Morpog
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p1
Memoright FTM-25 120GB & STM-25 128GB
Inhaltsverzeichnis
Einleitung
Die Testmethoden
Die Details
Das Innenleben
Der TRIM-Test
Die Garbage Collection
Die Benchmarks
Fazit und Dank
p2Einleitung [zurück zum Inhaltsverzeichnis]
Heute habe ich die Möglichkeit zwei neue Produkte aus dem Hause Memoright zu testen. Diese entstammen zwei neuen Produktserien, die laut Herstelller dem Commercial Segment zugeordnet sind.
Memoright? Den meisten SSD Käufern dürfte dieser Hersteller relativ unbekannt sein, da dessen SSDs zumeist nicht direkt an Endkunden verkauft werden und im Enterprise Segment angesiedelt sind. Bei den SSD early adopters jedoch, ist Memoright für Hochleistungs SLC SSDs bekannt die absolute Stabilität garantierten. Es gab sie seit jeher auch in Ausführungen für extreme Umgebungseigenschaften (Temperatur, Luftfeuchte, etc.), Überspannungsschutz, sowie mit eingebauten Stützkondensatoren zur kurzzeitigen Absicherung der Stromversorgung.
Bei den heute getesteten Produkten handelt es sich teils um eigene Controllertechnik (STM-25) und teils um eingekaufte Technik (FTM-25) aus dem Hause Sandforce. Ob dies ausreicht um auch mit MLC NAND Technik in niederen Preissegmenten für Bestnoten zu sorgen?
Zur Übersicht eine kleine Historie der SSDs die ich besitze oder besaß bzw. getestet habe:
p3Die Testmethoden [zurück zum Inhaltsverzeichnis]
Das System
Die Methoden
Getestet wird stets mit den Standardeinstellungen der jeweiligen Programme. Falls von den Standardeinstellungen abgewichen wurde, wird dies beim jeweiligen Programm/Test gesondert vermerkt. Vor oder nach einigen Tests wird das SSD mit aktiviertem TRIM in Windows 7 schnellformatiert um die Ausgangsleistung des SSDs wieder zu erhalten.
Abweichend zu meinen bisherigen Tests werde ich heute und in Zukunft, in Benchmarks bei denen die Queue Depth konfigurierbar ist, mit einer QD von 32 statt 64 testen. Hintergrund ist, dass die offizielle NCQ Spezifikation nur bis zu 32 Kommandos spezifiziert und Produkte die dieses peinlich genau umsetzen, ansonsten in Benchmarks benachteiligt werden. Siehe dazu auch meinen Nachtrag aus dem Review: Koreanischer Leckerbissen: Samsung 470 Series SSD.
p4Die Details [zurück zum Inhaltsverzeichnis]
Beide SSDs werden in derselben Verpackung geliefert, die jedoch farblich abweichend bedruckt wurden. Auf der Vorderseite entdeckt man die Hersteller- und Produktbezeichnung, sowie einige technische Daten. Mit einem lachenden und einem weinenden Auge habe ich die Verpackung empfunden. Auch bei vorsichtiger Handhabung beim öffnen, können die zahlreichen festsitzenden Laschen zerreisen. Dies gewährleistet zwar einen sicheren Transport, jedoch wird ein Wiederverkauf erschwert.
Die SSD Gehäuse an sich machen einen sehr hochwertigen Eindruck und scheinen aus Aluminium zu bestehen. Gegenüber Plastikgehäusen hat man zwar einen Gewichtsnachteil, jedoch den Vorteil der besseren Wärmeabfuhr. Auf dem vorderen Aufkleber findet sich die Hersteller- und Produktbezeichnung, sowie die Kapazität des SSD. Auf dem rückseitigen Aufkleber finden sich wieder technische Daten, wobei hier lobenswerterweise auch der Firmwarestand im Auslieferungszustand zu finden ist.
Spezifikationen
Anders als bei vielen gängigen SSDs von anderen Herstellern, findet man bei Memoright keine Abweichenden Leistungsdaten bei den kleineren Kapazitäten des SSD. Für Verwirrung sorgt leider die Homepage von Memoright, da für die STM-25 Serie an 3 verschiedenen Stellen teils stark abweichende Leistungsspezifikationen angegeben werden. Leider sind davon auch Preisvergleiche betroffen, welche die falschen Daten zum Produkt übernommen haben. Als richtig erwiesen sich die niedrigst angegebenen Daten, welche auch beim deutschen Importeur bzw. Shop korrekt angegeben werden.
Ein Auszug aus den Spezifikationen. Die vollständigen Daten für beide Modelle findet man auf der Memoright Webseite.
Lieferumfang
Außer der Um- und Innenverpackung des SSD sind leider keine weiteren Verpackungsinhalte zu finden. Wünschenswert wäre ein 2,5" auf 3,5" Adpater den viele Hersteller ihren SSDs mittlerweile beilegen. Der einzige Shop der die beiden SSDs zur Zeit verkauft legt aber bei Bedarf einen kostenlosen Einbaurahmen hinzu.
p5Das Innenleben [zurück zum Inhaltsverzeichnis]
Kommen wir zu dem Teil der mir immer am meisten Spaß bereitet - dem Aufschrauben von neuer, teurer Hardware
. Zu meiner Freude ließen sich die Gehäuse mit nur wenigen Schrauben problemlos öffnen und das Innenleben offenbarte sich mir.
FTM-25
Verbaut wird, wie bei vielen SSDs zur Zeit, Intel MLC NAND Flash. Dieser wird in einer Strukturbreite von 34nm gefertigt. Der eingesetzte Controller stammt von Solidata und ist vom Typ SF1200. Wie bei allen SF1200 SSDs wird aufgrund der speziellen Arbeitsweise des Controllers auf einen externen DRAM Cache verzichtet. Auf der Rückseite des PCBs sind 2 große Teile unbestückt. Vermutlich werden hier bei Enterprise Modellen die von Sandforce unterstützten Supercapacitors verbaut, um kurzzeitige Spannungsunterbrechungen zu überbrücken.
