500 MByte/s Transferrate mit SandForce SF-2200

SSD-Test: OCZ Vertex 3 hängt Konkurrenz ab

30.03.2011 von Christian Vilsbeck
OCZ legt mit der neuen Vertex 3 die Messlatte bei 2,5-Zoll-SSDs sehr hoch. Die Solid State Disk liefert Transferraten von 500 MByte/s und eine beeindruckende Performance im Praxisbetrieb. Die neue Controller-Generation von SandForce sorgt bei der Vertex 3 für die Top-Leistung.

Produktdaten: OCZ sieht seine Vertex 3 als neuen Maßstab bei der Performance von Solid State Disks an. Die mit MLC-NANDs ausgestatteten SSDs gibt es zum Start mit 120 und 240 GByte. Eine 480-GByte-Version sollte laut OCZ Ende April 2011 verfügbar sein.

Um die angepriesene hohe Leistung zu verwirklichen, setzt OCZ bei der Vertex 3 auf die neue SSD-Controller-Generation von SandForce. Der verbaute SF-2200 unterstützt SATA 6 Gb/s und erlaubt Lese- und Schreibraten von 500 MByte/s. Außerdem soll der Controller für die im Enterprise-Segment sehr wichtigen IOPS eine konkurrenzlose Leistung ermöglichen - in unserem Vergleichsfeld von 2,5-Zoll-SSD bestätigt sich diese Angabe. Bei unserer getesteten Vertex 3 mit der Modellnummer VTX3-25SAT3-240G und 240 GByte Kapazität steuert der SF-2200 insgesamt 16 MLC-NANDs vom Typ Micron MT29F128G08CFAABWP-12. Die Flash-ICs entsprechen dem Standard ONFI 2.2 und liefern 166 MT/s.

Bildergalerie: Vertex 3
OCZ Vertex 3
Die Vertex 3 liefert Transferraten von über 500 MByte/s. OCZ bietet die SSD mit Kapazitäten von 120, 240 und 480 GByte an.
OCZ Vertex 3 Modell VTX3-25SAT3-240G
Unserem 120-GByte-Sample fehlt noch der Aufkleber an der Oberseite. Das Innenleben der Vertex 3 überzeugt aber auch so.
OCZ Vertex 3 Modell VTX3-25SAT3-240G
Eine SATA 6 Gb/s Schnittstelle ist bei Transferraten von 500 MByte/s bereits zwingend notwendig.
OCZ Vertex 3 Modell VTX3-25SAT3-240G
OCZ verbaut bei der Vertex 3 MLC-NANDs von Micron. Jeder Baustein erlaubt 166 MT/s.
OCZ Vertex 3 Modell VTX3-25SAT3-240G
Als Controller verwendet die Vertex 3 den neuen SandForce SF-2281.
OCZ Vertex 3 Modell VTX3-25SAT3-240G
Insgesamt 16 MLC-NANDs sind für die Kapazität von 240 GByte notwendig.
OCZ Vertex 3 Modell VTX3-25SAT3-240G
Im Mittel erreicht die Vertex 3 eine sequenzielle Leserate von hervorragenden 505 MByte/s.
OCZ Vertex 3 Modell VTX3-25SAT3-240G
Beim sequenziellen Schreiben erreicht die SSD im Durchschnitt 420 MByte/s.

Der neue SandForce-Controller SF-2200 verzichtet wie sein Vorgänger SF-1200 auf einen extra Cache-Baustein. Um trotzdem eine sehr hohe Schreibleistung in der Praxis zu erzielen, nutzt SandForce die Technologie "DuraWrite". Der Schreibalgorithmus fasst im Prinzip die zu Daten zusammen und komprimiert sie vor dem Schreibvorgang. Ganz ohne Cache kommt jedoch auch der neue SF-2200 nicht zurecht. Der Controller besitzt intern einen kleinen Datenpuffer - Angaben zur Größe macht SandForce allerdings nicht.

Neu beim SF-2200 ist eine EEC-Fehlerkorrektur, die bis zu 55 Bits in einem 512-KByte-Sektor korrigieren kann. Außerdem sorgt eine integrierte 256-Bit-AES-Verschlüsslung mit Passwort-Vergabe auf Laufwerks-Level für eine erhöhte Sicherheit beim Datenschutz - beim Vorgänger SF-1200 war die Verschlüsselung auf 128 Bit begrenzt.

