Crucial m4 mit 64, 128, 256 und 512 GB im Performance-Vergleich

Nachdem wir vorige Woche die Performance der Samsung-470-SSD bei verschiedenen Kapazitäten geprüft haben, folgt diese Woche Crucials m4-Reihe. Wie skaliert die Performance von 64 bis 512 GB? Und – wie wichtig ist das für den Nutzer wirklich?

SSDs bieten viel Performance –allerdings auch für vergleichsweise viel Geld. Da liegt es für Käufer mit kleinerem Geldbeutel, die dennoch nicht auf die kurzen Antwortzeiten einer SSD verzichten wollen, nahe, sich eines der kleineren Modelle einer schnellen Laufwerksreihe anzuschauen. Dann kommen Betriebssystem und die wichtigsten Programme auf die SSD, während die gute alte (preiswerte) Festplatte mit ihren rotierenden Magnetscheiben den Datenhafen spielt. Die Sache hat nur einen Haken: Bekanntlich nimmt die Performance innerhalb einer SSD-Familie mit der Kapazität zu. Im Umkehrschluss bedeutet das, Sparfüchse müssen sich neben geringerer Laufwerksgröße auch mit niedrigeren Transferraten zufrieden geben. Das konnten wir bereits bei Samsungs SSDs der 470-Serie beobachten. Doch wie kommt das?

Im Gegensatz zu Festplatten, wo Umdrehungsgeschwindigkeit, Datendichte und Anzahl der Platter die relevanten Kenngrößen sind, verfügen SSDs über NAND-Speichermodule, die über mehrere Kanäle mit einem Controller kommunizieren. Je größer die Flash-Module, desto höher die Gesamtkapazität, und je mehr Module verbaut werden, desto mehr Kanäle werden genutzt, was die Performance verbessert. Beide Faktoren zusammen ergeben also Kapazität und Performance. Wie die Bestückung letztlich aussieht, entscheidet der Laufwerkshersteller, um so die Faktoren Größe, Geschwindigkeit und, nicht zuletzt, Preis ins marktgerechte Verhältnis zu bringen.

Nehmen wir zum Beispiel Intels hauseigenen Controller. Dieser bringt zehn Kanäle mit. Bei einer X25-M mit 80 GB sind alle zehn Kanäle belegt, und so schafft dieses Modell schreibend 80 MB/s. Obwohl das Einstiegsmodell X25-V mit 40 GB den exakt gleichen Controller nutzt, schafft es nur 35 MB/s, weil nur fünf Kanäle bestückt sind.

Auf Crucials m4-Serie kommt Marvells 88SS9174 mit acht Kanälen zum Einsatz. Interessanterweise sind bei diesen Crucial-SSDs immer alle acht Kanäle belegt – dennoch zeigt die Tabelle oben, dass sich die verschiedenen Modelle deutlich von einander unterscheiden. Das kommt daher, dass es nicht ausreicht, einfach jeden Kanal zu bestücken. Zusätzlich zählt noch, wie viele Flash-Module an jedem Kanal hängen, wie viele Dies sie jeweils enthalten und wie hoch die Speicherdichte eines jeden Dies ist. Zuletzt hat natürlich auch die Firmware nicht unerheblichen Einfluss darauf, wie die Performance vom Einstiegsmodell bis zum Flaggschiff skaliert.

Auf den ersten Blick und von oben betrachtet, sehen alle vier Modelle gleich aus: Acht Module für acht Kanäle sitzen auf den kleinen Platinen. Betrachtet man sie aber von der Unterseite, zeigt sich, dass bis auf das kleinste Familienmitglied alle noch acht weitere Flash-Chips tragen. Die unterschiedlichen Kapazitäten bei gleicher Chipzahl ergibt sich wie erwähnt aus der unterschiedlichen Speicherdichte und Die-Zahl der Module.

In jedem Modul stecken ein, zwei oder vier NAND-Dies. Das Bild unten zeigt ein 8-GB-Die (64 Gb), das von IMFT in 25 nm hergestellt wurde und etwa 167 mm² misst. Dank standardisierter Interfaces wie ONFi nutzen alle kompatiblen NAND-Chips das gleiche Pin-Out und den gleichen Befehlssatz. Wenn auch die Controller-Hersteller wie Sandforce, Marvell, Indilinx oder Intel diese Standards unterstützen, ist es den Laufwerksherstellern möglich, Flash-Module von verschiedenen Herstellern zu beziehen und zu verbauen. In diesem Fall haben wir es aber durchweg mit in 25 nm gefertigtem, ONFi-2.2-kompatiblem Flash Speicher von Micron zu tun.

Zurück zu unseren SSD-Platinen. Wie man sieht, tragen die Modelle mit 128, 256 und 512 GB allesamt 16 Flash-Chips, nämlich je acht vorn und hinten. Auch wenn sie äußerlich gleich aussehen, besitzen die Module unterschiedliche Kapazitäten. Beim 128-GB-Modell stecken in jedem Chip zwei 4-GB-Dies, im Modell mit 256 GB sind es zwei 8-GB-Dies, und das Flaggschiff mit 512 GB enthält sogar vier 8-GB-Dies. So erreicht der Hersteller mit derselben Anzahl an Modulen unterschiedliche Kapazitäten und, wie eingangs erwähnt, Performance-Abstufungen. Und damit sind wir wieder beim Thema: Wie groß fallen die Unterschiede bei Crucials m4 aus und wie spürbar sind sie für den normalen Anwender?