WD Blue SN5100 SSD im Test: Mehr als nur Brot und Butter für die Daten

Mit der WD Blue SN5100 testet ComputerBase die neue Mainstream-SSD von SanDisk. Der Nachfolger der SN5000 spielt trotz QLC-Speicher in der oberen Liga der PCIe-4.0-SSDs und kann so manchem Flaggschiff die Stirn bieten. Dass es das alles mit geringer Leistungsaufnahme zum kleinen Preis gibt, gefällt.

WD Blue SN5100 im Überblick

Wie so oft waren Online-Händler etwas voreilig und so war die WD Blue SN5100 bereits vor Wochen entdeckt worden, worüber ComputerBase Anfang August berichtet hat. Seinerzeit blieben aber noch viele Dinge unklar und einige Informationen entpuppten sich jetzt mit der heutigen offiziellen Vorstellung sogar als falsch.

Dass der Nachfolger der SN5000 nämlich wie sein Vorgänger (auch) auf TLC-Speicher setzt, stimmt nicht. Die SN5100 startet hingegen durchweg mit QLC-Speicher, was es bei der SN5000 nur beim 4-TB-Modell gibt. Alle heute eingeführten Varianten mit 500 GB, 1 TB, 2 TB und 4 TB Speichervolumen nutzen den aktuellen QLC-Speicher von SanDisk und Kioxia. ComputerBase hat das 2-TB-Modell getestet, das sich als überaus performant und effizient erwies.

Wer sich über das SanDisk-Logo wundert: Western Digital hat sich von der einst übernommenen SSD-Sparte getrennt, die nun wieder eigenständig unter dem früheren Namen SanDisk agiert. Etablierte Marken wie WD Blue oder WD_Black werden aber weitergeführt.

Das Testmuster im Detail

Wie der Vorgänger SN5000 (Test) liegt auch die SN5100 im üblichen M.2-2280-Formfaktor vor. Dabei könnte die Platine wesentlich kleiner sein, genügend Platz gibt es allemal. Das liegt zum einen daran, dass der eingesetzte QLC-NAND der Generation BiCS8 satte 2 Tbit pro Die speichert und so problemlos selbst 2 TB in einem Chip-Gehäuse (Package) unterkommen. Im Enterprise-Segment sind es sogar bis zu 8 TB pro Package.

Zum anderen wird erneut ein Controller ohne eigenen DRAM-Cache eingesetzt, sodass auch auf diese Weise Platinenfläche frei bleiben kann. Der neue Controller der SN5100 trägt die Kennung SanDisk A101-000103-A1, während er auf der SN5000 A101-000171-A1 respektive A101-000172-A1 heißt. Auf Nachfrage der Redaktion erklärte SanDisk nur, dass es sich um einen anderen 4-Kanal-Controller als bei der SN5000 handelt, dessen Firmware für den neuen BiCS8-QLC-NAND optimiert sei. Letztlich bleibt die Redaktion vorerst bei der Vermutung, dass es sich um eine leicht angepasste Version von „Polaris 3“ der SN5000 handelt.

	SanDisk WD Blue SN5100 (2 TB)
Formfaktor	M.2-2280
Schnittstelle (Protokoll)	PCIe 4.0 x4 (NVMe)
Controller	SanDisk A101-000103-A1 (4 Channel)
NAND-Flash-Speicher	3D-QLC (SanDisk BiCS8, 218 Layer, 2 Tbit)
DRAM-Cache	keiner (HMB)
SLC-Cache	✓
Seq. Lesen/Schreiben (max.)	7.100/6.700 MB/s
Random Read/Write (max.)	1.100K/1.300K IOPS
Garantiedauer	5 Jahre
TBW	900 TB
Kühler	ohne
Leistungsaufnahme (Sleep/Read/Write)	4 mW/4,1 W/4,1 W
Abmessungen (L × B × H)	80 × 22 × 2,38 mm

Garantie und TBW im Vergleich

Bei üblichen fünf Jahren Garantie erlischt selbige nach Überschreiten einer vom Hersteller festgelegten Schreibmenge vorzeitig: die „Total Bytes Written“ (TBW). Bei der SanDisk WD Blue SN5100 mit 2 TB liegt diese bei 900 TB. Das ist deutlich mehr als bei SSDs mit QLC-Speicher üblich. Der Vorgänger SN5000 bietet bei 2 TB zwar ebenfalls 900 TB TBW, verfügt allerdings in dieser Ausführung über TLC-Speicher.

