Niedrige Schreibgeschwindigkeit der Kingston A2000

[Nico1611]

Ich habe mir Mitte 2019 eine 500GB Kingston A2000 zugelegt, diese wurde nur für Spiele genutzt, da ich wegen meinem Internet nicht alles neu installieren wollte. Seit Dezember nutze ich diese auch als Boot-Drive und habe jetzt mit CrystalDiskMark-Ergebnisse die Geschwindigkeit getestet. Beim ersten Test lag die Lesegeschwindigkeit bei 1.600MB/s und die Schreibgeschwindigkeit bei unter 1.000MB/s und bei den beiden anderen Tests habe ich einen Screenshot.

Ich habe auch meine WD black getestet, bei der die Geschwindigkeiten deutlich näher an den vom Hersteller angegebenen sind.

Könnte die niedrige Schreibgeschwindigkeit daran liegen, dass die Festplatte zu 80% voll ist oder ist es eher ein anderes Problem. Der WD SSD fehlen bei dem einen Test den ich gemacht habe etwa 200MB/s beim lesen, welches ich einfach auf einen "Messfehler" schieben würde, da ich nur einmal getestet habe, der Kingston SSD fehlen jedoch etwas mehr als 1000MB/s in jedem der Tests.

 

[2k5lexi]

Jede SSD wird langsam wenn sie voll wird.
Hat technische Gründe bei den TLC und QLC Speicherchips

 

[Nico1611]

Ja, das war mir auch bewusst, war nur etwas verunsichert, da sich 50% der Geschwindigkeit verabschiedet haben.

 

[Holt]

Könnte die niedrige Schreibgeschwindigkeit daran liegen, dass die Festplatte zu 80% voll ist

Ja, zumal bei denen mit dem SM2262EN Controller bekannt ist, dass die SSDs zwar leer tolle Werte schaffen, aber bei voller SSD oder anspruchsvollen Workloads sehr lahm sind. So schaffen die ADATA XPG SX8200 Pro und HP EX950 (jeweils mit 1TB) beim AnandTech Storage Bench - The Destroyer nur etwa 650MB/s, während die 970 Evo Plus auf über 1100MB/s kommt. Im AnandTech Storage Bench - Heavy sind es für beide leer etwa 906MB/s, während 970 Evo Plus mit 883MB/s leicht zurückhängt. Aber bei voller SSDs dreht sich das Bild komplett, da hat die beiden 273 bzw 296MB/s, die 970 Evo Plus kommt mit 746MB/s auf einen mehr als 2,5 mal so hohen Wert!

Nun könnte man sagen, man haben keine so anspruchsvollen Lasten, aber auch im AnandTech Storage Bench - Light wird es nur noch schlimmer, da liegt die AData bei 209 und die HP 252MB/s wenn sie voll sind, da ist selbst eine MX500 1TB mit 261MB/s schneller und die 970 Evo Plus ist mit 977MB/s etwa 4x so schnell.

Das die Performance nur bei leerer SSD gut ist, dürfte in den meisten Reviews reichen, die meisten testen sie nur leer, wenige testen sie auch im vollen Zustand und wenn, dann auch wie bei CB meist nur mit anspruchslosen Benchmarks wie AS-SSD. Der Grund ist aber der gleiche wie schon bei der Crucial P1 und Intel 660p: Der großzügige Pseudo-SLC Schreibcache der eben größtenteils dynamisch ist und umso größer, je leerer die SSD ist.

The general theme to the SM2262EN's optimizations seems to be to emphasize the SLC cache. These drives have the largest SLC write caches we've encountered, and their predecessors already had fairly generous cache sizes. When empty, the drives will use almost half of their NAND as SLC before writes start going straight to TLC, so peak write performance lasts for a long time even during sustained writes. The downside is that when the TLC portion of the drive fills up, there's a lot of background data shuffling required to reduce the size of the SLC cache toward its minimum. Once the drives are completely full and their SLC caches are at their smallest, performance usually ends up being worse than last year's products.

Der Grund dafür ist klar:

Silicon Motion's customers - SSD vendors - have probably been asking for a controller solution that can let them advertise performance specifications that match or exceed the top drives from their competitors. Silicon Motion has delivered this, but in the process they've taken their optimization too far. The SM2262EN is essentially designed to offer the best possible scores on Crystal Disk Mark, with little concern for what happens to real-world performance.

Die Rechnung scheint ja auch aufzugehen, SSDs mit dem Controller werden von vielen Leuten empfohlen und standen lange auf weit oben auf so mancher Empfehlungsliste, die Leute merken es dann erst mit der Zeit oder gar nicht, weil es ja schleichend passiert das die SSD voller wird.

Man zahlt eben dafür wie eine SSD auch dann noch performt wenn sie recht voll ist und die Workloads anspruchsvoller werden, wie es Tweaktown sehr passend im Review der Optane 905P schreibt:

Pushing the Intel Optane SSD 905P hard with a relentless workload and not losing storage performance is the main benefit for this technology. Like flash-based SSDs, you pay for this feature. For instance, the Samsung 970 Pro in relation to the 970 EVO and to an equal extent, entry-level DRAMless NVMe SSDs to mainstream models like the SX8200 and EX920. This is why we see entry-level SSDs perform so well under light workloads but fall flat when we amplify the workload or extend the IO for a longer time, like in professional applications. The Optane SSD 905P performs exceptionally well under light and extreme workloads, where modern flash fails to thrive.

 

[2k5lexi]

Man zahlt eben dafür wie eine SSD auch dann noch performt wenn sie recht voll ist und die Workloads anspruchsvoller werden, wie es Tweaktown sehr passend im Review der Optane 905P schreibt:

Fairerweise muss man dazu sagen, dass ne Optane 905P keine SSD im Sinn von NAND Flash ist. Das ist technoligisch was komplett anders, nämlich 3D Xpoint.

