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Samsung 840 Pro SSD: Schneller, sparsamer und mit Toggle-Mode 2.0

Samsung 840 Pro SSD: Schneller, sparsamer und mit Toggle-Mode 2.0
Von , Andrew Ku

Samsung stellt sein neues SSD-Flaggschiff 840 Pro vor und verspricht höhere Performance bei niedrigerer Leistungsaufnahme sowie eine fünfjährige Garantie und einen aggressiven Preis. Ist die Kombination im heiß umkämpften Markt zu gut um wahr zu sein?

Früher waren SSDs noch so neu und exotisch, das eine Neuvorstellung eine große Sache war. Bei der Controller-Technologie gab es riesige Fortschritte, NAND-Speicher konnte in immer kleineren Strukturbreiten gefertigt werden, und eine neue Version der SATA-Schnittstelle erlaubte einen Performance-Sprung, der wirklich atemberaubend war.

Eigentlich ist das alles noch gar nicht so lange her, und doch ist heute alles anders. Langweiliger, irgendwie. Firmen wir SandForce und Marvell haben es für Laufwerkshersteller viel einfacher gemacht, einfach einen Controller aus dem Sortiment auszusuchen, den passenden Speicher zuzukaufen, das Ganze mit einer Firmware von der Stange auszustatten und die hauseigene Variante einer  SuperSequentiellRandomRaketen-SSD auf den Markt zu werfen.

Einerseits ist das ja keine schlechte Entwicklung, denn mehr Wettbewerb bedeutet auch, dass sich die Hersteller mehr anstrengen müssen, um aufzufallen und den Kunden für sich zu gewinnen. Beliebte Mittel zum Zweck sind neben niedrigeren Preisen meist längere Garantiezeiten, speziell gestrickte Bundles und mehr oder weniger sinnvolles Zubehör. Andererseits sind wir auch sehr viel skeptischer, wenn wir ein neues SSD-Modell mit bekannten Komponenten unter die Lupe nehmen.

Glücklicherweise verspricht unser heutiger Kandidat ein spannenderes Erlebnis – nicht nur für uns. Es gibt neuen NAND-Speicher, ein neues Speicher-Interface und eine neue Firmware. All das packt Samsung in sein neues SSD-Flaggschiff namens 840 Pro.

Die 840 Pro ist die designierte Nachfolgerin der 830, einer SSD die sich vor allem für ihre hohe und doch gleichmäßige Leistung, ihre meist aggressive Preisgestaltung und nicht zuletzt die beeindruckend niedrige Leistungsaufnahme jede Menge Lorbeeren einheimste. Mit der 840 Pro will Samsung die Performance noch weiter anheben und dreht gleich an mehreren Stellschrauben um das zu erreichen.

Zumindest aktuell ist und bleibt Samsung der einzige Hersteller, der ein SATA-6-Gb/s-Laufwerk im Angebot hat, das komplett aus Bauteilen aus dem eigenen Sortiment besteht. Das ist schon bemerkenswert; immerhin ist die 830 bereits über ein Jahr auf dem Markt. Crucial kann zwar auf NAND-Speicher aus eigener Fertigung zugreifen, setzt beim Controller aber auf Marvell. Toshiba hat zwar vor kurzem die THNSNF-Serie enthüllt, bei der Sowohl der 19-nm-Flashspeicher als auch der Controller aus eigenem Hause stammen. Es handelt sich dabei jedoch um eine reine OEM-Modellreihe, die wir bislang noch nicht getestet haben. Alle anderen Hersteller kombinieren in ihren zahlreichen Modellen Controller und Speicherchips von Drittfirmen.

Samsung mag sich insofern in einer einzigartigen Position befinden, sieht sich aber auch mit starker Konkurrenz konfrontiert. So erreichen SSDs wie OCZs Vertex 4 und Plextors M5 Pro auch ohne Kompressionskniffe ein Performance-Niveau, das sogar noch über dem liegt, was bislang der SandForce-Riege vorbehalten war.