STM-25
Auch bei der STM-25 wird Intel MLC NAND in einer Strukturbreite von 34nm verbaut. Als Controller kommt eine Eigenentwicklung von Memoright zum Einsatz - der ST 2000-C. Dieser baut auf ein konventionelles Design bestehend aus Controller und DRAM auf. Art und Kapazität des eingesetzten RAM der Firma NANYA konnte ich leider nicht herausfinden. Ob der DRAM Cache für die Optimierung beim Schreiben von Blöcken und dem Organisieren des wear-leveling, oder nur für letzteres verwendet wird, konnte ich ebenfalls nicht in Erfahrung bringen. Da bisher aber nur Intel den DRAM rein zum wear-leveling genutzt hat, gehe ich davon aus dass dieser auch für die Steigerung der Schreibrate zuständig ist.
Ein interessantes Feature des STM-25 ist die laut Datenblatt optional verfügbare Spannungsüberbrückung per Stützkondensatoren. WINKOM bestätigte mir, dass diese grundsätzlich verbaut werden. Leider gab es keine genaueren Informationen über diese, daher kann ich nur vermuten das die im unteren Bildausschnitt gezeigten Bauteile dafür zuständig sind.
p6Der TRIM-Test - STM-25 [zurück zum Inhaltsverzeichnis]
Diesen Test führe ich nur bei neuen Controllern durch. Laut Datenblatt müsste die STM-25 TRIM unterstützen. Die Vergangenheit hat aber gezeigt, dass solche Implementationen auch fehlerhaft sein können (z.B. Crucial C300 mit FW 0001). Ganz nach dem Motto: "Vertrauen ist gut, Kontrolle ist besser!" - werde ich dieses Feature überprüfen.
Die Technik
Wenn im Betriebssystem eine Datei gelöscht wird, dann wird diese nur aus einem Index gelöscht und nicht mehr angezeigt. Auf der HDD oder SSD ist diese aber noch physikalisch vorhanden. Das ist auch der Grund, warum es so einfach ist, Dateien nach dem löschen wiederherzustellen. Diese Praxis hat aber bei SSDs einen Nachteil im Gegensatz zu HDDs.
Bei einer HDD wird dieser belegte Platz einfach irgendwann überschrieben. Bei einer SSD muss aber bereits belegter Platz immer zuerst gelöscht werden, bevor dieser Platz neu belegt werden kann. Aufgrund der Funktionsweise der SSDs sind immer mehrere Zellen und Blöcke zu noch größeren Einheiten zusammengeschlossen. Den sogenannten Erase Blocks.
Wenn also eine Zelle neu beschrieben werden soll, muss zuerst dieser ganze Block ausgelesen werden. Dann wird dieser komplette Block gelöscht. Danach wird der ausgelesene Erase Block in dem Bereich, wo die neuen Daten geschrieben werden sollen, modifiziert. Schlussendlich wird der modifizierte Erase Block wieder geschrieben. Das Ganze nennt sich im Fachjargon dann "read-modify-write".
Da dieser ganze Prozess sehr zeitaufwändig ist, sinkt natürlich die Performance eines SSD wenn solch ein Vorgang vorgenommen wird. Jetzt kommt das ATA TRIM Kommando ins Spiel. Beim Löschen im Betriebssystem wird dieser Befehl gleich ans SSD mitgesendet, um mitzuteilen, dass es die Bereiche als löschbar markieren kann. Wenn alle Zellen in einem Erase Block als löschbar markiert sind, kann bei einem erneuten Schreibzugriff teilweise direkt geschrieben werden bzw. entfällt das Modifizieren. Gegen Blockfragmentierung hilft TRIM natürlich nicht, deshalb ist es immer vorteilhaft wenn noch eine GC implementiert ist.
Die Ausführung
Um die TRIM-Implementierung zu testen, habe ich den TRIM-Support in Windows 7 manuell deaktiviert. Dann wurde das SSD mit dem Tool "freespacecleaner zweimal vollgeschrieben, damit alle Zellen und ein paar Reservezellen aus der Spare Area mindestens einmal beschrieben waren. Danach wurde mit dem Tool IOMeter ein 4k-64 random write Benchmark auf die volle Kapazität mit 480 Minuten Testdauer angewendet. Direkt darauf wurde die Partition gelöscht, um mit HDTune eine Schreibzonenmessung durchführen zu können. Im Anschluss wurde TRIM wieder eingeschaltet und die Partition formatiert um den TRIM-Befehl für alle Sektoren an das SSD zu schicken. Als nächstes wurde die Partition wieder gelöscht um mit HDTune eine zweite Schreibzonenmessung durchführen zu können.
Direkt nach IOMeter
Nach der TRIM Auslösung
Das Ergebnis
Bitte beachten dass die Skala in beiden Screenshots abweicht. Wenn man die Skala vom zweiten Screenshot im ersten anwenden würde, dann wäre es eine flache Linie ganz am Boden, ähnlich wie im zweiten Screenshot ab 12GB.
Wie man sofort erkennen kann, zeigt TRIM wenig Wirkung auf die Leistung. Die erhöhten Werte von 0 bis 12GB im zweiten Screenshot sind eher der schnell einsetzenden Garbage Collection zuzuordnen. Das TRIM trotzdem unterstützt wird, sagt uns das Datenblatt und auch die Firmware meldet TRIM nach ATA, was per CrystalDiskInfo auch ausgelesen werden kann.
Dieses Verhalten weicht von der TRIM Implementierung ab die Indilinx, Intel, Samsung oder Marvell bisher einsetzen. Jedoch ähnelt es der Implementierung von Sandforce. Es spricht also viel dafür, dass das SSD den TRIM Befehl nur zur wear-leveling Optimierung nutzt. Diese Vorgehensweise zieht die Lebenszeit der Zellen der absoluten Leistung vor, was dem gewohnten Enterprise Anspruch von Memoright gerecht wird.