Ansonsten danke für die Zusammenfassung.

 

[Holt]

Fairerweise muss man aber auch sagen, dass es nicht nötig ist NAND Flash zu verwenden um trotzdem eine SSD zu bauen. SSD steht für Solid State Drive und muss eben nicht auf NAND basieren, auch wenn die allermeisten dies tun. Tatsächlich gab es die ersten SSDs aber schon vor der Erfindung von NAND Flash, sogar schon mit der Bezeichnung SSD:

Im stationären Einsatz finden sich eher SDRAM-basierte SSDs, und das meist weitab vom Massenmarkt. Ihr Einsatzgebiet sind Anwendungen, die sehr laufwerklastig arbeiten (Datenbanken, Sortieranwendungen), indem sie wiederholt kleine Datenmengen von verschiedensten Speicherbereichen anfordern. Oft werden diese Laufwerke auch von Entwicklern und Testern benutzt, um die Leistungsfähigkeit von Festplatten-Controllern und -bussen zu messen, da sie diese maximal auslasten. Ihre Geschichte begann 1978, als das Unternehmen StorageTek die „Solid State Disk STK 4305“ auf den Markt brachte, welche kompatibel zum Festkopfplattenspeicher IBM 2305 war und mit Großrechnern vom Typ System/370 benutzt wurde. StorageTek selber benutzt die Bezeichnung „Solid-State Disk“

 

[Nico1611]

Vielen Dank für die Zusammenfassung.
Ich wusste zwar das eine SSD langsamer wird, aber war dann doch etwas überrascht, wieviel es dann doch ist.

Edit:
Ich habe die SSD etwas aufgeräumt und um etwa 200GB erleichtert.

In der Theorie hätte ich jetzt erwartet eine etwas höhere Geschwindigkeit zu sehen, also bisschen mehr als 1.000MB/s.
Liegt dann aber wahrscheinlich auch mit an Windows.

 

[Novize]

Man muss der SSD auch etwas Zeit geben für das Wear-Leveling, wobei die Daten über die frei gewordenen Blöcke verteilt werden, um bisher weniger oft beschriebene, wieder frei zu geben, damit alle Blöcke gleichmäßig abgenutzt werden. Solche Verwaltungsaufgaben dauern etwas, bis die SSD wieder schneller ist. Und Trim ausführen, ist auch obligatorisch.
Vor dem Benchen sicher stellen, dass die Datenträgerbelastung im Taskmanager bei 0 steht.

 

[Holt]

Man muss der SSD auch etwas Zeit geben für das Wear-Leveling, wobei die Daten über die frei gewordenen Blöcke verteilt werden

Nein, so funktioniert Wear Leveling nicht, zumal dies sonst eine sehr hohe Write Amplification bedeuten würde. Wear Leveling ist vor allem bei der Auswahl der Blöcke relevant, die von der Idle GC gelöscht werden um als nächstes wieder neu beschrieben zu werden, aber da werden eben nicht ständig Daten intern umkopiert, nur weil sie in NAND Blöcken liegen die unterdurchschnittlich viel P/E Zyklen hinter sich haben. Außerdem muss neben der Anzahl der P/E Zyklen auch noch darauf geachtet werden, dass die NAND Blöcke möglichst auf unterschiedlichen Die und am Besten auf Dies an unterschiedlichen NAND Kanälen des Controllers liegen, damit beim nächsten Schreibvorgang wieder gut über alle NAND Kanäle und deren Interleave verteilt geschrieben werden kann, denn nur über die Parallelität bekommt man die Geschwindigkeit. Letzteres scheint hier nicht so gut geklappt zu haben, denn auch die Leserate ist ja schlechter geworden.

 

[Nico1611]

habe eben noch paarmal den Benchmark laufen lassen und die 1900MB/s lesen und 900MB/s schreiben sind so der durchschnitt, auf 2000 oder drüber komme ich nicht mehr, weder beim lesen noch beim schreiben. Dann scheinen die niedrigen Geschwindigkeiten ja nicht normal zu sein, gibt es da eine Lösung für?

 

[Holt]

habe eben noch paarmal den Benchmark laufen lassen und die 1900MB/s lesen und 900MB/s schreiben sind so der durchschnitt

Das ist klar wenn man den Benchmark mehefach hintereinander ausführt, ist irgendwann der Pseudo-SLC Schreibache voll. Für ene sinnvolle Messung sollte man denn Reboot machen, warten bis sich alle Hintergrunddienste beruhigt haben, dies kann man im Task Manager oder besser noch Prozess Explorer überprüfen und dann bencht man einmal!

 

[Nico1611]

Die die hintereinander gemacht wurden waren relativ konstant, werde das die nächsten Tage über mal beobachten

 

[Holt]

Die die hintereinander gemacht wurden waren relativ konstant

Konstant gut oder konstant schlecht?

 

[Nico1611]

Relativ konstant 1900 lesen und 900 schreiben, mit vielleicht Abweichungen von +-50MB/s.
Der erste Test mit 200GB weniger war direkt nach dem Hochfahren und der Screenshot war paar Minuten später und bei den Werten hat es sich dann etwa eingependelt.

Edit:
Habe gestern ein Game auf die SSD installiert, es sind jetzt 180GB belegt und es haben sich weitere 700MB/s beim lesen verabschiedet. Die Auslastung der Festplatte ohne Benchmark liegt bei 0-1% (Wert vom Task-Manager). Es werden aber weiterhin 900MB/s geschrieben.
Ich habe jetzt einfach mal den Kingston Support kontaktierte, vielleicht kann der mir da weiterhelfen.