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Sequentielle Performance vs. übertragende Datenmenge

Samsungs neue SSD 830: Jetzt mit 6 Gb/s am Start
Von , Andrew Ku

Wir führen alle unsere Iometer-Tests zur sequenziellen Performance bei einer Queue-Tiefe von 1 aus, um so typische Desktop-Szenarien zu simulieren. Allerdings gibt es viele Fälle, unter denen eine SSD in einem Enthusiast-System es mit höheren Queue-Tiefen zu tun bekommt. Genau dann heben sich SSDs nämlich besonders von der klassischen Festplatte ab.

Dieses Mal nutzen wir ATTO, um 2 GB an Daten mit einer Queue-Tiefe von 2 sequenziell zu lesen und zu schreiben. Doch wir sprachen eben von „höheren Queue-Tiefen. Warum also nur eine Queue-Tiefe von 2? Nun, selbst wenn man SSDs wirklich viele Zugriffe auf einmal zumutet, arbeiten sie die anstehenden Anfragen so schnell ab, dass Queue-Tiefen von 2 oder sogar 3 bei einem normalen Desktop-System eine absolute Seltenheit sein dürften.

Außerdem lässt sich ATTO gut nutzen, um Datentransfers mit verschiedenen Größen zu simulieren. 128 KB ist zwar die übliche Blockgröße, mit der die sequenzielle Performance gemessen wird, doch gibt es auch Situationen, in denen man es mit größeren oder kleineren Übertragungen zu tun hat. So kann ein Block schon mal 1 MB groß sein, während DLLs und Dateiabhängigkeiten nur 4 KB oder weniger messen.

Bei einer Queue-Tiefe von 2 kann sich Samsungs 830 (256 GB) endlich vor Intels SSD 510 mit 250 GB schieben, die für ihre hohen sequenziellen Geschwindigkeiten bekannt ist. Allerdings fällt der Vorsprung mit nur 10 MB/s nicht gerade riesig aus.

Beim sequenziellen Schreiben tut sich die 830 verglichen mit einigen der anderen Laufwerke ein wenig schwerer. Speziell die SandForce-2-Laufwerke können hier gegenüber den Tests mit einer Queue-Tiefe von 1 an Performance zulegen. Allzu groß ist der Rückstand von Samsungs 830 allerdings nicht, und so etabliert sich der Neuzugang in diesem Durchgang sogar als bester Kandidat ohne SandForce-Controller.

Samsungs 830-Laufwerk mit 256 GB dominiert beim Schreiben auch dann noch, wenn wir die Queue-Tiefe auf 4 erhöhen. Erneut fällt der Vorsprung aber nicht allzu groß aus. Insgesamt ähnelt die Performance des Samsung-Laufwerks der von Intels SSD 510. Der Unterschied ist allerdings, dass das 830-Laufwerk bei Transfergrößen zwischen 32 KB und 256 KB etwa 10 bis 20 MB/s schneller ist.

In diesem Feld sticht Samsungs 830 hervor – allerdings im negativen Sinne. Die meisten Laufwerke erreichen mit steigender Queue-Tiefe eine höhere Performance. Bei der 830 mit 256 GB scheint aber das Gegenteil der Fall zu sein, denn bei ihr bricht die Transferrate im Vergleich zum Durchlauf mit einer Queue-Tiefe von 2 um bis zu 100 MB/s ein, wenn die Größe der zu verschiebenden Blöcke steigt.  

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Beispiel: Notebook, Festplatte, Speicher

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  • Anonymous , 23. September 2011 15:13
    Man wird ja in den letzten Monaten mit neuen ssD's regelrecht zugeflutet aber der Preis von mehreren Hunderten ist auch ganz schön krass!
  • c9hris , 23. September 2011 20:49
    Danke für den Test

    @TH Team Warum habt ihr die Firmware der Crucial SSD nicht aktualisiert?
    Das Update der Firmware auf die Version 0009 bringt doch gut 20% mehr Leitstung.

    Das würde natürlich auch die Ergebnisse deutlich verändern.Noch dazu habt ihr verschiedene Firmware Versionen verwendet.

    Crucial m4 128 GB SATA 6Gb/s, Firmware: 0001

    Crucial m4 256 GB SATA 6Gb/s, Firmware: 0002

    Crucial m4 512 GB SATA 6Gb/s, Firmware: 0001

    Warum gibt auch eigentlich kein AS SSD Bechmarks?

  • benkraft , 23. September 2011 21:11
    Hi c9hris - ich habe Andrew, der den Test durchgeführt hat, gefragt.
    Er sagte, dass er die Firmware erst einmal auf Herz und Nieren testen wollte. Man ändert nicht, wenn ein Artikel mit Deadline ansteht, kurz vorher noch eine der Variablen. Immerhin haben wir jeweils nur ein Exemplar des Laufwerks (pro Größe).

