SSD Reboot

Storage & Speicher | HT4U.net | Seite 8

Art der Daten


Vielen Nutzern sind die Kompressionsfähigkeiten von Sandforce-Controllern bekannt. Diese SSD-Controller nehmen die Daten vom Betriebssystem entgegen, und komprimieren diese vor dem Schreibvorgang. Dadurch muss effektiv weniger Schreibarbeit geleistet werden, wodurch in solchen Fällen effektiv die Geschwindigkeit steigt. Sind die Daten aber eher zufälliger Natur oder bereits komprimiert, kann der Controller hier auch nichts mehr reißen und muss die Daten so speichern wie sie sind. Letzteres dauert natürlich länger, was sich in einer geringeren Schreibrate pro Zeiteinheit niederschlägt.

Bild: SSD Reboot

Dieses Feature ist bei vielen Lesern eher mit einem negativen Image behaftet. Das mag daran liegen, dass das Marketing der Hersteller mit den hohen Schreibraten leicht komprimierbarer Daten warb und alte Festplatten-Benchmarks wie ATTO diese ungesehen bezeugten. Testeten die Nutzer nun mit schlecht komprimierbaren Daten wie Videos und Spielen, waren sie enttäuscht ob der geringeren Performance.

Einen wichtigen Vorteil hat die Kompression aber dennoch: zumindest bei den komprimierbaren Daten erhöht sich die Lebensdauer der Zellen, da Schreibzugriffe eingespart werden. Zusätzlich bleiben mehr Blöcke auf der SSD frei, welche dem Controller für Wear Leveling und Garbage Collection zur Verfügung stehen.

Füllstand der SSD


Die beste Performance weist eine SSD auf, wenn alle ihre Seiten leer sind. Der Controller kann dann sofort und ohne weitere Umstände die Daten schreiben. Sind schon Daten vorhanden, wird es etwas problematischer, da hier die Wahrscheinlichkeit steigt, keine leeren Seiten mehr vorzufinden und erst zeitaufwändige Read-Modify-Write-Vorgänge durchführen zu müssen. Die Performance einer (größtenteils) leeren SSD sagt nichts darüber aus, wie schnell sie beim Schreiben ist, wenn sie später mit Daten fast gefüllt ist. Und selbst wenn die Daten mittlerweile gelöscht sind, ist man für eine hohe Performance darauf angewiesen, dass über TRIM der SSD signalisiert wurde, dass die Seiten mit den gelöschten Daten nicht mehr relevant sind. Je voller die SSD, desto schwerer ist es für den Controller, eine hohe Schreibperformance zu erzielen.

Fragmentierungsgrad


Hiermit ist gemeint, ob die Seiten eines Blockes mit sequentiellen Daten einer großen Datei oder eher mit den Daten vieler unterschiedlicher kleiner Dateien gefüllt sind. Viele vorhandene kleine Dateien führen wieder zu der oben beschriebenen Problematik mit den Read-Write-Modify-Vorgängen, wenn einzelne Dateien geändert werden. Im Gegensatz dazu kann bei großen Dateien deutlich häufiger blockweise gearbeitet werden kann, da alle Seiten des Blocks zu einer Datei gehören.

Und nein – es ist keine gute Idee hier ein Defragmentierungs-Programm zu verwenden. Denn dieses arbeitet stets nach der Logischen Adresstabelle des Betriebssystems und hat keinen Zugriff auf die Adresstabellen-Sortierung des SSD-Controllers. Das Programm würde daher nur sinnlose Schreibarbeit verrichten und die Situation im ungünstigsten Fall sogar noch verschlechtern. Für die hier beschriebene Defragmentierung ist allein der SSD-Controller mit der Garbage Collection zuständig.

Garbage Collection, TRIM, Throttling


Während sie arbeitet, beeinflusst die Garbage Collection die Performance negativ, da sie mit Lese-, Schreib- und Organisationsaufwand verbunden ist. Ihr Ziel ist, zukünftige Schreibvorgänge zu beschleunigen. Die meisten Hersteller lassen die GC daher dann arbeiten, wenn die SSD vor sich hin-idlet und nichts Besseres zu tun hat. Ein Ausnahmefall stellt der im Abschnitt "Lastverhalten" beschriebene Dauerlastzustand dar. Trotz Schreibaktivität ist die SSD dann gezwungen mit der GC zu arbeiten.

TRIM kostet dagegen keine Performance und erleichtert der GC die Arbeit, indem die Menge der umzusortierenden Daten verringert wird. Leider hat man als Nutzer keinen Einfluss darauf, wann ein Controller die Garbage Collection durchführt, wie effektiv er TRIM Kommandos verarbeitet oder ob die SSD sogar absichtlich ihre Schreibleistung zugunsten der Haltbarkeit verringert, sofern eine bestimmte Datenmenge geschrieben wurde. Dieses Throttling setzen manche Hersteller ein, aber genau wie die anderen beiden Faktoren ist es nicht wirklich transparent oder steuerbar. Es ist uns auch im Rahmen unserer Tests nicht möglich, die SSDs wochenlang solange zu beschreiben, bis möglicherweise mal ein Throttling sichtbar wird.

 



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