SSD Reboot

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Steady-State-Verlaufskurven


Dieser Test basiert auf der "Solid State Storage Performance Test Specification" der SNIA (Storage Networking Industry Association). Er soll das Verhalten der SSD bei kontinuierlicher Last aufzeigen, auf welche Mindestleitung der Anwender bauen kann und wie stabil die Performance in einem solchen Fall ist. Dazu wird die SSD ununterbrochen mit 4K-Random-Writes bei einer QueueDepth von 32 beschrieben. Je länger die SSD ihre hohe Anfangsperformance aufrechterhalten kann und je höher die dauerhafte Performance nach dem Einbruch ist, desto besser. In der Praxis tritt bei geringeren Queue-Depths der Einbruch erst später auf. Dieser Test ist für normale Heimanwendungen weniger wichtig, da er eher auf höhere Lasten abzielt.

Samsung 840 120GB


Bild: SSD Reboot

Die Samsung 840 weist eine sehr konsistente Performance auf. Das 120 GB Modell kann bei der anliegenden Testschreiblast eine Leistung von etwa 32.500 IOPS für 110 Sekunden aufrechterhalten. Danach stehen keine freien Blöcke mehr zur Verfügung und die SSD muss während des Schreibens freie Blöcke organisieren, wodurch die Schreibleistung auf 5.000 IOPS abfällt. Interessanterweise scheint die Garbage Collection während der Idle-Pausen nicht weiter aktiv zu sein. Egal ob man die SSD für 30 Minuten oder 12 Stunden in Ruhe lässt, das Leistungsniveau bleibt auf dem niedrigen Niveau. TRIM dagegen funktioniert sauber und stellt die volle Leistungsfähigkeit wieder her. Es liegt nahe, dass aufgrund der geringen Zahl an P/E-Zyklen des TLC-Flashes die Garbage Collection nur bei absoluter Notwendigkeit aktiv wird. So werden zusätzliche P/E-Zyklen durch die Umorganisation der Daten eingespart und die Lebensdauer des Flashes erhöht.

Sandisk Extreme 240GB


Bild: SSD Reboot

Die Sandisk Extreme weist mit dem Sandforce SF-2281 eine etwas weniger stabile Kurve auf. Die Kompressionsversuche des Controller können hier durchaus die Ursache sein. Für anderthalb Minuten kann die SSD 40.000 bis 45.000 IOPS annehmen, bevor die Leistung einbricht. Während der Idle-Zeit scheint der Controller keine oder nur wenig zusätzliche Blöcke zu schaffen, denn mit den Wiederanlaufen der Tests bricht bereits nach wenigen Sekunden die Performance wieder ein. Der TRIM-Befehl ist hingegen nicht in der Lage, die volle Performance wieder herzustellen, das wurde vieler Orts schon angemerkt. Hier wird jetzt aber sichtbar, dass dafür die Performance schwankend um 25.000 IOPS für einen längeren Zeitraum (140 statt 90 Sekunden) gehalten werden kann.

Überschlagen wir das mal grob:
  • 42.000 IOPS für 90s ergibt knapp 3,8 Millionen IOs vor dem Einbruch
  • 26.000 IOPS für 140s ergibt knapp 3,7 Millionen IOs vor dem Einbruch

    Da ein IO bei diesem Test vier geschriebenen Kilobyte entspricht, entspricht das in beiden Fällen einer Datenmenge von etwas unter 16 GB, man bewegt sich also in der Größenordnung der freien Blöcke der Spare Area, die nach dem erstmaligen Beschreiben und "Trimmen" einfach nur langsamer wieder genutzt wird.

    Das Dauerlastniveau dieses Modells liegt bei ca. 3000 IOPS mit regelmäßigen Ausschlägen nach oben. Das ist zwar weniger als bei den anderen beiden Probanden, aber immer noch deutlich mehr als bei jeglichen Festplatten.

    Corsair GTX 480GB


    Bild: SSD Reboot

    Es ist nicht verwunderlich, dass die Corsair die hohe Schreibleistung länger aufrecht erhalten kann, schliesslich ist ihre Spare Area mit über 32 GB größer als die unserer anderen Testprobanden. Nach 130 Sekunden gibt es einen ersten kleinen Abfall von 66.000 auf 60.000 IOPS, hier beginnt vermutlich die Garbage Collection mit der Arbeit, obwohl noch freie Blöcke vorhanden sind. Die Firmware ist folglich deutlich proaktiver als bei den anderen beiden Testkandidaten.

    Was jedoch auffällt ist, dass die Garbage Collection nach 30 Minuten Pause ordentlich freie Blöcke schafft. Für 100 Sekunden können dann wieder über 60.000 IOPS geschrieben werden. Corsair nimmt also zusätzliche Schreibzyklen während der Idle-Zeiten in Kauf, um möglichst freie Blöcke zu schaffen. Damit eignet sich diese SSD besser für Systeme, in denen zyklisch größere Mengen kleiner Schreibzugriffe anfallen. Unabhängig davon kann man bei diese Modell auf ein Mindestniveau zwischen 10.000 und 13.000 IOPS bauen.

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