Modell	5xx GB	1 TB	2 TB	4 TB	8 TB
SanDisk WD Blue SN5100 (QLC)	300 TB	600 TB	900 TB	1.200 TB	–
Crucial P310 (QLC)	–	220 TB	440 TB	–	–
WD Blue SN5000 (TLC/QLC)	300 TB (TLC)	600 TB (TLC)	900 TB (TLC)	1.200 TB (QLC)	–
Kingston NV2 (TLC/QLC)	160 TB	320 TB	640 TB	1.280 TB	–
Corsair MP600 Core (QLC)	–	225 TB	450 TB	900 TB	–
Crucial P510 (TLC)	–	600 TB	1.200 TB	–	–
Biwin Black Opal X570 (TLC)	–	600 TB	1.200 TB	2.400 TB	–
SK Hynix Platinum P51 (TLC)	300 TB	600 TB	1.200 TB	–	–
WD_Black SN8100 (TLC)	–	600 TB	1.200 TB	2.400 TB	4.800 TB
Samsung 9100 Pro (TLC)	–	600 TB	1.200 TB	2.400 TB	4.800 TB
Kioxia Exceria Plus G4 (TLC)	–	600 TB	1.200 TB	–	–
Seagate FireCuda 530R (TLC)	–	1.100 TB	2.400 TB	5.050 TB	–
Kingston KC3000 (TLC)	400 TB	800 TB	1.600 TB	3.200 TB	–
WD_Black SN850X (TLC)	–	600 TB	1.200 TB	2.400 TB	4.800 TB
Samsung 990 Pro (TLC)	–	600 TB	1.200 TB	2.400 TB	–
Corsair MP700 Pro SE (TLC)	–	–	1.400 TB	3.000 TB	–
MSI Spatium M580 Frozr (TLC)	–	700 TB	1.400 TB	3.000 TB	–
Crucial T705 (TLC)	–	600 TB	1.200 TB	2.400 TB	–
Kioxia Exceria Plus G3 (TLC)	–	600 TB	1.200 TB	–	–
WD_Black SN770M (TLC)	300 TB	600 TB	1.200 TB	–	–
Lexar NM790 (TLC)	500 TB	1.000 TB	1.500 TB	3.000 TB	6.000 TB
Seagate FireCuda 540 (TLC)	–	1.000 TB	2.000 TB	–	–

Preise und Eckdaten im Überblick

Die unverbindlichen Preisempfehlungen für die WD Blue SN5100 lauten wie folgt:

• WD Blue SN5100 500 GB: 45,99 Euro
• WD Blue SN5100 1 TB: 74,99 Euro
• WD Blue SN5100 2 TB: 129,99 Euro
• WD Blue SN5100 4 TB: 259,99 Euro

Das bedeutet für die Modelle mit 2 TB und 4 TB direkt zum Start einen bereits sehr niedrigen Einstiegspreis von umgerechnet 6 Cent pro Gigabyte. Es ist davon auszugehen, dass die Preise im freien Handel bei breiter Verfügbarkeit noch darunter liegen werden. Ein ähnliches Preisniveau wie beim Vorgänger SN5000 mit aktuell 5 Cent pro Gigabyte ist damit zu erwarten.

PCIe 5.0 vs. PCIe 3.0/4.0 und SATA im neuen Testsystem

Die Probanden müssen im Test gegen die High-End-Konkurrenz mit PCIe 5.0 wie die SanDisk WD_Black SN8100 (Test) und die Samsung 9100 Pro (Test) sowie die Flaggschiffe der PCIe-4.0-Generation in Form der WD_Black SN850X (Test) und der Samsung 990 Pro (Test) antreten. Auch ein Vergleich mit SSDs der langsameren Sorte auf Basis von PCIe 3.0 und SATA sowie mit externen Modellen wird gezogen.

