持續挖掘硬體潛能
一般消費者挑選 SSD 產品，入門使用者從性價比下手，期待以最少的花費獲得最高的容量；中階使用者則會依靠廠商所提供的資料與過往歷史，尋找控制器與記憶體顆粒規格資訊。心思縝密的玩家，則是綜合各種管道的實測結果，全方面看待性能表現，縱使早年各款貼牌產品韌體成熟度不佳、出包事件不再頻傳，但要發揮硬體特性榨乾效能，獨門的韌體調校技術依然不可少。
Western Digital 去年推出 WD Black NVMe SSD（現更名為 WD Black NVMe SSD 2018），採用廠內自行設計的控制器，以及與 Toshiba 關係相當密切的 SanDisk 64 層 3D 堆疊 TLC 快閃記憶體，效能相較第一款 WD Black PCIe SSD 有著長足的進步，並憑藉循序高速讀寫，瞄準電競遊戲玩家資料庫應用而來。
2018 年底再接再厲，透過最佳化韌體設計的方式挖掘硬體潛能，推出 WD Black SN750 NVMe SSD，循序讀寫速度往上飆升至 3470MB/s 和 3000MB/s 以上，4K 隨機讀寫 IOPS 也有不小的進步，近日終於在台灣上市，就讓我們來觀察這款 SSD 又是如何突破自我極限。
▲WD Black SN750 NVMe SSD 外盒包裝尺寸與先前 WD Black NVMe SSD 2018 相同，但外觀設計更有高階品項的感覺。
▲盒裝背面依舊開啟 1 個小視窗，可觀察 WD Black SN750 NVMe SSD 產品序號。
▲盒裝內容為 WD Black SN750 NVMe SSD 1 個，以及 1 份技術支援與保固資訊說明書，系統資料轉移軟體與 SSD 管理監控程式均於官網下載。
▲WD Black SN750 NVMe SSD 另外還會推出與 EKWB 合作的散熱片版本（不包含最小容量 250GB），但因廠商作業時程來不及同步進行測試，該產品厚度增為 8.1mm。
Western Digital WD Black SN750 NVMe SSD 規格
- 產品型號：WDS100T3X0C-00SJG0
- 外觀形式：M.2 M key 2280
- 介面速度：PCIe 3.0 x4 NVMe
- 容量：1TB
- 寫入壽命：600TBW
- 電源需求：3.3V/2.8A
- 其它：1750000hrs MTTF
精進韌體、新增 2TB 容量
褪去 WD Black SN750 NVMe SSD 產品的規格標示貼紙，可以發現與去年推出的 WD Black NVMe SSD 2018 一模一樣，自家設計 SanDisk 20-82-007011 PCIe 3.0 x4 8 通道快閃記憶體控制器依舊放在 M.2 2280 電路板中央，求取較好的散熱效果（可往晶片 2 側電路板導熱），同時也是為了最佳化快閃記憶體通道佈線設計。
▲WD Black SN750 NVMe SSD 版本的貼紙外觀經過重新設計。
▲WD Black SN750 NVMe SSD 所有容量版本均為單面設計厚度 2.38mm，包含未來即將推出的 2TB 容量版本。
▲撕下 WD Black SN750 NVMe SSD 貼紙，有沒有似曾相識的感覺？
▲SanDisk 20-82-007011 8 通道控制器依舊位於 M.2 2280 電路板中央，原廠表示可藉此獲得較好的散熱效果與佈線設計，該控制器採用 28nm 製程製造，具聞內部為 ARM 3 核心處理器設計。
控制晶片一側和快閃記憶體封裝顆粒之間，夾著 1 個 SK hynix H5AN8G6NAFR-UHC DDR4-2400 記憶體，容量 8Gbit 作為快取與擺放 FTL（Flash Translation Layer）加速讀寫之用，容量配置對應與 WD Black NVMe SSD 2018 相同。
▲WD Black SN750 NVMe SSD 1TB 版本安放 1 個 DDR4-2400 8Gbit 記憶體顆粒，容量配置與 WD Black NVMe SSD 2018 相同。
M.2 2280 的 2 端各自擺放 1 顆 SanDisk 512GB 快閃記憶體顆粒，各自擁有 4 通道傳輸規格，就 WD Black SN750 NVMe SSD 讀寫能力並未跳至另外一個層級推估，內部依舊為 Toshiba 64 層 3D 堆疊 BiSC3 TLC 紀錄形式。透過自家控制器 nCache 3.0 多層快取演算法，若偵測到大量循序寫入，將不經過 SLC 快取區直接寫入 TLC 儲存區，避免資料反覆搬移。
