Test: Intel SSD 510 mit SATA 6 Gb/s und Marvell-Controller

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teaserSchon Intels erste Generation der X25-M konnte überzeugen, war aber noch sehr teuer. Mit der X25-M G2 sank der Preis deutlich und es gab Unterstützung für den ATA-TRIM-Befehl – die zweite Generation der X25-M, Codename „Postville“, erfreut sich so auch heute noch großer Beliebtheit. Mit der „510 Series“ bringt Intel nun eine weitere Serie an SSDs auf den Markt. Das Besondere? Intel kauft den Controller nun bei Marvell ein und entwickelt „nur noch“ die Firmware. Auch ein Shrink des Flash-Speichers auf 2x nm ist ausgeblieben und man setzt weiterhin auf den hauseigenen 34-nm-Flash.

Wie schon erwähnt, konnte Intels X25-M G2 Postville praktisch auf ganzer Linie überzeugen (zum Test) – lediglich die sequenzielle Schreibrate hätte etwas höher ausfallen können. Zwar wurde diese mittels eines Firmware-Updates zumindest für das Modell mit 160 GB von 80 auf 100 MB/s angehoben, viele Nutzer hätten sich allerdings gerne noch etwas mehr gewünscht. Dafür war die Leistung bei kleinen Blöcken (der Punkt, in dem SSDs ihre technikbedingte Überlegenheit gegenüber herkömmlichen Festplatten erst richtig ausspielen können) damals über jeden Zweifel erhaben. Auch die relativ konstante Leistung und große Kompatibilität sind immer noch Pluspunkte der X25-M G2.

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Bei der 510 Series setzt Intel nun zeitgemäß auf ein SATA 6 Gb/s (häufig auch SATA III genannt) kompatibles Interface, verabschiedet sich allerdings vom hauseigenen Controller. Treu geblieben ist man hingegen dem schon bei der Postville verwendeten 34-nm-Flash, der weiterhin aus der Produktion des Joint-Ventures von Intel und Micron (IMFT) stammt.

Die technischen Daten tabellarisch zusammengefasst:

Hersteller und
Bezeichnung
Intel SSD 510 Series
Straßenpreis ab 234 Euro (120 GB, 19.03.11)
Homepage www.intel.com
Technische Daten
Formfaktor 2,5 Zoll
Kapazität (lt. Hersteller)
250 GB
Kapazität (formatiert)
233 GiB
Verfügbare Kapazitäten
120, 250 GB
Cache
128 MB
Controller Marvell 88SS9174-BKK2
Chipart MLC-NAND (34 nm)
Lesen (lt. Hersteller)
SATA 6 Gb/s: 400 MB/s (120 GB), 500 MB/s (250 GB)
SATA 3 Gb/s: 256 MB/s
Schreiben (lt. Hersteller)
SATA 6 Gb/s: 210 (120 GB), 315 MB/s (250 GB)
SATA 3 Gb/s: 200 (120 GB), 240 MB/s (250 GB)

Herstellergarantie 3 Jahre
Lieferumfang 3,5-Zoll-Einbaurahmen, SATA-Strom-/Datenkabel

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Nach Aussage von Intel hat man für die 510 Series den Markt nach geeigneten SSD-Controllern abgeklopft und war mit dem 88SS9174-BKK2-Controller von Marvell so zufrieden, dass man es nicht (mehr) als nötig angesehen hat, einen komplett eigenen Controller zu entwickeln. Der 9174-Controller kam übrigens auch schon auf der Crucial C300 zum Einsatz (dort aber in einer anderen bzw. älteren Revision). Damit ist zumindest die Hardware nun nicht mehr exklusiv: Crucials C400 und die P3-Series von Corsair setzen ebenfalls auf diesen Controller (gleiche Revision).

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Der Controller wird von 128 MB Cache unterstützt, was ein mächtiger Sprung im Vergleich zur Postville (32 MB) ist.