Der Wechsel auf PCIe 5.0 seitens der SSDs machte auch einen Wechsel des Testsystems von ComputerBase nötig. Die Wahl fiel auf AMDs aktuelle AM5-Plattform mit einem B650E-Mainboard von Asus und dem mit 65 Watt TDP antretenden 12-Kern-Prozessor Ryzen 9 7900 (Test). Der primäre M.2-Slot des Mainboards erhält PCIe 5.0 x4 direkt über die CPU. Beim Betriebssystem fand ein Umstieg auf Windows 11 statt.

Nachfolgend werden die ab jetzt für SSD-Tests verwendete Hard- und Software aufgelistet.

• Windows 11 Pro 22H2 22621.1413
• AMD Ryzen 9 7900
• Asus B650E-F Strix Gaming Wifi
• DDR5-5200, 38-38-38-84
• AMD-Chipsatztreiber 5.02.19.2221
• GeForce RTX 2080 Ti mit GeForce-Treiber 531.29
• GeForce RTX 3080 Ti mit GeForce-Treiber 552.22 (Zusatztest Direct Storage)
• SoftPerfect RAMdisk 4.4
• Asus BIOS 1222

Die Angabe und die dauerhafte Verwendung der konkreten Version von Windows 11 sind entscheidend, denn Microsoft hat zuletzt verstärkt an der Datenträger-Leistung im Explorer gearbeitet. So erzielt die neue Plattform beim Kopieren aus der RAM-Disk auf eine sehr schnelle SSD über 6,0 GB/s, wo die alte Plattform mit denselben SSDs bei unter 2,5 GB/s an eine Grenze stieß. Auch das Kopieren auf der SSD ist mit dem neuen System und insbesondere dem aktuelleren Windows viel schneller. Die letzten inkrementellen Updates für Windows 11 22H2 brachten dabei noch mal einen deutlichen Schub gegenüber der ersten Hauptversion aus dem 4. Quartal 2022 – mit der lag das Limit im Explorer noch bei knapp unter 4,0 GB/s.

Testergebnisse und Benchmarks

Das Testmuster wurde für die nachfolgenden Tests, sofern nicht anders vermerkt, unter dem SSD-Kühler des Asus ROG Strix B650E-F Wifi mit darüber blasendem 120-mm-Lüfter getestet.

Schreibleistung (SLC-Modus)

Wie ausdauernd der SLC-Modus ausfällt, testet ComputerBase wie folgt: Eine komprimierte RAR-Datei mit 10 GB Größe wird aus einer RAM-Disk mit fortlaufender Nummer in der Dateibezeichnung so oft ohne Pause auf die leere Test-SSD geschrieben, bis die Kapazitätsgrenze erreicht ist (grün). Für jeden Kopiervorgang wird die erreichte Transferrate protokolliert. Direkt nach dem letzten Transfer werden 50 Prozent der erstellten Dateien gelöscht. Im Anschluss wird der SSD für die interne Speicherverwaltung eine halbe Stunde Ruhe gegönnt. Dann wird sie abermals mit den RAR-Dateien vollgeschrieben (gelb). Der Test soll die Abhängigkeit des SLC-Modus vom Füllgrad der SSD ermitteln beziehungsweise aufzeigen, ob der einmal genutzte SLC-Modus sich nach Ruhephasen erholt.

Die gegenüber der SN5000 (Test) erhöhte Schreibleistung macht sich im SLC-Modus bemerkbar, der ein Viertel des freien Speicherplatzes, also bei leerem Datenträger rund 500 GB beschleunigen kann. Wird danach im QLC-Modus mit 4 Bit pro Zelle geschrieben, sinkt das Niveau auf etwa 400 MB/s ab. Das ist für eine SSD mit QLC-Speicher sehr ordentlich.

