новизной устройства и его эксклюзивностью: аналогов WD Black2 на рынке пока особенно не наблюдается.

I.N.


Выражаем благодарность:

  • Компании Western Digital за предоставленный на тестирование накопитель WD Black2.