Worin liegt aber das Geheimnis der 840 Pro? Nun ja, das ist ja genau das Problem – es bleibt größtenteils ein Geheimnis… Samsung hält sich bei den technischen Daten sehr bedeckt. Das überrascht nicht wirklich, denn die Firmen, die mit ihren eigenen, proprietären Rezepten antreten sind auch meist diejenigen, die sich am hartnäckigsten über ihre Geheimzutaten ausschweigen. Auf dem heute stattfindenden SSD Summit in Seoul gab Samsung dann aber doch noch ein paar Details preis.

Bei der SSD 830 kam bekanntermaßen ein MAX-Controller namens MCZ zum Einsatz, dessen drei ARM-9-Kerne mit 220 MHz takteten und der acht NAND-Kanäle ansteuerte. Die heute vorgestellte 840 Pro und die bald erscheinende Consumer-Version namens 840 nutzen beiden eine überarbeiteten MDX-Controller, der ebenfalls für acht NAND-Kanäle ausgelegt ist.

Im neuen MDX stecken ebenfalls drei ARM-Cores, die allerdings schon der Cortex-R4-Generation angehören und mit 300 MHz takten. Damit steht genügend Rechenleistung zur Verfügung, um die Performance deutlich zu erhöhen und gleichzeitig AES-256 Full Drive Encryption, also Verschlüsselung des gesamten Laufwerks durch den Controller selbst, als neues Feature anzubieten. Solche Fähigkeiten waren bislang eher Enterprise-Laufwerken vorbehalten.

Als Cache kommen im neuen Modell bis zu 512 MB LPDDR2-1066 zum Einsatz, während es bei der 830 noch 256 MB LPDDR2-800 waren.

Da man diese Laufwerksfamilie im High-End positioniert, spricht Samsung vor allem über die drei "spannendsten" Kapazitäten der 840 Pro : 128, 256 und 512 GB. Nur die beiden größeren Modelle verfügen über 512 MB Cache. Die Variante mit 128 GB muss mit 256 MB auskommen. Man sagte uns aber auch, dass es darüber hinaus auch wieder ein 64-GB-Modell geben werde. Mehr können wir aus Mangel an Informationen dazu leider noch nicht sagen.

Wie gesagt will man an der technischen Front nicht zu viele Informationen preisgeben. Besonders stolz weist man bei Samsung aber darauf hin, dass die 840 Pro Multi-Level-Cell Toggle-Mode DDR-NAND der zweiten Generation nutzt, dessen Interface für Geschwindigkeiten von bis zu 400 Mb/s ausgelegt ist. Zur Einordnung: Das ist in etwa die dreifache Datenrate des Interfaces, mit dem Speicher nach Toggle Mode 1.0 aufwarten kann.

Abgesehen von der Evolution bei der Geschwindigkeit verrät Samsung noch, dass der Toggle-Mode-Flash-Speicher der zweiten Generation in einem kleineren Fertigungsprozess in 21 nm hergestellt wird. Zum Vergleich: In der SSD 830 steckte noch NAND-Speicher mit 27 nm.

Auf unserem 512-GB-Modell sitzen acht Chips mit dem Aufdruck K9PHGY8U7A-CCK0. Dechiffriert man diese verschlüsselte Modellbezeichnung anhand von Samsungs technischer Dokumentation, dann steht das P für MLC mit acht Dies, während uns das HG verrät, dass jeder Chip 512 Gb (oder 64 GB) groß ist. In jedem der acht Chips stecken also acht Dies zu 64 Gb, was zusammen 512 GB ergibt.

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  • Binsenmeier , 24. September 2012 13:24
    Na dann erübrigt sich ja die Frage für mich, ob's die 830 wird. Dann warte ich mal noch entspannt ein, zwei Monate, und dann schlage ich zu - bei der 840 Pro.

