2019年1月下旬，Western Digitalの新しいSSD「WD Black SN750 NVMe SSD」（以下，WD Black SN750）が国内発売となった（関連記事）。
　論理インタフェースとしてNVM Express（以下，NVMe），物理インタフェースとしてPCI Express（以下PCIe）x4を採用し，WD Blackの名を冠するNVMe対応SSDとして第3世代となるWD Black SN750は，2018年5月発売の「WD Black NVMe SSD」（以下，第2世代WD Black）のマイナーチェンジという位置づけだが，新たに「Gaming Mode」（以下，ゲームモード）を備え，より「ゲーマー向け」っぽくなったのが見どころだ。

WD Black SN750 NVMe SSD
メーカー：Western Digital，問い合わせ先：WDサポート 顧客サポート窓口

　気になるその性能はどの程度か，今回4GamerではWestern Digitalの日本法人であるウエスタンデジタルから容量1TBモデル（型番：WDS100T3X0C）の貸し出しを受けることができたので，競合製品と比較しつつ検証してみたい。

ハードウェア仕様は第2世代WD Blackと基本的に同じ

　WD Black SN750は容量2TB，1TB，500GB，250GBの4モデル展開だ。第2世代WD Blackにはなかった容量2TBモデルの追加がトピックとなる。SSDの低価格化に伴って大容量SSDの需要も増えているので，容量2TBモデルの投入は理にかなったものと言えるだろう。
　また，容量250GBモデルを除く3モデルでは，新たにヒートシンク搭載製品を型番末尾「HC」で用意してきているため，合計では7製品ということになる。マザーボード側にSSD用ヒートシンクの用意がない場合に，ヒートシンク標準搭載の選択肢があるというのは面白い。

　そんな4モデル7製品の主なスペックは表1のとおり。容量1TBモデルで比較すると，第2世代WD Blackは逐次読み込みが3400MB/s，逐次書き込みが2800MB/s，ランダム4K読み出しが50万IOPS，ランダム4K書き込みが40万IOPSだったので，とくにランダム4K書き込み性能が大幅に向上したのが特徴ということになる。

※TBW：Total Bytes Written。寿命までに書き込めるバイト数を示す

　一方で，公表されているハードウェア仕様自体は第2世代WD Blackと基本的に同じだ。まず，NAND型フラッシュメモリチップは「64層3D NAND」とされているので，東芝が製造している「BiCS3 3D NAND」を第2世代WD Blackから引き続き使用していると見て間違いないだろう。64層3D NANDをTLC（Triple Level Cell，3bit MLC）として扱う点も第2世代WD Blackと変わらない。

今回入手したのはヒートシンク非搭載モデルなので，第2世代WD Blackとはシールの印刷が異なる程度の違いしか確認できない。NAND型フラッシュメモリチップ2枚，キャッシュ用のDRAM，コントローラを搭載する構成のようだ

　Western DigitalはSSDコントローラの製品名や型番を明らかにしていないが，「同社独自開発のSSDコントローラを採用し，フラッシュメモリの一部をSLC（Single Level Cell）キャッシュとして扱いつつ，キャッシュをバイパスしてレイテンシを抑える動作も併せて使うことで高速化を図る『nCache 3.0』を組み合わせてある」という仕様も第2世代WD Blackと同じ。少なくとも表面的には同じハードウェア仕様なので，SSDコントローラの動作クロックが上がったとか，ファームウェアに大幅な見直しがあったとか，そういったマイナーチェンジが基本性能のスペック向上につながっているのだと思われる。

　そんなWD Black SN750で注目したいのは，冒頭でも紹介したゲームモードだ。これはWestern Digitalがダウンロード提供しているSSD管理ツール「SSD Dashboard」に追加となった新機能で，Western Digitalいわく，WD Black SN750の省電力機能を無効化してSSDが持つ性能を最大に引き出すモードとのことである。

　ゲームモードの有効/無効切り替えは簡単で，WD Black SN750を導入したPCでSSD Dashboardを起動し，そこから「ゲームモード」のスライドスイッチをオンに切り換え，PCを再起動するだけだ。
　PCの再起動が必要なので，「ゲームの起動時に有効化して，終わったら無効化する」という運用は現実的でない。ゲームPCで使うときは基本的に有効化しっぱなしということになるだろう。

