Samsungs neue SSD 830: Jetzt mit 6 Gb/s am Start

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Unser Storage Bench 1.0 basiert wie erwähnt auf einem Trace und liefert uns sozusagen ein holistisches Bild der Performance: Sequenzielle und zufällige Operationen treten bunt gemischt auf, wie es eben in der Praxis auch passiert. Dennoch wollen wir auch gezielt bestimmte Zugriffsmuster untersuchen. Besonders wichtig ist der Test der zufälligen Schreib- und Lese-Performance mit 4-KB-Blöcken, weil der Großteil der Zugriffe genau diese Blockgröße nutzt.

Deshalb prüfen wir direkt im Anschluss an den Storage Bench 1.0 mit Iometer die zufällige 4-KB-Performance. Aber warum gerade 4 KB?

Startet man zum Beispiel Firefox, surft dann mehrere Webseiten an und bearbeitet einige Dokumente, muss das Laufwerk vor allem kleine und zufällige Lese- und Schreib-Operationen durchführen. Das Diagramm oben entstand beispielsweise aus der Analyse der Zugriffsmuster unseres Storage Bench v1.0 und kann als stellvertretend für so ziemlich jedes Desktop-System angesehen werden. Es zeigt sich, dass beinahe 70 Prozent der Zugriffe acht Sektoren groß sind. Das ergibt bei einer Sektorgröße von 512 Bytes eben genau 4 KB.

Beim Iometer-Test haben wir uns auf einen LBA-Bereich von 16 GB beschränkt, weil das ungefähr einem frisch installierten Windows 7 entspricht. Man könnte also sagen, wir prüfen die Performance beim Zugriff auf viele verteilte, von einander abhängige Dateien, Caches und temporäre Dateien. Die Queue-Tiefe, also die Anzahl der ausstehenden Befehle, ist eine der wichtigsten Größen in diesem Zusammenhang.

Im Desktop-Bereich wird man es bei modernen SSDs in den allermeisten Fällen eine Queue-Tiefe von 1 antreffen, weil die Befehle schnell abgearbeitet werden. Bei Servern mag das auch mit SSDs anders aussehen, während eine Festplatte auch im Desktop-System oftmals Queue-Tiefen von bis zu 5 abarbeiten muss. Die Ergebnisse haben wir hier übrigens nicht in IOPS sondern in MB/s angegeben. Wer die Werte lieber in IOPS hätte, kann sie selbst umrechnen, denn bei 4-KB-Blöcken gilt „MB/s geteilt durch 0,004096 MB = IOPS“.

Bei einer Queue-Tiefe von eins kristallisiert sich bei Samsungs 830 ein Schwachpunkt heraus. In den zufälligen Lesezugriffen schafft die 256-GB-Variante einen Datendurchsatz von etwas mehr als 160 MB/s. Knapp dahinter liegt OCZs 120 GB große Vertex 3, die mit einer zufälligen Leserate von 154 MB/s nur 4,5 Prozent zurück liegt. Die Spitzenplätze sichern sich aber erneut Crucials m4-Laufwerke mit 256 und 512 GB Kapazität, die etwas mehr als 210 MB/s schaffen.

Bei der Schreib-Performance rutscht die 830 mit 256 GB noch weiter in der  Rangfolge ab und kommt nur auf wenig beeindruckende 152 MB/s. Damit liegt Samsungs neue SSD sehr nahe an 120-GB-Laufwerken mit SandForce-Controller der ersten Generation. Selbst Crucials m4 mit 128 GB ist 5 Prozent schneller als die 830 mit 256 GB – dabei bedeutet mehr Kapazität eigentlich immer mehr Performance. Alle Laufwerke mit SandForce-2-Controller schneiden in dieser Disziplin jedenfalls zwischen 40 und 50 Prozent besser ab.

Um das obige Diagramm ein wenig lesbarer zu machen, haben wir einige der Kandidaten nicht als Linie mit aufgeführt. Konkret haben wir einige der SandForce-Laufwerke aussortiert, weil viele von ihnen sehr ähnliche Performance-Charakteristika aufweisen. Bei SandForce-Modellen gleicher Generation ist eher der verwendete Speicher der Faktor, der zu Unterscheidungen führt, also ONFi 2.0, ONFi 1.0 oder Toggle-Mode DDR. Stellvertretend für jeweils eine Geräteklasse treten deshalb folgende Modelle mit SandForce-2-Chip an:

  • OCZ Vertex 3: SandForce-2-SSD mit synchronous ONFi 2.0 NAND
  • OCZ Vertex Agility 3: SandForce-2-SSD mit asynchronous ONFi 1.0 NAND
  • Patriot Wildfire: SandForce-2-SSD mit Toggle-mode DDR NAND der ersten Generation

Wenn wir nun Performance bei verschiedenen Queue-Tiefen betrachten, liegt Samsungs 830 mit 256 GB bei zufälligen Lesevorgängen durchweg knapp hinter der Vertex 3 mit 120 GB. Bei Queue-Tiefen unter vier kann die 830 immerhin die Vertex 3 mit 240 GB (ONFi 2.0) und die Wildfire mit 120 GB (Toggle-Mode 1.0) schlagen. Übersteigt die Queue-Tiefe aber vier, liegen diese beiden Laufwerke etwa 10 Prozent vor Samsungs 830.

Beim zufälligen Schreiben ordnet sich die 830-SSD im Mittelfeld ein und erreicht bei allen Queue-Tiefen ähnliche Geschwindigkeiten wie die SandForce-1-Laufwerke. Crucials m4 mit 256 GB liefert derweil 60 Prozent mehr Performance, während OCZs Vertex 3 sogar doppelt so schnell wie die 830-SSD schreibt. Mit 240 GB kommt die Vertex 3 mit Queue-Tiefen über vier sogar auf über 300 MB/s.

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