Einleitung
Noch vor zwei Jahren kam Samsung-SSDs der Serie 470 [1] im Endkunden-Geschäft eine Außenseiterrolle zu. Seitdem hat sich jedoch einiges geändert, mit der Einführung der auch im Vergleich mit der Konkurrenz sehr leistungsstarken Serie 830 [2] und speziell im Zuge des Preisverfalls der letzten Monate haben sich Samsungs SSDs zu echten Verkaufsschlagern entwickelt. Seit Kurzem ist nun mit der Serie 840 Pro das neue SSD-Flaggschiff des südkoreanischen Elektronikriesen auf dem Markt und soll mit einer noch höheren Leistung an den Erfolg des Vorgängers anknüpfen.
Samsung Serie 840 Pro im Überblick
Der relativ geringe Unterschied in der Namensgebung zwischen der Serie 830 und der Serie 840 (Pro) könnte einen vermuten lassen, dass sie sich technisch nur wenig unterscheiden. Doch der Schein trügt, Samsung hat bei den neuen Solid State Drives alle wichtigen Teile durch neue, leistungsstärkere Komponenten ersetzt. Kernstück der Serie 840 Pro ist der neue, selbst entwickelte „MDX“-Controller mit drei ARM-Cortex-R4-Kernen und hardwarebasierter AES-256-Verschlüsselung. Im Vergleich zum Vorgänger „MCX“ bietet der neue Controller nicht nur eine höhere Rechenleistung pro Megahertz Taktfrequenz – 1,66 DMIPS/MHz zu 1,19 DMIPS/MHz –, sondern arbeitet auch noch mit einer höheren Taktrate von 300 Megahertz. Ebenfalls verbessert wurde die Energieeffizienz, die Samsung beim neuen Modell mit 9 DMIPS/mW angibt. Als Speicherinterface kommt wieder SATA 6 Gb/s zum Einsatz.
Die in 21 Nanometer Strukturbreite gefertigten MLC-NAND-Speicherchips der Serie 840 Pro verfügen über ein Toggle-DDR-2.0-Speicherinterface, das mit einer Datenrate von 400 Mbit/s eine deutliche Steigerung zu den 133 Mbit/s der Speicherchips in der Serie 830 bedeutet. Die 256-GB-Version der SSD 840 Pro ist mit acht dieser Speicherchips – einem pro Speicherkanal – bestückt.
Zur Senkung der Leistungsaufnahme trägt der neue DRAM-Cache bei, der je nach Speicherkapazität des Solid State Drives 256 oder 512 MB groß ist. Statt des mit 1,8 Volt arbeitenden DDR2-DRAMs in der Serie 830 stellt Samsung dem MDX LPDDR2-DRAM zur Seite, das mit einer 33 Prozent niedrigeren Spannung von 1,2 Volt arbeitet. Die für den Self-Refresh des LPDDR2-Chips nötige Leistung gibt Samsung mit 1 mW, der DDR2-Chip der Serie 830 benötigt im Vergleich dazu mit 14,4 mW deutlich mehr. In Summe gibt Samsung für die SSD im Mobilemark 2007 eine typische durchschnittliche Leistungsaufnahme von 0,069 Watt an. Davon unabhängig soll die typische Leistungsaufnahme mit aktiviertem Device Initiated Power Management (DIPM) 0,054 Watt betragen, ohne 0,349 Watt.
Die eingeschränkte Garantie von 5 Jahren gilt bei der Nutzung in Client-PCs und bei bis zu 40 Gigabyte Hostwrites pro Tag.