Nach einer Anfrage bei Memoright über WINKOM wurde bestätigt, dass TRIM ausschließlich zur Unterstützung des wear-leveling genutzt wird um die Lebensdauer zu erhöhen.
p7Die Garbage Collection - STM-25 [zurück zum Inhaltsverzeichnis]
Da der Controller des STM-25 SSD Neuland ist, werde ich diesem auch meinem Garbage Collector Test unterziehen. Beim FTM-25 Modell wissen wir aus der Vergangenheit und zahlreichen Reviews im Netz dass diese eine sehr gute GC besitzt. Ob dies bei der STM-25 auch der Fall ist?
Die Technik
Mit Garbage Collection (GC) bezeichnet man eine Technik die mehrere teilweise belegte Blöcke in weniger voll belegte Blöcke kombiniert. Vorteil der Sache ist, dass man mehr freie Blöcke hat in die man direkt schreiben kann anstatt ein zeitaufwändiges read-modify-write durchzuführen. Nachteil der Technik ist, dass man auch unnötige bereits gelöschte Daten hin und herschiebt um sie in kompletten Blöcken zu organisieren, falls kein TRIM genutzt werden kann. Eine gute GC wird in Betriebssystemen benötigt, die kein TRIM unterstützen (XP, Vista, MacOS, ältere Linux Kernel, etc.) um die Leistung des SSD oben zu halten. Aber auch ein Betriebssystem mit TRIM-Unterstützung sollte von einer GC unterstützt werden.
Die Ausführung
Um die GC zu testen habe ich den TRIM-Support in Windows 7 manuell deaktiviert. Dann wurde das SSD mit dem Tool "freespacecleaner zweimal vollgeschrieben, damit alle Zellen und ein paar Reservezellen aus der Spare Area mindestens einmal beschrieben waren. Danach wurde mit dem Tool IOMeter ein 4k-64 random write Benchmark auf die volle Kapazität mit 120 Minuten Testdauer angewendet. Daraufhin wurde die Partition gelöscht um mit HDTune eine Schreibzonenmessung durchführen zu können.
Eine Minute nach Stopp von IOMeter
Nach 15 Minuten
Nach 25 Minuten
Nach 45 Minuten
Das Ergebnis
Wie man sieht greift die GC schon nach kürzester Zeit ein und organisiert die Blöcke um. Leider scheint der Memoright Controller von Grund auf keine konstanten Schreibzugriffe (gerade Linie) zu erlauben, denn besser als nach 25 Minuten wird es nicht mehr. Dies muss kein Nachteil sein, aber schön anzusehen sind solche schwankenden Schreibzugriffe nicht. Selbst nach einem secure_erase per HDDErase wird die Linie kein bisschen sauberer. Abschließend kann ich sagen, dass die implementierte GC effektiv und schnell arbeitet. Eine Verwendung dieses SSD in einem RAID Verbund, oder einer Betriebssystemumgebung ohne TRIM Unterstützung steht also nichts entgegen.
p8Die Benchmarks [zurück zum Inhaltsverzeichnis]
Mit einigen Benchmarks möchte ich überprüfen ob die von Memoright angegebenen Leistungswerte erreicht werden. Hierbei sollte man bei der Betrachtung der Benchmarks beachten, dass bei der FTM-25 Serie eine Abhängigkeit der Leistung vom Komprimierungsgrad der Daten vorliegt. Die Praxiswerte können also von den Benchmarkwerten in die eine oder andere Richtung abweichen, je nachdem wie gut sich die Testdaten des jeweiligen Benchmarks komprimieren lassen. Bei der STM-25 Serie werden keine Komprimiertechniken eingesetzt. Deren Benchmarkwerte entsprechen also immer auch der Praxis.
Der Sequenzielle Test: ATTO
ATTO ist ein lange bekanntes Tool für HDDs und SSDs, welches sich vielseitig einstellen lässt. Meist wird es aber nur in der Standardeinstellung verwendet. Aufgrund dieser Standardeinstellung wird es von vielen SSD Herstellern genutzt um mit diesen (hohen) Ergebnissen zu werben. Ein Grund dafür ist das standardmäßig verwendete Testmuster von 00000000. Dieses wirkt sich bei optimierten Controllern stark aus. Außerdem testet ATTO rein sequenziell, was hohe Werte garantiert, aber nicht sehr aussagekräftig ist für die Gesamtleistung eines SSD.
FTM-25 - In der Standardeinstellung werden die maximalen Herstellerwerte erreicht.
STM-25 - In der Standardeinstellung werden die maximalen Herstellerwerte übertroffen.
Der synthetische Allrounder: AS SSD
Der AS SSD Benchmark stammt von einem User hier aus dem Forum und hat sich in kürzester Zeit weit verbreitet im Internet. Er testet mit einem zufälligen Muster, was es vor Optimierungen bei den SSD Controllern auf einfache Muster (z.B. 00000000) "schützt". Diese einfachen Muster kommen in der Praxis so gut wie gar nicht vor. Die Beschränkung auf Sequenziell, random 4K und random 4K-64 Tests ist vermutlich gefällt worden, da man mit diesen je die Extremfälle eines SSDs testen kann. Die Testgröße beträgt 1000MB und wird pro Test komplett genutzt. Die Ergebnisse des Benchmarks liegen dann als Durchschnittswert dieser Messung vor.
FTM-25 - Die sequenziellen Angaben werden erwartungsgemäß nicht erreicht. Jedoch werden die 4K random IOPS Angaben sogar übertroffen (lesend 31007 / schreibend 23944).
STM-25 - Die sequenziellen Angaben werden nicht erreicht. Auch die 4K random IOPS Angaben werden leider deutlich verfehlt (lesend 9979 / schreibend 6136).
Der Kopierbenchmark: AS SSD Copy
AS SSD besitzt auch einen Kopierbenchmark, welcher als Praxistest angesehen werden kann.
