PCIe 4.0之耻

WD继SN550/570后，开始了在Dramless领域一路狂奔的路程，在2021年接连发布了四款新品，从高端产品替代SN750的SN850，到迭代升级SN550的SN570和代表低端的SN350，半年前又发布了基于PCIE4.0的Dramless固态SN750 SE，听起来像是略微弱化的SN750，实际上真是如此吗？让我们用评测的数据结果来说话！

包装：

盘体：

主控：

颗粒：

包装风格延续了WD黑盘系列的家族风格，均为黑色基调和简约的透明固定壳。WD还附赠了一张没什么用的说明书。

主控是来自群联的E19T，群联是大家的老朋友了，群联的Dramless主控也是大家的老朋友了，就不多说了。我们手上的主控编码提示疑似21年第6周生产，从外包装可以得知其最高速度为3600MB/s，与SN570差别不大，但SN 750 SE支持PCIe4.0。同时E19T改变了以往E13T的主控外貌，在主控的表面做了一层镀镍。

颗粒是来自闪迪的单颗1TB颗粒，由Flash ID可以查到该颗粒为闪迪BICS4 96layer颗粒，Die大小512Gb，总共16Die。

惯例，到手上机先看CDI

CDI抓取到的smart的信息较为有限，故使用smartmontools进一步抓取主控的smart信息。如下所示：

由smartmontools抓取到的Supported Power States可知，WD SN750 SE 1T主控的PS0最大功耗为5.6W，略高于主流Dramless主控。

由smartmontools抓取到的信息可知，存在两个温度传感器，不出意外的话Temperature Sensor 1对应的是主控的温度，Temperature Sensor 2对应的是颗粒的温度。同时将smartmontools抓取到的温度和CDI的温度进行对比可以发现，CDI温度对应的是Temperature Sensor 2的温度，也就是颗粒的温度。

到手时经西数自家的Dashboard软件检测后，发现有新的固件推送，故笔者将手头这块WD SN750 SE 1T进行固件升级，固件版本号从711130WD升级至7112500WD，后续测试结果均基于7112500WD固件。

由于WD SN750 SE的主控是来自群联的E19T，故笔者用Flash ID软件对WD SN750 SE的颗粒进行读取识别，可知颗粒采用的是闪迪的96层BICS4 TLC颗粒。从Flash ID可以发现，主控仅接驳了4CE，但每CE由四个Die共同接驳，疑似为Die间Raid设计，后续会对此进行进一步分析。

测试中途CDI截图：

测试完毕时CDI截图：

测试完毕时一共写入27.6T左右的数据，健康度下降了3%；参数收紧假设健康度下降4%，粗略估算，当健康度归零时，预计需写入约为690TBW，此时已超过了西数官方所给的600TB保修限度。

Hardware：AMD Ryzen 3700X @ 4.4GHz

Motherboard：Micro Star X570 Gaming Plus（BIOS Verizon：7C37vAE）

System：Windows 10 Professional 20H2 / Centos 8.4.2105

Heatsink：Thermalright TR-M.2 2280

IO Interface：M2_1 slot (From AMD® Processor)

裸盘（Without Heatsink）：即盘本身；带散热器（With Heatsink）：在原有的基础上加上Thermalright TR-M.2 2280散热器。

由于测试采用的是AMD平台，相关测试数据可能偏低

①Without Heatsink

②With Heatsink

在Windows下分别对裸盘及加装散热器片的WD SN750 SE 1T进行了CDM/ASS/HD Tune/PCM8的测试。由于Windows下几个跑分项目负载较低，四个项目的测试结果相差无几。但由于SN750 SE固件策略的奇怪GC机制，连续写入曲线出现了约70GB的下凹后恢复正常；且在有无散热片的测试中均复现了这一现象。