    Er sagte auch, dass er sich die Firmware 0009 in einem gesonderten Artikel anschauen wird. Kommt also noch :) 

    Zu AS SSD: Wenn ich Andrew richtig verstanden habe, sieht er darin keinen Vorteil, einen weiteren synthetischen Test neben ATTO und Iometer laufen zu lassen. Der Trace, den er verwendet, ist deutlich näher an der Praxis. Die Idee dahinter: Die maximalen (theoretischen) Werte sind schön und gut, aber wenn man sie nach zwei Wochen nicht mehr erreicht, sind sie irgendwie auch nicht viel mehr als Zahlen auf Papier. Daher eben der Storage-Bench-Ansatz plus ATTO und Iometer.
  • gR3iF , 23. September 2011 23:28
    @benkraft:

    Entlich mal ein Tester mit Ahnung... Dazu ein guter Test.


    @Chris: Die Firmware 0009 bringt neue Probleme im Standby und ansich nur bessere Lesewerte. Wobei keiner weiß auf welcher Basis: Also schlechtere Gc?
  • bensen , 23. September 2011 23:28
    Also euren Kommentar bezüglich ONFI-DDR vs. Toggle DDR-NAND find ich interessant. Bin gespannt auf euren Test der zeigt, das der Toggle-NAND schneller ist.
    Bisherige Vergleiche haben gezeigt, das der Toshiba Toggle-NAND gleich schnell oder eher etwas langsamer ist (bei Sandforce 240GB Modellen.
    Bei 128Gb Modellen sind die mit Toggle-NAND bestückten schneller. Das hat aber wohl nichts mit der Geschwindigkeit des NANDs zu tun (siehe 240GB-Modell) sondern ist der Tatsache geschuldet, dass die Toggle-NANDs nur 4 GB groß sind. Und 2 Dies pro Kanal (8GB Die * 2 * 8 Kanäle) sind langsamer als 4 Dies pro Kanal (4GB DIe * 4 * 8 Kanäle).

    Im Fazit habt ihr noch ne unglaubwürdige Aussage drin.
    Ihr behauptet im Desktop-Einsatz hätte man hauptsächlich srequentielle Datenzugriffe. Das mag ich bezweifeln. Die SSD nutzt ja keiner als Datenbunker sondern als OS-Laufwerk. Richtig ist, dass wenig Zugriffe mit hoher Queue-Depth (>5) erfolgen. Und somit stimmt das Fazit dann wieder, das die Samsung im Desktop-Einsatz zu empfehlen ist.

  • benkraft , 23. September 2011 23:56
    @bensen: Demnächst kommt ein zweiteiliger Roundup aktueller SSDs. Da ist dann auch die Patriot vertreten, die hier schon angesprochen wurde.

    Ich leite mal den Punkt der Datendichte weiter. An sich würde ich dir erst einmal zustimmen, denn genau das war auch das Ergebnis unserer beiden Betrachtungen der m4-Familie und der 470-Serie bei verschiedenen Kapazitäten (höhere Kapazität = höhere Performance). Zum Patriot-Laufwerk kann ich noch nichts sagen. :) 

    Zum Fazit: Schau dir noch mal das Diagramm oben auf Seite 7 an.

    Bei unserem Trace, der wie gesagt NICHT synthetisch ist sondern eine Aufzeichnung von Andrews tatsächlicher Aktivität an seiner Workstation, kamen wir zu folgendem Ergebnis:

    "Sofort springt ins Auge, dass die meisten Vorgänge „null“ Sektoren entfernt passieren. In unserem Trace passieren also Zugriffe direkt neben- bzw. hintereinander. Mit anderen Worten, wir haben es mit sequenziellen Zugriffen zu tun. Wäre das Muster bei unser Trace vollständig zufällig, wäre keiner der Zugriffe null Sektoren entfernt."

    Insofern hat man es durchaus überwiegend mit sequentiellen Zugriffen zu tun. Und natürlich reden wir dabei von

    1 - Laufwerken ab 120 GB aufwärts, auf denen also nicht NUR das OS drauf ist
    2 - Anwendungen, nicht Filmen, Bildern, etc... Insofern gilt der Punkt "Datenbunker" nur bedingt. :) 

  • kermit_nc , 24. September 2011 10:55
    Das dass Samsunglaufwerk mit random-read/random-write seine Probleme hat, verwundert mich nicht wirklich. Im Eingang des Artikels wird auf ein Multicore-Controller hingewiesen. Da ist dann auch die Frage, wie ich bei zufällig anstehenden Aufträgen die Rechenlast am besten verteile (Parallel Architectures and Software / Dr. R.M. Hyatt). Ich denke, dass noch ein Verbesserungspotential in der Hardware steckt.
  • bensen , 27. September 2011 00:33
    @benkraft
    Naja so lange man nicht nachvollziehen kann, was da wirklich gelaufen ist ziemlich uninteressant.
    Nur so viel: Wenn ich fast nur sequentielle Zugriffe habe, kann ich gleich ne Festplatte verbauen. Das was eine SSD ausmacht, sind die geringen Zugriffszeiten die sich beim zufälligen lesen/schreiben bemerkbar machen.
    Eure Leser werden sicherlich die SSD als OS-Laufwerk nutzen. Und bei Programmstarts etc. oder beim booten sind sehr viel zufällige Zugriffsmuster dabei.
  • fatjoem , 27. September 2011 10:16
    Danke für den Test. Wieso habt ihr nicht die Samsung 830 SSDs anderer Größen getestet? Vor allem 128gb wären doch für viele noch interessant.
  • benkraft , 27. September 2011 10:34
    Zitat :
    Danke für den Test. Wieso habt ihr nicht die Samsung 830 SSDs anderer Größen getestet? Vor allem 128gb wären doch für viele noch interessant.