| Samsung SSD 830 [3] | Samsung SSD 840 [4] | Samsung SSD 840 Pro [5] | |
|---|---|---|---|
| Format (Höhe) | 2,5 Zoll (7 mm) | ||
| Schnittstelle | SATA 6 Gb/s | ||
| Kapazitäten | 64, 128, 256, 512 GB | 120, 250, 500 GB | 128, 256, 512 GB |
| Controller | MCX (220 MHz) | MDX (300 MHz) | |
| NAND-Flash (Fertigung) | Toggle DDR MLC (27 nm) | Toggle DDR 2.0 TLC (21 nm) | Toggle DDR 2.0 MLC (21 nm) |
| Cache | 256 MB DDR2-SDRAM | 256 MB (120/128 GB) / 512 MB LPDDR2-SDRAM | |
| Seq. Lesen (max.) | 520 MB/s | 530 MB/s (120/128 GB) 540 MB/s |
|
| Seq. Schreiben (max.) | 160 MB/s (64 GB) 320 MB/s (128 GB) 400 MB/s (256/512 GB) |
130 MB/s (120 GB) 250 MB/s (250 GB) 330 MB/s (500 GB) |
390 MB/s (128 GB) 520 MB/s (256/512 GB) |
| Random Read (max.) | 75.000 IOPS (64 GB) 80.000 IOPS (128/256/512 GB) |
86.000 IOPS (120 GB) 96.000 IOPS (250 GB) 98.000 IOPS (500 GB) |
97.000 IOPS (128 GB) 100.000 IOPS (256/512 GB) |
| Random Write (max.) | 16.000 IOPS (64 GB) 30.000 IOPS (128 GB) 36.000 IOPS (256/512 GB) |
32.000 IOPS (120 GB) 62.000 IOPS (250 GB) 70.000 IOPS (500 GB) |
90.000 IOPS |
| MTBF | 1,5 Mio. Stunden | ||
| Garantie | 3 Jahre | 5 Jahre | |
Die Leistung, die Samsung für die Serie 840 Pro angibt, ist beachtlich. Bis zu 100.000 IOPS bei Random Reads und sequenzielle Transferraten von bis zu 540 MB/s versprechen die Koreaner. Sogar beim sequenziellen Schreiben sollen noch bis zu 520 MB/s erreicht werden.
Testsystem & -methodik
Testsystem:
- Prozessor
- Intel Core i5-2300
- Motherboard
- Asus P8P67 Deluxe
- Arbeitsspeicher
- 2× 2 GB DDR3-1333
- Grafikkarte
- ATI Radeon HD 4550 512 MB
- Netzteil
- Be Quiet Straight Power E8 400 Watt
- SSD
- Adata XPG SX900 256 GB (FW 5.0.1)
- Adata XPG SX910 256 GB (FW 5.0.1)
- Crucial M4 256 GB (FW 000F)
- Intel SSD 520 Series 240 GB (FW 400i)
- Intel SSD 335 Series 240 GB (FW 335s)
- OCZ Vertex 4 256 GB (FW 1.5)
- Plextor M3 128 GB (FW 1.02)
- Plextor M3P 128 GB (FW 1.01)
- Plextor M5 Pro (FW 1.01)
- Samsung Serie 830 256 GB (FW CXM03B1Q)
- Samsung Serie 840 Pro 256 GB (FW DXM03B0Q)
- Betriebssystem
- Microsoft Windows 7 Professional (64-Bit) SP1
- Benchmarks
- AS SSD Benchmark 1.6.4237.30508
- Iometer 1.1.0 RC1
- PCMark 7 Provessional Edition v1.0.4
Testmethodik:
Im Vergleich zu den letzten Tests haben wir unser Testverfahren ein wenig verändert. Um für den Alltag relevantere Ergebnisse zu erhalten, haben wir die Solid State Drives vor dem Durchführen der Tests komplett mit Daten befüllt, getrimmt und dann mit Hilfe der Windows-7-Backup-Funktion ein zuvor erstelltes Image geladen. Somit wurde ein vollständiges Betriebssystem mit installierten Programmen auf die SSD kopiert. Danach haben wir verschiedene Tests wie den Start von Anwendungen, die Leistung beim Entpacken (7-Zip) usw. manuell mit der Stoppuhr gemessen. Die Bootzeit wurde anhand der Windows Ereignisanzeige ermittelt. Zwischen gleichartigen Tests wie beispielsweise dem Starten einer Anwendung wurde jeweils ein Neustart durchgeführt, da Dateien beim Ausführen der Aktion in den Arbeitsspeicher geladen werden. Ein erneuter Test ohne Neustart würde zum Teil die Lese- bzw. Schreibleistung des Arbeitsspeichers statt der SSD messen.