SSD Dashboard（Version 2.4.4.0）。上部にあるゲームモードのスイッチに注目してほしい

WD Black SN750の性能を従来製品および競合製品と比較

　今回のテストにあたっては，容量1TB版かつヒートシンク非搭載版WD Black SN750の通常モードとゲームモードを，従来製品である第2世代WD Blackの容量1TBモデル（型番：WDS100T2X0C），そして競合のSamsung Electronicsから最近リリースとなった「SSD 970 EVO Plus」の容量1TBモデル（型番：MZ-V7S1T0B/IT）と比較していきたい。

　テスト環境は表2のとおり。テスト対象のSSDはマザーボード上のM.2スロットに接続し，Dドライブに設定してテストを実行することになる。
　なお，テストに用いたASUSTeK Computer製マザーボード「ROG STRIX X370-F GAMING」には標準でM.2用ヒートシンクが付属するが，今回，それは用いていない。発熱で性能が下がるようなことがあれば，それをスコアに反映させる必要があるからだ。


　実行するテストは筆者のSSD検証でお馴染みのもの。具体的には，定番の「CrystalDiskMark」（Version 6.0.1）と，I/O性能を測る「Iometer」（Version 1.1.0），そして「PCMark 8」（Version 2.10.901）のテストで，24時間以上にわたってストレージへ負荷をかけ続ける「Expanded Storage」の合計3種類となる。

ゲームモード選択時の性能向上幅はさほど大きくない

　以下，グラフ中に限り，ゲームモードで動作するWD Black SN750を「WD Black SN750（Game）」と表記することをお断りしつつ，まずはCrystalDiskMarkから見ていこう。4GamerではCrystalDiskMarkを「テスト回数9回，テストサイズ8GiB」という設定で5回連続実行し，その平均をスコアとして採用している。

　グラフ1はQueue Depth（以下，QD）＝32，Thread数（以下，T）＝1という条件における逐次アクセスのテスト結果をまとめたものだ。最大32のコマンドを先送りして逐次アクセスを行うため，対象ストレージの逐次アクセス性能の最大値に近い値が得られるテストの結果ということになる。

　ここで，WD Black SN750の逐次読み出し性能は約3477MB/s，逐次書き込み性能は約2999MB/sという結果だった。読み出し性能はカタログ以上である一方，書き込み性能はカタログ性能どおりといったところだ。
　ゲームモードを有効化したときのスコアは順に3480MB/s，3021MB/s。向上はしているが，少なくとも劇的ではない。


　第2世代WD Blackもおおむねカタログ通りの性能を出している。細かく見ると，第2世代WD Blackの書き込み性能は公称スペック2800MB/sに対して実スコアが2862MB/sと若干高めなので，WD Black SN750におけるスコア上昇率が小さく見える。
　いずれにしても，比較対象に用意したSSD 970 EVO Plusの読み出し3563MB/s，書き込み3304MB/sにはWD Black SN750も及ばずという結果になった。

　次にグラフ2は，QD＝8，T＝8という条件で実行したランダムアクセスの結果をまとめたものだ。高性能なSSDではシングルスレッド環境の性能に差が付きづらくなったため「マルチスレッド環境におけるランダムアクセス性能を見るテスト」としてCrystalDiskMarkバージョン6.0で組み込まれたテストの結果である。

　一見して目立つのはWD Black SN750のランダム読み出しスコアが第2世代WD Blackに届いていない点だろう。工場出荷時設定のWD Black SN750が約1412MB/s，ゲームモード有効時で約1443MB/sなのに対して第2世代WD Blackは約1534MB/sだ。
　一方で，ランダム書き込みではWD Black SN750が第2世代WD Blackを有意に高い。WD Blackの約1575MB/sに対してWD Black SN750は約1753〜1759MB程度と，有意に高い。ゲームモード有効時のスコアがやや低めで，効果を感じさせないなのは気になるところだが，いずれも第2世代WD Blackよりは優秀だ。


　なお，比較対象のSSD 970 EVO Plusはランダム読み出し1704MB/s，ランダム書き込み2042MB/sと，WD Black SN750に対して一段高いスコアを記録している。マルチスレッド環境下でもSSD 970 EVO Plusの強さは変わらずといったところだ。