OCZs Vertex 3 unterstützt mit dem SF-2200-Controller den TRIM-Befehl. Das speziell für SSDs entwickelte ATA-Kommando ändert die Löschstrategie und beschleunigt so Schreibzugriffe. OCZ spezifiziert die Vertex 3 wie bereits die Vorgängermodelle Vertex 2 mit einer sehr hohen MTBF von 2.000.000 Stunden.

Die von TecChannel getestete 240-GByte-Version der Vertex 3 mit der Modellnummer VTX3-25SAT3-240G kostet bei typischen Online-Händlern zirka 480 Euro. Für die 120-GByte-Variante sind zirka 250 Euro fällig, die 480-GByte-SSD kostet etwa 1650 Euro (verfügbar Ende April 2011). Zum Vergleich: Das Vorgängermodell OCZ Vertex 2 Extended mit 240 GByte Kapazität gibt es mit zirka 350 Euro noch deutlich günstiger als die Vertex 3. (Stand Preise: 30.03.11).

Benchmarks

Geschwindigkeit: Die OCZ Vertex 3 mit SATA 6 Gb/s erreicht bei unseren Performance-Tests eine maximale sequenzielle Leserate von hervorragenden 509 MByte/s. Damit verdoppelt die SSD die Leserate im Vergleich zum Vorgängermodell Vertex 2. Selbst die PCI-Express-Karete OCZ RevoDrive mit zwei SF-1200-Controllern liefert mit 510 MByte/s keine höhere Leserate. Auch eine Intel 510 muss sich in unserem Test mit einer maximalen Leserate von 404 MByte/s geschlagen geben. Die Vertex 3 bricht über die gesamte Kapazität auch kaum in der Leserate ein - im Minimum sind es 488 MByte/s, im Mittel 505 MByte/s.

Auch beim sequenziellen Schreiben überzeugt die Vertex 3 mit einem Maximum von 488 MByte/s mit einer konkurrenzlosen Transferrate in unserem Vergleichsfeld von 2,5-Zoll-SSDs. Der Einbruch hält sich ebenfalls wieder in Grenzen: im Minimum schreibt die Vertex 3 noch mit 389 MByte/s, im Mittel transferiert die SSD mit 420 MByte/s. Beim Vorgängermodell Vertex 2 mit SF-1200-Controller liegt das Maximum noch bei 238 MByte/s. Selbst die neue Intel 510 muss sich mit maximal 211 MByte/s sequenzieller Schreibrate deutlich geschlagen geben.

Sequenzielle Leserate: Im Mittel erreicht die Vertex 3 eine sequenzielle Leserate von hervorragenden 505 MByte/s.

Die hohen sequenziellen Transferraten setzt die OCZ Vertex 3 auch bei unseren Praxistest mit einer sehr überzeugenden Performance um. Besonders beim typischen Lesen von Dateien unterschiedlicher Größe setzt sich die SSD mit hervorragenden 255 MByte/s mit Abstand an die Spitze aller getesteten 2,5-Zoll-SSDs. Selbst die PCI-Express-basierende SSD-Karte OCZ RevoDrive X2 mit vier im RAID-Verbund arbeitenden SF-1200-Controllern muss sich geschlagen geben. Auch der 3,5-Zoll-SSD OCZ IBIS mit ebenfalls vier Controllern bleibt das Nachsehen. Eine Intel 510 (Marvell-Controller) muss sich mit ebenfalls schon sehr guten 201 MByte/s der Vertex 3 deutlich geschlagen geben. 2,5-Zoll-SSDs mit dem SF-1200-Controller (Vorgänger des SF-2200) liegen bei zirka 160 MByte/s.

Beim Schreiben von Dateien bleibt die Vertex 3 mit 279 MByte/s bei den 2,5-Zoll-SSDs ebenfalls unangefochten an der Spitze. Nur die Exoten OCZ RevoDrive X2 und IBIS mit jeweils vier im RAID-0-Verfahren arbeitenden SF-1200-Controllern sind schneller. Das gleiche Bild zeigt sich beim Kopieren von Dateien. Die hervorragenden Praxisergebnisse der Vertex wiederholen sich auch in den Anwendungstests von PCMark Vantage.

Sequenzielle Schreibrate: Beim sequenziellen Schreiben erreicht die SSD im Durchschnitt 420 MByte/s.

