WD Black SN850: Einbruch der Schreibrate über Chipsatz-Slot wird untersucht

Michael Günsch et al.
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WD Black SN850: Einbruch der Schreibrate über Chipsatz-Slot wird untersucht

Schon länger berichten Besitzer einer WD Black SN850 SSD darüber, dass diese in einem an den X570-Chipsatz angebundenen M.2-Slot deutlich langsamer schreibt. ComputerBase kann dies bestätigen und hat Western Digital darauf angesprochen. Der Hersteller will der Ursache jetzt auf den Grund gehen.

Leser brachten die Redaktion auf die Spur

Die Meldungen über eine niedrige Schreibrate bei der WD Black SN850 gehen schon länger zurück und fanden auch ihren Weg in das ComputerBase-Forum. Durch Hinweise von Lesern wurde die Redaktion darauf aufmerksam gemacht und hat sich der Sache angenommen.

Die These: Unabhängig vom jeweiligen Hersteller oder Mainboard-Modell erweist sich die WD Black SN850 (Test) beim sequenziellen Schreiben erheblich langsamer, wenn sie nicht im direkt an den Ryzen-Prozessor angebundenen M.2-Slot steckt, sondern an einem M.2-Slot betrieben wird, der seine PCIe-4.0-Leitungen vom X570-Chipsatz erhält. Mainboard-Hersteller bestätigen, dass höhere Latenzen beim Weg über den Chipsatz die Leistung senken können, haben in Bezug auf den eklatanten Leistungsverlust bei der SN850 aber an WD verwiesen.

Benchmarks bestätigen Problem im Chipsatz-Slot

Mit eigenen Messungen auf einem Gigabyte Aorus X570 Master vom SSD-Testsystem konnte ComputerBase das Problem am dritten M.2-Slot, der am Chipsatz hängt, reproduzieren. CrystalDiskMark meldet dann für die SN850 mit 1 TB nur noch eine sequenzielle Schreibrate von etwas mehr als 3.200 MB/s. Im ersten M.2-Slot, der wiederum an der CPU hängt, sind es hingegen über 5.200 MB/s, was nahe an der Herstellervorgabe von 5.300 MB/s liegt. Der Leistungseinbruch im Chipsatz-Slot beträgt somit fast 40 Prozent und fällt in der Einstellung SEQ1M Q1T1 sogar noch etwas stärker aus.

