Thử nghiệm WD_BLACK SN8100 – SSD PCIe 5.0 tốc độ gần 15 GBps

<!—->SN8100 là câu trả lời của WD đối với thị trường lưu trữ thể rắn gắn trong trên nền PCI Express 5.0. Cũng giống như Kingston, WD “chờ thời” ở làn sóng PCIe 5.0 thế hệ 2 để có được những lợi thế nhất định. Trước đây, làn sóng SSD PCIe 5.0 đầu tiên dựa trên controller Phison E26 còn gặp nhiều hạn chế về nhiệt độ cũng như mức tiêu hao năng lượng, như ở thế hệ mới cùng controller Silicon Motion, mọi chuyện đã được giải quyết ổn thỏa.

Thiết kế và thành phần linh kiện

Trái tim của WD_BLACK SN8100 là bộ điều khiển Silicon Motion SM2508, sản xuất trên tiến trình 6 nm tiên tiến của TSMC. Controller này có hiệu quả năng lượng vượt trội, giảm tới 30% điện năng tiêu thụ so với tiến trình 12 nm trên controller Phison E26 thế hệ đầu. SM2508 gồm 5 nhân, trong đó có 4 nhân Arm Cortex-R8 tốc độ 1.25 GHz đảm nhiệm các tác vụ hiệu năng cao và 1 nhân Cortex-M0 dành cho các hoạt động phụ trợ. Silicon Mition SM2508 hỗ trợ 8 kênh NAND với tốc độ giao tiếp lên đến 3600 MT/s, cho phép khai thác tối đa băng thông của chip nhớ BiCS8 và gần như rất gần với ngưỡng tối đa của giao diện PCIe 5.0 x4.

Controller trên SN8100 mang nhãn hiệu SanDisk A101-250800-AC, cho thấy đây có thể là phiên bản được tùy biến firmware đặc biệt bởi Western Digital. Điều này giải thích cho sự khác biệt về hiệu năng so với các mẫu SSD khác cũng sử dụng SM2508.

Kết hợp với SM2508 là chip nhớ Kioxia BiCS8 218 lớp. Các chip nhớ này sở hữu công nghệ Charge Trap Flash (CTF) và CMOS Bonded Array (CBA). CTF sử dụng 1 lớp cách điện để bẫy các electron thay vì floating gate truyền thống, giúp giảm thiểu rò rỉ điện tử, tăng cường độ bền và cho phép các ô nhớ có thể đặt gần nhau hơn. Trong khi đó, CBA là kỹ thuật xếp chồng wafer-on-wafer, cho phép đặt mạch điều khiển ngoại vi bên dưới mảng ô nhớ, giúp tăng mật độ lưu trữ và cải thiện hiệu quả năng lượng.

Mỗi die NAND BiCS8 có cấu trúc 4 plane, cho phép controller thực hiện các hoạt động đọc hoặc ghi song song trên nhiều vùng của cùng một die nhớ, từ đó nhân đôi băng thông. Với tốc độ giao diện lên đến 3600 MT/s, các chip nhớ này tận dụng được tối đa khả năng của controller SM2508, kết quả là SN8100 có tốc độ truyền tải rất nhanh.

Để tối ưu hóa hiệu năng, phiên bản SN8100 1 TB trang bị 1 GB bộ nhớ đệm DDR4 (chip nhớ Nanya NT5AD512M16C4-HR). Bên cạnh DRAM, SN8100 còn trang bị công nghệ nCache 4.0, hoạt động bằng cách tạm thời sử dụng 1 phần dung lượng trống của ổ đĩa ở chế độ SLC, vốn có tốc độ ghi nhanh hơn và độ bền cao hơn nhiều so với chế độ TLC. Khi người dùng thực hiện thao tác ghi, dữ liệu sẽ được ghi vào vùng đệm SLC tốc độ cao này trước tiên. Sau đó, trong thời gian hệ thống rảnh, controller sẽ tự động di chuyển dữ liệu từ vùng SLC sang vùng TLC chính để lưu trữ lâu dài. nCache 4.0 là cache SLC động, kích thước không cố định mà sẽ co lại khi dung lượng sử dụng của SSD tăng lên.