为了进一步测试该盘的实际性能情况，在Centos环境下采用FIO对硬盘进行持续和全面的性（大）能（保）测（健）试。

首先肯定是来一套全盘读写项目

①Without Heatsink

②With Heatsink

在全盘读写测试环节中，裸盘和加散热片的情况没有较大的区别，无论是读取还是写入，均未出现明显的降速。空盘时SLC Cache大小为约60GiB，离开SLC Cache时速度先下降至约100-220MiB/s间波动，后上升至约900MiB并保持稳定。虽然加散热片后的写入速度略高于裸盘的写入速度，但可视作误差忽略不计。

①Without Heatsink

②With Heatsink

①Without Heatsink

②With Heatsink

作为一款平替SN750的硬盘，同时它采用了Dramless的主控E19T，故SN750 SE的4KiB全盘跨度随机读写性能表现并不算好：随机读取在一定程度上收敛较好，随机写入离散程度相对而言表现较差，但其QoS（99%/99.9%/99.99%）的延迟表现不错。且在加装散热片后，最大延迟相比裸盘情况略有降低，笔者认为此项数据差异可视为误差忽略不计。同时在加装散热片后Q1T1条件下的全盘跨度随机读取能够更早地进入稳态。

①Without Heatsink

②With Heatsink

4KiB全盘跨度下的随机7读3写也未做到有效的收敛，随机读取和随机写入都较为零散，写入的QoS（99%/99.9%/99.99%）延迟相比读取的QoS（99%/99.9%/99.99%）延迟较高，符合一般规律。

在此阶段，分别对硬盘进行20%/40%/60%/80%的预填充，静置15min让主控进行GC(Garbage Collection)操作，然后再对剩余空间进行顺序写入，测试其缓内及缓外顺序写入情况。

①预填充20%

②预填充40%

③预填充60%

④预填充80%

由测试结果来看，裸盘和加装散热片的写入情况趋于一致。但对剩余空间写入的过程中，空盘下及预填充20%/40%/60%时，SN750 SE的SLC Cache大小均为60GiB左右，预填充至80%时SLC cache缩小至约23GiB。且每次写入超出SLC Cache后，主控后台就会进入全速的垃圾回收操作（GC），使得其写入速度在100-220MiB/s间波动，垃圾回收完毕后即恢复至正常的BICS4 TLC颗粒直写速度。

根据SNIA发布的《Solid State Storage Performance Test Specification》中写道，固态一般分为以下三个阶段：FOB、Transition和Steady State。

故在此阶段，先对Western Digital SN750 SE 1TB进行了一次全盘顺序写入后，进行顺序写入1800s和顺序读取1800s测试项目。

结果如下：

①Without Heatsink

②With Heatsink

在长时间稳态顺序读写中，裸盘和加装散热片的结果趋于一致，并未出现明显的波动和降速。Write_BW所记录的是1800s内的平均写入速度，SN750 SE全程均保持在稳态内。

1、SN750 SE并未保持SN750的高水平性能发挥，同时在高负载表现下，主控的温度较高，这也是E19T在主控表面镀镍以辅助散热的原因。但由于其PCIe4.0的规格，且其与于主流PCIe4.0 硬盘相比具有较低的价格，SN750 SE尤其适用于PS5等设备的扩容用途。

2、该产品SLC Cache的策略比较稳健，固件调校比较平衡。除了刚离开SLC Cache处的写入曲线诡异凹陷以外没有明显的缺陷（主要由于GC策略导致），直写速度达到接近1000MB/s，除稳态随机读写外的表现与主流的PCIE3.0旗舰产品一致。但作为一款面向PCIE4. 0的产品，其综合的性能表现确实是PCIE4.0硬盘中的耻辱。

3、作为一款Dramless盘，在重型负载的应用场景中，SN570的IOPS及最大延迟表现并不算亮眼，与带Dram盘有一定的差距，且SN750 SE在全盘跨度下的混合读写QoS（Quality of Service）读写延迟表现较差。

4、SN750 SE并未采用最新的BICS5 112Layer颗粒，但实际接驳16Die相当于接驳16CE的直写速度仍达到约900-1000MB/s，推测同款颗粒等效接驳32CE时直写速度达到2000MB/s，与前序BICS4产品表现并不相符，推测可能为特殊结构颗粒。

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