　続いて，最大32コマンドの先送りを行う，従来型のテストとして，QD＝32，T＝1条件で実行したランダムアクセスの結果をまとめたものがグラフ3となる。
　ここで，ランダム書き込みにおいてWD Black SN750のゲームモードでは，工場出荷時と比べて約50MB/s高いスコアを示しており，目を惹く。ランダム読み出しだとWestern Digital製SSDの3条件がほぼ横並びなので，書き込みにおいてゲームモードが有効に機能したことが見て取れる。

　とはいえ，SSD 970 EVO Plusは読み出し，書き込みともWD Black SN750および第2世代WD Blackを圧倒しているので，ゲームモードのスコア向上がもたらすインパクトは，競合との比較だともう1つというわけだ。


　CrystalDiskMarkの最後は，コマンドキューを使わず，かつスレッド数も最小に設定することで，ストレージのアクセス遅延を見ることのできるQD＝1，T＝1条件で実行したランダムアクセステストの結果だ（グラフ4）。

　ここでも目立つのはランダム書き込みにおけるゲームモードのスコアで，工場出荷時に対して20MB/s以上も向上し，SSD 970 EVO Plusのスコアすら上回った。CrystalDiskMarkテストの結果でWD Black SN750がSSD 970 EVO Plusをかわしたのはここだけとなる。
　一方，WD Black SN750のランダム読み出しスコアは第2世代WD Blackをわずかに下回った。


　以上，CrystalDiskMarkの結果をまとめてきたが，WD Black SN750は逐次及びランダム書き込みで第2世WD Blackよりもスコアを上げてきている。
　また，注目のゲームモードは，Q＝32，T＝1条件やQ＝1，T＝１条件の書き込みテストでやや大きめの効果が見られるものの，全体としてはテスト項目によって効果にバラつきが見られるという傾向も確認できた。省電力機能の無効化を行うゲームモードだけに，省電力機能がスコアに負の影響を与えているテストでこそ効果が大きく出るということなのだろう。

　読者が新製品に期待したほどかどうかは別にして，第2世代WD Blackと比べて書き込み性能を中心に向上を実現しているという謳い文句どおりの結果になった一方，SSD 970 EVO Plusには及ばなかったというのがCrystalDiskMarkの総評になりそうだ。

Iometerではゲームモードの効果が見られない

　続いてはIometerである。Iometerは設定したアクセスパターンを使ってストレージに高い負荷をかけることによって性能を測るベンチマークで，ストレージのI/O性能を確認することができる。
　4GamerのSSDテストでは，読み出しと書き込みを混在させたアクセスパターンを使用し，1時間の連続アクセスを行った総合スコアIOPS（I/O Per Second）値をスコアとして採用している。また，同時にIometerスタート直後1分間のIOPS値と終了時1分間のIOPS値も比較する。激しいディスクアクセスを1時間続けることによりIOPSがどのくらい変化するのかが分かるからだ。

今回もテストサイズ4GiB（＝8388608セクタ），キューは32に設定してテストを実行した

　結果はグラフ5のとおりで，WD Black SN750と第2世代WD Blackとの違いは非常に小さい。総合スコアで400 IOPSほど向上しているので，「ランダムアクセス性能向上の効果が出ている」とは言えそうだが，4Gamerで用意しているアクセスパターンを前にしたとき，体感できるレベルの性能差があるとは認められない。


　なお，読み出しと書き込みを混在させたこのパターンで10万IOPSを超えてくるのはSamsung Electronics製SSDくらいなので，「いつものこと」になるが，ここではSSD 970 EVO PlusがWestern Digital勢を圧倒した。両社のSSD間で得手不得手が出た，という理解でいいだろう。
　IometerのIOPS値は1秒あたりに処理できたディスクI/Oの数を示すので，ディスクI/Oが主体となるアプリケーションはSSD 970 EVO Plusのほうが有利になることを示す。たとえば，一般的なデータベースはディスクI/Oが処理の多くを占めるので，SSD 970 EVO Plusのほうが性能をより発揮しやすいということになる。

高負荷環境での振る舞いは第2世代WD Blackと互角か

　続いてはPCMark 8のExpanded Storageテストだ。Expanded Storageについては「HyperX Savage Solid-State Drive」のレビュー記事が詳しいので，基礎的なところから把握したい人はそちらも参照してもらえればと思う。
　簡単におさらいしておくと，Expanded Storageは「Consistency test v2」と「Adaptivity test」という2つのテストからなり，Consistency test v2は以下に挙げる3フェーズで構成されている。