Bei den für professionelle Enterprise-Anwendungen wichtigen IOPS glänzt die Vertex 3 mit dem SF-2200-Controller ebenfalls. Bei 100 Prozent zufälligen Lesen mit 4 KByte Blöcken und Queue Depth 32 liegt die Vertex 3 mit einer Rate von 29.877 IOPS nochmals 26 Prozent vor der besten SF-1200-basierenden 2,5-Zoll-SSD (Corsair Force F120). Auch bei Szenarien mit hohen Schreibanteilen wie Datenbank- oder Fileserver liegt die Vertex 3 vor der 2,5-Zoll-Konkurrenz - wenn auch nur noch mit geringen Abständen. Allerdings muss sich die Vertex 3 auch einmal geschlagen geben: Im Webserver-Szenario arbeitet die Intel 510 mit 13.911 IOPS geringfüg schneller.

Fazit & Daten

Die OCZ Vertex 3 überzeugt in allen Benchmark-Szenarien mit hervorragenden Transferleistungen. Neben der sehr hohen maximalen sequenziellen Leserate von 509 MByte/s liegt auch die Schreibrate von 446 MByte/s auf konkurrenzlos hohem Niveau in unserem 2,5-Zoll-Vergleichsfeld. Bei typischen Alltagsapplikationen und dem Mix aus Lesen, Schreiben und Kopieren von Dateien arbeitet die Vertex 3 ebenfalls mit beeindruckenden Durchsatzraten. Nur OCZs PCI-Express-basierende SSDs RevoDrive und RevoDrive X2 sowie die IBIS, die alle eine aufwendige Multi-Controller-Technologie verwenden, sind der Vertex 3 gewachsen.

In Enterprise-Szenarien wartet die Vertex 3 durch den verwendeten SandForce-Controller SF-2200 ebenfalls mit sehr hohen IOPS auf. Der neue SF-2200 ist somit wieder auf Anhieb das Maß der Dinge, wenn es um hohe Transferraten und IOPS bei den 2,5-Zoll-SSDs geht. Bereits der Vorgänger SF-1200 hatte die Konkurrenz lange Zeit überwiegend im Griff.

Die Vertex 3 mit 240 GByte geht mit einem relativ hohen Preis von zirka 480 Euro an den Start. Das Vorgängermodell Vertex 2 Extended (240 GByte) gibt es für ungefähr 350 Euro. Angesichts der fast verdoppelten sequenziellen Transferraten und dem Leistungplus von zirka 45 bis 80 Prozent bei den alltäglichen Praxis-Szenarien geht der Aufpreis allerdings in Ordnung. Zudem ist mit einem Preisverfall bei zunehmenden Verfügbarkeit und Marktpräsenz von SF-2200-basierender SSDs relativ schnell wahrscheinlich.

Alle SSD-Einzeltests haben wir auf unserer Übersichtsseite für Solid State Disks zusammengestellt. Was Sie bei SSDs beachten müssen, haben wir in unserer SSD-Kaufberatung zusammengefasst. (cvi)

Quickinfo

Produkt

Vertex 3 VTX3-25SAT3-240G

Hersteller

OCZ

Kapazität

240 GByte

Technologie

MLC-NAND

Controller

SandForce SF-2281

Cache / Puffer

Interner Cache im Controller SF-2281 - keine Größenangabe vom Hersteller

Interface

SATA 6 Gb/s

MTBF

2.00.000 Std.

Formfaktor

2,5 Zoll

Garantie

3 Jahre

Preis (Stand: 30.03.11)

480 Euro

Testplattform

Als Testplattform für die SSDs dient uns ein Gigabyte 890GPA-UD3H mit AMD-Chipsatz 890GX. Das Socket-AM3-Mainboard statten wir mit einem Phenom II X4 910e aus. Die Quad-Core-CPU arbeitet mit einer Taktfrequenz von 2,6 GHz und ist mit einer maximalen Verlustleistung von 65 Watt besonders stromsparend. Dem Prozessor stehen 4 GByte DDR3-1333-DIMMs als Arbeitsspeicher zur Verfügung.

Testplattform: Alle 3,5-Zoll-Desktop-Festplatten werden an einem Gigabyte 890GPA-UD3H getestet. Als Betriebssystem kommt Windows 7 Professional in der 32-Bit-Ausführung zum Einsatz.

Die Ansteuerung der Festplatten übernimmt AMDs Chipsatz 890GX, der sechs SATA-3.0-Schnittstellen zur Verfügung stellt. Damit sind theoretische Transferraten von 600 MByte/s über das Interface möglich. Für Laufwerke oder Storage-Controller mit PCI-Express-Schnittstelle stehen Gen2-Interfaces zur Verfügung.