Zusätzlich haben wir mit AS SSD die Leistung im fabrikneuen Zustand und nach hoher Belastung getestet. Dazu wurde TRIM deaktiviert, die gesamte SSD mehrmals mit Dateien gefüllt und dann 10 GB wieder entfernt, bevor der Benchmark ausgeführt wurde. Die Testergebnisse sind jeweils die Mittelwerte aus mindestens drei Messungen.
Neuzustand und Leistungsabfall
Um den Leistungsabfall der Solid State Drives zu überprüfen, haben wir sie im fabrikneuen Zustand, im normalen Zustand (s. Testsystem und -methodik) und nach hoher Belastung mit nur wenig freiem Speicherplatz mit AS SSD getestet.
| Fabrikzustand | Normal | stark genutzt | |
|---|---|---|---|
| Sequenzielles Lesen | 517,94 MB/s | 517,66 MB/s | 516,68 MB/s |
| Sequenzielles Schreiben | 498,14 MB/s | 481,95 MB/s | 401,80 MB/s |
| 4K Lesen | 32,24 MB/s | 31,98 MB/s | 31,92 MB/s |
| 4K Schreiben | 72,35 MB/s | 62,76 MB/s | 64,85 MB/s |
| 4K 64 Lesen | 377,06 MB/s | 379,73 MB/s | 380,34 MB/s |
| 4K 64 Schreiben | 320,53 MB/s | 306,96 MB/s | 305,69 MB/s |
| Zugriffszeit Lesen | 0,054 ms | 0,061 ms | 0,116 ms |
| Zugriffszeit Schreiben | 0,048 ms | 0,058 ms | 0,055 ms |
Einen Leistungsabfall bei sehr starker Belastung gibt es auch bei der Serie 840 Pro, insbesondere beim sequenziellen Schreiben. Prozentual unterscheidet sich die Leistung im fabrikneuen Zustand und unter hoher Last sogar um fast 20 Prozent, doch sieht man sich die Ergebnisse in absoluten Zahlen an, ist das Ergebnis alles andere als schlecht. Selbst unter hoher Last schreibt die Samsung-SSD noch mit über 400 MB/s, was der Vorgänger selbst im fabrikneuen Zustand nicht schaffte.
Synthetische Benchmarks
Iometer
Zur Messung der maximalen sequenziellen Transferraten verwenden wir das ursprünglich von Intel entwickelte Programm Iometer. Gemessen wird mit einer Warteschlangentiefe von 3 und über das ganze Laufwerk.
Iometer
Angaben in Megabyte pro Sekunde (MB/s)
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AS SSD Benchmark
Der „AS SSD“-Benchmark ist das Werk eines deutschen Programmierers. Er betrachtet wie der Crystal Diskmark verschiedene Leistungsaspekte von SSDs und Festplatten, gibt aber statt der maximal erreichten Werte den Durchschnitt aus mehreren Durchgängen an, wodurch die Ergebnisse eher der Realität entsprechen.
AS SSD Benchmark (sequenziell)
Angaben in Punkten
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Beim sequenziellen Lesen und Schreiben erreicht die Serie 840 Pro mit 517,66 MB/s beim Lesen einen Bestwert und ist beim Schreiben mit 481,95 MB/s praktisch genauso schnell wie die Vertex 4.
AS SSD Benchmark (4k)
Angaben in Megabyte pro Sekunde (MB/s)
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Wiederum das beste Ergebnis erreicht die 840 Pro mit fast 32 MB/s beim zufälligen Lesen ohne Warteschlange. Die knapp 63 MB/s beim zufälligen Schreiben sind eher durchschnittlich. Doch ihre Stärken spielt die 840 Pro erst bei einer hohen Belastung aus.