Er beinhaltet 3 verschiedene Kopierszenarien wie sie in der Praxis sicher häufig vorkommen.
FTM-25 - Im Kopierbenchmark erreicht das SSD für SF1200 Controller normale Ergebnisse, die im Mittelfeld der aktuell verfügbaren Controller liegen.
STM-25 - Trotz schlechter angegbener Herstellerwerte erreicht der Memoright Controller hier in etwa dieselben Ergebnisse wie der Sandforce Controller.
Der Kompressionstest: AS SSD Komprimier-Benchmark
AS SSD besitzt seit neuestem auch einen Komprimierbenchmark. Mit diesem kann wunderbar untersucht werden ob ein SSD Controller interne Kompression verwendet und wie sich die Leistung dadurch verhält. Auf der X-Achse wird der Anteil an gut komprimierbaren Daten ersichtlich.
FTM-25 - Deutlich kann man erkennen wie der SF1200 Controller von gut komrimierbaren Daten profitiert.
STM-25 - Da der Memoright Controller keine Kompression nutzt, kann er auch keinen Vorteil aus gut komprimeirbaren Daten ziehen.
Die AS SSD Alternative: CrystalDiskMark
Crystal Disk Mark (CDM) ist schon lange bekannt und bewährt. Es eignet sich gleichermaßen für HDDs und SSDs. Es testet standardmäßig wie AS SSD mit einem zufälligen Muster, was es ebenfalls vor Testmusteroptimierungen "schützt". CDM ist wie AS SSD auf einige Testszenarien beschränkt: Sequenziell, random 512K, random 4K, random 4K QD32. Die Beschränkung auf QD32 ist hier wohl gewählt worden, da laut offizieller NCQ Spezifikation nur bis zu 32 Kommandos angenommen werden. CDM testet stichprobenartig in der Testgröße und gibt den Höchstwert aus den gewählten Durchläufen pro Test an.
FTM-25 - In den sequenziellen Tests werden die Angaben erneut erwartungsgemäß nicht erreicht. Im Gegensatz zu AS SSD werden die 4k random IOPS Leseangaben knapp verfehlt (29568). Die Schreib IOPS jedoch werden wieder übertroffen (14602).
STM-25 - In den sequenziellen Tests werden die Angaben lesend nicht erreicht, jedoch schreibend nur knapp verfehlt. Wie in AS SSD werden die 4k random IOPS deutlich verfehlt (lesend 10880 / schreibend 8445).
Das Allzweckmesser: IOMeter
IOMeter ist ein vielseitig einsetzbares Benchmark Tool. Da man jegliche Einstellungen selbst vornehmen kann erfüllt es so gut wie jeden Wunsch. Einzig eine Einstellung um das Testmuster beeinflussen zu können fehlt. IOMeter testet mit einem einfachen Muster (wie 00000000) was Controller wie z.B. Sandforce natürlich wunderbar komprimieren können. Zur besseren Nachvollziehbarkeit der Werte habe ich die Einstellungen, die ich in IOMeter getätigt habe, im Spoiler hinterlegt.
FTM-25 - Die 4K random read Werte werden nicht erreicht
STM-25 - Die 4K random read Werte werden deutlich verfehlt
FTM-25 - Die 4K random write Werte werden leicht übertroffen
STM-25 - Die 4K random write Werte werden deutlich verfehlt
p9Fazit und Dank [zurück zum Inhaltsverzeichnis]
Fazit
Es fällt mir mal wieder schwer ein Fazit zu ziehen. Memoright hat zwei solide SSDs Serien auf den Markt gebracht, jedoch vermisse ich ein wenig die Innovation, die von neuen Produkten ausgeht, die zur Zeit auf den Markt kommen.
Die FTM-25 120GB erfüllt meine Erwartungen an das Produkt, da es sich um eine von vielen Sandforce SF1200 MLC SSDs handelt. Einzig der verbaute Überspannungsschutz hebt sie ein wenig von der Konkurrenz ab. Die optional erhältlichen Modelle mit Wasserschutz, könnten bei Industriekunden durchaus für Interesse sorgen. Preislich liegt die FTM-25 zur Zeit über dem Durchschnitt an verfügbaren SF1200 SSDs auf dem Markt.
Die STM-25 128GB ist ein gelungener Einstieg in den MLC Markt für Memoright. Sie erreicht zwar nicht die Werte der Konkurrenzprodukte, oder gar der FTM-25, jedoch sind diese immernoch ausreichend für ein durchaus performantes System. Auf dieser Technik kann Memoright für zukünftige Produkte aufbauen. Diese SSD ist scheinbar noch stärker auf Industriekunden ausgerichtet, da bei ihr zusätzlich zum Überspannungsschutz auch noch eine kurzzeitige Spannungsüberbrückung verbaut wurde. Diese kann bei kritischen Systemumgebungen deutlich zum Schutz der Dateninegrität beitragen. Auch bei der STM-25 liegt der Preis über dem Durchschnitt vergleichbarer MLC SSDs am Markt.
Dank
Ich möchte der WINKOM Vertriebsgesellschaft für das Bereitstellen der Testmuster danken!
Memoright FTM-25 120GB & STM-25 128GB
Inhaltsverzeichnis
Einleitung
Die Testmethoden
Die Details
Das Innenleben
Der TRIM-Test
Die Garbage Collection
Die Benchmarks
Fazit und Dank
p2Einleitung [zurück zum Inhaltsverzeichnis]
Heute habe ich die Möglichkeit zwei neue Produkte aus dem Hause Memoright zu testen. Diese entstammen zwei neuen Produktserien, die laut Herstelller dem Commercial Segment zugeordnet sind.
