Solid State Disk mit SATA 6 Gb/s

SSD-Test: SanDisk Extreme

16.03.2012 von Christian Vilsbeck
SanDisk bietet mit der Extreme sein erstes Solid State Drive mit SATA 6 Gb/s im 2,5-Zoll-Format an. Mit Toggle-NAND-Flash und SandForce-2281-Controller soll die Performance auf Top-Niveau liegen. Im Test begegnet die Extreme aber starken Konkurrenten wie die Intel SSD 520 oder OCZ Vertex 3.

Produktdaten: Die "Grundausstattung" der meisten Solid State Disks mit SATA 6 Gb/s ist ähnlich. In einer 2,5-Zoll-Behausung finden sich Flash-Bausteine auf Basis von MLC-NANDs sowie ein SandForce-SF2281-Controller. Auf diese bewährte Konfiguration setzt auch die neue SanDisk Extreme.

SanDisk verwendet in seiner Extreme-Serie aber MLC-NANDs aus eigener Produktion. Die Toggle-NANDs werden über den SandForce SF2281 angesteuert. SanDisk nutzt bei seiner SSD allerdings eine angepasste Firmware. In unserer getesteten 120-GByte-Variante sind vier NANDs vom Typ SanDisk 05091 032G verbaut. Der Hersteller bietet die Extreme außerdem noch mit 240 und 480 GByte Kapazität an.

Wie üblich bei Solid State Disks mit SandForce-Controller wird auch bei der Extreme ein Cache-Baustein vergeblich gesucht. Um trotzdem eine sehr hohe Schreibleistung in der Praxis zu erreichen, verwendet SandForce die Technologie "DuraWrite". Der Algorithmus fasst im Prinzip die zu schreibenden Daten zusammen und komprimiert sie vor dem Schreibvorgang. Einen nicht näher spezifizierten internen Puffer nutzt allerdings auch der SF-2281-Controller.

Bildergalerie: SanDisk Ultra
SanDisk Extreme - Modell SDSSDX-120G-G25
Die SSD im 2,5-Zoll-Format gibt es mit 120, 240 und 480 GByte Kapazität.
SanDisk Extreme - Modell SDSSDX-120G-G25
Bei der Schnittstelle setzt SanDisk auf SATA 6 Gb/s.
SanDisk Extreme - Modell SDSSDX-120G-G25
Die Extreme nutzt den SandForce SF-2281 als Controller.
SanDisk Extreme - Modell SDSSDX-120G-G25Back2
Die MLC-NANDs kommen aus SanDisks eigener Produktion.
SanDisk Extreme - Modell SDSSDX-120G-G251
Im Mittel über die komplette Kapazität erreicht das 120-GByte-Modell eine Transferrate von 501 MByte/s.
SanDisk Extreme - Modell SDSSDX-120G-G251
Die SanDisk Extreme schreibt durchschnittlich mit 325 MByte/s.

SanDisk hebt bei der Extreme auch die hohe Zuverlässigkeit hervor. So spezifiziert der Hersteller die Extreme mit 120 GByte Kapazität mit einer MTBF von sehr hohen 2,5 Millionen Stunden. Üblicherweise sind SSD meist mit einer bis zwei Millionen Stunden eingestuft. Auch SanDisks eigene SATA-II-Serie Ultra ist nur mit einer MTBF von 1.000.000 Stunden spezifiziert. SanDisk gewährt sowohl auf die Ultra als auch auf die neue Extreme eine Garantie von drei Jahren.

Die von TecChannel getestete 120-GByte-Version der SanDisk Extreme mit der Modellnummer SDSSDX-120G-G25 kostet bei typischen Online-Händlern zirka 135 Euro. Für die 240-GByte-Variante SDSSDX-240G-G25 sind zirka 270 Euro fällig, das 480-GByte-Modell SDSSDX-480G-G25 kostet etwa 650 Euro. Zum Vergleich: Die ebenfalls SF-2281-basierende Intel SSD 520 kostet mit 120 GByte Kapazität rund 155 Euro, OCZ Vertex 3 (SF-2281) mit 120 GByte gibt es zum Preis der SanDisk Extreme (Stand Preise: 16.03.12).

Benchmarks

Geschwindigkeit: Die SanDisk Extreme spielt mit einer maximalen sequenziellen Leserate von 505 MByte/s in der Top-Liga der ebenfalls SF-2200-basierenden SSD OCZ Vertex 3, Agility 3 oder Corsair Force GT mit. Die Leserate bricht mit 499 MByte/s im Minimum auch über die komplette Kapazität kaum ein. Beim sequenziellen Schreiben platziert sich die SanDisk Extreme bei den SSDs mit SF-2200 nicht ganz vorne: Maximal schafft die Extreme 444 MByte/s, im Mittel sind es 325 MByte/s und im Minimum 246 MByte/s. Eine OZC Vertex 3 schreibt im Mittel mit 420 MByte/s, Intels SSD 520 mit 419 MByte. Corsairs Force GT liegt mit durchschnittlich 326 MByte/s auf dem Niveau der SanDisk Extreme.