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Was unterscheidet die Intel 510 nun von anderen Laufwerken mit gleichem Controller? Wie immer ist die reine Hardware nur die halbe Miete, die andere Hälfte ist die Firmware. Die Qualität einer SSD hängt direkt mit der Qualität der Firmware zusammen: Wie viel Leistung holt die Firmware aus der gegebenen Hardware, wie gut arbeitet sie beim Wear Leveling (gleichmäßige Abnutzung aller Zellen) und wie hoch ist die Write Amplification (Verhältnis von ursprünglicher und tatsächlich in den Flash geschriebener Datenmenge)? Das sind neben der reinen Zuverlässigkeit und der Kompatibilität mit verschiedenen Systemkonfigurationen ebenfalls wichtige Fragen.

Natürlich ist es immer gefährlich, Vorschusslorbeeren zu verteilen. Intel hat bei der X25-M allerdings gezeigt, dass man grundsätzlich dazu in der Lage ist, eine hochwertige Firmware zu entwickeln. Das ist keine Selbstverständlichkeit. So haben z.B. die häufig (auch von uns) gelobten SandForce-Laufwerke bei manchen Systemkonfigurationen noch Probleme mit dem Standby-Modus. Ein entsprechendes Firmware-Update steht zum Zeitpunkt der Veröffentlichung dieses Artikels noch aus. Zugegeben, das Problem tritt nur bei einem sehr kleinen Anteil der Benutzerbasis auf, ist dann aber auch umso störender, besonders bei Notebooks. Noch schlimmer hat es hier Indilinx getroffen, wo es nahezu bei jedem Firmware-Update (neue) Probleme gab.

Nun entwickelt Intel die Firmware der 510 Series selbst, auch wenn der Controller von Marvell gekauft wird - wenn vielleicht auch nicht vollständig, dann zumindest zu einem (großen) Teil. Auch darf man wohl davon ausgehen, dass die 510 Series die gleichen Zertifizierungsprozesse durchlaufen muss wie schon die X25-M G1/G2. Da Intel ein großes Unternehmen ist (gerade im Vergleich zu vielen anderen Herstellern, die SSDs verkaufen), wird man auch entsprechende Kapazitäten in diesem Bereich besitzen. Nicht zuletzt hat Intel nicht nur das Privatkundengeschäft im Blick, sondern möchte die eigenen SSDs sicherlich auch an Geschäftskunden verkaufen. Gerade hier sind Kompatibilität und Zuverlässigkeit natürlich oberstes Gebot.

Stichwort Zuverlässigkeit: Intel gibt für die 510 Series wieder die gleiche (vergleichsweise niedrige) Anzahl an nicht-korrigierbaren Lesefehlern an: 1 pro 1016 gelesenen Bits. Auch das „Minimum Useful Life“, also die minimale Lebensdauer soll wie bei der Postville wieder fünf Jahre betragen, wenn pro Tag nicht mehr als 20 GB Daten in einem für Desktop-Systeme üblichen Muster geschrieben werden. 20 GB pro Tag mag sich nicht unbedingt viel anhören, ist aber für Desktop-Systeme schon sehr großzügig gerechnet, die meisten Systeme dürften nicht mal auf die Hälfte kommen. Auch ist das, wie gesagt, nur das Minimum. Bei der Postville standen in der Dokumentation zwar ebenfalls die genannten 20 GB, Intel hat aber sogar von bis zu 100 GB pro Tag gesprochen.