Der Vorgänger bietet in der 4-TB-Version zwar etwas mehr, hat aber auch den Vorteil mehr Speicherchips für mehr parallele Zugriffe zu besitzen. Dass die SN5100 mit 2 TB bei nur 8 Dies (8 × 256 GB) auf fast das gleiche Niveau wie die SN5000 mit 4 TB und 32 Dies (32 × 128 GB) kommt, ist ihr sogar hoch anzurechnen. Frühere QLC-SSDs der ersten Generationen kamen oft kaum über 100 MB/s im QLC-Modus hinaus.

• Schwarz/Weiß: NVMe-SSDs (PCI Express 5.0, M.2)
• Rot: NVMe-SSDs (PCI Express 4.0, M.2)
• Blau: NVMe-SSDs (PCI Express 3.0, M.2)
• Grün: Externe SSDs (USB, Thunderbolt)
• Gelb: SATA-SSDs (2,5 Zoll)

Hinweis: Über die Schaltfläche oben rechts im Diagramm (+...Einträge) lassen sich weitere Ergebnisse einblenden, die zur besseren Übersicht zunächst versteckt sind.

Leseleistung

Zur Überprüfung der praktischen Leseleistung wird der Installationsordner des Spiels Shadow of the Tomb Raider (SotTR, 32 GB) auf das Testmuster kopiert und anschließend in die RAM-Disk gelesen. Das Gegenstück sollte in diesem Fall also erneut keinen Flaschenhals darstellen. Dies geschieht einmal mit völlig leerem Laufwerk und einmal praxisnah mit 80 Prozent Füllstand. Der Testlauf im leeren Zustand erfolgt 30 Minuten nach der Formatierung. Der Testlauf bei 80 Prozent wird auf dem zuerst zu 100 Prozent und dann ausgehend von 50 Prozent vollgeschriebenen Laufwerk durchgeführt, auf dem 20 Prozent gelöscht und dann 30 Minuten Pause eingelegt wurden.

Nahezu eine Punktlandung auf das Niveau der SN5000 gibt es im praktischen Lesetest. Die rund 4.100 MB/s sind auch bei hohem Füllstand möglich. Damit muss sich die SN5100 nicht vor manchem Flaggschiff verstecken. Die Leseleistung gehört also eindeutig zur Oberklasse.

Kopierleistung

Als Kopiertest (Lesen + Schreiben) hat die Redaktion einen 195 GB großen Steam-Ordner mit fünf installierten Spielen auf der SSD dupliziert. Dies geschieht einmal mit völlig leerem Laufwerk und einmal praxisnah mit 80 Prozent Füllstand. Der Testlauf im leeren Zustand erfolgt 30 Minuten nach der Formatierung. Der Testlauf bei 80 Prozent wird auf dem zuerst zu 100 Prozent und dann ausgehend von 50 Prozent vollgeschriebenen Laufwerk durchgeführt, auf dem 20 Prozent gelöscht und dann 30 Minuten Pause eingelegt wurden.

Auch beim Kopieren macht die SN5100 eine mehr als ordentliche Figur für ein Mainstream-Modell mit QLC-Speicher. Allerdings gilt das nur im Leerzustand. Bei hohem Füllstand kann nur noch ein kleiner Teil der Daten im SLC-Modus geschrieben werden. Daher drückt die niedrige Schreibrate im QLC-Modus das Gesamtergebnis nach unten, das aber immer noch fast doppelt so schnell wie beim Vorgänger mit dem doppelten Speicherplatz ausfällt.

Gaming-Leistung

Im ersten Teil wird fortan der DirectStorage-Benchmark (Avocados) stellvertretend für das Spiel Forspoken genutzt, da letzteres durch regelmäßige neue Versionen Probleme bei der Vergleichbarkeit machte. Im zweiten Teil wird der auf die Gaming-Leistung von Massenspeichern ausgerichtete 3DMark Storage verwendet.

Die 22,5 GB/s Durchsatz in diesem Storage/GPU-Benchmark sind ein tolles Resultat, denn der Vorgänger ist immerhin 25 Prozent langsamer und das Flaggschiff der Schwesterserie WD_Black SN850X (Test) ist nur einen Hauch schneller. Allerdings kann auch ein anderer Mitbewerber mit QLC-Speicher hier punkten: Die Crucial P310 (Test) ermöglicht der Grafikkarte mit 24 GB/s noch einmal 7  Prozent mehr Durchsatz.

Verbesserungen gegenüber dem Vorgänger mit BiCS6 QLC statt des neuen BiCS8 QLC zeigen sich auch beim zweiten Gaming-Test. Erneut misst sich die WD Blue SN5100 mit Flaggschiffen der PCIe-4.0-Garde und erreicht fast das Niveau der hier besonders starken Crucial T500 (Test). Die SN5000 liegt 11 Prozent zurück.

Office-Leistung

Der Quick System Drive Benchmark des PCMark 10 soll leichtere Aufgaben im Alltag widerspiegeln. Das Szenario reicht vom Schreiben, Lesen und Duplizieren von Bilddateien über die Anwendung von Adobe Illustrator und Photoshop bis Microsoft Excel.

Fast 10 Prozent beträgt auch der Vorsprung zum Vorgänger im PCMark 10, der die Anwendungsleistung im Büroalltag repräsentiert. Hier dürften über die Zeit aber auch Optimierungen aufseiten der Firmware das Zünglein an der Waage spielen, denn sonst wäre eine SN850X wohl kaum um 20 Prozent zu schlagen. Dennoch liegt die SN5100 auch hier im Spitzenfeld der SSDs mit PCIe 4.0.

Theoretische Leistung

Der CrystalDiskMark hat sich quasi zum Standard-Benchmark der Branche gemausert und dient auch den SSD-Herstellern zur Ermittlung der beworbenen Leistungswerte. Wenig praxisnah, wird der Test an dieser Stelle zur Überprüfung der theoretischen Spitzenleistung verwendet.

Bei den theoretischen Tests wird noch einmal deutlich, dass der neue QLC-Speicher lesend wie schreibend schnell genug ist, um sogar mit alten Flaggschiffen mit TLC-Speicher mitzuhalten. Die neue WD Blue SN5100 mit 4-Kanal-Controller ohne DRAM und QLC ist hier praktisch genauso schnell wie die WD_Black SN850X mit 8-Kanal-Controller, DRAM und TLC. Die Leistungssteigerung gegenüber der WD Blue SN5000 ist teils sehr deutlich.

Leistungsaufnahme

Auf dem Testsystem werden mit rund 4,5 Watt unter Last etwas höhere Werte als im Datenblatt des Herstellers erreicht. Das verwundert nicht, steckt die SSD für die Messung doch in einer PCIe-Steckkarte, die selbst ca. 0,5 Watt unter Last aufnimmt. So oder so ist die SSD als sparsam einzustufen – vor allem mit Hinblick auf das Leistungsniveau, denn die kaum schnellere WD_Black SN850X benötigt locker 60 Prozent mehr Energie.

Tipp: Die Schaltflächen unter dem Diagramm helfen, den Überblick zu behalten. Weitere Modelle stehen dort zur Auswahl.

Temperaturen

Selbst komplett ohne Kühler kann eine Maximaltemperatur von 72°C gehalten werden, ohne dass es zu einer messbaren Drosselung der Schreibrate im Dauerbetrieb kommt. Der Einsatz eines Kühlers ist also kein Muss, kann die Temperaturen aber noch deutlich reduzieren.

Leistungsrating

Im Durchschnitt über alle vorherigen Leistungstests hinweg ist die WD Blue SN5100 satte 18 Prozent schneller als die SN5000. Das genügt, um sie auf Augenhöhe mit der WD_Black SN850X zu heben.

Hinweis zum Diagramm: Über die Schaltfläche oben rechts im Diagramm (+...Einträge) lassen sich weitere Ergebnisse einblenden, die zur besseren Übersicht zunächst versteckt sind. Da nicht alle SSD in demselben Umfang getestet werden konnten, bleiben einige Modelle mit dem Ergebnis „0“ außen vor.