Memoright? Den meisten SSD Käufern dürfte dieser Hersteller relativ unbekannt sein, da dessen SSDs zumeist nicht direkt an Endkunden verkauft werden und im Enterprise Segment angesiedelt sind. Bei den SSD early adopters jedoch, ist Memoright für Hochleistungs SLC SSDs bekannt die absolute Stabilität garantierten. Es gab sie seit jeher auch in Ausführungen für extreme Umgebungseigenschaften (Temperatur, Luftfeuchte, etc.), Überspannungsschutz, sowie mit eingebauten Stützkondensatoren zur kurzzeitigen Absicherung der Stromversorgung.
Bei den heute getesteten Produkten handelt es sich teils um eigene Controllertechnik (STM-25) und teils um eingekaufte Technik (FTM-25) aus dem Hause Sandforce. Ob dies ausreicht um auch mit MLC NAND Technik in niederen Preissegmenten für Bestnoten zu sorgen?
Zur Übersicht eine kleine Historie der SSDs die ich besitze oder besaß bzw. getestet habe:
- OCZ Core SSD 64GB (MLC - JMicron JMF602) - für TV timeshift/recording
- MTRON 3525 64GB (SLC - MTRON Controller) - ehemaliges OS Laufwerk - verkauft
- Supertalent Ultradrive GX 32GB (MLC - Indilinx Barefoot) - als OS Laufwerk im Arbeits PC
- Supertalent Ultradrive GX2 128GB (MLC - Indilinx Barefoot Eco) - Videoschnitt Arbeitslaufwerk
- Solidata K5 64GB (SLC - Indilinx Barefoot) - als OS Laufwerk im Haupt PC
- Solidata K6 64GB (MLC - Indilinx Barefoot) - im Netbook
- Extrememory XLR8 Plus 60GB (MLC - Sandforce SF1200) - für große Programme und Spiele
- Solidata K8-60GB (MLC - Sandforce SF1200) - getestet für ein User Review
- Solidata SC-64GB (SLC - Sandforce SF1200) - getestet für ein User Review
- Samsung 470 Series 128GB (MLC - Samsung MAX) - getestet für ein User Review
p3Die Testmethoden [zurück zum Inhaltsverzeichnis]
Das System
- Mainboard: Gigabyte GA-EP45-DS4
- Controller: ICH10R @ AHCI
- CPU: Intel Core 2 Quad Q9550 (E0) @ 3,4Ghz
- RAM: 4x 2GB Corsair DDR2, 5-5-5-15 @ 1066Mhz
- GPU: HD4850
- Sound: Creative X-Fi Titanium Fatal1ty Pro Series
- Netzteil: Corsair HX 520W
- OS: Windows 7 x64
- Controller Treiber: msahci.sys
Die Methoden
Getestet wird stets mit den Standardeinstellungen der jeweiligen Programme. Falls von den Standardeinstellungen abgewichen wurde, wird dies beim jeweiligen Programm/Test gesondert vermerkt. Vor oder nach einigen Tests wird das SSD mit aktiviertem TRIM in Windows 7 schnellformatiert um die Ausgangsleistung des SSDs wieder zu erhalten.
Abweichend zu meinen bisherigen Tests werde ich heute und in Zukunft, in Benchmarks bei denen die Queue Depth konfigurierbar ist, mit einer QD von 32 statt 64 testen. Hintergrund ist, dass die offizielle NCQ Spezifikation nur bis zu 32 Kommandos spezifiziert und Produkte die dieses peinlich genau umsetzen, ansonsten in Benchmarks benachteiligt werden. Siehe dazu auch meinen Nachtrag aus dem Review: Koreanischer Leckerbissen: Samsung 470 Series SSD.
p4Die Details [zurück zum Inhaltsverzeichnis]
Beide SSDs werden in derselben Verpackung geliefert, die jedoch farblich abweichend bedruckt wurden. Auf der Vorderseite entdeckt man die Hersteller- und Produktbezeichnung, sowie einige technische Daten. Mit einem lachenden und einem weinenden Auge habe ich die Verpackung empfunden. Auch bei vorsichtiger Handhabung beim öffnen, können die zahlreichen festsitzenden Laschen zerreisen. Dies gewährleistet zwar einen sicheren Transport, jedoch wird ein Wiederverkauf erschwert.
Die SSD Gehäuse an sich machen einen sehr hochwertigen Eindruck und scheinen aus Aluminium zu bestehen. Gegenüber Plastikgehäusen hat man zwar einen Gewichtsnachteil, jedoch den Vorteil der besseren Wärmeabfuhr. Auf dem vorderen Aufkleber findet sich die Hersteller- und Produktbezeichnung, sowie die Kapazität des SSD. Auf dem rückseitigen Aufkleber finden sich wieder technische Daten, wobei hier lobenswerterweise auch der Firmwarestand im Auslieferungszustand zu finden ist.
Spezifikationen
Anders als bei vielen gängigen SSDs von anderen Herstellern, findet man bei Memoright keine Abweichenden Leistungsdaten bei den kleineren Kapazitäten des SSD. Für Verwirrung sorgt leider die Homepage von Memoright, da für die STM-25 Serie an 3 verschiedenen Stellen teils stark abweichende Leistungsspezifikationen angegeben werden. Leider sind davon auch Preisvergleiche betroffen, welche die falschen Daten zum Produkt übernommen haben. Als richtig erwiesen sich die niedrigst angegebenen Daten, welche auch beim deutschen Importeur bzw. Shop korrekt angegeben werden.
Ein Auszug aus den Spezifikationen. Die vollständigen Daten für beide Modelle findet man auf der Memoright Webseite.