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Wie auf der vorherigen Seite bereits erwähnt, kommt auf der 510 Series ausschließlich 34-nm-Flash von Intel zum Einsatz. Da Intel (zusammen mit Micron) selbst Flash-Speicher herstellt, ist man hier in der glücklichen Lage, entsprechende Mengen für die eigenen Produkte reservieren zu können. Hersteller, die den Flash-Speicher einkaufen müssen, haben hier ein Problem, denn Flash in 3x nm wird knapp. So hat man bei OCZ bereits angefangen 2x-nm-Flash einzusetzen, ohne dies bei den Produkten kenntlich zu machen und wurde dafür heftig kritisiert, denn 2x-nm-Flash hält nicht so lange wie 3x-nm-Flash. Dieser Schritt ist für viele Hersteller dennoch unumgänglich, denn ansonsten werden sie irgendwann nur noch kleinste oder keine Mengen an SSDs mehr verkaufen können. Allerdings ist 2x-nm-Flash nicht so „schlimm“, wie viele Leute jetzt vielleicht annehmen möchten, denn ein guter (!) Controller wird auch diese SSDs lange genug leben lassen können. Diese Diskussion erübrigt sich an dieser Stelle ohnehin, denn Intel befindet sich aufgrund der eigenen Produktion in der komfortablen Position, weiterhin 34-nm-Flash einsetzen zu können. Man sollte diese Tatsache alleine allerdings nicht als ultimativen Kaufgrund sehen, sie soll an dieser Stelle dennoch erwähnt werden.


Der Garantiezeitraum beträgt, wie bei fast allen Consumer-SSDs, drei Jahre. Der Lieferumfang fällt etwas großzügiger als gewöhnlich aus und beinhaltet neben dem obligatorischen 3,5-Zoll-Einbaurahmen einen Aufkleber sowie je ein SATA-Strom- und Datenkabel.

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Einige Besitzer der Intel X25-M haben sich über das unsaubere Gehäuse der SSD auf der Rückseite beschwert, denn das Gehäuse wurde offenbar nicht komplett gereinigt bzw. poliert/nachbearbeitet. Dies hatte natürlich keinen Einfluss auf die Funktion des Laufwerks. Trotzdem gibt es diesen (vermeintlichen) Mangel bei der 510 Series nicht mehr - auch die Rückseite sieht einwandfrei aus.

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Die Intel SSD Toolbox, schon von früheren Intel-SSDs bekannt (zum Artikel), funktioniert auch mit der Intel 510 Series. Es können die gleichen SMART-Parameter ausgelesen werden, sodass auch hier wieder eine kontinuierliche Überwachung des Laufwerkzustandes möglich ist. Außerdem lässt sich eine Art „manuelles TRIM“ ausführen, was besonders für Systeme ohne native Unterstützung für den TRIM-Befehl (Windows XP/Vista) von Interesse ist. Neu hinzugekommen gegenüber der ersten Version, über die wir berichtet haben, ist der „System Configuration Tuner“. Er soll dabei helfen, das Betriebssystem optimal für die SSD zu konfigurieren. Auch dies ist wieder hauptsächlich für Windows XP und Vista von Interesse, denn Windows 7 wurde von Microsoft schon auf die Nutzung mit SSDs optimiert, sodass hier eigentlich keine weiteren Eingriffe notwendig sind. Der System Configuration Tuner würde auf Windows 7 allerdings noch gerne Superfetch/Prefetch deaktivieren. Ob man hier der Empfehlung von Microsoft (aktivieren) oder Intel (deaktivieren) folgt, ist wohl eine Geschmacksfrage. Leider kontrolliert der System Configuration Tuner nicht, ob das Alignment (die Ausrichtung der Partitionen an den physikalischen Sektoren) passt. Dies ist jedoch sehr wichtig, um die optimale Leistung zu erhalten. Glücklicherweise richtet Windows seit Vista ein passendes Alignment ein, nur bei Windows XP muss nachgeholfen wird. Dies kann u.U. etwas Arbeit bedeuten, mehr Informationen zu diesem Thema finden sich u.a. in unserem Forum.

Ebenfalls verfügbar ist inzwischen eine Möglichkeit, das Laufwerk sicher und endgültig zu löschen („Secure Erase“), sodass es wieder in den Auslieferungszustand versetzt wird. Der Befehl lässt sich aus Sicherheitsgründen allerdings nur ausführen, wenn keine Partition mehr auf der SSD vorhanden ist. Ein versehentliches Löschen von Daten wird so verhindert.

