Solidata Sandforce Showdown - SLC vs. MLC

[Morpog]

Solidata K8-60GB & Solidata SC-64GB




Inhaltsverzeichnis

Das Testsystem
Ungleiche Brüder
Die Verarbeitung
Das Innenleben
Die Benchmarks
Leistungsverschlechterung
Fazit und Dank


Heute möchte ich der Frage auf den Grund gehen wie sich SLC-NAND bei Sandforce-SSDs im Gegensatz zu MLC-NAND verhält. Bei den Intel- und Indilinx-SSDs war der Performance-Unterschied gewaltig. Ob dies auch beim aktuell modernsten SSD-Controller noch zutrifft, soll in diesem Test geklärt werden.

Zur Übersicht eine kleine Historie der SSDs die ich besitze oder besaß:

• OCZ Core SSD 64GB (MLC - JMicron JMF602) - für TV timeshift/recording
• MTRON 3525 64GB (SLC - MTRON Controller) - ehemaliges OS Laufwerk - verkauft
• Supertalent Ultradrive GX 32GB (MLC - Indilinx Barefoot) - als OS Laufwerk im Arbeits PC
• Supertalent Ultradrive GX2 128GB (MLC - Indilinx Barefoot Eco) - Videoschnitt Arbeitslaufwerk
• Solidata K5 64GB (SLC - Indilinx Barefoot) - als OS Laufwerk im Haupt PC
• Solidata K6 64GB (MLC - Indilinx Barefoot) - im Netbook
• Extrememory XLR8 Plus 60GB (MLC - Sandforce SF1200) - für große Programme und Spiele

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Das Testsystem [zurück zum Inhaltsverzeichnis]

• Mainboard: Gigabyte GA-EP45-DS4
• Controller: ICH10R @ AHCI
• CPU: Intel Core 2 Quad Q9550 (E0) @ 3,6Ghz
• RAM: 4x 2GB Corsair DDR2, 5-5-5-15 @ 1018Mhz
• GPU: HD4850
• Sound: Creative X-Fi Titanium Fatal1ty Pro Series
• Netzteil: Corsair HX 520W
• OS: Windows 7 x64
• Controller Treiber: msahci.sys

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Ungleiche Brüder [zurück zum Inhaltsverzeichnis]

Die K8-60GB und SC-64GB werben mit unterschiedlicher Kapazität. Tatsächlich aber sind bei beiden 55,90GB nutzbar. Hier hat wohl mal wieder die alte Umrechnungsgeschichte zugeschlagen.

Der eigentliche Unterschied zwischen den beiden ist aber der verbaute NAND-Speicher. Mehr diesbezüglich später im Test.

Ins Auge stachen mir die abweichenden Angaben, die der einzige Händler der die Solidata Produkte in Deutschland vertreibt zu den Angaben vom Hersteller macht:


Solidata K8-60GB

		Herstellerangabe		Händlerangabe

Read		280MB/s				280MB/s
Write		270MB/s				270MB/s
IOPS read	30000				30000
IOPS write	10000				10000
Garantie	2 Jahre				3 Jahre

Solidata SC-64GB

		Herstellerangabe		Händlerangabe

Read		280MB/s				285MB/s
Write		270MB/s				275MB/s
IOPS read	50000				30000
IOPS write	30000				10000
Garantie	3 Jahre				5 Jahre

Ich habe diesbezüglich nachgefragt und herausgefunden, daß die IOPS Angaben auf den Aufklebern noch aus Zeiten stammen, in welcher die Release Candidate Firmware eingesetzt wurde. Aus Gründen der Stabilität wurde aber auf die Produktions Firmware gewechselt. Aktuell sind also die Angaben von Winkom. Bei späteren Chargen werden wohl die Aufkleber auf den Geräten noch angepasst werden.

Wie man mir mitteilte handelt es sich bei der Garantiezeit um ein Abkommen zwischen Solidata und Winkom. Es gelten also die längeren Garantiezeiten, was eine erfreuliche Sache ist.

In meinem letzten Sandforce Review war ich noch überzeugt dass die mini USB Buchsen eine Seltenheit sind. Da wurde ich von den Solidatas eines besseren belehrt, denn beide Modelle haben eine solche verbaut. Wie auch schon bei der Extrememory XLR8 Plus ist diese aber anscheinend funktionslos.


Die Kontrahenten in der Frontalansicht. Oben die K8-60, unten die SC-64.

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Die Verarbeitung [zurück zum Inhaltsverzeichnis]

Nach dem Auspacken staunte ich erst mal nicht schlecht. Die SC-64 besitzt das exakt selbe Gehäuse wie die erst kürzlich getestete Extrememory XLR8 Plus. Auch bei der K8-60 hatte ich ein Déjà-vu, denn es ist dasselbe Gehäuse in schwarz.

Das Gehäuse ist komplett aus gebürstetem Aluminium in Silber bzw. Schwarz und macht einen sehr hochwertigen Eindruck. Im Gegensatz zu reinen Plastikgehäusen, wie sie zum Teil bei Supertalent zum Einsatz kommen, sind die Aluminiumgehäuse ein wenig schwerer. Das sind aber nur ein paar Gramm und ich denke mal dass das Aluminium eine bessere Wärmeabfuhr gewährleistet (ja, auch SSDs können warm werden).

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Das Innenleben [zurück zum Inhaltsverzeichnis]

Nach dem aufschrauben ereilte mich beim PCB das nächste Déjà-vu. Scheinbar werden die Solidata und Xtrememory Geräte vom selben Auftragsfertiger hergestellt.

Bei der SC-64 (links) werden Samsung-50nm-SLC-NAND eingesetzt. Bei der K8-60 (rechts) wiederum werden Intel-34nm-MLC-NAND Bausteine verbaut. Auf beiden verrichtet ein SF1222 Controller von Sandforce seine Arbeit.

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Die Benchmarks [zurück zum Inhaltsverzeichnis]

Mit einigen Benchmarks möchte ich überprüfen ob die angegebenen Leistungswerte erreicht werden. Wie bei Sandforce Controllern üblich ist die Schreibleistung abhängig von der Komprimierbarkeit der anfallenden Daten. Die Leistung kann also nur sehr schwer durch synthetische Tests erfasst werden. Meist erhält man entweder den best case oder den worst case. In der Praxis liegt die wahre Leistung irgendwo zwischen diesen beiden Extremen.


Der best case: ATTO
Atto arbeitet in der Standardeinstellung mit einem 00000000 Testmuster. Dieses lässt sich natürlich wunderbar komprimieren. Dies garantiert Höchstwerte mit dem SF1200 Controller.


Atto mit der K8-60 - die Händlerangaben werden übertroffen


Atto mit der SC-64 - die Händlerangaben werden erreicht


Der worst case: AS SSD
AS SSD benutzt ein zufälliges Testmuster was es dem SF1200 Controller deutlich erschwert diese Daten zu komprimieren.

Die K8-60 fällt hier wie jede andere MLC SF1200 SSD deutlich ab. Anders die SC-64, diese erreicht im sequenziellen Schreiben neue Höchstwerte. Auch im 4k-64 random read Test wird die K8-60 deutlich geschlagen.


AS SSD mit der K8-60


AS SSD mit der SC-64


Der Kopierbenchmark: AS SSD Copy
AS SSD besitzt auch einen Kopierbenchmark welcher als Praxistest angesehen werden kann.
Er beinhaltet 3 verschiedene Kopierszenarien wie sie in der Praxis sicher häufig vorkommen.

Auch im Kopierbenchmark schlägt die SC-64 die K8-60 deutlich.


AS SSD Copy mit der K8-60


AS SSD Copy der SC-64


Die random IOPS: IOMeter
Zur Überprüfung der IOPS Werte ist IOMeter ein geeignetes Werkzeug. Zur besseren Nachvollziehbarkeit der Werte habe ich die Einstellungen, die ich in IOMeter getätigt habe, im Spoiler hinterlegt.

Spoiler:

Maximum Disk Size = 8388608 Sectors (4GB)
# of Outstanding I/Os = 64 per target
Run time = 15 minutes
Access specification:

• 4KB Transfer request size
• 100% read
• 100% random
• Align I/Os on 4KB

Maximum Disk Size = 8388608 Sectors (4GB)
# of Outstanding I/Os = 64 per target
Run time = 15 minutes
Access specification:

• 4KB Transfer request size
• 100% write
• 100% random
• Align I/Os on 4KB

IOMeter 4K random read mit der K8-60 - die Händlerangaben werden fast erreicht


IOMeter 4K random write mit der K8-60 - die Händlerangaben werden leicht übertroffen


IOMeter 4K random read mit der SC-64 - die Händlerangaben werden leicht übertroffen


IOMeter 4K write read mit der SC-64 - die Händlerangaben werden leicht übertroffen


Ein praxis Benchmark

Auf Wunsch des Users Niranjana hatte ich nach meinem ersten Sandforce-Test das Programm HoldemManager installiert und eine von ihm zur Verfügung gestellte Datenbank importiert. Seit dem sammle ich Werte verschiedenster SSDs mit diesem Praxistest.

Die Datenbank lag entpackt in Ordnerform und einzelnen Dateien auf dem Desktop. Es wurde also von der SSD gelesen und geschrieben.

Importiert wurden 6004 Dateien. In Hands waren das 944633.

• Solidata SC-64GB (SLC) = ~235 (max) und 205 Hands/s Durchschnitt
• Solidata K8-60GB (MLC) = ~235 (max) und 205 Hands/s Durchschnitt
• Solidata K5 64GB (SLC) = ~220 (max) und 200 Hands/s Durchschnitt
• Extrememory XLR8 Plus 64GB (MLC) = ~235 (max) und 205 Hands/s Durchschnitt

Als Vergleich noch die Ergebnisse vom User thom cat und mj084:

• Crucial C300 64GB (MLC) = ~131 Hands/s (max)
• Intel X25M 80GB (MLC) = ~135 Hands/s (max)
• Crucial C300 128GB (MLC) = ~146 Hands/s (max) und 132 Hands/s Durchschnitt

Alle 3 bisher getesteten Sandforce SSDs haben dasselbe Ergebnis erreicht. Entweder es herrscht an meinem Rechner ein CPU Limit (wobei die Auslastung während des Imports unter 40% lag und alle 4 Kerne benutzt wurden), oder der SF1200 Controller limitiert hier was ich eher glaube.

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Leistungsverschlechterung [zurück zum Inhaltsverzeichnis]

Kommen wir nun zu einem Thema was alle SF1200 SSDs unabhängig vom Hersteller betrifft: Die Leistungsverschlechterung nach einiger Zeit der Benutzung. Wer schon das eine oder andere Review gelesen hat wird mitbekommen haben, dass ab einem gewissen Zeitpunkt der Nutzung die sequentielle Schreibleistung um ~50% einbricht.

Laut Sandforce geschieht dies um das vorzeitige Altern der Flashzellen zu verhindern. Ob dies in späteren Firmwares optimiert werden kann ist leider unklar. Beim lesen und in den wichtigeren 4k random Werten gibt es übrigens keinen Leistungseinbruch. Mich interessierte jetzt ob dies bei SLC NAND auch geschieht, oder ob dies MLC Zellen vorbehalten bleibt.

Nach 4 Durchgängen mit dem Tool freespacecleaner war mein Ziel auch schon erreicht und die SC-64 ist eingebrochen. Ich habe nach 8 Stunden Ruhepause erneut gebencht um zu sehen ob die Garbage Collection die Werte wieder nach oben pushen kann, aber es änderte sich am Ergebnis überhaupt nichts.

Dieses Einbrechen scheint also eine reine Controller oder bzw. Firmware gesteuerte Sache zu sein.
Interessant zu sehen aber ist, dass die SC-64 selbst nach dem Leistungseinbruch noch schneller ist als eine K8-60.


AS SSD mit der SC-64 im benutzten Zustand


AS SSD Copy Benchmark mit der SC-64 im benutzten Zustand

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Fazit und Dank [zurück zum Inhaltsverzeichnis]

Solidata SC-64GB
Die SC-64 ist eine grundsolide SF1200-SSD mit Bonus. Man merkt ihr förmlich an, dass da mehr gehen würde, aber die Firmware bremst. Was bleibt ist eine vorzügliche sequentielle Schreibleistung, höhere 4k-random-read-Werte und als Hauptvorteil die deutlich höhere Lebenszeit der SLC-Zellen (~ 10x so hoch wie MLC-Zellen). Ob diese Vorteile den Preis für einen Privatkunden rechtfertigen, muss jeder für sich selbst entscheiden. Für klein- und mittelständische Unternehmen sollte die höhere Lebenszeit aber ein Argument sein, sofern das SSD in einem Server eingesetzt werden soll.

Solidata K8-60GB
Die Solidata K8-60 überzeugt ebenso auf ganzer Linie. Wer ein günstiges Sandforce-SSD sucht kann bei diesem Modell zugreifen, denn zur Zeit sind die K8 Modelle mit die günstigsten am Markt der Sandforce SF1200 SSDs. Da sich die vielen verschiedenen Modelle meist in der Leistung nicht viel unterscheiden sollte man nach Geldbeutel und/oder Geschmack entscheiden.

Anzumerken wäre noch für beide, daß die größeren Kapazitäten eine noch höhere Sequentielle Schreibleistung besitzen.

Dank
Ich möchte der Winkom Vertriebsgesellschaft für das bereitstellen der Testmuster danken!

Ich hoffe ihr hattet ein wenig Freude beim lesen meines kleinen User-Reviews!

[MoBo 01/04]

Mich interessiert die Relation der SC zur K5. Kannst du deine entsprechenden Benchmarks dazu ergänzen/verlinken und ggf. etwas zum gefühlten Performanceunterschied sagen?

[Morpog]

Wie gewünscht als Vergleich die Werte einer Solidata K5 64GB (SLC - Indilinx Barefoot).



Atto mit der K5


AS SSD mit der K5


AS SSD Copy mit der K5


IOMeter 4K random read mit der K5


IOMeter 4K random write mit der K5

[schweiger]

versteh ich das richtig, dass die K5 bei den Kopierwerten besser ist als die SC64 ?

[Morpog]

Ja, das stimmt so. Für die Kopiertests wird massig sequenzielle Leistung benötigt. In meiner K5 werkeln übrigens die selben NAND Bausteine wie in der SC-64.

[pinki]

Im Privaten bereich ist die SLC Version aufgrund ihrers weitaus höheren preises wohl kaum interessant, zumal sich, mal vom sequentiellen abgesehen, nicht viel tut an unterschieden.
klar sind unterschiede in der leistung vorhanden, die rechtfertigen im privaten bereich den um ein vielfach so hohen preis nicht.

Werbe technisch hätts wohl mehr gebracht dieses review im News bereich zu bringen oder bei den Artikeln da werde ja wenigstens Awards ausgesprochen die der hersteller dann werbewirksam präsentieren kann

[Morpog]

Das ist hier aber nur ein User-Review. Nicht mehr und nicht weniger

[Snoopy69]

Die K5 ist eher ein Allrounder - die kann alles gut
Der Preis ist allerdings exklusiv - normal für eine SLC


@ Morpog

Paar Real-World-Tests wären nicht schlecht

[MoBo 01/04]

Also bei IO-Meter scheint mir die maximal I/O response time der SC im Vergleich zur K5 recht hoch. Hat jemand eine Erklärung dafür? Könnte es sein, daß sich die SC aufgrund dessen als OS-Platte nicht ganz so "geschmeidig" anfühlt wie die K5? Eine solche Langzeiterfahrung habe ich nämlich mit einer Postville in Relation zu einer Mtron Mobi gemacht. Trotz wesentlich besserer Benchmarkwerte, außer im 4K-Random-Read, wirkt die Postville im Alltag m.E. phlegmatischer.

[Snoopy69]

Die Erfahrung hast nicht nur du gemacht.
Die Masse nutzt aber MLC. Die kennen den direkten Vergleich oder Langzeiterfahrung garnicht. Geiz ist halt geil.
Umsonst werden SLC ja nicht fürs OS empfohlen.

Die einzige "schlechte" SLC-SSD ist die Intel X25-E.
Die wird mit der Zeit so träge, dass es nicht mehr schön ist.
Ausser plattmachen hilft ja leider nichts, da kein TRIM.

[yastee]

Die K5 ist eher ein Allrounder - die kann alles gut
Der Preis ist allerdings exklusiv - normal für eine SLC


@ Morpog

Paar Real-World-Tests wären nicht schlecht

Ich wette, dass da der Benchmarkunterschied dahin schmilzt.

[Morpog]

@ Morpog

Paar Real-World-Tests wären nicht schlecht

Leider hab ich das Testmuster nicht mehr hier.

[SSD Freak]

Hi Morpog,
wegen der SLC, laut Winkom hat diese nun die bez. Solidata K5-64i GB
mit INTEL-SLC-Nand-Chips, Indilinx-Controller, FW1916,
wieso hast Du die Firmware 2030 drauf ?

Könnte man diese auch bekommen wenn man sich nun diese SSD kaufen würde,
warte schon lange drauf das Winkom diese endlich mit 2030 verkauft.

[Morpog]

Die älteren K5 ohne i hatten noch Samsung Chips, so wie meine.
Die 2030 die ich habe gibt es noch nicht offiziell zum Download. Ich kann sie auch nicht weitergeben. Performancetechnisch macht 1916 zu 2030 aber null Unterschied.

[Mecki HH]

Die Leistungsverschlechterung nach einiger Zeit der Benutzung.

Gibt es den irgendeine Möglichkeit dieses wieder zu beheben? Egal wie.. ?
Z.B.: Platte einmal komplett leeren... irgendwie alles wieder auf Null bringen... formatieren oder was auch immer... und Platte wieder befüllen?

[pinki]

HDDErase, danach ist die SSD wieder wie neu von der leistung her

[Mecki HH]

Da das Einbrechen wie oben geschrieben, wohl von der FW kommt, wieso bringt dann aber ein Löschen der SSD was?
Macht HDDErase mehr wie nur ein Löschen aller Zellen?

Und noch die Frage... habe diesen Link mit der Anleitung gefunden
HDDErase
Nur wie macht man das bei einem Notebook?
Da kann man ja im normal Fall nicht beigehen und schraubt das erstmal auf und baut erstmal alle seine Festplatten aus, oder?
Warum eigentlich? Oder sind das jetzt zu viele Fragen? 8-|

[DoubleJ]

Umsonst werden SLC ja nicht fürs OS empfohlen.

Von wem denn?

[Snoopy69]

Ach, Double...
Hör dich doch einfach mal bei Besitzern von SLC-SSDs um. Hab nicht wirklich Lust mich immer rechtfertigen zu müssen. Die Fakten sind nicht von der Hand zu weisen (siehe zb #9 und andere interne Usertests). Oder meinst du wirklich im Ernst, dass ich mir umsonst teure SLCs zulege? Und nein, es ist nicht der "psychische Effekt".

Meine erste Wahl sind SLCs (eher noch DRAM-basierte SSDs). Kommt natürlich auch auf den Preis an.
Wer das aus Kostengründen oder wegen zu kleinem Vorsprung anders sieht - bitte. Akzeptiere aber bitte auch die Meinungen von Usern, die SLC schon lange besitzen und den Vergleich zu MLC kennen.

[DoubleJ]

Sobald es auch nur das kleinste Problem gibt, bist du sofort mit "das liegt alles an MLC" an der Hand, obwohl es da keinen Anhaltspunkt für gibt. Das ist keine vernünftige Argumentation. Da würde ich doch gerne mal belastbare Zahlen oder wirkliche Fakten sehen, nicht das fühlt sich besser an.
Und das habe ich bis jetzt noch nicht, von niemandem.
Es erinnert mich ein bisschen an die HDD-RAID0-Diskussionen, die es früher immer gab.
Viele Leute waren der Meinung, das bringt einen spürbaren Geschwindigkeitsvorteil. Stoppuhrtests haben das Gegenteil bewiesen - mehrfach und im größten Einklang.

Nachtrag - Um von meiner Seite aus mal ein paar Zahlen zu liefern (und bezugnehmend auf #9):
Bei der Postville habe ich mit o.g. Iometer-Einstellungen eine Max. Response Time von 16,8 ms (schreiben) und 4,8 ms (lesen) gemessen (die K5 hat mehr?!).
Bei einer Samsung RBB SSD habe ich 142 ms bzw. 222 ms gemessen.
Subjektiv kein Unterschied zwischen beiden SSDs.

[Snoopy69]

Wie willst du denn zb Mikrohänger des Systems bei starker Belastung als Beitrag schreiben?
Frag mal Morpog, was er dazu meint.

Die SLC oben ist übrigens nur der kleine Bruder (eine "ECO-Version") des SF-1500, den ich mal leihweise hatte. Da würde es noch deutlicher ausfallen.

Ausserdem bin ich PRO Stoppuhrtests. Nur sind One-Klick-Benches halt bequemer (ein fataler Fehler!!!)
Was du als Responsetime gemessen hast, interesiert mich wenig (nicht persönlich nehmen).
"16,8 ms (schreiben) und 4,8 ms (lesen)" sagt wenig über die spürbaren Unterschiede aus. Sagtest du ja eben. Stoppuhrtests decken es aber auf. Die K5 serviert die Postville ab. In synt. Benches sieht es ungerechterweiser besser für die Postville aus. Noch deutlicher ist es bei der C300 (speziell IOmeter). Die hohen Werte verpuffen regelrecht in der Realität. (hab ich hier auch schon bewiesen)

btw:
Ich war zb auch einer von denen, der die Raptor für Normal-User für unnötig hielt. (mit Beweisen)
Du siehst, ich gehe den Sachen schon auf den Grund...

[DoubleJ]

Die Fakten sind nicht von der Hand zu weisen (siehe zb #9 und andere interne Usertests).

"16,8 ms (schreiben) und 4,8 ms (lesen)" sagt wenig über die spürbaren Unterschiede aus. Sagtest du ja eben.

Also was denn nun? Erst #9 als Argument anführen und dann als belanglos deklarieren...

Wie willst du denn zb Mikrohänger des Systems bei starker Belastung als Beitrag schreiben?

Fehlerhafte Gerätetreiber, was weiß ich? Ich habe vier Systeme mit MLC-SSDs, alle Laufen ohne das allerkleinste Problem, auch wenn der Virenscanner läuft, ich Dateien kopiere und gleichzeitig Programme starte. Kein einziges System kam je auch nur für den Bruchteil einer Sekunde ins Stocken.

Und wie man es als Beitrag schreiben könnte? Z.B. Schritte zum Reproduzieren der "Mikrohänger" angeben.

Stoppuhrtests decken es aber auf. Die K5 serviert die Postville ab.

Ich halte es nach wie vor nicht für Praxisrelevant die Kopierleistung bei gleichzeitig laufendem Iometer als Vergleichsgröße heranzuziehen.

[thom_cat]

wie ist das eigentlich mit trim bei den slc laufwerken?
wird das unterstützt oder benötigt?

[Morpog]

wie ist das eigentlich mit trim bei den slc laufwerken?
wird das unterstützt oder benötigt?

Zweimal ja.

[thom_cat]

danke für die schnelle antwort