Man kombiniere eine Festplatte mit 256 MByte Flash-Speicher - die Hybrid-Festplatte ist fertig. Das im Laufwerk integrierte Flash soll verhindern, dass bei häufig benötigten Dateien ständig Zugriffe auf die rotierenden Scheiben erfolgen. Die positive Folge: Mehr Performance und weniger Energiebedarf; die Magnetscheiben und Schreib-/Leseköpfe ruhen öfter.
Auch Intels Turbo Memory Technologie „Robson“ verfolgt diesen Ansatz. Der 512 oder 1024 MByte große Flash-Speicher ist über PCI Express angebunden, als Festplatten kommen normale Modelle zum Einsatz. Robson soll ebenfalls verhindern, dass ständig auf die Platte zugegriffen wird.
Die Flash-Technologien sollen für einen doppelt so schnellen Start von Windows sorgen, auch die Akkulaufzeit in Notebooks erhöhe sich deutlich. So klingen zumindest die Versprechungen für Hybrid-Festplatten und Turbo Memory. Die Praxis sieht anders aus. Die Einführung der Hybrid-Festplatten verzögert sich, Windows Vista wird wie bei Robson als Vorraussetzung benötigt. Die Treiberoptimierung ist problematisch, die Interaktion mit den Vista-Technologien Ready Drive und Ready Boost wohl nicht so einfach. Erste Tests von Intels Turbo Memory zeigen weder nennenswert mehr Speed noch längere Laufzeiten.
Und die Hybrid-Festplatten? Die Festplattenhersteller werden mit ihren Versprechungen schon leiser… Lieferbar sind die Modelle auch noch nicht. Schnelle SSDs sind dagegen jetzt erhältlich. Und dem Flash-Drive ist es egal, ob Windows XP, Vista oder Linux zum Einsatz kommt. Das Modell wird vom System wie eine herkömmliche Festplatte angesprochen. Spezielle Treiber sind für die Flash SSD nicht notwendig.
Im tecCHANNEL-Testlabor vergleichen wir Samsungs Flash-Laufwerk gegen eine moderne 2,5-Zoll-Mobile-Festplatte im Notebook-Einsatz. Das Flash-Drive überrascht mit vielen Vorteilen.
Pures Flash: Samsung Solid State Disk
Ganz ohne bewegliche Teile kommt die neue Flash-Festplatte MCAQE32G5APP von Samsung aus. Anstelle eines Datenträgerstapels befinden sich im Inneren Flash-Speicher-Bausteine, die die nötige Kapazität zur Verfügung stellen. Nicht größer als eine herkömmliche 2,5-Zoll-Festplatte bietet das neue Modell 32 GByte Speicherplatz.
Damit lassen sich Notebooks bauen, die auch mal einen Schubs vertragen und vor rauen Betriebsbedingungen nicht kapitulieren müssen. Im Betrieb erlaubt Samsungs Flash SSD eine Erschütterung von 1500 G (0,5 ms) statt den typischen 350 G (2 ms) von herkömmlichen 2,5-Zoll-Festplatten. Hitze und Kälte vertragen die Flash-Bausteine ebenfalls besser als die rotierenden Magnetscheiben.
Neben einem absolut geräuschlosen Betrieb gibt sich Samsungs 32-GByte-Flash-Drive beim Energiekonsum genügsamer als Magnetscheibenmodelle. Mit 0,5 Watt benötigt die Flash SSD nur ein Viertel der Energie von Notebook-Festplatten mit 5400 U/min. Im Leerlauf und Energiesparmodus fällt das Verhältnis noch deutlich besser zugunsten des Flash-Drives aus.
Samsung gibt für die Flash SSD MCAQE32G5APP eine MTBF von 1.000.000 Stunden an. Damit ist der Betrieb laut Hersteller zirka dreimal sicherer als bei 2,5-Zoll-Festplatten mit Magnetscheiben. Entsprechend geringer sind laut Samsung auch die Ausfallraten. Der intelligente Controller der Flash SSD erkennt defekte Zellen des Speichers automatisch und schaltet diese ab.