    Weil uns Samsung (für den Launchartikel) erst einmal nur diese Größe zur Verfügung gestellt hat. Andere Größen sind bei uns schon in Kürze im Test, und zwar in einem zweiteiligen Vergleichstest aktueller SSDs. :) 
  • fatjoem , 27. September 2011 23:08
    Gibt es eigentlich schon ein Erscheinungstermin? Ich bin nämlich gerade dabei, mir einen Rechner zusammenzustellen, und die 830 Serie verzögert gerade meine Kaufentscheidung.
  • murphy , 30. September 2011 07:41
    "Der größte Unterschied dürfte aber sein, dass Samsungs Baustein sich nicht auf Kompressionstechnologie verlässt, während bei SandForce das sogenannte DuraWrite dafür sorgen soll, dass die Anzahl der Schreibzyklen verringert wird, um so die Lebenserwartung der Flash-Chips zu erhöhen. Dieser Ansatz hat nur einen Nachteil, denn bei nicht komprimierbaren bzw. bereits komprimierten Dateien kommt das Laufwerk nicht auf seine theoretische Maximalleistung – und genau die geben die Hersteller natürlich zu gern bei den technischen Daten an."


    AFAIK hat "DuraWrite" nichts mit Datenkompression zu tun.

    Mittels der Kompression werden bei komprimierbaren Daten höhere Schreibraten erreicht und weniger Schreibzyklen verbraucht als bei nicht komprimierparen Daten.

    Mittels DuraWrite hingegen wird bei intensiver Nutzung die Schreibrate soweit gedrosselt, dass die voraussichtlich noch zur Verfügung stehenden Schreibzyklen mindestens bis zum Ablauf der Garantieperiode reichen.

    Beides dient also zwar einem ähnlichen Ziel, wird im zitierten Absatz aber gleichgesetzt und so auf irreführende und missverständliche (dem Anschein nach auch missverstandene) Weise miteinander vermengt.


    Etwas weiter hinten im Artikel findet sich folgende Aussage:

    "Kingston und OCZ nutzen beide die Kompressionstechnologie von SandForce, um ihre hohe Performance zu erreichen. Samsung kann nicht auf die DuraWrite-Technologie zurückgreifen."


    Damit wäre meine oben in Klammern geäußerte Vermutung wohl bestätigt.
  • Tyranus , 5. Oktober 2011 05:51
    Crucial M4 256GB vs 128GB Rang Problem:
    Also hier auf der Seite "Random-Read Performance mit 4 KB: Durchsatz"
    http://www.tomshardware.de/Crucial [...] 849-4.html schneidet die 256er angeblich schlechter ab als die 64er wegen der 8KB Block Adressierung (8-GB-Pages ist nur ein Vertipper vom Redakteur).
    Bei dem folgendem hauseigenen Test aber:
    http://www.tomshardware.de/samsung [...] 878-5.html schneidet Sie ieder in der richtigen Reihenfolge ab. Einer Test von beiden kann NICHT STIMMEN. Im Samsung Test kommt die 256er M4 auf 214 MB und ist die zweitschnellste nach der 512er M4 und hier kommt Sie nur auf 72.6. Die anderen Platten stimmen in beiden Test ueberein, nur die 256er M4 nicht. Wo ist hier der Wurm?
  • Techmek@guest , 1. März 2012 21:22
    Würde mich auch interessieren. Kompliment, aufmerksam gewesen.
  • keineanung222@guest , 10. Juli 2012 12:14
    Ich habe leider nicht so viel ahnung, wollte aber mal fragen wie viel schneller ein Samsung 830er SSD als eine normale Festplatte ist.
    Freue mich auf auf eine Rückmeldung
  • Anonymous , 10. Juli 2012 12:51
    Zitat :
    Ich habe leider nicht so viel ahnung, wollte aber mal fragen wie viel schneller ein Samsung 830er SSD als eine normale Festplatte ist.
    Freue mich auf auf eine Rückmeldung


    Der kleine Unterschied.
    http://www.ssd-test.de/warum-ssd-die-vorteile-und-nachteile.html
  • benkraft , 10. Juli 2012 16:13
    doll-by-doll hat es auf den Punkt gebracht. Noch ein wenig anschaulicher, wie sich das in der Praxis auswirkt, haben wir es hier darzustellen versucht: Klartext: Wieso Sie eine SSD brauchen