CrystalDiskMark 8.0.1
CrystalDiskMark 8.0.1 (Schreiben)
  • SEQ1M Q8T1:
    • Mushkin Gamma 2 TB – PCIe 4.0 via CPU
      6.761,9
    • MP600 Pro 2 TB – PCIe 4.0 via CPU
      6.752,1
    • Mushkin Gamma 2 TB – PCIe 4.0 via X570
      6.335,0
    • MP600 Pro 2 TB – PCIe 4.0 via X570
      6.293,2
    • SN850 1 TB – PCIe 4.0 via CPU
      5.254,8
    • Samsung 980 Pro 2 TB
      4.941,2
    • Samsung 980 Pro 500 GB
      4.869,8
    • SN850 1 TB – PCIe 4.0 via X570
      3.247,8
    • Samsung 980 1 TB
      2.863,6
    • Kingston A2000 1 TB
      2.179,4
    • Mushkin Delta 1 TB – PCIe 4.0 via X570
      1.940,0
    • Mushkin Delta 1 TB – PCIe 4.0 via CPU
      1.937,6
    • SN550 2 TB – PCIe 3.0 via X570
      1.883,8
    • SN550 2 TB – PCIe 3.0 via CPU
      1.880,4
    • Samsung 870 Evo 1 TB
      487,2
    • Samsung 870 QVO 1 TB
      486,9
  • SEQ1M Q1T1:
    • Mushkin Gamma 2 TB – PCIe 4.0 via CPU
      5.927,5
    • MP600 Pro 2 TB – PCIe 4.0 via CPU
      5.799,2
    • MP600 Pro 2 TB – PCIe 4.0 via X570
      5.336,0
    • Mushkin Gamma 2 TB – PCIe 4.0 via X570
      5.324,7
    • SN850 1 TB – PCIe 4.0 via CPU
      5.255,0
    • Samsung 980 Pro 2 TB
      4.268,4
    • Samsung 980 Pro 500 GB
      4.173,1
    • SN850 1 TB – PCIe 4.0 via X570
      2.972,0
    • Samsung 980 1 TB
      2.673,6
    • Kingston A2000 1 TB
      2.049,8
    • Mushkin Delta 1 TB – PCIe 4.0 via X570
      1.982,2
    • Mushkin Delta 1 TB – PCIe 4.0 via CPU
      1.934,0
    • SN550 2 TB – PCIe 3.0 via X570
      1.882,7
    • SN550 2 TB – PCIe 3.0 via CPU
      1.878,5
    • Samsung 870 Evo 1 TB
      478,1
    • Samsung 870 QVO 1 TB
      477,0
  • RDN4K Q32T1:
    • SN850 1 TB – PCIe 4.0 via X570
      660,4
    • SN850 1 TB – PCIe 4.0 via CPU
      652,8
    • Mushkin Delta 1 TB – PCIe 4.0 via X570
      620,0
    • Mushkin Gamma 2 TB – PCIe 4.0 via X570
      604,5
    • Mushkin Delta 1 TB – PCIe 4.0 via CPU
      596,7
    • MP600 Pro 2 TB – PCIe 4.0 via X570
      592,9
    • MP600 Pro 2 TB – PCIe 4.0 via CPU
      580,3
    • Mushkin Gamma 2 TB – PCIe 4.0 via CPU
      567,9
    • Samsung 980 1 TB
      499,7
    • Kingston A2000 1 TB
      494,2
    • SN550 2 TB – PCIe 3.0 via X570
      469,4
    • Samsung 980 Pro 2 TB
      465,1
    • Samsung 980 Pro 500 GB
      457,0
    • SN550 2 TB – PCIe 3.0 via CPU
      433,1
    • Samsung 870 QVO 1 TB
      195,5
    • Samsung 870 Evo 1 TB
      194,5
  • RDN4K Q1T1:
    • Mushkin Gamma 2 TB – PCIe 4.0 via CPU
      268,1
    • MP600 Pro 2 TB – PCIe 4.0 via CPU
      260,9
    • SN850 1 TB – PCIe 4.0 via CPU
      250,0
    • Mushkin Delta 1 TB – PCIe 4.0 via CPU
      233,6
    • MP600 Pro 2 TB – PCIe 4.0 via X570
      233,5
    • Mushkin Gamma 2 TB – PCIe 4.0 via X570
      232,9
    • SN550 2 TB – PCIe 3.0 via CPU
      225,1
    • SN850 1 TB – PCIe 4.0 via X570
      217,8
    • Samsung 980 Pro 500 GB
      210,0
    • Samsung 980 Pro 2 TB
      209,0
    • Mushkin Delta 1 TB – PCIe 4.0 via X570
      208,7
    • SN550 2 TB – PCIe 3.0 via X570
      200,4
    • Kingston A2000 1 TB
      196,7
    • Samsung 980 1 TB
      191,2
    • Samsung 870 QVO 1 TB
      103,6
    • Samsung 870 Evo 1 TB
      103,1

Als Gegenprobe hat die Redaktion weitere PCIe-4.0-SSDs in Form der Corsair MP600 Pro (Test) sowie Mushkin Gamma (Test folgt) auf gleiche Weise getestet. Auch hier gab es einen Einbruch, der aber mit nicht einmal 10 Prozent Verlust weitaus weniger schwer wiegt. PCIe-3.0-SSDs wie die WD Blue SN550 verlieren augenscheinlich gar nicht an Leistung. Beim sequenziellen Lesen mit der Einstellung SEQ1M Q8T1 verlieren alle schnellen PCIe-4.0-SSDs gut 10 Prozent im Chipsatz-Slot, was eine Erkenntnis am Rande ist.

Hersteller sucht nach Ursache

Letztlich lässt sich festhalten, dass die SSD-Leistung im M.2-Slot am X570-Chipsatz generell etwas schlechter ist als im M.2-Slot an der CPU, was aber nicht sehr überrascht und mit größeren Latenzen bei längeren Leitungswegen zu erklären ist. Die WD Black SN850 verliert allerdings unverhältnismäßig viel Leistung beim sequenziellen Schreiben, was dadurch nicht zu erklären ist und augenscheinlich ein spezifisches Problem bei dieser SSD-Serie ist.