Der TRIM-Befehl wurde wieder einwandfrei implementiert, hier gibt es keinen Grund zur Kritik. Auch die Garbage Collection arbeitet wieder sehr effektiv (besonders wenn sequenziell geschrieben wird), sodass die Intel 510 Series auch in Systemen komplett ohne TRIM-Unterstützung ein recht hohes Leistungsniveau halten können sollte. Die folgenden Screenshots zeigen das Laufwerk neu, nach starker Belastung und nach einem weiteren Durchlauf nach starker Belastung. Während die Schreibrate im ersten Durchlauf noch häufig einbricht, an diesen Punkten recyclet der Controller wohl aggressiv benutzte Blöcke, ist die Schreibrate beim zweiten Durchlauf praktisch wieder auf Ausgangsniveau - sehr gut!

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Hardware

Treiber / Software

Sonstige Einstellungen / Anmerkungen

Sofern nicht anders angegeben, werden alle Laufwerke grundsätzlich an einem SATA-6 Gb/s-Port des P67-Chipsatzes getestet. Um zufällige Schwankungen bei den Messungen zu minimieren, wurden im BIOS SpeedStep und sämtliche C-States sowie der Turbo-Modus deaktiviert.

Beginnend mit Version 10 des Intel Rapid-Storage-Treibers aktiviert die Installationsroutine desselben nun auch auf Desktop-Systemen ein auf Notebook-Systemen schon lange genutztes Feature. Die Rede ist vom sogenannten Link Power Management, kurz LPM, was (ein weiteres) Stromsparfeature ist. Die Kommunikation über den SATA-Link kann dabei vollständig eingestellt werden, sodass hier kein Strom mehr verbraucht wird.

Das Interessante daran? Mit aktiviertem LPM verlieren einige SSDs in manchen Bereichen einen vergleichsweise großen Teil ihrer Leistung. Betroffen sind davon vor allem SSDs, die nicht von Intel kommen. Böse Absicht? Nicht unbedingt, fehlendes Interesse der anderen Hersteller, die eigenen Produkte vollständig kompatibel mit LPM zu machen, könnte hier ebenfalls eine Rolle spielen.

Wann genau wird LPM nun aktiviert? Bei Notebook-Plattformen: Schon immer. Da hier allerdings alle Komponenten auf Strom sparen ausgelegt sind, war eine niedrigere Leistung von SSDs in Notebooks nie ein Thema. Bei Desktop-Plattformen wird LPM nur aktiviert, wenn ein RST-Treiber ab Version 10 auf einem frischen System installiert wird. War vorher schon eine ältere Version des RST-Treibers vorhanden, bleibt LPM deaktiviert. Da LPM bei Desktop-Systemen allerdings praktisch keinen Einfluss auf die Leistungsaufnahme hat, werden alle Benchmarks mit (manuell) deaktiviertem LPM durchgeführt.


Iometer ist ein recht universeller Benchmark, mit dessen Hilfe sich die Rohleistung eines Laufwerks mit nahezu allen erdenklichen Zugriffsmustern untersuchen lässt. In der aktuellen Version ist außerdem die Möglichkeit hinzugekommen, das Datenmuster auszuwählen. Von besonderem Interesse sind hier die Optionen „Repeating bytes“ und „Full random“. Die erste Option erzeugt immer die gleichen Datenmuster, sodass ein Controller diese Daten stark komprimieren kann. Das machen bei weitem nicht alle Controller, manche (z.B. SandForce) besitzen allerdings eine transparente Kompression und erreichen so, stark abhängig vom Datenmuster, eine höhere oder niedrigere Datenübertragungsrate. Die zweite Option erzeugt einen 16 MB großen Puffer mit Daten hoher Entropie, sodass eine Kompression sehr schwer (allerdings nicht komplett unmöglich) wird. Controller, die komprimieren, werden daher mit beiden Datenmustern getestet und die Ergebnisse mit der Einstellung „Full random“ entsprechend gekennzeichnet. Die Standardeinstellung ist „Repeating bytes“, so werden meistens auch die Herstellerangaben ermittelt.