• Degradation phase（劣化フェーズ）：テスト対象のストレージに大量のランダムデータを書き込み，SSD内部においてデータの再配置が起こりやすい状況を作ったうえで，さらにランダムデータの量を毎回増やしながら合計8回のストレージテストを行い「再配置が多発している状況での性能低下」を調べる
• Steady state phase（安定化フェーズ）：一定量のランダムデータを書き込んだうえでストレージテストを5回実行し，劣化の度合いが最大になった状態での性能を調べる
• Recovery phase（修復フェーズ）：適切なインターバルを置きつつストレージテストを5回実行し「性能が低下した状態からどの程度回復するか」を調べる

　Consistency test v2全体を通じた話をすると，一般的にはDegradation phaseで徐々に性能が劣化していき，Steady state phaseで性能の劣化度合いは最も大きくなって，Recovery phaseで性能が回復するというパターンを示す。なので，性能の劣化度合いと回復度合いの両方から，SSDに高い負荷をかけ続けたときの性能や快適さを測ることができるわけだ。

　一方のAdaptivity testでは，ストレージ全体をランダムデータで埋めたあと，上のRecovery phaseに相当するテストを10回繰り返し，ストレージにとって性能を発揮しやすい環境にしてから，PCMark 8のストレージテスト結果を求めるものになっている。ベストケースにおけるスコアを見るものという理解でいい。

　まずはSSDに対する負荷が高くなるConsistency test v2からだが，グラフ6はConsistency test v2のStorage test合計18回の平均帯域幅変化をプロットしたものになる。以下，折れ線グラフを示す場合は，グラフ画像をクリックするとスコアの詳細を表示するようにしてあるので，合わせて参考にしてほしい。

　さて，WD Black SN750の工場出荷時設定とゲームモード有効時，第2世代WD Blackでは出だしのDegradation phase 1における平均帯域幅の落ち込みが大きく，WD Black SN750の標準動作で約351MB/s，ゲームモード有効時で321MB/s，無印のWD Blackでは320MB/sとなっている。Degradation phaseからSteady state phaseまでWD Black勢は帯域幅の変動が大きく，3条件のどれが優れているとは言いがたい。600MB/s以上の平均帯域幅をコンスタントに記録するSSD 970 EVO Plusとは対照的だ。

グラフ画像をクリックすると，スコアの詳細がまとまった表3を表示します

　Recovery phaseで回復を見ると，WD Black SN750は工場出荷時設定で598〜629MB/s程度，ゲームモード有効時で637〜640MB/s程度。第2世代WD Blackで587MB/s〜639MB/s程度と，あえて言えばゲームモードにおける帯域幅の回復量が大きく，ここにゲームモードの効果を確認できる。

　続いて，高負荷状況におけるストレージの振る舞いをより詳しく見るため，平均ストレージアクセス時間の変化を見ておきたい。
　PCMark 8はオフィスやゲームなど複数のアプリケーションのストレージアクセスを再現することで，グラフ6で示した平均帯域幅を算出している。そのためConsistency test v2の実行結果としては「各アプリケーションのワークロードを実行したときのステータス」も得ることができるのだが，今回はそのなかからAdobe製の写真編集アプリケーション「Photoshop」を使った負荷の高いワークロード「Photoshop heavy」における平均ストレージアクセス時間の変化を抜き出してみよう。

　グラフ7は，そのPhotoshop heavyにおける読み出し時の平均ストレージアクセス所要時間をプロットしたものだ。

　工場出荷時設定のWD Black SN750と第2世代WD Blackはテストを通じて0.17〜0.18ms程度と安定した平均ストレージアクセス時間を記録した。一方，WD Black SN750のゲームモード有効時は0.16〜0.19ms程度と，変化の幅がやや大きくなっている。ゲームモードを有効にすると，平均ストレージアクセス時間のブレが大きくなるわけだ。

　また，WD Black勢はRecovery phaseに移っても平均ストレージアクセス時間がさほど変わらないことも分かる。0.13msまで回復を見せるSSD 970 EVO Plusとは対照的な挙動で，良く言えば平均ストレージアクセス時間が安定しているが，負荷から開放されたときの平均ストレージアクセス時間はSSD 970 EVO Plusのほうがやや優秀ということにもなる。