Eine konkrete Bestätigung dafür liegt zwar noch nicht vor, doch hat Western Digital gegenüber ComputerBase bestätigt, dass das Problem und dessen Ursache untersucht wird. Sobald neue Erkenntnisse vorliegen, wird an dieser Stelle berichtet.

Spurensuche

Im Support-Forum von Western Digital wurde die auf 128 Bytes begrenzte „Maximum Payload Size“ am Chipsatz-Steckplatz als Ursache vermutet. Die Gegenprobe ergab aber, dass dieses Limit auch für andere SSDs gilt und daher augenscheinlich kein allgemeines Problem darstellt.

Hinweis zu den Screenshots: HWiNFO erkennt die WD Black SN850 als „Sandisk Device“.

SN850 im 3. M.2-Slot (via X570): Maximum Payload Size 128 Bytes
SN850 im 3. M.2-Slot (via X570): Maximum Payload Size 128 Bytes
SN850 im 1. M.2-Slot (via CPU): Maximum Payload Size 512 Bytes
SN850 im 1. M.2-Slot (via CPU): Maximum Payload Size 512 Bytes
Andere NVMe-SSD im 3. M.2-Slot (via X570)): Maximum Payload Size 128 Bytes
Andere NVMe-SSD im 3. M.2-Slot (via X570)): Maximum Payload Size 128 Bytes
Update 22.06.2021 08:50 Uhr

Western Digital stellt in einer Stellungnahme ein Firmware-Update ab dem 12. Juli in Aussicht, mit dem das Problem behoben werden soll. Diese Produktpflege ist zweifelsohne auch auf Feedback aus der Community von ComputerBase zurückzuführen, das die Redaktion überhaupt erst dazu veranlasst hatte, das Thema an WD zu adressieren.

Bei der WD_BLACK SN850 NVMe SSD kann es zu einer Verringerung der Schreibleistung kommen, wenn sie an einen M.2-Chipsatzsteckplatz auf bestimmten Motherboards angeschlossen ist, insbesondere wenn die maximale Nutzlastgröße (MPS) auf 128 Byte (128B) eingestellt ist. Um dieses Problem zu beheben, werden wir (Western Digital) ab dem 12. Juli 2021 ein Firmware-Update veröffentlichen, das die Einschränkung in unserem Produkt für diese Einstellung von MPS aufhebt.

Für eine optimale SSD-Leistung empfehlen wir, dass Kunden die neueste BIOS-Version und die neuesten Treiber für ihr System herunterladen und die WD_BLACK SN850 direkt an den M.2-Steckplatz des Prozessors/der CPU anschließen.

WD_BLACK SN850-Kunden können über die Western Digital Dashboard-Software auf die neueste Firmware zugreifen bzw. diese herunterladen. Sobald das Firmware-Update verfügbar ist, werden Kunden, die die Dashboard-Software öffnen, aufgefordert, das Update durchzuführen.

Update 11.07.2021 14:06 Uhr

Obwohl das Firmware-Update eigentlich erst ab dem 12. Juli erscheinen sollte, melden Leser schon jetzt eine neue Version. Über das WD-Dashboard wird demnach neuerdings die Firmware 613200WD für die SN850 angeboten. Community-Mitglied MichaelMros liefert erste Benchmarks im Forum: Im Vergleich zur vorherigen Firmware steigt die Schreibleistung am Chipsatzslot deutlich an. Ob Western Digital das Problem damit wirklich behoben hat, werden weitere Tests zeigen müssen.

WD Black SN850 mit Firmware 613000WD
WD Black SN850 mit Firmware 613000WD (Bild: MichaelMros)
WD Black SN850 mit neuer Firmware 613200WD
WD Black SN850 mit neuer Firmware 613200WD (Bild: MichaelMros)

Die Redaktion dankt „-Firebat-“ für den Hinweis zur neuen Firmware und „MichaelMros“ für die Benchmarks.