Fazit

SSDs mit QLC-Speicher sind zu langsam? Diese Aussage stimmte noch vor einigen Jahren, doch spätestens jetzt gibt es willkommene Ausnahmen, die dem verpönten 4-Bit-Speicher in ein besseres Licht rücken.

Schon die WD Blue SN5000 wusste vor gut einem Jahr zu gefallen, war sie doch seinerzeit die beste SSD mit QLC-Speicher im Testfeld der Redaktion. Das gleiche gilt jetzt umso mehr für den noch schnelleren Nachfolger, denn dieser kann problemlos mit einstigen Flaggschiffen der PCIe-4.0-Generation mithalten. Allerdings klappt das nur solange keine riesigen Schreibtransfers mit mehreren Hundert Gigabyte anstehen oder ihr der Speicherplatz ausgeht und nur noch mit etwa 400 MB/s geschrieben wird. Für Normalanwender und Spieler genügt die Leistung in allen Lagen.

Wer Bedenken wegen der potenziell geringeren Haltbarkeit von QLC-NAND hat, der kann an dieser Stelle beruhigt werden: SanDisk erlaubt im Rahmen der Garantie ein Schreibvolumen (TBW) von 900 TB. Das ist zwar ein Viertel weniger als die typischen 1.200 TB bei SSDs mit TLC-Speicher, doch weitaus mehr als bei anderen SSDs mit QLC.

Modell	5xx GB	1 TB	2 TB	4 TB	8 TB
SanDisk WD Blue SN5100 (QLC)	300 TB	600 TB	900 TB	1200 TB	–
Crucial P310 (QLC)	–	220 TB	440 TB	–	–
WD Blue SN5000 (TLC/QLC)	300 TB (TLC)	600 TB (TLC)	900 TB (TLC)	1.200 TB (QLC)	–
Kingston NV2 (TLC/QLC)	160 TB	320 TB	640 TB	1.280 TB	–
Corsair MP600 Core (QLC)	–	225 TB	450 TB	900 TB	–
Crucial P510 (TLC)	–	600 TB	1.200 TB	–	–
Biwin Black Opal X570 (TLC)	–	600 TB	1.200 TB	2.400 TB	–
SK Hynix Platinum P51 (TLC)	300 TB	600 TB	1.200 TB	–	–
WD_Black SN8100 (TLC)	–	600 TB	1.200 TB	2.400 TB	4.800 TB
Samsung 9100 Pro (TLC)	–	600 TB	1.200 TB	2.400 TB	4.800 TB
Kioxia Exceria Plus G4 (TLC)	–	600 TB	1.200 TB	–	–
Seagate FireCuda 530R (TLC)	–	1.100 TB	2.400 TB	5.050 TB	–
Kingston KC3000 (TLC)	400 TB	800 TB	1.600 TB	3.200 TB	–
WD_Black SN850X (TLC)	–	600 TB	1.200 TB	2.400 TB	4.800 TB

Genügsam geht die SN5100 bei der Leistungsaufnahme beim Lesen und Schreiben vor und wird so auch ohne Kühler nicht zu heiß. Zum Marktstart kostet das effiziente Gesamtpaket mit 2 TB Speicherplatz nur knapp 130 Euro oder 6 Cent pro Gigabyte. Der Preis sollte im freien Handel bei breiter Verfügbarkeit noch darunter liegen, sodass ein ähnliches Preisniveau wie beim Vorgänger SN5000 zu erwarten ist.

Kurzum: Gut und günstig stimmt hier umso mehr, sodass die WD Blue SN5100 ein klarer Kauftipp der Redaktion ist.

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ComputerBase hat die WD Blue SN5100 leihweise von SanDisk zum Testen erhalten. Eine Einflussnahme des Herstellers auf den Testbericht fand nicht statt, eine Verpflichtung zur Veröffentlichung bestand nicht. Die einzige Vorgabe war der frühestmögliche Veröffentlichungszeitpunkt.

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