Als Systemlaufwerk setzen wir die 500-GByte-Festplatte Samsung SpinPoint F3 HD502HJ ein. Die SATA-II-Festplatte beherbergt das Betriebssystem Windows 7 Professional in der 32-Bit-Ausführung.

SATA 3.0: Der Chipsatz AMD 890GX stellt secht SATA-Ports mit 6 GBit/s zur Verfügung.

Testszenarien

Die Leistungsfähigkeit einer Festplatte bewerten wir anhand von verschiedenen Tests. Wir unterscheiden zwei Kategorien: Der Lowlevel-Benchmark tecBench lotet die maximale Leistungsfähigkeit der Festplatten mit möglichst wenig Betriebssystem-Overhead ohne Cache aus. Damit lassen sich die Angaben in den Datenblättern der Hersteller überprüfen. Um die Performance der Laufwerke in der Praxis zu untersuchen, führen wir mit unserem Applikationsbenchmark tecMark Schreib-, Lese- und Kopiertests unter realen Bedingungen durch. Zusätzlich verwenden wir die HDD-Tests der PC Mark Vantage Benchmark-Suite. Welche IOPS die SSDs in Enterprise-Szenarien liefern, messen wir mit IOMeter.

tecBench: Hardwarenaher Lowlevel-Benchmark, der die Leistung einer Festplatte weit gehend unabhängig von betriebssystemseitigen Optimierungen (z.B. Caching) und Betriebssystemoverhead (z.B. NTFS-Filesystem) beurteilt. Der Benchmark nutzt die unter Windows verfügbaren Festplatten-Devices ("\\\\.\\PhysicalDrive0", etc.) im ungepufferten Betriebsmodus ("FILE_FLAG_NO_BUFFERING" im Aufruf von CreateFile(), um möglichst nah am Festplattentreiber und damit hardwarenah zu messen.

Der Zugriffstest besteht aus einer Folge von SetFilePointer()-Aufrufen mit pseudozufällig generiertem Offsetparameter. Um sicherzustellen, dass nach jedem dieser Aufrufe auch wirklich eine physikalische Positionierung der Schreib-/Leseköpfe erfolgt, ruft der Benchmark nach jedem SetFilePointer() die ReadFile()-Funktion auf, um durch das Lesen eine physikalische Positionierung zu erzwingen.

Der Schreib- und Lesetest bedient sich der WriteFile()-, respektive ReadFile()-Funktion, um Sequenzen von Sektoren an verschiedenen Stellen der Festplatte zu schreiben beziehungsweise zu lesen. Die Positionierung der Schreib-/Leseköpfe erfolgt wiederum mit SetFilePointer().

tecMark: Der Lese- und Schreibtest von tecMark wird durch die Funktionen ReadFile() und WriteFile() realisiert. Der Benchmark erzeugt dabei Dateien und liest/schreibt eine konfigurierbare Menge von Daten in diese beziehungsweise aus diesen Dateien. Um das typische Verhalten von Applikationen zu berücksichtigen, die nur in den seltensten Fällen größere Datenblöcke lesen oder schreiben, erfolgt der Datentransfer in Blöcken der Größe 8 KByte. Der Kopiertest von tecMark nutzt die Betriebssystemfunktion CopyFile().

PC Mark Vantage: Die HDD-Suite von PC Mark Vantage simuliert den typischen Alltagseinsatz einer Festplatte. Durch die Nachbildung der Dateioperationen wird der Durchsatz beim Start von Windows Vista simuliert. Außerdem überprüft PC Mark Vantage den möglichen Durchsatz beim Einsatz von Windows Defender sowie beim Windows Movie Maker.

IOMeter: IOMeter ist ein Tool zur Analyse des I/O-Subsystems. Das Benchmark-Tool erfasst die I/O-Transfers pro Sekunde und die Transferrate in MByte/s. Die IOmeter-Anwendung umfasst zwei Komponenten: die Controller-Iometer-GUI und die ausführbare Dynamo-Datei zur Arbeitlastgenerierung. Beide Komponenten können auch über die Befehlszeile ausgeführt werden. Innerhalb des Controllers haben Sie die Möglichkeit, verschiedene Verwendungsmuster zu testen. Wir verwenden vordefinierte Workloads zur Simulation von Random Read, Random Write, Webserver, Databaseserver, Fileserver und Streamingserver. Jeder Test läuft 30 Minuten auf den SSDs. Vor den Tests führt IOMeter ein Preconditioning zum Vorbereiten der Laufwerke durch.