    Auf das Roundup bin ich aber auch gespannt. Erzählt ihr da ein bisschen mehr zur Corsair Neutron?
  • derGhostrider , 24. September 2012 15:01
    Sieht bei mir ähnlich aus. Die 830 stand seit ihrer Einführung gaaanz weit oben auf meiner Wunschliste. SAS-SSDs kosten mal eben 6000 Euro - und bei aller Liebe: Das ist auch mir etwas zuviel für zweifelhafte Vorteile, falls es die überhaupt gibt.
    Aber die 840 scheint alles das zu können, was bei mir wichtig ist.
    Erst letztens habe ich meine durchschnittlichen IO-Queue-Depths getestet, wenn mein System mal wieder "spürbar langsam" ist. Ergebnis: Bis zu 6 Outstanding IOs *durchschnittlich*, Spitzenwerte über 20. Wenn ich weniger mache bin ich immernoch bis 2,5 im Durchschnitt.
    Hoffen wir also, daß die 840 keine Schwächen (fehlerhafte Firmware etc) aufweist.
  • Squicky , 24. September 2012 15:18
    Hallo

    ist es möglich die "OCZ Vertex 3 Max IOPS 240GB" zu diesem Test hinzuzufügen?
    Denn diese SSD soll sehr sehr schnell sein?!?
    Und ein GB kostet bei dieser SSD zurzeit ab 0,50 Euro!
    Durch diesen Preis-Pro-GigaByte ist diese SSD eine sehr interessante Alternative! Aber leider finde ich keinen Test, bei dem Sie mit allen aktuellen „Kaufempfehlungen“ (OCZ Vertex 3/4, Crucial m4, und Samsung 830/840) direkt verglichen wird.
  • alterSack66 , 24. September 2012 23:10
    Ist "Triple-Level-Cell-NAND-Chips (TLC)" eher gut oder schlecht? "Lower endurance limit than MLC and SLC" klingt nicht so gut. Geklaut aus http://www.centon.com/flash-products/chiptype
  • Scour , 24. September 2012 23:40
    Was TLC betrifft heißt es erstmal abwarten. Außerdem wird erwartet das 19nm-Flash weniger Schreibzyklen verkraftet als die Vorgänger.


    @Squicky

    Die Max Iops ist kaum schneller als die normale Vertex 3. Zudem ist der Ruf dieser SSDs eher zweifelhaft, wenn auch nicht ganz schlecht
  • Brat , 25. September 2012 03:11
    yop klein, schick,schnell und ich rede nicht von meinem geschlechtsorgan ... die 830 war ohne probleme weiterzuempfehlen, selbes wird die 840 erfahren
  • Werkstatt , 25. September 2012 05:29
    Hi ich hoffe ihr könnt mir helfen. Bei dem Benchmark für "Sequenzielles Lesen" ist bei Queue Depth 1 die 830er schneller als die 840 Pro. Für mich sind gerade Anwendungen wie Spiele interessant. Wie soll ich das jetzt bewerten? Welche Queue Depth kommt bei Spielen denn jetzt am meisten zum Einsatz? Wäre ja sonst doof wenn man eine 840er kauft und dann man hauptsächlich im Bereich Queue Depth 1 arbeitet.
  • tkoerbs , 25. September 2012 12:08
    alterSack66Ist "Triple-Level-Cell-NAND-Chips (TLC)" eher gut oder schlecht?/citation]
    TLC ist eine Weiterentwicklung von MLC.
    SLC kann nur die Zustände 0 und 1 pro Zelle abbilden. MLC kann schon mehrere Zustände pro Zelle abbilden, TLC noch mehr.
    SLC ist am schnellsten und langlebigsten, MLC liegt in der Mitte und TLC ist am langsamsten und hat die kürzeste Lebensdauer.
    Wenn die Entwicklung so weitergeht wie bisher (MLC-SSDs stehen SLC-SSDs in Sachen Performance kaum noch nach), dann könnten bald billige TLC-SSDs auf den Markt kommen.

