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Mehr Platz, kein Over-Provisioning bei Crucials m4

Crucial m4 und Intel SSD 320: Zwei weitere SSD-Konkurrenten
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Bei den Crucial-Laufwerken mit Marvell-Controller findet man mittlerweile überraschenderweise kein Over-Provisioning mehr. Dadurch bietet sich dem Kunden mehr Platz, allerdings kann diese Entscheidung die Performance auch negativ beeinflussen.


Crucial m4 256 GB
Intel SSD 510 256 GB
NAND-Flash-Bausteine
25 nm MLC, ONFI 2.234 nm MLC, ONFI 2.1
NAND-Kapazität
256 GB
256 GB
Kapazität nacn IDEMA
256 GB250 GB
Over-Provisioning
0%
3.4%
Kapazität in Windows 238,5 GiB232,8 GiB
Schnittstelle
SATA 6Gb/sSATA 6Gb/s

Over-Provisioning, Garbage Collection und Performance

Over-Provisioning ist die Bezeichnung für reservierten Speicherplatz, mit dem das Laufwerk sozusagen für Ordnung sorgen kann. Wenn man anfängt seine SSD zu nutzen, hilft das Zusammensammeln verstreuter Blöcke bei der Zuordnung von Platz für zukünftige Schreibvorgänge. Das ist landläufig als “Garbage Collection” bekannt.

Null Prozent Over-Provisioning führt nun möglicherweise dazu, dass das Laufwerk mit zunehmendem Füllstand immer langsamer wird. Für den heutigen Test kopieren wir deshalb ganze Verzeichnisse von unserem Boot-Laufwerk auf die SSD, bis diese voll ist. Gibt es ein Problem, nimmt die Performance nach Auffüllen des Laufwerks ab.

HD Tach RW
Performance im Werkszustand
Performance mit vollem Laufwerk
Performance nach 30 Minuten Leerlauf
Intel SSD 510 (250 GB)Durchschn. Lesen: 370,8 MB/s
Durchschn. Schreiben: 300,4 MB/s
Durchschn. Lesen: 371,1 MB/s
Durchschn. Schreiben: 221,0 MB/s
Durchschn. Lesen: 339,4 MB/s
Durchschn. Schreiben: 274,3 MB/s
Crucial m4 (256 GB)Durchschn. Lesen: 391,2 MB/s
Durchschn. Schreiben: 233,8 MB/s
Durchschn. Lesen: 177,1 MB/s
Durchschn. Schreiben: 253,6 MB/s
Durchschn. Lesen:156,2 MB/s
Durchschn. Schreiben: 253,9  MB/s


Wie erwartet nimmt die Performance des Laufwerks bei Belegung des Speichers entsprechend ab. Nach 30 Minuten im Leerlauf wird die Garbage Collection aktiv und gewinnt die meiste Performance zurück. Allerdings erreicht die m4 von Crucial nicht mehr den ursprünglichen Werkszustand. Vor allem die Lesegeschwindigkeiten knicken ein.

Intel SSD 510: WerkszustandIntel SSD 510: WerkszustandIntel SSD 510: Laufwerk vollIntel SSD 510: Laufwerk vollIntel SSD 510: nach 30 Minuteln LeerlaufIntel SSD 510: nach 30 Minuteln Leerlauf

Crucial m4: WerkszustandCrucial m4: WerkszustandCrucial m4: Laufwerk vollCrucial m4: Laufwerk vollCrucial m4: nach 30 Minuten LeerlaufCrucial m4: nach 30 Minuten Leerlauf

Die Lesegeschwindigkeit der SSD-510 von Intel sinkt um etwa 8,5%, kann sich anschließend aber wieder erholen. Die Lesegeschwindigkeit der m4 bricht hingegen um 40% ein. Der Schreib-Performance ergeht es besser, doch zeigen sich dort zahlreiche Spitzenwerte. Die Garbage Collection der SSD 510 sorgt für eine höhere und konstantere Performance, die man sich von der m4 vergeblich erhofft. In diesem speziellen Szenario scheint sich das jüngste Crucial-Laufwerk selbst ein Bein zu stellen.

Es  besteht auch die Möglichkeit, einen weiteren Aspekt der Garbage Collection zu testen. Konkret prüfen wir dabei, wann Blöcke wieder verfügbar werden. Dazu schauen wir uns die Performance eines Laufwerkes an, nachdem ein TRIM ausgeführt wurde. Warum? Der TRIM-Befehl löscht nicht alle Daten auf die gleiche Art und Weise wie ein kompletter Löschvorgang. TRIM teilt dem Controller lediglich mit, dass das Betriebssystem den Speicherplatz nicht länger verwendet. Man muss also einen Block löschen, um den Speicherplatz für einen zukünftigen Schreibvorgang verfügbar zu machen. Genau darin liegt der Widerspruch. Einzelne Blöcke lassen sich nicht löschen, sondern nur in Gruppen angeordnete große Segmente. Sobald ein Laufwerk vollständig belegt und geTRIMt ist, hängt die Schreib-Performance davon ab, wie schnell der Controller die Blöcke „recyceln“ kann.

Wir belegen zunächst die Speicherkapazität und leeren das Laufwerk dann über den Papierkorb,  was den TRIM-Befehl auslöst. Sofern die sequenzielle Schreib-Performance nach TRIM niedriger ist als nach einem sicheren Löschvorgang, verursacht der Recycling-Vorgang einen Flaschenhals.

AS SSD: Sequenzielle Schreib-Performance
Performance nach vollständigem Löschen
Nach  TRIM
Intel SSD 510 (250 GB)

315,75 MB/s

308,86 MB/s

Crucial m4 (256 GB)

283,12 MB/s

279,36 MB/s

Nach dem TRIM-Befehl nimmt die Performance leicht ab. Die Crucial m4 schreibt in aufgeräumtem Zustand sequenzielle Daten mit 283,12 MB/s. Nachdem wir das Laufwerk gefüllt und dann gelöscht haben, beträgt die sequenzielle Schreib-Performance der m4 nur noch 279,36 MB/s. Bei einem Unterschied von 3% müssen wir uns bei der m4 um einen Performance-Einbruch wirklich keine Gedanken machen. Was Over-Provisioning angeht, sehen wir beim Recyceln kein Flaschenhals-Potential.

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