Während die minimale Anfragetiefe (auch Queue Depth, kurz QD) von eins typisch für ein Desktopsystem ist (sie kann auch geringfügig höher sein, befindet sich jedoch meistens deutlich im einstelligen Bereich), zeigt der Test mit QD 64 das Maximum dessen, wozu die SSD imstande ist. Derart hohe Anfragetiefen erreicht man unter normalen Umständen allerdings nur in Mehrbenutzer- bzw. Serverumgebungen.

Der 4K-Test wird über einen Bereich von 8M logischen Sektoren (512 Byte) durchgeführt, der sequenzielle Test findet über die komplette Kapazität des Laufwerks statt.

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Die Intel SSDs wurden bisher häufig dafür kritisiert, eine vergleichsweise niedrige sequenzielle Schreibrate zu haben. An dieser Schraube hat man ordentlich gedreht, sodass man nun schon einen SATA 6 Gb/s Port benötigt, um die Schreibrate der Intel SSD 510 Series komplett ausnutzen zu können. Das ist schön zu sehen. Etwas schade ist es hingegen, dass man bei den 4K-Werten keinen Fortschritt, sondern sogar einen Rückschritt gemacht hat. Bei QD 1 ist man immerhin noch gleichauf mit der X25-M G2, bei QD 64 hat die 510 Series allerdings keine Chance mehr.

Ist das schlimm? Nein, eigentlich nicht. Wie schon erwähnt ist QD 1 für Desktop-Systeme wesentlich wichtiger als QD 64 und die Leseraten sind wichtiger als die Schreibraten. Für Server-Systeme empfiehlt sich die 510 Series aufgrund ihrer 4K-Werte nicht, aber in jedem Desktop-System bietet sie mehr als ausreichend Leistung.

Angemerkt werden sollte noch, dass die Werte der 120 GB Version schlechter ausfallen werden. Die Herstellerangaben für sequenzielles Lesen und Schreiben an einem SATA-6 Gb/s-Port liegen für die kleinere Version der 510 Series rund 100 MB/s niedriger als für die 250 GB Version.


Der AS SSD Benchmark wurde, wie der Name vermuten lässt, speziell für SSDs entwickelt. Es werden komplett inkompressible Daten verwendet, sodass dieser Benchmark für komprimierende Controller praktisch ein Worst-Case-Szenario darstellt. Sequenzieller- und 4K-Test finden bei einer Queue Depth von eins statt. Für Desktopsysteme ist auch hier wieder der 4K-Test mit QD 1 am wichtigsten, wohingegen der Test mit QD 64 wieder das Maximum (mit aktiviertem NCQ) zeigt.

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Hier sieht man im Wesentlichen das gleiche Bild wie auf der vorherigen Seite.

Der Kopierbenchmark gibt Aufschluss darüber, wie schnell innerhalb des Laufwerks Daten kopiert werden können. Die verwendeten Muster entsprechen typischen Szenarien: ISO (zwei große Dateien), Programm (viele kleine Dateien), Spiel (große und kleine Dateien gemischt).

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Dank der hohen sequenziellen Transferraten kann sich die Intel SSD 510 Series hier problemlos den ersten Platz sichern.


PCMark Vantage besteht im Wesentlichen aus zwei Teilen. Zum einen wird die tatsächliche Geschwindigkeit des Systems ermittelt, in dem „echte“ Aktionen ausgeführt werden, z.B. Bild- und Textbearbeitung, Videowiedergabe uvm. – Hier ist es häufig schwer oder sogar unmöglich, einen Unterschied zwischen verschiedenen Laufwerken zu erkennen, denn diese Art von Benchmarks wird oft durch das restliche System (CPU, RAM, Grafikkarte) ausgebremst. Der HDD Test von PCMark ist hingegen wieder eher synthetischer Natur, denn es werden nur sog. Traces abgespielt (aufgenommene Zugriffe beim Arbeiten mit verschiedenen Programmen). Angenommen, das restliche System würde eine SSD nicht limitieren, so würde die Leistung eines Systems mit den Ergebnissen des HDD Tests korrelieren – sofern man die gleichen oder wenigstens ähnliche Programme einsetzt, wie bei der ursprünglichen Aufnahme der Traces.