グラフ画像をクリックすると，スコアの詳細がまとまった表4を表示します

　同じくPhotoshop heavyから，書き込み時の平均ストレージアクセス時間をプロットしたものがグラフ8となる。

　WD Black勢はDegradation phaseからSteady State phaseにかけて，変化の振れ幅が大きい。工場出荷時設定のWD Black SN750で0.7〜2.22ms程度，ゲームモード有効時で0.47〜2.53ms程度と，後者のほうが大きいのは読み出し時と似た傾向だ。
　第2世代WD Blackは0.54〜1.97ms程度なので，ワーストケースにおける平均ストレージアクセス時間は第2世代WD Blackのほうが優秀と見ることも可能だろう。

　一方，Recovery phaseに移ると工場出荷時設定のWD Black SN750で0.19ms前後まで，ゲームモード有効時は0.14msまで回復している。ここもゲームモードの効果が出ているはずだ。
　全体的にはSSD 970 EVO Plusの持つ平均ストレージアクセス時間の小ささが目立つ結果になっている。

グラフ画像をクリックすると，スコアの詳細がまとまった表5を表示します

　Consistency test v2で実行したで実行した合計18回のStorage testから，最も高いスコア（「Best」）と最も低いスコア（「Worst」）を抜き出したものがグラフ9だ。両者のスコア差が小さいほど高負荷時における性能の落ち込みが小さいことになる。

　Bestは今回テストした4条件でほぼ横並び。一方のWorstだと若干の違いが出た。工場出荷時設定のWD Black SN750が5000超のところ，ゲームモード有効時は5000を下回って，むしろ第2世代WD Blackに近いスコアとなっている。ゲームモード有効時はRecovery Phaseに至るまでの過程で性能のブレが大きくなっていたので，それがWorstのほうに若干の影響を与えたのではないかと推測している。


　最後にAdaptivity testの結果もまとめておきたい。グラフ10はAdaptivity testで実行したStorage test合計10回のスコア平均を，グラフ11は平均帯域幅をそれぞれまとめたものだ。

　PCMark 8の総合スコアはおおむね横並びで違いがほぼない。
　一方，平均帯域幅は工場出荷時設定のWD Black SN750が最も低い約642MB/sとなり，ゲームモード有効時のWD Black SN750と第2世代WD Blackが約649MB/sでほぼ横並びだった。もっとも，800MB/sを超える平均帯域幅を叩き出すSSD 970 EVO Plusにはまったく敵わないという点で見れば，3条件は横並びと見ることも可能だ。


　というわけで，WD Black SN750の挙動は，細かく見ればWD Blackと異なる部分がなくもない一方で，全体としては大差ないとまとめてよさそうである。ゲームモードには効果も感じられるが，有効化しても，工場出荷時設定で生じる高負荷時の性能低下をカバーできるほどの性能向上は見られない。
　高負荷時はそもそも省電力機能の影響は無視できる程度になるはずなので，この結果は妥当なところだろう。

良くも悪くも第2世代WD Blackと大差のないマイナーチェンジモデル

製品ボックス

　以上のテストから，WD Black SN750の性能は，第2世代WD Blackとほぼ変わらないとまとめることができるだろう。スペックどおりの書き込み性能向上は確認できるものの，第2世代WD Blackと並べて比較したときに，性能向上を体感できるかと問われれば，ノーと言わざるを得ない。ライバルのSamsung ElectronicsがSSD 970 EVO Plusで目に見える性能向上を達成しているため，その点では不利となる。

　また，新要素であるゲームモードも有効ながら，効果自体は限定的だ。総合的に見て，ゲームモード有効時のほうが性能は出やすくなるものの，劇的に性能を引き上げてくれる特効薬では決してない。「消費電力の心配があまりないゲーム用デスクトップPCなら，とりあえず有効化して常用しておいて問題ない」というレベルである。
　容量1TBモデルの税込3万円超という実勢価格も置き換え対象となる第2世代WD Blackと大差ない。WD Blackシリーズで，容量2TBモデルやヒートシンク標準搭載モデルといった選択肢が増えた，くらいに捉えておくのが無難だろう。なんだかんだで，WD Blackシリーズの購入を検討していた人にとって意味のあるマイナーアップデートなのは確かだ。


　ちなみに，Western Digitalとフラッシュメモリの共同開発を行っている東芝メモリは，2018年に96層のNAND型フラッシュメモリ「BiCS4」の出荷を開始している。WD Blackシリーズにとって大きな性能向上を期待できるとすれば，BiCS4が採用されるはずの次世代モデルが登場するタイミングということになるのではなかろうか。

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