    Apropos Lebensdauer: Gibt es Tests, wie lange SSDs tatsächlich leben, bis die Speicherchips nicht mehr wollen?
  • -Iwan- , 25. September 2012 13:08
    Ich hoffe mal, das die Non-Pro-Version der 840er dann im nächsten Test auch mit aufgenommen wird.
  • Anonymous , 25. September 2012 14:13
    Das wird auch langsam Zeit das es einen Hersteller gibt der an Intels SSD-Rekorden kratzt! ;) 
  • Fabo@guest , 25. September 2012 15:00
    erst letzte woche ne 830 gekauft..määäh...MÄÄÄÄH xD ich sehs locker: mein controller ist eh mist und limitiert -.-
  • Scour , 25. September 2012 18:18
    @tkoerbs

    http://www.xtremesystems.org/forums/showthread.php?271063-SSD-Write-Endurance-25nm-Vs-34nm


    @Pabo

    Den Unterschied vond er 830 zur 840 würdest du auch nicht mit nativem SATA 6Gb merken
  • derGhostrider , 25. September 2012 19:56
    Zitat :
    Hi ich hoffe ihr könnt mir helfen. Bei dem Benchmark für "Sequenzielles Lesen" ist bei Queue Depth 1 die 830er schneller als die 840 Pro. Für mich sind gerade Anwendungen wie Spiele interessant. Wie soll ich das jetzt bewerten? Welche Queue Depth kommt bei Spielen denn jetzt am meisten zum Einsatz? Wäre ja sonst doof wenn man eine 840er kauft und dann man hauptsächlich im Bereich Queue Depth 1 arbeitet.

    Entschuldige, aber wer noch immer meint, daß sequentielle Transferraten das wichtigste überhaupt wären, der braucht auch keine SSD.


    Schau mal in diesen Test (Link zu Seite 4), auch Seite 5 ist noch interessant für User mit weniger intensiven Aufgaben (Light Workload):
    http://www.anandtech.com/show/6328/samsung-ssd-840-pro-256gb-review/4

    Die 840 ist nicht nur bei den Transferraten oben, sie benötigt auch noch die geringste Zeit um die Aufgaben abzuarbeiten. (Erstaunlicher Weise muß das nicht beides zutreffen!)
    Dieser Test ist sehr anspruchsvoll, aber auch bei weitem aussagekräftiger, als ein rein synthetischer Test.

    Zudem möchte ich auf diesen Graphen (Achtung: synthetischer Test) verweisen, der schön zeigt, daß die 840 vor allem bei kleineren Zugriffen den anderen SSDs ein gutes Stück voraus sein kann:
    http://images.anandtech.com/reviews/storage/Samsung/840Pro/read.jpg

    Hier schneidet übrigens die 840 auch bei "geringen" Queue-Depths besser ab als die 830:
    http://www.anandtech.com/show/6328/samsung-ssd-840-pro-256gb-review/2

    ABER: Soweit ich weiß, wird bei 3 outstanding IOs getestet. Wenn die SSD wirklich mal was zu tun hat, also auch beim kleinen Heimuser, dann geht die Warteschlange aber auch schnell auf 2 oder 3 hoch.

    Außerdem verwundert mich das Ergebnis hier ein wenig, denn der neue Controller von Samsung soll ja gerade auch bei QD=1 schneller sein. Vielleicht ist die neue Testplattform da das Problem? Bei QD=1 können Timingprobleme die Ergebnisse massiv verfälschen.