Die Ergebnisse des Gamig- und Music-Benchmarks weisen leider eine relativ hohe Schwankung auf. Bei beiden Tests ist eine eindeutige Aussage daher erst ab ca. 10% Unterschied der Ergebnisse möglich. Die Ergebnisse der anderen Tests sind deutlich besser reproduzierbar (mittlerer Fehler nicht mehr als 3%).

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Die Intel SSD 510 Series macht hier insgesamt eine gute Figur, auch wenn sich die Crucial C300 als harter Konkurrent erweist.


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Was ist die Intel SSD 510 Series, was ist sie nicht? Bei sequenziellen Zugriffen ist die 510 Series rasant unterwegs, zumindest wenn man den passenden Untersatz mit einem SATA-6 Gb/s-Port besitzt. Bei kleinen Blöcken ist sie leider nicht schneller als die Intel X25-M G2 geworden, sondern sogar langsamer. Wie schon angemerkt ist das für einen Einsatz in einem Desktop-System allerdings nichts weiter relevant. Enorme Transferraten bei kleinen Blöcken sind zwar immer beeindruckend, da man genau dies mit herkömmlichen Festplatten nie erreichen wird, ab einem bestimmten Punkt erfährt man aber keinen (realen) Geschwindigkeitszuwachs mehr, und dieser Punkt ist bei Desktop-Systemen sehr schnell erreicht. Für anspruchsvolle Serveraufgaben mit hoher Schreiblast empfiehlt sich die 510 Series freilich nicht, aber dafür wurde sie letztendlich auch nicht entwickelt. Insgesamt bietet die 510 Series also eine sehr gute Leistung, die Prioritäten wurden von Intel sicherlich richtig gesetzt.

Geglänzt haben die SSDs von Intel bisher auch durch ihre Zuverlässigkeit und Kompatibilität. Auch Firmware-Probleme wurden bisher immer prompt behoben und Updates schnell verfügbar gemacht, für die X25-M G2 mit 160 GB gab es sogar zwei Mal ein Update zur Leistungssteigerung (das erste Mal beim sequenziellen Schreiben, das zweite Mal Verbesserungen beim NCQ). Man darf wohl davon ausgehen, dass die 510 Series bei der Zuverlässigkeit und Kompatibilität wieder sehr gut dasteht, Intel hat hier letztendlich einen Ruf zu verlieren.

Eine genaue Überwachung der SSD, insbesondere was die Abnutzung betrifft, ist außerdem mit der Intel SSD Toolbox möglich, welche auch ein „manuelles TRIM“, auf Wunsch auch zeitgesteuert, für Windows XP und Vista bietet. Die 510 Series gehört außerdem zu den Laufwerken, die TRIM nicht unbedingt benötigen, denn beim sequenziellen Schreiben werden benutzte Blöcke sehr effektiv  recycelt. Ohne TRIM und eventuell mit einer vergrößerten Spare Area (also einem unpartitionierten Bereich) sollte der Leistungsverlust der 510 Series auch auf Dauer gering ausfallen. Mit Link Power Management (siehe Seite 4) hat die 510 Series auch keine Probleme, man erhält also auch mit diesem Stromsparfeature die volle Leistung.

Die Intel SSD 510 Series ist also auf jeden Fall ein gelungenes Produkt und eine Kaufempfehlung wert. Wer noch etwas Zeit mit der Kaufentscheidung hat, kann allerdings auch noch etwas warten, denn noch haben nicht alle Hersteller ihre für dieses Jahr angekündigten SSDs auf den Markt gebracht. Was die Leistung betrifft, dürften die Crucial C400 und SSDs mit SandForce SF-2000-Controller die härtesten Konkurrenten der 510 Series werden.

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Positive Aspekte der Intel SSD 510 Series:

Negative Aspekte der Intel SSD 510 Series:

Weitere Links: