M.2 SATA SSD zu langsam?

[Smith59]

Hallo zusammen,

kann mir jemand sagen, ob folgende Werte normal sind für eine M.2 Sata SSD?

WDC WDS200T1R0B M.2 SATA SSD 2TB (Product Brief: https://documents.westerndigital.co...ct-brief-western-digital-wd-red-sa500-ssd.pdf ):

                        KDiskMark (3.1.4): https://github.com/JonMagon/KDiskMark
                    Flexible I/O Tester (fio-3.37): https://github.com/axboe/fio
--------------------------------------------------------------------------------
* MB/s = 1,000,000 bytes/s [SATA/600 = 600,000,000 bytes/s]
* KB = 1000 bytes, KiB = 1024 bytes

[Read]
Sequential   1 MiB (Q=  8, T= 1):   526.240 MB/s [    513.9 IOPS] < 15507.53 us>
Sequential   1 MiB (Q=  1, T= 1):   366.177 MB/s [    357.6 IOPS] <  2778.61 us>
    Random   4 KiB (Q= 32, T= 1):   179.865 MB/s [  44966.3 IOPS] <   709.24 us>
    Random   4 KiB (Q=  1, T= 1):    15.010 MB/s [   3752.6 IOPS] <   259.40 us>

[Write]
Sequential   1 MiB (Q=  8, T= 1):   501.598 MB/s [    489.8 IOPS] < 15689.58 us>
Sequential   1 MiB (Q=  1, T= 1):   246.074 MB/s [    240.3 IOPS] <  3417.97 us>
    Random   4 KiB (Q= 32, T= 1):   213.921 MB/s [  53480.4 IOPS] <   594.19 us>
    Random   4 KiB (Q=  1, T= 1):    17.053 MB/s [   4263.4 IOPS] <   223.89 us>

Profile: Default
   Test: 1 GiB (x5) [Measure: 5 sec / Interval: 5 sec]
   Date: 2025-02-01 16:27:45
     OS: fedora 41 [linux 6.12.11-200.fc41.x86_64]

Eine andere Intenso M.2 Sata SSD hatte ähnliche Werte im gleichen System. Insbesondere die "Random 4 KiB (Q= 1, T= 1)"-Werte kommen mir sehr langsam vor. Ich frage mich, ob das normal ist und wenn nein, ob es an der SSD oder der sonstigen Hardware liegt.

Hardware:
- Dell Wyse 5070
- Intel(R) Celeron(R) J4105 CPU
- Intel Celeron/Pentium Silver Processor SATA Controller
- LUKS-verschlüsselte Partition mit XFS-Dateisystem

VG

 

[Holt]

Die 4k Q1T1 Werte hängen sehr vom System und dessen Energiespareinstellungen ab, bei einer mobilen Plattform wie dem Celeron J4105 sind diese in aller Regel mehr auf Energiesparen justiert. Die 4k Q32T1 hängen auch von der CPU Performance ab, schau mal wie stark dabei die CPU Auslastung ist, zumal wenn auch noch eine Verschlüsselung im Spiel ist, die drückt natürlich auch die 4k Q1T1 Werte.

 

[passat3233]

Völlig normal bei einer SATA SSD.
Da limitiert einfach SATA.

 

[Smith59]

wie stark dabei die CPU Auslastung ist, zumal wenn auch noch eine Verschlüsselung im Spiel ist, die drückt natürlich auch die 4k Q1T1 Werte.

Es gab einige paar kurze Spikes Single-Core bis 100%, ansonsten hatte die CPU noch Luft. Gehe ich richtig in der Annahme, dass die "Random 4 KiB (Q= 1, T= 1)"-Werte die wichtigsten für meinen Anwendungsfall sind (siehe unten)?

Völlig normal bei einer SATA SSD.
Da limitiert einfach SATA.

Gut zu wissen. Habe keine Erfahrung in dem Bereich.

Zurzeit ist die M.2 Sata SSD am einzigen internen Anschluss angeschlossen. Außer dem M.2 Sata-Anschluss gäbe es noch einen PCIe M.2 Anschluss für Wifi-Modul und die USB3-Anschlüsse. Wäre es sinnvoller die M.2 Sata SSD zurückzusenden und stattdessen eine M.2 NVME zu kaufen und in meinem "Inateck NVMe M.2 USB 3.2 Festplattengehäuse" am USB-3-Anschluss zu betreiben?

So könnte diese bei einem möglichen zukünftigen Tausch des Dell Wyse 5070 gegen bessere Hardware ihr volles Geschwindigkeitpotential entfalten. Oder wäre das keine gute Idee, z.B. wegen Wärmeentwicklung oder Geschwindigkeitsverlust via USB? Wenn ich das recht sehe, sollte trotz USB auch nicht nennenswert langsamer sein, als die Sata SSD.

Anwendungsfall ist ein kleiner Homeserver der 24/7 meist auf minimaler Last oder sogar Idle durchläuft für bis zu 4 Nutzer mit kurzen Nutzungsspitzen mit mehreren Services, u.a. Nextcloud, Immich, Paperless, Adguard Home u.a. Die SSD dient als Speicher, eine externe USB-3 3,5"-Festplatte hat sich als zu langsam und laut erwiesen.

 

[Holt]

Wäre es sinnvoller die M.2 Sata SSD zurückzusenden und stattdessen eine M.2 NVME zu kaufen und in meinem "Inateck NVMe M.2 USB 3.2 Festplattengehäuse" am USB-3-Anschluss zu betreiben?

Nein, über USB hast Du vermutlich noch mehr Latenz und damit noch schlechtere 4k Q1T1 Werte.

So könnte diese bei einem möglichen zukünftigen Tausch des Dell Wyse 5070 gegen bessere Hardware ihr volles Geschwindigkeitpotential entfalten.

Wenn Du schon an neuere Hardware denkst, dann könnte es sinnvoll sein eine M.2 NVMe SSD zu nehmen, auch wenn sie erstmal über SUB3 angeschlossen werden muss, da M.2 SATA am Aussterben ist und bei neuer Hardware immer weniger M.2 Slots vorhanden sind, die noch M.2 SATA SSDs unterstützen.

Anwendungsfall ist ein kleiner Homeserver der 24/7 meist auf minimaler Last oder sogar Idle durchläuft

Wenn er sowieso übers Netzwerk angesprochen wird, dann kommt ja auch noch einige an Latenz hin, da wirst Du mit den 4k Q1T1 Werten leben können, so wie es jetzt ist, also auch falls Du auf NVMe über USB gehst. Beachte nur, dass die Lösung über USB immer das Risiko enthält, entweder weil jemand dran wackelt oder manchmal auch wegen Bug in der Hard- oder Software.

 

[passat3233]

Wenn du übers Netzwerk zugreift, musst du dir keine Gedanken über die SSD-Geschwindigkeit machen.
In dem Fall ist der Flaschenhals nicht die Sata SSD, sondern das Netzwerk.

 

[Smith59]

Wenn du übers Netzwerk zugreift, musst du dir keine Gedanken über die SSD-Geschwindigkeit machen.
In dem Fall ist der Flaschenhals nicht die Sata SSD, sondern das Netzwerk.

Selbst bei einem 2,5Gbit/s-Netzwerk? Der Server ist zurzeit nur 1Gbit/s-fähig, was sich bei einem Server-Upgrade ändern könnte, da der Rest des Netzwerk und ein paar Endgeräte 2,5Gbit/s-fähig sind.

Nein, über USB hast Du vermutlich noch mehr Latenz und damit noch schlechtere 4k Q1T1 Werte.

Habe gerade mit einer anderen M.2 Sata-SSD und dem genannten USB-Adapter getestet und die 4k Q1T1 Werte über USB waren ähnlich zur M.2 SSD via internem M.2-Sata-Anschluss:

                        KDiskMark (3.1.4): https://github.com/JonMagon/KDiskMark
                    Flexible I/O Tester (fio-3.37): https://github.com/axboe/fio
--------------------------------------------------------------------------------
* MB/s = 1,000,000 bytes/s [SATA/600 = 600,000,000 bytes/s]
* KB = 1000 bytes, KiB = 1024 bytes

[Read]
Sequential   1 MiB (Q=  8, T= 1):   526.932 MB/s [    514.6 IOPS] < 15496.33 us>
Sequential   1 MiB (Q=  1, T= 1):   366.021 MB/s [    357.4 IOPS] <  2779.99 us>
    Random   4 KiB (Q= 32, T= 1):   181.074 MB/s [  45268.7 IOPS] <   704.49 us>
    Random   4 KiB (Q=  1, T= 1):    15.002 MB/s [   3750.6 IOPS] <   259.61 us>

[Write]
Sequential   1 MiB (Q=  8, T= 1):   506.635 MB/s [    494.8 IOPS] < 15555.33 us>
Sequential   1 MiB (Q=  1, T= 1):   249.280 MB/s [    243.4 IOPS] <  3381.30 us>
    Random   4 KiB (Q= 32, T= 1):   215.477 MB/s [  53869.5 IOPS] <   589.96 us>
    Random   4 KiB (Q=  1, T= 1):    16.133 MB/s [   4033.5 IOPS] <   237.22 us>

Profile: Default
   Test: 1 GiB (x5) [Measure: 5 sec / Interval: 5 sec]
   Date: 2025-02-01
     OS: fedora 41 [linux 6.12.11-200.fc41.x86_64]

 

[pwnbert]

Nein, über USB hast Du vermutlich noch mehr Latenz und damit noch schlechtere 4k Q1T1 Werte.

[Kaufberatung] - Mittelklasse USB-Stick

Nach dem der letzte USB-Stick verschwunden ist, wäre mal wieder Zeit für einen neuen der schnell genug ist damit selbst Windows flüssig läuft: - ab 64GB - 100 mb/s sequentziell schreiben (über die komplette Kapatzität, nicht nur ein kurzer boost) - bei kleineren IOPS nicht völligst überfordert -...

www.hardwareluxx.de

Hier Benches mit PNY pro elite und 1tb 980 auf usb...

 

[Holt]

Habe gerade mit einer anderen M.2 Sata-SSD und dem genannten USB-Adapter getestet und die 4k Q1T1 Werte über USB waren ähnlich zur M.2 SSD via internem M.2-Sata-Anschluss

War die auch verschlüsselt? Vergiss nicht, dass eine SW Verschlüsselung auch auf die Performance geht.

 

[passat3233]

Bei einem 1 GBit-Netzwerk hast du max. 125 MB/ s (1 Gbit/8 = 125 MBit).
Bei 2,5 Gbit/s dann 2,5 mal 125 = 312,5 MB/s.
Das sind zudem Bruttowerte.
Davon darfst du dann noch den Ethernet Protokolloverhead abziehen.
Das sind ca. 10%, bleiben Netto ca. 110 MB/s bzw. 275 MB/s.
Die Sata SSD schafft aber über 500 MB/s.
Erst mit 5 GBit Netzwerk kannst du die Sata SSD an die Grenze bringen.

 

[Smith59]

War die auch verschlüsselt? Vergiss nicht, dass eine SW Verschlüsselung auch auf die Performance geht.

Ja. Ich verschlüssele meine Datenträger fast immer, damit im Falle eines Diebstahls meine Daten nicht in die falschen Hände gelangen. Verschlüsselung ist mit aktuellen LUKS2-Standardparametern unter Fedora Server 40/41 erstellt worden. Kann man abschätzen wie viel Prozent das auf die jeweiligen Parameter ungefähr ausmacht?

Erst mit 5 GBit Netzwerk kannst du die Sata SSD an die Grenze bringen.

D.h. Empfehlung ist, die WD Red M.2 Stata SSD 2TB (hat ca. 140€ gekostet) nicht zurücksenden und nicht gegen eine M.2 NVME 2TB mit USB-3-Adapter umtauschen, da mir eine NVME auch in den nächsten Jahren vermutlich keinen Vorteil über das Heimnetz bringt?

 

[Holt]

Kann man abschätzen wie viel Prozent das auf die jeweiligen Parameter ungefähr ausmacht?

Ja, indem man einmal mit und einmal ohne dieser Verschlüsselung bencht.