    Anhand aller Messwerte würde ich davon ausgehen, daß die 840 in jedem Fall flotter ist als die 830.
  • Scour , 25. September 2012 21:51
    Warum sollte ein Fan sequentieller Datenraten keine SSDs kaufen? Mit HDDs kommt er nur bei Raid hin und das mit mind. 3 HHds
  • derGhostrider , 25. September 2012 23:09
    Ein RAID aus HDDs ist aber immernoch billiger als eine SSD und bietet viel mehr Platz. Es wäre nicht gerade sinnvoll deswegen eine SSD zu kaufen.
    Die Stärken von SSDs liegen nicht bei "3x so hohe Transferraten", sondern eben bei der 300-fachen IO-Rate, bei Zugriffszeiten, die bei 1/130 einer Festplatte oder darunter liegen.
    Allein anhand der Zahlen sieht man, daß das viel größere Sprünge sind - die machen eben auch den spürbaren Unterschied zu einer HDD aus. Nicht die blanke Transferleistung.
    Zumal man von der sequentiellen Transferleistung im Normalfall *nichts* hat, da sie nur sehr selten vorkommt. Vielleicht beim Videoschnitt oder auch dem Laden eines großen Levels in einem Spiel - aber da ist es relativ egal, ob die Platte nun super schnell ist oder nicht, da es ein seltener Vorgang ist.
    Sollten jedoch z.B. viele Texturen geladen werden, dann passiert das i.d.R. eben schon nicht mehr sequentiell, sondern Random. Da hilft die tolle sequentielle Transferrate wiedermal gar nicht.

    Sequentielle Transferraten sind für Ausnahmefälle wichtig, bei SSDs, die bereits bei ihren IO-Raten absolute Spitze sind, und vielleicht noch zum virtuellen Schw***-Vergleich.
    Die Intel X-25 SSDs waren um ein vielfaches schneller als jede HDD, ohne 500MB/s transferrate. Und sie waren insgesamt schneller im Rechner als die SSDs mit höheren sequentiellen Transferraten - eben da diese sehr häufig gar nicht abgerufen werden.

    Also: Wer das haben will, der sollte sich dann zumindest im klaren sein, daß er einen Wert toll findet, der in 95% der Fälle recht unwichtig ist. Aber eine SSD sollte nicht anhand eines Sonderfalls (sequentielles Lesen bei QD=1) als schlecht hingestellt werden.
    Zudem das Ergebnis doch etwas nach "Ausreißer" aussieht.

    Da hätte ich gerne erst noch eine Bestätigung, daß die 830 und andere auch nochmal an diesem neuen System getestet wurden und weiterhin besser abgeschlossen haben *und*, daß auch eine Wiederholung zeigt, daß die 840 da etwas schwächer abschneidet, in diesem einen synthetischen Benchmark.
  • Werkstatt , 26. September 2012 01:21
    Hey
  • Werkstatt , 26. September 2012 01:22
    Hey danke für die aufschlussreichen Links und Erläuterungen!!
  • benkraft , 26. September 2012 16:53
    -Iwan-Ich hoffe mal, das die Non-Pro-Version der 840er dann im nächsten Test auch mit aufgenommen wird.


    Hi Iwan, die war zum jetzigen Zeitpunkt seitens Samsung noch nicht zum Testen freigegeben. Bzw., wir dürfen noch nichts drüber erzählen. Der TEST kommt schon noch ;) 
  • Scour , 26. September 2012 18:18
    @derGhostrider

    Mir brauchst du das nicht erzählen, ich weiß das ;)  . Wenns anders wäre hätte ich keine M4 mit nur 175MN/s Schreibrate

    Aber wer nur nach sequentieller Datenrate schielt (Hallo Samsung-Fanboys :)  ) wird gerade deswegen eine SSD holen.

    @benkraft

    Wahrscheinlich ist die max. so schnell wie die 830, eher langsamer. Sonst hätte Samsung nur ein Argument für die Pro
  • schrauber78 , 27. September 2012 12:03
    Bei der einfachen 840 wird es wohl auf Preis und Leistung ankommen in Konkurrenz zur 830. Bin schon auf die Tests gespannt, vor allem wir sich der TLC schlägt.
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