▲M.2 2280 電路板 2 端各自安排 1 顆 SanDisk 512GB 快閃記憶體顆粒，各自擁有 4 通道規格對應控制器，內部應為 Toshiba 64 層 3D 堆疊 BiSC3 TLC 紀錄形式。
此次推出 WD Black SN750 NVMe SSD，相對而言透過韌體調校方式增強效能，最快的容量版本為 1TB，循序讀寫能力表定達 3470MB/s 和 3000MB/s 以上，相較 WD Black NVMe SSD 2018 版本提升 70MB/s 和 200MB/s；4K 隨機讀寫 IOPS 也順手提升至 515000IOPS 與 560000IOPS，增加 15000IOPS 與 160000IOPS，可見 WD Black SN750 NVMe SSD 提升最高的部分在於寫入表現。
▲WD Black SN750 NVMe SSD 各容量版本規格與效能差異對照表。
耐寫量部分則維持相同表現，在 5 年保固之內，250GB、500GB、1TB 總寫入量為 200TBW、300TBW、600TBW，換算 DWPD 則約為 0.44、0.33、0.33。新增的 2TB 部分，總寫入量為 1200TBW，同為 0.33DWPD，全部容量款式 MTTF 均為 175 萬小時。
▲WD Black SN750 NVMe SSD 1TB Windows 10 桌面待機溫度可達 44℃（室溫 22℃），控制器採用 NVMe 1.3 規範。
▲1TB 版本實際可用容量為 931.5GB 左右。
SSD Dashboard 換新裝
隨著 Western Digital 重新定義 Black SSD 外部盒裝設計，負責顯示 SSD 狀態與管理的軟體 SSD Dashboard 固態硬碟儀表板也換上新裝，視覺主力為相符的灰黑色，背景更加上容易與高效能產生聯想的碳纖維圖案。內部功能則與先前版本大同小異，新增 1 個遊戲模式切換鈕。
遊戲模式位於首頁橫幅，無論程式畫面下方切換到其它功能頁面均會存在，玩家應該很容易找到。依照 Western Digital 原廠說明，開啟遊戲模式的時候，控制器閒置情況的自動電源狀態轉換（Autonomous Power State Transitions、APST）將會關閉，能夠減少從低電源狀態返回的延遲時間。
遊戲模式功能會讓控制器的耗電與溫度升高，若非連接市電與具備良好的散熱環境，筆者會建議筆電使用者不要開啟此功能，開啟前後的效能差異可於下一頁測試知曉。
▲為了與 WD Black SN750 NVMe SSD 相互呼應，Western Digital SSD Dashboard 管理軟體也跟著換上新裝。
▲開啟遊戲模式之後，將關閉 SSD 控制器的自動電源狀態轉換，可避免從低電源狀態返回的延遲時間，相對而言耗電量和溫度也會上升。
▲自動電源狀態轉換（Autonomous Power State Transitions、APST）進入與離開時間延遲，以及進入前的等待時間。（圖片取自 What’s New in NVMe 1.1 and Future Directions簡報）
SSD Dashboard功能頁面主要分為 5 頁，狀態頁面顧名思義顯示 SSD 狀態，並具有剩餘壽命預估與溫度監控功能；效能頁面則是利用折線圖，統計並顯示讀取、寫入速度。工具頁面提供韌體更新、清理磁碟機等 2 個重點功能，清理磁碟機還可分成格式化、清理項目，後者對應的是 Secure Erase 功能。
工具頁面還支援快速以及完整的 S.M.A.R.T. 測試與顯示資料，當使用者覺得 SSD 運作不太正常時，能夠有個較為確實的判斷依據，並可跳轉至最後的說明分頁，透過產生報告功能，提供客服與工程人員相關資訊。設定頁面則為 SSD Dashboard 本身維護功能，包含更新軟體、跟隨 Windows 開機啟動、介面語言等選項。
▲效能頁面提供讀寫監控統計功能，並化作折線圖供使用者檢視。
▲工具頁面提供多種對 SSD 的操作，包含韌體更新與清理磁碟機。
▲與 SSD Dashboard 自身相關的功能，收納於設定頁面。
▲說明頁面提供自助式支援服務，並可產生報告隨信提交給官方客服或工程人員。
（下一頁：讀寫效能實測，遊戲模式再飆速）
效能有感提升
WD Black SN750 NVMe SSD 一共推出 250GB、500GB、1TB、2TB 容量版本，但是最高效能並非出現在最大容量 2TB 版本，而是 1TB 版本，猜測應該是與 FTL 管理方式有關，2TB 的表格應不會全部放入快取記憶體當中，或是快閃記憶體封裝限制所致。本次 Western Digital 提供的容量版本即為 1TB，正好能夠與我們先前測試的 WD Black NVMe SSD 2018 1TB 進行比較。
先行利用快速且雜食的 CrystalDiskMark 進行測試，循序讀寫均按照廠商表定數據呈現，讀取達 3490MB/s 以上，寫入則是 3020MB/s，八執行緒的讀寫作業相較前一世代產品也有所提升，單執行緒 4K 讀寫在此則是略微降低一些。
▲WD Black SN750 NVMe SSD 1TB 版本效能最高，CrystalDiskMark 循序與八執行緒測試項目均超越前一代產品。
AS SSD Benchmark 總分表現從前代產品 4846 分，一舉提升至 5583 分，仔細觀察可以發現各項數值並未發生太大的變化，反倒是 4K-64Thrd 寫入有著長足的進步，頻寬從 1515MB/s 進步至 2153MB/s，IOPS 更是大幅躍升 42％，從 388046IOPS 變成 551561IOPS，進而推升 AS SSD 總分。
▲AS SSD Benchmark 以 4K-64Thrd 寫入作為火車頭，帶領總分上升至 5583 分。
▲AS SSD Benchmark IOPS 同樣以 4K-64Thrd 提升幅度最大。
▲AS SSD Compression-Benchmark 表示控制器對於資料可壓縮度不敏感，依舊保有該控制器寫入略為震盪的特性。
適逢 ATTO Disk Benchmark 進行改版，筆者建議此部分測試數據獨立看待，勿與前次 WD Black NVMe SSD 2018 1TB 進行比較。在 Direct I/O 與佇列深度 32 設定之下，WD Black SN750 NVMe SSD 1TB 大約從 64KB 傳輸區塊即可達最高速，最高速可達 3.25GB/s 和 2.82GB/s，IO/s 約是從 4KB～16KB 之間享有最高效能。
▲ATTO Disk Benchmark 大約從 64KB 即可達最大傳輸速度，讀寫最高達 3.25GB/s 和 2.82GB/s。
▲WD Black SN750 NVMe SSD 1TB 於 ATTO Disk Benchmark，IO/s 表現以 4KB～16KB 之間最佳。
Anvil's Storage Utilities 循序讀寫相較略低一些，但仍舊以寫入 IOPS 為總體提升基礎，總分從 14912.02 分進步至 15681.99 分。綜合比較遊戲、Adobe 內容創意軟體、Microsoft Office 辦公室軟體的 PCMark 8 Storage 子項目測試，不意外透過韌體方面的改善，頻寬從 564.14MB/s 提升至 575.03MB/s，總分小漲 1 分。
▲Anvil's Storage Utilities 分數從 14912.02 進步至 15681.99 分，寫入表現較佳。
▲WD Black SN750 NVMe SSD 1TB 於 PCMark 8 Storage 測試項目頻寬提升將近 11MB/s。
探究 SLC 快取區域容量大小與 TLC 真實寫入部分，HD Tune Pro 顯示 WD Black SN750 NVMe SSD 1TB 高速 SLC 區間約在 12GB 左右，SLC 寫入模式區間速度約為 2750MB/s，之後約 1375MB/s；透過 IOMeter 去除檔案系統轉換後量測，TLC 真實寫入速度約為 1600MB/s左右，同樣比 WD Black NVMe SSD 2018 1TB 表現優秀。
▲HD Tune Pro 顯示 SLC 寫入模式區間約為 12GB 左右，期間寫入速度約為 2750MB/s，以外寫入速度約為 1375MB/s。
▲IOMeter 無須透過檔案系統即可量測，WD Black SN750 NVMe SSD 1TB 的 TLC 真實寫入速度約為 1600MB/s 左右。
寫入一致性效能測試，特別能夠彰顯廠商韌體調校優良與否，筆者採用的測試方法為連續寫入 SSD 容量 2 倍以上的資料，去除容量保留區帶來的影響，接著再以 100％ 4K 隨機寫入 3 小時，每 5 分鐘紀錄 1 次 IOPS，並繪製成趨勢圖觀察。WD Black SN750 NVMe SSD 1TB 在這方面自然沒有太大的問題，負斜率趨勢相較 WD Black NVMe SSD 2018 1TB 趨緩，IOPS 效能也更高。