Technische Daten: Flash vs. Rotating
In der Tabelle finden Sie die technischen Daten von Samsungs Flash SSD im Vergleich zu einer modernen 2,5-Zoll-Notebook-Festplatte. Für unsere Tests wählten wird Seagates Momentus 5400.3 mit 5400 U/min und Perpendicular-Recording-Technologie.
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Modell |
Samsung Flash SSD |
Seagate Momentus 5400.3 |
|---|---|---|
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Alle Werte basieren auf Herstellerangaben. | ||
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Modellnummer |
MCAQE32G5APP |
ST9160821A |
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Kapazität |
32 GByte |
160 GByte |
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Cache |
-- |
8 MByte |
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Drehzahl |
-- |
5400 U/min |
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Interface |
Ultra-ATA/66 |
Ultra-ATA/100 |
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Leistung Leerlauf |
0,1 Watt |
0,8 Watt |
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Leistung Zugriff |
0,5 Watt |
2,0 Watt |
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Leistung Standby |
0,06 Watt |
0,2 Watt |
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Temperaturbereich – Aus |
-40 bis 85° C |
-40 bis 70° C |
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Temperaturbereich – Betrieb |
-25 bis +85° C |
0 bis 60° C |
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Schock – Aus |
-- |
800 G / 2 ms |
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Schock – Betrieb |
1500 G / 0,5 ms |
350 G / 2 ms |
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Geräuschentwicklung – Leerlauf |
0 dB |
2,4 Bels |
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Geräuschentwicklung – Betrieb |
0 dB |
2,9 Bels |
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Gewicht |
54 Gramm |
102 Gramm |
Benchmark-Vorbetrachtung
Alle Tests der Samsung Flash SSD führen wir praxisrelevant in dem Notebook Dell Latitude D600 durch. Der mobile Rechner verfügt über einen Wechseleinschub für Festplatten mit Ultra-ATA-Schnittstelle. Einfaches Tauschen der installierten Seagate Momentus 5400.3 ST9160821A mit Samsungs Flash SSD MCAQE32G5APP zeigt die Unterschiede der Laufwerke in Bezug auf die Performance, Startzeiten und Akkubetriebsdauer des Notebooks.
Als Betriebssystem setzen wir Windows XP mit installiertem Service Pack 2 sowie Windows Vista Ultimate ein. Neben den Datentransferraten und Zugriffszeiten der Laufwerke ermitteln wir die Ladezeiten der Betriebssysteme sowie die System-Performance des Notebooks mit dem Samsung- und Seagate-Drive. Außerdem messen wir die Akkulaufzeiten des Dell Latitude D600 im Einsatz mit der Flash SSD und Momentus 5400.3.
Als Benchmarks für die Festplatten-Lowlevel-Transferraten und Zugriffszeiten dienen die tecCHANNEL Benchmark Suite sowie tecMark für die praxisnahen Lese-, Schreib- und Kopierraten. Die Systemleistung wird mit Bapco SYSmark2007 Preview sowie dem MobileMark2005 ermittelt. Letzterer misst zusätzlich die Akkulaufzeit bei verschiedenen Anwenderszenarien.
Dells Latitude D600 verfügt über 512 MByte Arbeitsspeicher sowie einen 1,4-GHz-Pentium-M-Prozessor. Als Grafik-Chip dient ein ATI Mobility Radeon 9000.
Lesen: Sequenzielle Transferraten
Das Diagramm zeigt die maximalen Transferraten von Samsungs Flash SSD und der Seagate Momentus 5400.3. Die Werte sind mit tecBench ermittelt und zeigen die sequenzielle Leserate in MByte/s.
Wie weit die sequenzielle Datentransferrate beim Zonenlesen absinken kann, ermittelt tecBench ebenfalls. Bei Festplatten wird hier in den langsamen Innenzonen der Magnetscheiben gemessen.
Schreiben: Sequenzielle Transferraten
Das Diagramm zeigt die maximalen Transferraten von Samsungs Flash SSD und der Seagate Momentus 5400.3. Die Werte sind mit tecBench ermittelt und zeigen die sequenzielle Schreibrate in MByte/s.
Wie weit die sequenzielle Datentransferrate beim Zonenschreiben absinken kann, ermittelt tecBench ebenfalls. Bei Festplatten wird hier in den langsamen Innenzonen der Magnetscheiben gemessen.
Zugriffszeiten
Das Diagramm zeigt die Zugriffszeit von Samsungs Flash SSD und der Seagate Momentus 5400.3. tecBench ermittelt, wie schnell die bei einem wahlfreien Zugriff innerhalb der ersten 500 MByte auf die Daten zugegriffen wird. Daraus ergibt sich die Zeitangabe in Millisekunden (ms).
Welche Zeit bei einem Fullstroke-Zugriff verstreicht, sehen Sie im folgenden Diagramm. Hier bewegen sich bei einer herkömmlichen Festplatte die Schreib-/Leseköpfe über die gesamte Oberfläche der Magnetscheiben. Diese Zeit addiert mit der Latenzzeit ergibt den Wert für den Fullstroke-Zugriff. Die Latenzzeit ist die Zeit für eine halbe Scheibenumdrehung. Spätestens dann rotiert im Mittel der zu lesende Sektor auf der vom Kopf angefahrenen Spur vorbei.
Praxiswerte: Lesen
Im Diagramm wird die Datentransferrate von Samsungs Flash SSD und der Seagate Momentus 5400.3 beim Lesen von Dateien unter Windows XP dargestellt. Die Werte wurden mit tecMark ermittelt und zeigen die maximale Leserate in MByte/s.
Praxiswerte: Schreiben
Im Diagramm wird die Datentransferrate von Samsungs Flash SSD und der Seagate Momentus 5400.3 beim Schreiben von Dateien unter Windows XP dargestellt. Die Werte wurden mit tecMark ermittelt und zeigen die maximale Schreibrate in MByte/s in den schnellen Außenbereichen der Festplatten.
Praxiswerte: Kopieren
Das Diagramm zeigt die Datentransferrate von Samsungs Flash SSD und der Seagate Momentus 5400.3 beim Kopieren von Dateien unter Windows XP auf. Die Werte wurden mit tecMark ermittelt und zeigen die maximale Kopierrate in MByte/s in den schnellen Außenbereichen der Festplatten.
Windows: Startzeit
Wie lange Windows XP mit installiertem Service Pack 2 für den kompletten Startvorgang benötigt, zeigt das folgende Diagramm. Im Notebook Dell Latitude D600 arbeitet für den Vergleich wechselweise Samsungs Flash SSD und Seagates Momentus 5400.3.
Die Startzeit von Windows Vista Ultimate im Dell-Notebook mit der Samsung Flash SSD und Seagate Momentus 5400.3 illustriert folgendes Diagramm:
Windows: Speicherzeit für Ruhezustand
Beim Versetzen des Notebooks in den Ruhezustand (Hibernate) speichert Windows XP den aktuellen Status der Arbeitsumgebung auf das Laufwerk und schaltet das System dann aus. Wir messen die Zeit, wie lange das Dell Latitude D600 mit der Samsung Flash SSD und Seagate Momentus 5400.3 für den Hibernate-Mode benötigt.
Wie schnell Windows Vista Ultimate mit der Samsung Flash SDD und Seagate Momentus 5400.3 für den Hibernate-Vorgang speichert, zeigt folgendes Diagramm:
Windows: Ladezeit aus Ruhezustand
Beim Starten von Windows XP aus dem Ruhezustand (Hibernate) lädt das Betriebssystem den vorher abgespeicherten Status der Arbeitsumgebung vom Laufwerk. Wir messen die Zeit, wie lange das Dell Latitude D600 mit der Samsung Flash SSD und Seagate Momentus 5400.3 für den Hibernate-Start benötigt.
Wie schnell Windows Vista Ultimate mit der Samsung Flash SDD und Seagate Momentus 5400.3 aus dem Ruhezustand startet, zeigt folgendes Diagramm:
Systemleistung: SYSmark2007
Mit dem Benchmark-Paket SYSmark2007 Preview bietet BAPCo eine aktualisierte Version zur Ermittlung der Systemleistung. Wie bei der Vorgängerversion SYSmark 2004 SE kommen 17 Anwendungen zum Einsatz, deren Zusammensetzung hat sich allerdings geändert. Der neue Benchmark enthält vier Workload-Szenarios: E-Learning, Office Productivity, Video Creation und 3D-Modeling.
MobileMark2005: Productivity
MobileMark2005 von Bapco ermittelt mit einem Productivity Workload die Systemleistung von Notebooks sowie die Akkulaufzeiten. Der Productivity Workload besteht aus bekannten Applikationen wie Office oder Photoshop. Der Benchmark simuliert die typische Arbeit mit den Programmen inklusive "Nachdenkphasen". Neben der Performance-Messung ermittelt MobileMark2005, wie lange in dieser Arbeitsumgebung eine volle Akkuladung durchhält.
Das folgende Diagramm zeigt die mit MobileMark2005 ermittelte Systemleistung des Dell Latitude D600 mit der Samsung Flash SDD und Seagate Momentus 5400.3:
Bei der ermittelten Systemleistung ermöglichen die Laufwerke im Dell Latitude D600 die folgenden Akkulaufzeiten:
MobileMark2005: Reader
MobileMark2005 von Bapco ermittelt mit dem Workload „Reader“ die maximale Akkulaufzeit von Notebooks. Der Benchmark simuliert das Lesen von Dokumenten am Bildschirm. MobileMark2005 verwendet hierfür HTML-Seiten, die über Netscape geladen werden.
Fazit
Bei Fragen an Notebook-Hersteller nach dem Vorteil der Flash-Technologie „Turbo Memory“ von Intel erntet man derzeit noch Schulterzucken. Und Hybrid-Festplatten lassen auch noch auf sich warten – mit Skepsis über die Vorteile.
Die pure SSD von Samsung erfüllt dagegen die von den anderen Technologien versprochenen Erwartungen. Windows Vista bootet tatsächlich fast doppelt so schnell als mit einer herkömmlichen Festplatte. Und durch die geringe Energieaufnahme der Flash SSD erhöht sich auch die Akkulaufzeit merklich.
Vor allem bei sequenziellen Schreibvorgängen wie beim Schalten des Betriebssystems in den Hibernate-Modus sind klassische 2,5-Zoll-Festplatten noch im Vorteil. Aber im typischen Mix aus Lesen, Schreiben und Kopieren von Dateien geht das SSD-Laufwerk als Sieger hervor.
Und je mehr Daten und Applikationen im Laufe der Zeit auf dem Datenträger abgelegt und wieder entfernt werden, desto fragmentierter wird das Laufwerk. Der Vorteil eines Flash-Laufwerks tritt dann noch stärker in den Vordergrund, weil die Zugriffszeiten auf die verteilt liegenden Daten gegenüber den Scheibenplatten verschwindend gering sind.
Genial, und das schätzt man erst in ruhigen Momenten, ist der absolut geräuschlose Betrieb des Notebooks; vorausgesetzt der Lüfter hält still. Außerdem verweilt die Hand auf einem deutlich kühleren Notebook, wenn das Flash-Drive installiert ist.
Doch wo viel Freud, da auch Leid. Der Preis für ein 32-GByte-Flash-Drive liegt noch bei gut 500 Euro. Mit zunehmender Verbreitung, wie jetzt von Dell, werden die Preise sicherlich noch deutlich sinken. Höhere Kapazitäten gibt es in Kürze ebenfalls. Samsung will noch im Juni 2007 ein 64-GByte-Modell vorstellen. Außerdem sind die Flash-SSD-Laufwerke dann auch mit SATA-Schnittstelle verfügbar.
Über die Lebensdauer der Flash SSD braucht man sich laut Samsung keine Sorgen machen. Gegenüber Festplatten sei der Betrieb auch dreimal so sicher. Ob trotzdem Schwierigkeiten bei der Datensicherheit auf den Flash-Medien auftreten, wird sich erst bei beim vermehrten Einsatz in Notebooks zeigen. (cvi)