AS SSD Benchmark (4k_64Thrd)
Angaben in Megabit pro Sekunde
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Der „4K_64Thrd“ zeigt auf, wie gut die SSD mit zufälligen Zugriffen mit einer Größe von 4 KB umgehen kann, wenn sie mit einer Warteschlange von 64 Befehlen bzw. Anfragen von der CPU konfrontiert wird. Hierbei spielt „Native Command Queuing“ (NCQ) eine zentrale Rolle, da damit die eigentlich zufällig über den Speicher verteilten Zugriffe per Software optimiert werden, um einen maximalen Durchsatz zu ermöglichen. Dies wird durch eine Überprüfung und Neuordnung der Befehlskette erreicht. An dieser Stelle sei jedoch darauf hingewiesen, dass eine Warteschlange von 64 Befehlen bei einer SSD in einem Consumer-PC ein unrealistisch hoher Wert ist. In der Regel ist die Länge der Warteschlange irgendwo zwischen 0 und 10, da aktuelle SSDs die Anfragen von der CPU sehr schnell abarbeiten können.
Rund 380 MB/s beim zufälligen Lesen mit einer Warteschlange von 64 ist deutlich mehr als bei anderen SSDs. Auch die knapp 307 MB/s beim Schreiben sind weit mehr als bei den meisten anderen Modellen.
AS SSD Benchmark (Zugriffszeit)
Angaben in Millisekunden
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Da die synthetischen Benchmarks jedoch nur bedingt Aufschluss darüber geben, wie die Leistungsunterschiede in der Praxis aussehen, stellen wir die Laufwerke nun in praxisnäheren Anwendungen auf die Probe, die in Desktopumgebungen vorkommen.
Trace-Benchmarks
PCMark 7
Der Datenträgertest des PCMark 7 von Futuremark gibt Dateizugriffs-Protokolle wieder, die während des Ausführens verschiedener Anwendungen aufgezeichnet wurden und unter anderem Informationen zur Art der Zugriffe (sequenzielles und zufälliges Lesen und Schreiben) und den jeweiligen Dateigrößen enthalten.Zu diesem Zweck wurde die Aktivität aufgezeichnet, die bei einem Systemscan mit Windows Defender, beim Importieren von auf einem USB-Stick befindlichen Bildern in die Windows Live Photo Gallery, beim Bearbeiten von Videos, bei der Aufnahme und Wiedergabe von Videos im Windows Media Center, beim Importieren von Musikdateien in den Windows Media Player, beim Starten von Anwendungen sowie beim Spielen (WoW-Ladezeiten) auftrat. Es handelt sich also um alltägliche Lasten, die dem Nutzer tagtäglich begegnen. Unabhängig von der Komprimierbarkeit der ursprünglichen Dateien, wurden die Testdaten laut Futuremark derart gestaltet, dass sie stets unkomprimierbar sind, da dies der Praxis am nächsten komme. SandForce-SSDs könnten daher im Zweifel eher ein wenig schlechter Weg kommen als bei Messungen mit den Anwendungen selbst.
PCMark 7 Storage
Angaben in Punkten
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Auch im Storage-Test des PCMark 7 kann sich die 840 Pro ein wenig von der Konkurrenz absetzen und kommt auf ein Gesamtergebnis von 5.550 Punkten. Den Vorspung holt Samsungs Solid State Drive in erster Linie im Anwendungstest und beim Bilderimport.
PCMark 7 Storage (Details)
Angaben in Megabyte pro Sekunde (MB/s)
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Realtests
Bootzeiten
Bei unserem Test der Systemstartzeit haben wir wie in der Vergangenheit nicht auf eine komplett frische Installation gesetzt. Um das Szenario so realistisch wie möglich zu gestalten, wurde bei allen Tests eine vollständige Installation von Windows 7 Professional 64 Bit mit allen Treibern und diversen Programmen verwendet. Ermittelt wurde die Bootzeit mit Hilfe der Windows-Ereignisanzeige.