Lieferumfang
Außer der Um- und Innenverpackung des SSD sind leider keine weiteren Verpackungsinhalte zu finden. Wünschenswert wäre ein 2,5" auf 3,5" Adpater den viele Hersteller ihren SSDs mittlerweile beilegen. Der einzige Shop der die beiden SSDs zur Zeit verkauft legt aber bei Bedarf einen kostenlosen Einbaurahmen hinzu.
p5Das Innenleben [zurück zum Inhaltsverzeichnis]
Kommen wir zu dem Teil der mir immer am meisten Spaß bereitet - dem Aufschrauben von neuer, teurer Hardware
. Zu meiner Freude ließen sich die Gehäuse mit nur wenigen Schrauben problemlos öffnen und das Innenleben offenbarte sich mir.FTM-25
Verbaut wird, wie bei vielen SSDs zur Zeit, Intel MLC NAND Flash. Dieser wird in einer Strukturbreite von 34nm gefertigt. Der eingesetzte Controller stammt von Solidata und ist vom Typ SF1200. Wie bei allen SF1200 SSDs wird aufgrund der speziellen Arbeitsweise des Controllers auf einen externen DRAM Cache verzichtet. Auf der Rückseite des PCBs sind 2 große Teile unbestückt. Vermutlich werden hier bei Enterprise Modellen die von Sandforce unterstützten Supercapacitors verbaut, um kurzzeitige Spannungsunterbrechungen zu überbrücken.
STM-25
Auch bei der STM-25 wird Intel MLC NAND in einer Strukturbreite von 34nm verbaut. Als Controller kommt eine Eigenentwicklung von Memoright zum Einsatz - der ST 2000-C. Dieser baut auf ein konventionelles Design bestehend aus Controller und DRAM auf. Art und Kapazität des eingesetzten RAM der Firma NANYA konnte ich leider nicht herausfinden. Ob der DRAM Cache für die Optimierung beim Schreiben von Blöcken und dem Organisieren des wear-leveling, oder nur für letzteres verwendet wird, konnte ich ebenfalls nicht in Erfahrung bringen. Da bisher aber nur Intel den DRAM rein zum wear-leveling genutzt hat, gehe ich davon aus dass dieser auch für die Steigerung der Schreibrate zuständig ist.
Ein interessantes Feature des STM-25 ist die laut Datenblatt optional verfügbare Spannungsüberbrückung per Stützkondensatoren. WINKOM bestätigte mir, dass diese grundsätzlich verbaut werden. Leider gab es keine genaueren Informationen über diese, daher kann ich nur vermuten das die im unteren Bildausschnitt gezeigten Bauteile dafür zuständig sind.
p6Der TRIM-Test - STM-25 [zurück zum Inhaltsverzeichnis]
Diesen Test führe ich nur bei neuen Controllern durch. Laut Datenblatt müsste die STM-25 TRIM unterstützen. Die Vergangenheit hat aber gezeigt, dass solche Implementationen auch fehlerhaft sein können (z.B. Crucial C300 mit FW 0001). Ganz nach dem Motto: "Vertrauen ist gut, Kontrolle ist besser!" - werde ich dieses Feature überprüfen.
Die Technik
Wenn im Betriebssystem eine Datei gelöscht wird, dann wird diese nur aus einem Index gelöscht und nicht mehr angezeigt. Auf der HDD oder SSD ist diese aber noch physikalisch vorhanden. Das ist auch der Grund, warum es so einfach ist, Dateien nach dem löschen wiederherzustellen. Diese Praxis hat aber bei SSDs einen Nachteil im Gegensatz zu HDDs.
Bei einer HDD wird dieser belegte Platz einfach irgendwann überschrieben. Bei einer SSD muss aber bereits belegter Platz immer zuerst gelöscht werden, bevor dieser Platz neu belegt werden kann. Aufgrund der Funktionsweise der SSDs sind immer mehrere Zellen und Blöcke zu noch größeren Einheiten zusammengeschlossen. Den sogenannten Erase Blocks.
Wenn also eine Zelle neu beschrieben werden soll, muss zuerst dieser ganze Block ausgelesen werden. Dann wird dieser komplette Block gelöscht. Danach wird der ausgelesene Erase Block in dem Bereich, wo die neuen Daten geschrieben werden sollen, modifiziert. Schlussendlich wird der modifizierte Erase Block wieder geschrieben. Das Ganze nennt sich im Fachjargon dann "read-modify-write".
Da dieser ganze Prozess sehr zeitaufwändig ist, sinkt natürlich die Performance eines SSD wenn solch ein Vorgang vorgenommen wird. Jetzt kommt das ATA TRIM Kommando ins Spiel. Beim Löschen im Betriebssystem wird dieser Befehl gleich ans SSD mitgesendet, um mitzuteilen, dass es die Bereiche als löschbar markieren kann. Wenn alle Zellen in einem Erase Block als löschbar markiert sind, kann bei einem erneuten Schreibzugriff teilweise direkt geschrieben werden bzw. entfällt das Modifizieren. Gegen Blockfragmentierung hilft TRIM natürlich nicht, deshalb ist es immer vorteilhaft wenn noch eine GC implementiert ist.
Die Ausführung
Um die TRIM-Implementierung zu testen, habe ich den TRIM-Support in Windows 7 manuell deaktiviert. Dann wurde das SSD mit dem Tool "freespacecleaner zweimal vollgeschrieben, damit alle Zellen und ein paar Reservezellen aus der Spare Area mindestens einmal beschrieben waren. Danach wurde mit dem Tool IOMeter ein 4k-64 random write Benchmark auf die volle Kapazität mit 480 Minuten Testdauer angewendet. Direkt darauf wurde die Partition gelöscht, um mit HDTune eine Schreibzonenmessung durchführen zu können. Im Anschluss wurde TRIM wieder eingeschaltet und die Partition formatiert um den TRIM-Befehl für alle Sektoren an das SSD zu schicken. Als nächstes wurde die Partition wieder gelöscht um mit HDTune eine zweite Schreibzonenmessung durchführen zu können.
Direkt nach IOMeter
Nach der TRIM Auslösung
Das Ergebnis
Bitte beachten dass die Skala in beiden Screenshots abweicht. Wenn man die Skala vom zweiten Screenshot im ersten anwenden würde, dann wäre es eine flache Linie ganz am Boden, ähnlich wie im zweiten Screenshot ab 12GB.