Cấu hình thử nghiệm

• CPU: Intel Core i7-14700K
• Mainboard: ASUS ROG MAXIMUS Z790 DARK HERO
• RAM: CORSAIR DOMINATOR TITANIUM DDR5-6000 32 GB x 2
• Cooler: Cooler Master MasterLiquid 360 ATMOS
• SSD: WD_BLACK SN8100 1 TB
• VGA: AMD Radeon RX 7900 XTX
• PSU: CORSAIR RM1200x SHIFT
• Case: Lian Li O11 DYNAMIC EVO XL Black
• OS: Windows 10 Pro x64

• CPU: AMD Ryzen 9 9900X3D
• Mainboard: ASRock X870E Nova WiFi
• RAM: Kingston FURY Renegade DDR5-7200 16 GB x 2
• Cooler: Cooler Master MasterLiquid 360 ATMOS
• SSD: WD_BLACK SN8100 1 TB
• VGA: tích hợp
• PSU: CORSAIR RM1200x SHIFT
• Case: Lian Li O11 DYNAMIC EVO XL Black
• OS: Windows 10 Pro x64

Kết quả thử nghiệm

Để tận dụng cũng như đánh giá đúng khả năng của các mẫu SSD Gen 5, bạn bắt buộc phải có những hệ thống sử dụng nền tảng mới, chẳng hạn như Intel 600 Series trở lên hay AMD 600 Series trở lên. Định vị và gắn đúng khe cắm cũng là 1 điểm quan trọng. Bên cạnh đó, giải pháp làm mát cho SSD Gen 5 là cần thiết, mặc dù với thế hệ hiện đại, các nhà sản xuất đã cải thiện nhiều về nhiệt độ hoạt động.

Nếu bạn muốn có điểm số tốc độ đọc ghi tuần tự cao, nền tảng AMD AM5 chắc chắn là đích đến. Ngược lại khi cần hiệu năng đọc ngẫu nhiên 4K tốt, nền tảng Intel LGA 1700 trở lên sẽ phù hợp. Với cấu hình Intel WD_BLACK SN8100 đạt được kết quả đọc ghi tuần tự tương ứng 14,311.14 MBPs và 11,879.28.64 MBps, trong khi đó khả năng đọc ghi ngẫu nhiên 4K tương ứng 126.90 MBps và 376.40 MBps.

Cấu hình AMD khai thác được tối đa tốc độ đọc ghi tuần tự của WD_BLACK SN8100, tương ứng 14,910.36 MBps và 11,897.64 MBps. Ở hiệu năng đọc ghi ngẫu nhiên 4K, SN8100 SSD cung cấp kết quả tương ứng 105.91 MBps và 271.26 MBps. Với nền tảng AMD, WD_BLACK SN8100 đạt được hiệu năng tuần tự giống với mô tả của nhà sản xuất, thậm chí vượt trội hơn. Lưu ý rằng tất cả những nội dung thử nghiệm của mình, mọi thiết lập đều để mặc định. Điều này có nghĩa là nếu bạn mua sản phẩm và cũng thử tốc độ, bạn sẽ có kết quả không khác biệt gì quá lớn so với kết quả của mình.

Điểm nhấn quan trọng của SN8100 là khả năng duy trì hiệu năng cao mà không bị quá nhiệt. Nhờ controller 6 nm tiết kiệm điện, SN8100 hoạt động rất mát mẻ. Thực hiện ghi dữ liệu liên tục, nhiệt độ của SN8100 chỉ đạt đỉnh trong khoảng 54°C đến 58°C khi sử dụng tản nhiệt đi kèm mainboard. Điều này trái ngược hoàn toàn với các SSD Gen5 thế hệ đầu, vốn có thể dễ dàng vượt ngưỡng quá nhiệt và giảm hiệu năng nếu không có tản nhiệt chuyên dụng.

Kết luận

WD_BLACK SN8100 1 TB là lựa chọn SSD tốc độ cao nhờ PCIe 5.0 x4, không chỉ vậy nó còn giải quyết được những thách thức về điện và nhiệt của thế hệ đầu tiên. Mức chi phí đầu tư cho mẫu SN8100 dung lượng 1 TB ở thị trường Việt Nam vào khoảng hơn 6 triệu đồng. Nếu bạn là khách hàng muốn trải nghiệm được tốc độ cao nhất của SSD Gen 5 ở thời điểm này, WD_BLACK SN8100 là lựa chọn chính xác.