Bootvorgang
Angaben in Sekunden
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In unserem letzten Test fiel die Intel SSD 335 [6] durch eine im Vergleich zu allen anderen SSDs ungewöhnlich niedrige Bootzeit auf. Ein kurzer Gegenvergleich mit der SSD 520 ergab zunächst Werte im Bereich der vorherigen Tests, weshalb wir annahmen, dass die Werte der anderen SSDs nach wie vor stimmen, zumal sich am Systemimage und der Hardware nichts geändert hatte. Der Test der Serie 840 Pro belehrte uns jedoch eines Besseren. Wo genau das „Problem“ – kürzere Bootzeiten sind natürlich willkommen – zu finden ist, ließ sich nicht mehr feststellen, wahrscheinlich ist jedoch irgendeine Umstellung im BIOS dafür verantwortlich. Da die alten Werte für die Bootzeiten nicht mehr vergleichbar sind, haben wir die Bootzeiten mit allen kurzfristig verfügbaren SSDs nochmals gemessen.
Samsungs Serie 840 Pro ist sogar noch ein wenig schneller als Intels SSDs, ohne Stoppuhr dürfte die sehr geringen Unterschiede aber niemand bemerken.
Anwendungsstarts
Nach der Analyse des Bootvorgangs widmen wir uns nun den Startzeiten von Anwendungen. Photoshop wurde dabei direkt mit einem zehn Megabyte großen Bild geöffnet. Da alle Programmstarts hauptsächlich aus Lesezugriffen bestehen, die nicht vom Leistungsverlust betroffen sind, sind ähnliche Ergebnisse unabhängig von der zu startenden Anwendung zu erwarten. Zusätzlich zu den beiden einzelnen Programmstarts wurden vier Anwendungen per Skript gleichzeitig gestartet.
Anwendungsstarts
Angaben in Sekunden
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Die Ergebnisse beim Starten von Photoshop mit Bild und von iTunes sind sehr gut, beim Starten mehrerer Anwendungen liegt die Serie 840 Pro jedoch recht deutlich hinter den meisten anderen SSDs.
Hinweis: Die Startzeiten von Anwendungen hängen neben dem Systemlaufwerk auch stark vom Prozessor ab. Es ist also davon auszugehen, dass die Differenzen mit einem übertakteten Core i5 bzw. Core i7 noch etwas größer und in einem Notebook oder bei Verwendung einer älteren CPU etwas geringer ausfallen.
Entpacken
Im folgenden Abschnitt widmen wir uns der Frage, wie schnell das Entpacken einer großen unkomprimierten Datei abläuft. Je höher die Kompressionsrate, um so geringer wären beim Entpacken die Leistungsunterschiede, da die CPU bei höherer Kompression eine Limitierung darstellt. Da der Fokus aber auf der Leistung der SSDs liegt, wäre eine starke Kompression zum Vergleichen wenig sinnvoll.
Die maximalen sequentiellen Schreibraten spielen hier eine entscheidende Rolle. SSDs mit einer Kapazität von 60 und 64 GB schreiben unabhängig vom Controller langsamer als mit 120 bzw. 128 GB, was sich bei diesem Test am deutlichsten niederschlägt.
Entpacken
Angaben in Sekunden
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Beim Entpacken helfen die sehr hohen Lese- und Schreibraten der SSD 840 Pro nur bedingt, die Serie 830 und die Vertex 4 sind hier auf dem gleichen Niveau.
Programminstallationen
Zum Überprüfen der Installationsgeschwindigkeit haben wir mit dem Adobe Reader X und GIMP die Installationsdauer von zwei verschiedenen Anwendungen überprüft.
Installationen
Angaben in Sekunden
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MS Security Essentials
MS Security Essentials
Angaben in Sekunden
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Überzeugend auch das Ergebnis beim Virenscan, 585 Sekunden dauerte die Überprüfung des gesamten Laufwerks.