Wie man sofort erkennen kann, zeigt TRIM wenig Wirkung auf die Leistung. Die erhöhten Werte von 0 bis 12GB im zweiten Screenshot sind eher der schnell einsetzenden Garbage Collection zuzuordnen. Das TRIM trotzdem unterstützt wird, sagt uns das Datenblatt und auch die Firmware meldet TRIM nach ATA, was per CrystalDiskInfo auch ausgelesen werden kann.
Dieses Verhalten weicht von der TRIM Implementierung ab die Indilinx, Intel, Samsung oder Marvell bisher einsetzen. Jedoch ähnelt es der Implementierung von Sandforce. Es spricht also viel dafür, dass das SSD den TRIM Befehl nur zur wear-leveling Optimierung nutzt. Diese Vorgehensweise zieht die Lebenszeit der Zellen der absoluten Leistung vor, was dem gewohnten Enterprise Anspruch von Memoright gerecht wird.
Nach einer Anfrage bei Memoright über WINKOM wurde bestätigt, dass TRIM ausschließlich zur Unterstützung des wear-leveling genutzt wird um die Lebensdauer zu erhöhen.
p7Die Garbage Collection - STM-25 [zurück zum Inhaltsverzeichnis]
Da der Controller des STM-25 SSD Neuland ist, werde ich diesem auch meinem Garbage Collector Test unterziehen. Beim FTM-25 Modell wissen wir aus der Vergangenheit und zahlreichen Reviews im Netz dass diese eine sehr gute GC besitzt. Ob dies bei der STM-25 auch der Fall ist?
Die Technik
Mit Garbage Collection (GC) bezeichnet man eine Technik die mehrere teilweise belegte Blöcke in weniger voll belegte Blöcke kombiniert. Vorteil der Sache ist, dass man mehr freie Blöcke hat in die man direkt schreiben kann anstatt ein zeitaufwändiges read-modify-write durchzuführen. Nachteil der Technik ist, dass man auch unnötige bereits gelöschte Daten hin und herschiebt um sie in kompletten Blöcken zu organisieren, falls kein TRIM genutzt werden kann. Eine gute GC wird in Betriebssystemen benötigt, die kein TRIM unterstützen (XP, Vista, MacOS, ältere Linux Kernel, etc.) um die Leistung des SSD oben zu halten. Aber auch ein Betriebssystem mit TRIM-Unterstützung sollte von einer GC unterstützt werden.
Die Ausführung
Um die GC zu testen habe ich den TRIM-Support in Windows 7 manuell deaktiviert. Dann wurde das SSD mit dem Tool "freespacecleaner zweimal vollgeschrieben, damit alle Zellen und ein paar Reservezellen aus der Spare Area mindestens einmal beschrieben waren. Danach wurde mit dem Tool IOMeter ein 4k-64 random write Benchmark auf die volle Kapazität mit 120 Minuten Testdauer angewendet. Daraufhin wurde die Partition gelöscht um mit HDTune eine Schreibzonenmessung durchführen zu können.
Eine Minute nach Stopp von IOMeter
Nach 15 Minuten
Nach 25 Minuten
Nach 45 Minuten
Das Ergebnis
Wie man sieht greift die GC schon nach kürzester Zeit ein und organisiert die Blöcke um. Leider scheint der Memoright Controller von Grund auf keine konstanten Schreibzugriffe (gerade Linie) zu erlauben, denn besser als nach 25 Minuten wird es nicht mehr. Dies muss kein Nachteil sein, aber schön anzusehen sind solche schwankenden Schreibzugriffe nicht. Selbst nach einem secure_erase per HDDErase wird die Linie kein bisschen sauberer. Abschließend kann ich sagen, dass die implementierte GC effektiv und schnell arbeitet. Eine Verwendung dieses SSD in einem RAID Verbund, oder einer Betriebssystemumgebung ohne TRIM Unterstützung steht also nichts entgegen.
p8Die Benchmarks [zurück zum Inhaltsverzeichnis]
Mit einigen Benchmarks möchte ich überprüfen ob die von Memoright angegebenen Leistungswerte erreicht werden. Hierbei sollte man bei der Betrachtung der Benchmarks beachten, dass bei der FTM-25 Serie eine Abhängigkeit der Leistung vom Komprimierungsgrad der Daten vorliegt. Die Praxiswerte können also von den Benchmarkwerten in die eine oder andere Richtung abweichen, je nachdem wie gut sich die Testdaten des jeweiligen Benchmarks komprimieren lassen. Bei der STM-25 Serie werden keine Komprimiertechniken eingesetzt. Deren Benchmarkwerte entsprechen also immer auch der Praxis.
Der Sequenzielle Test: ATTO
ATTO ist ein lange bekanntes Tool für HDDs und SSDs, welches sich vielseitig einstellen lässt. Meist wird es aber nur in der Standardeinstellung verwendet. Aufgrund dieser Standardeinstellung wird es von vielen SSD Herstellern genutzt um mit diesen (hohen) Ergebnissen zu werben. Ein Grund dafür ist das standardmäßig verwendete Testmuster von 00000000. Dieses wirkt sich bei optimierten Controllern stark aus. Außerdem testet ATTO rein sequenziell, was hohe Werte garantiert, aber nicht sehr aussagekräftig ist für die Gesamtleistung eines SSD.
FTM-25 - In der Standardeinstellung werden die maximalen Herstellerwerte erreicht.
STM-25 - In der Standardeinstellung werden die maximalen Herstellerwerte übertroffen.
Der synthetische Allrounder: AS SSD
Der AS SSD Benchmark stammt von einem User hier aus dem Forum und hat sich in kürzester Zeit weit verbreitet im Internet. Er testet mit einem zufälligen Muster, was es vor Optimierungen bei den SSD Controllern auf einfache Muster (z.B. 00000000) "schützt". Diese einfachen Muster kommen in der Praxis so gut wie gar nicht vor. Die Beschränkung auf Sequenziell, random 4K und random 4K-64 Tests ist vermutlich gefällt worden, da man mit diesen je die Extremfälle eines SSDs testen kann. Die Testgröße beträgt 1000MB und wird pro Test komplett genutzt. Die Ergebnisse des Benchmarks liegen dann als Durchschnittswert dieser Messung vor.