▲WD Black SN750 NVMe SSD 1TB 在於寫入一致性的 IOPS 表現趨勢為負斜率，但相較上一代產品趨緩，效能也比較高。
▲WD Black SN750 NVMe SSD 1TB 寫入一致性詳細資料。
▲一致性寫入測試時，WD Black SN750 NVMe SSD 控制器可達 80℃，判斷過熱降速機制已介入，強烈建議使用者做好散熱安排。
佇列深度與 4K 70％ 隨機讀取、30％ 隨機寫入綜合評比，WD Black SN750 NVMe SSD 1TB 也繳出比前一代優秀的成績，佇列深度 16384 之後也不會讓 IOPS 表現下滑，可見 Western Digital 確實在韌體調校下了不少工夫。
▲4K 隨機 70％ 寫入、30％ 讀取測試項目，佇列深度 128 之後的表現均突破 20 萬 IOPS，並一路維持至深度 65536，低佇列深度表現更跳了好幾級。
▲WD Black SN750 NVMe SSD 1TB 於 4K 隨機 70％ 寫入、30％ 讀取測試的詳細資料。
遊戲模式效能再加強
由側視圖中的溫度監控結果可得知，WD Black SN750 NVMe SSD 劇烈操駕的溫度是數一數二的高，若非使用者具備良好的散熱環境，請斟酌使用遊戲模式。若開啟遊戲模式，多種測試情況均可見到效能提升，如 CrystalDiskMark 寫入數據均有一定程度的提升。
▲WD Black SN750 NVMe SSD 1TB 開啟遊戲模式之後，CrystalDiskMark 測試結果的改善主要集中於寫入部分，特別是單執行緒佇列深度 32 表現提升 21％。
過去我們常常說 SSD 的韌體很重要，但大多都是以相似硬體、不同廠商的產品進行比較，此次 Western Digital 以相同的硬體推出 WD Black SN750 NVMe SSD，正好以絕佳的嚴謹度驗證韌體的重要性。
透過韌體加強循序讀寫能力，IOPS 表現雖未及頂級產品表現，卻也在 NVMe TLC SSD 當中數一數二的高，因此 Western Digital 不出意外地將 WD Black SN750 NVMe SSD 繼續瞄準電競遊戲玩家與內容創意生產者，相比 WD Black NVMe SSD 2018 更強調「4K」字眼。
WD Black SN750 NVMe SSD 台灣區建議售價，250GB：新台幣 2,250 元、500GB：新台幣 3,750 元、1TB：新台幣 6,790 元、2TB：新台幣 17,490 元而言，對比 WD Black NVMe SSD 2018 已是對半砍的狀態，相信玩家也對 2018 年 SSD 降價有著深刻的印象，去年年初的購買預算，今年可以購買容量大 1 倍的產品。
依其產品定位，WD Black SN750 NVMe SSD 將正面對上 ADATA XPG SX8200 Pro 和 Samsung 970 EVO Plus，WD Black SN750 NVMe SSD 價格與效能正好夾在 2 者中間，3 者保固均為 5 年，總耐寫量則以 WD Black SN750 NVMe SSD 250GB 的 200TBW，和 ADATA XPG SX8200 Pro 512GB/1TB 的 320TB/640TB 略多，因此最後該入手哪一款，端看廠商定價該如何卡位。目前可於線上商店見到 WD Black SN750 NVMe SSD 與前一世代 WD Black NVMe SSD 2018 同價的狀況，或許可以說是加效能不加價？！
產品資訊
Western DigitalWD Black SN750 NVMe SSD
延伸閱讀
測試平台
- 處理器：Intel Core i7-8700K
- 主機板：GIGABYTE Z370 AORUS Gaming 5
- 記憶體：Team T-FORCE NIGHT HAWK DDR4 3200 16GB Kit @2666MHz
- 系統碟：Plextor M9Pe(G) 512GB
- 作業系統：Microsoft Windows 10 Pro 64bit 1803
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