Fazit
Das Fazit fällt dieses mal recht kurz aus. Die technische Umsetzung der Samsung Serie 840 Pro ist rundum gelungen. Der neue „MDX“-Controller erreicht zusammen mit den neuen Speicherchips, dem energieeffizienteren DRAM-Cache und der Firmware eine sehr hohe Leistung, die selbst unter hoher Belastung keinen Grund zur Klage gibt. Dies gilt sowohl für theoretische Benchmarks zur Messung der Lese- und Schreibleistung als auch für den PCMark 7 und unsere Praxistests mit Programmstarts und dem Entpacken einer ISO-Datei. In den meisten Tests erreicht die Serie 840 Pro das beste Ergebnis oder ist zumindest sehr nahe dran. Wer ein schnelles Solid State Drive sucht, ist mit der Samsung Serie 840 Pro daher aus technischer Sicht bestens bedient, weshalb es für die Leistung unsere Empfehlung gibt.
Negativ ins Gewicht fällt allerdings der relativ hohe Preis von knapp 229 Euro für die 256 GB große SSD [7]. Noch vor ein paar Monaten wäre dies ein hervorragender Preis [8] gewesen, SSDs die weniger als einen Euro pro Gigabyte Speicherplatz kosteten, waren noch nicht die Regel. Dass das Preisniveau mittlerweile so weit gesunken ist, dass die Serie 840 Pro als teuer zu bezeichnen ist, hat Samsung sich allerdings zu einem großen Teil selbst zuzuschreiben. Die aggressive Preispolitik beim Abverkauf der Serie 830 hat nicht nur kleine Konkurrenten aus dem Markt gedrängt und das allgemeine Preisniveau deutlich gedrückt, sondern macht es nun auch schwerer, die Serie 840 Pro zu einem hohen Preis zu verkaufen.
| Modell | Preis | Garantie |
|---|---|---|
| Adata SP900 | 156,49 Euro [9] | 3 Jahre |
| Adata SX910 | 201,41 Euro [10] | 5 Jahre |
| Corsair Force GT | 175,00 Euro [11] | 3 Jahre |
| Corsair Neutron GTX | 206,95 Euro [12] | 3 Jahre |
| Crucial M4 | 159,00 Euro [13] | 3 Jahre |
| Intel SSD 520 | 193,50 Euro [14] | 5 Jahre |
| Intel SSD 330 | 146,30 Euro [15] | 3 Jahre |
| Intel SSD 335 | 164,54 Euro [16] | 3 Jahre |
| OCZ Vector | 225,79 Euro [17] | 5 Jahre |
| OCZ Vertex 4 | 177,75 Euro [18] | 5 Jahre |
| Plextor M5 Pro | 215,00 Euro [19] | 5 Jahre |
| Samsung Serie 830 | 169,52 Euro [20] | 3 Jahre |
| Samsung Serie 840 | 149,64 Euro [21] | 3 Jahre |
| Samsung Serie 840 Pro | 228,94 Euro [6] | 5 Jahre |
Im Alltag fällt es den meisten Nutzern zudem gar nicht auf, ob sie das neueste und schnellste oder ein etwas älteres Modell wie die Serie 830 oder andere SSDs im Rechner haben. Die Unterschiede sind aufgrund der relativ geringen Belastung für die SSD dabei oftmals so gering, dass man sie nur mit der Stoppuhr feststellen kann. Rechtfertigt dies einen Aufpreis von fast 60 Euro im Vergleich zur Serie 830 und bei anderen Marken-SSDs teilweise sogar noch mehr? Aus unserer Sicht tut es dies derzeit nur in Ausnahmefällen, da die hohe Rohleistung zu oft ins Leere läuft. Wer vor dem Kauf eines neuen Solid State Drives steht, sollte sich daher genau überlegen, ob es für den eigenen Einsatz wirklich das neueste und schnellste Modell sein muss, oder man nicht doch lieber zu einem günstigeren Modell greift.