FTM-25 - Die sequenziellen Angaben werden erwartungsgemäß nicht erreicht. Jedoch werden die 4K random IOPS Angaben sogar übertroffen (lesend 31007 / schreibend 23944).
STM-25 - Die sequenziellen Angaben werden nicht erreicht. Auch die 4K random IOPS Angaben werden leider deutlich verfehlt (lesend 9979 / schreibend 6136).
Der Kopierbenchmark: AS SSD Copy
AS SSD besitzt auch einen Kopierbenchmark, welcher als Praxistest angesehen werden kann.
Er beinhaltet 3 verschiedene Kopierszenarien wie sie in der Praxis sicher häufig vorkommen.
FTM-25 - Im Kopierbenchmark erreicht das SSD für SF1200 Controller normale Ergebnisse, die im Mittelfeld der aktuell verfügbaren Controller liegen.
STM-25 - Trotz schlechter angegbener Herstellerwerte erreicht der Memoright Controller hier in etwa dieselben Ergebnisse wie der Sandforce Controller.
Der Kompressionstest: AS SSD Komprimier-Benchmark
AS SSD besitzt seit neuestem auch einen Komprimierbenchmark. Mit diesem kann wunderbar untersucht werden ob ein SSD Controller interne Kompression verwendet und wie sich die Leistung dadurch verhält. Auf der X-Achse wird der Anteil an gut komprimierbaren Daten ersichtlich.
FTM-25 - Deutlich kann man erkennen wie der SF1200 Controller von gut komrimierbaren Daten profitiert.
STM-25 - Da der Memoright Controller keine Kompression nutzt, kann er auch keinen Vorteil aus gut komprimeirbaren Daten ziehen.
Die AS SSD Alternative: CrystalDiskMark
Crystal Disk Mark (CDM) ist schon lange bekannt und bewährt. Es eignet sich gleichermaßen für HDDs und SSDs. Es testet standardmäßig wie AS SSD mit einem zufälligen Muster, was es ebenfalls vor Testmusteroptimierungen "schützt". CDM ist wie AS SSD auf einige Testszenarien beschränkt: Sequenziell, random 512K, random 4K, random 4K QD32. Die Beschränkung auf QD32 ist hier wohl gewählt worden, da laut offizieller NCQ Spezifikation nur bis zu 32 Kommandos angenommen werden. CDM testet stichprobenartig in der Testgröße und gibt den Höchstwert aus den gewählten Durchläufen pro Test an.
FTM-25 - In den sequenziellen Tests werden die Angaben erneut erwartungsgemäß nicht erreicht. Im Gegensatz zu AS SSD werden die 4k random IOPS Leseangaben knapp verfehlt (29568). Die Schreib IOPS jedoch werden wieder übertroffen (14602).
STM-25 - In den sequenziellen Tests werden die Angaben lesend nicht erreicht, jedoch schreibend nur knapp verfehlt. Wie in AS SSD werden die 4k random IOPS deutlich verfehlt (lesend 10880 / schreibend 8445).
Das Allzweckmesser: IOMeter
IOMeter ist ein vielseitig einsetzbares Benchmark Tool. Da man jegliche Einstellungen selbst vornehmen kann erfüllt es so gut wie jeden Wunsch. Einzig eine Einstellung um das Testmuster beeinflussen zu können fehlt. IOMeter testet mit einem einfachen Muster (wie 00000000) was Controller wie z.B. Sandforce natürlich wunderbar komprimieren können. Zur besseren Nachvollziehbarkeit der Werte habe ich die Einstellungen, die ich in IOMeter getätigt habe, im Spoiler hinterlegt.
4k random read IOPS schrieb:
4k random write IOPS schrieb:
STM-25 - Die 4K random read Werte werden deutlich verfehlt
FTM-25 - Die 4K random write Werte werden leicht übertroffen
STM-25 - Die 4K random write Werte werden deutlich verfehlt
p9Fazit und Dank [zurück zum Inhaltsverzeichnis]
Fazit
Es fällt mir mal wieder schwer ein Fazit zu ziehen. Memoright hat zwei solide SSDs Serien auf den Markt gebracht, jedoch vermisse ich ein wenig die Innovation, die von neuen Produkten ausgeht, die zur Zeit auf den Markt kommen.
Die FTM-25 120GB erfüllt meine Erwartungen an das Produkt, da es sich um eine von vielen Sandforce SF1200 MLC SSDs handelt. Einzig der verbaute Überspannungsschutz hebt sie ein wenig von der Konkurrenz ab. Die optional erhältlichen Modelle mit Wasserschutz, könnten bei Industriekunden durchaus für Interesse sorgen. Preislich liegt die FTM-25 zur Zeit über dem Durchschnitt an verfügbaren SF1200 SSDs auf dem Markt.
Die STM-25 128GB ist ein gelungener Einstieg in den MLC Markt für Memoright. Sie erreicht zwar nicht die Werte der Konkurrenzprodukte, oder gar der FTM-25, jedoch sind diese immernoch ausreichend für ein durchaus performantes System. Auf dieser Technik kann Memoright für zukünftige Produkte aufbauen. Diese SSD ist scheinbar noch stärker auf Industriekunden ausgerichtet, da bei ihr zusätzlich zum Überspannungsschutz auch noch eine kurzzeitige Spannungsüberbrückung verbaut wurde. Diese kann bei kritischen Systemumgebungen deutlich zum Schutz der Dateninegrität beitragen. Auch bei der STM-25 liegt der Preis über dem Durchschnitt vergleichbarer MLC SSDs am Markt.
Dank
Ich möchte der WINKOM Vertriebsgesellschaft für das Bereitstellen der Testmuster danken!
Ich hoffe ihr hattet ein wenig Freude beim lesen meines "kleinen" User-Reviews!