Sequenzielle Leserate: Im Mittel über die komplette Kapazität erreicht das 120-GByte-Modell eine Transferrate von 501 MByte/s.

Bei unseren Praxistests platziert sich die SanDisk Extreme innerhalb der SATA-6-Gb/s-SSDs mit SandForce-2200-Controller im unteren Drittel. Allerdings sind die Unterschiede vernachlässigbar und bei der alltäglichen Arbeit kaum zu bemerken. So kopiert die Extreme Dateien unterschiedlicher Größe beispielsweise mit 242 MByte7s, eine Intel SSD 520 schafft 250 MByte/s. Deutlich ist dagegen der Unterschied zu SATA-II-basierenden SSD wie die SanDisk Ultra - die Kopierrate liegt bei 172 MByte/s.

Bei den Anwendungstests von PCMark Vantage liegt die SanDisk Ultra mit 69059 Punkte etwas über der OCZ Vertex 3, die Intel SSD 520 belegt mit 76945 Punkte die Spitze. Auch hier gilt: Unterschiede in der Praxis sind nur mit der Stoppuhr oder Benchmarks festzuhalten.

Sequenzielle Schreibrate: Die SanDisk Extreme schreibt durchschnittlich mit 325 MByte/s.

Professionelle Enterprise-Anwendungen, bei denen die IOPS sehr wichtig sind, zählen nicht zur primären Zielgruppe der SanDisk Extreme. So kann die SSD hier auch nicht mit besonders hohen Durchsätzen glänzen. Bei 100 Prozent zufälligen Lesen mit 4 KByte Blöcken und Queue Depth 32 liefert die SanDisk Extreme im SF-2200-Vergleichsfeld zusammen mit der Corsair Force GT die niedrigsten IOPS - selbst SSDs mit dem SATA-II-Controller SF-1200 liefern hier höhere Raten. Auch für Szenarien Webserver oder Fileserver ist SanDisks Extreme nicht die erste Wahl. Hier sollte man zu Modellen wie eine Kingston SSDNow KC100, OCZ Vertex 3 MaxIOPS oder auch eine Intel SSD 520 greifen.

Fazit & Daten

SanDisks Extreme überzeugt bei den wichtigen Praxistests beim Lesen, Schreiben und Kopieren von Dateien mit sehr guten Transferraten. Die noch bis zu fünf Prozent höheren Transferraten von Modellen wie einer Intel SSD 520 sind im Alltag kaum zu merken. Nur beim reinen sequenziellen Schreiben schwächelt die Extreme gegenüber den meisten ebenfalls SandForce-2281-basierenden Solid State Disks. Der Einfluss auf die Praxis-Performance ist allerdings wie erwähnt vernachlässigbar.

Wer viel Wert auf hohe IOPS legt, was beispielsweise beim Einsatz der SSD in Datenbank-, Web- oder Fileservern wichtig ist, sollte eher zu einer Intel SSD 520, Kingston SSDNow KC100 oder OCZ Vertex 3 MaxIOPS greifen. Hier zeigt die SanDisk Extreme zusammen mit der Corsair Force GT innerhalb der SF-2281-basierenden SSDs Schwächen.

Der typische Durchschnittspreis einer SanDisk Extreme in der getesteten 120-GByte-Version liegt auf dem Niveau einer OCZ Vertex 3. Angesichts der geringeren Performance bei den IOPS und der sequenziellen Schreibrate hat die Extreme einen schweren Stand gegenüber den etablierten Modellen.

Wir weisen bei den Testergebnissen ausdrücklich darauf hin, dass sich die Performance-Werte - insbesondere bei den IOPS - je nach Kapazität in einer SSD-Serie deutlich unterscheiden können. Typischerweise sind SSDs mit höherer Kapazität und oft doppelter Anzahl an verwendeten NANDs schneller.

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

SanDisk Extreme SDSSDX-120G-G25

Hersteller

SanDisk

Kapazität

120 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

Leistung Betrieb

0,6 W

Temperaturbereich - Betrieb

0 bis +70° C

MTBF

2.500.000 Std.

Formfaktor

2,5 Zoll

Preis (Stand: 16.03.12)

135 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 SSDs übernimmt AMDs Chipsatz 890GX, der sechs SATA-6-Gb/s-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 SSD und 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 oder SSD. 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.