Test: OCZ Synapse SSD

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wdmybook00Nachdem OCZ vor kurzem die neue Synapse-Reihe vorgestellt hat (wir berichten), haben wir nun ein Testexemplar erhalten. Entgegen gewöhnlicher SSDs bringt die Synapse eine interessante neue Technik zum Käufer, das dynamische Caching. Ziel der Synapse ist es, eine bestehende HDD dahingehend zu unterstützen, dass Zugriffe auf häufig benutzte Daten von der SSD verarbeitet werden, während nur unregelmäßig benutzte Inhalte auf der HDD landen bzw. auch dort verbleiben. Bereits erhältliche Hybrid-HDDs (beispielsweise die Momentus XT von Seagate) verfolgen eine ähnliche Strategie, ebenso wie Intels "Rapid Response Technology". Im SSD-Sektor ist dies aber bislang nicht verbreitet, sodass wir gespannt sind, wie sich die Synapse tatsächlich im Kontext unseres Testsystems und den Benchmarks schlägt.

Das Caching-Prinzip an sich wird seit langem eingesetzt: Häufig benutzte Inhalte werden auf schnellem (und notfalls flüchtigem) Speicher vorgehalten, damit sie den größten Vorteil aus den niedrigen Zugriffszeiten ziehen können: So geschieht es beispielsweise ständig in den integrierten L1- bis L3-Caches von CPUs, nur dass dort eben Inhalte aus dem Hauptspeicher im noch schnelleren, prozessor-nahen Cache vorgehalten werden. Bedingt durch die Nähe zum Hauptprozessor sind solche Zwischenspeicher aber in der Regel im kB- bzw. MB-Bereich dimensioniert.

OCZ hat dieses Konzept nun auf die SSD übertragen und nutzt sie in Zusammenarbeit mit der Dataplex-Caching-Software als schnellen Zwischenspeicher für bestehende Festplatten in PC-Systemen. Eine Migration des Betriebssystems auf die SSD ist dabei nicht notwendig, die Synapse kann direkt out-of-the-box verbaut und eingesetzt werden. Die Synapse hat sich so zum Ziel gesetzt, die Vorteile beider Welten zu vereinigen: niedrige Zugriffszeiten und hohe Datenraten der SSD, kombiniert mit der hohen Speicherkapazität einer bereits verbauten, traditionellen HDD.

Die technischen Daten haben wir tabellarisch zusammengefasst:

Hersteller und
Bezeichnung
OCZ Synapse (64 GB)
Straßenpreis 125 € (64 GB)
Homepage www.ocz.com
Technische Daten
Formfaktor 2,5''
Kapazität (lt. Hersteller)
32 GB
Kapazität (formatiert)
29,8 GiB
Verfügbare Kapazitäten
64, 128 GB
Controller SF-2281
Chipart MLC, asynchron
Lesen (lt. Hersteller)
550 MB/s
Schreiben (lt. Hersteller)
550 MB/s

Herstellergarantie 3 Jahre
Lieferumfang SSD, Dataplex-Software, Einbaurahmen

Optisch sieht die Synapse aus wie jede andere SSD auch: Im schwarz eloxierten Aluminiumgehäuse kommen die Speicherchips samt Controller zum Käufer. Im Inneren arbeitet dabei der neue SandForce SF-2281, der auch schon von anderen SSD-Herstellern in ihren Boliden verbaut wird. Damit bietet die Synapse natürlich alle Vorteile des SandForce-Controllers (Kompression, Trim, RAISE, Verschlüsselung etc.).

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OCZ gibt von der angegebenen Speicherkapazität lediglich die Hälfte zur Nutzung frei, der Rest bleibt als Reserve im Hintergrund dem Käufer verborgen. Diese Halbierung sorgt unter anderem dafür, dass die SSD niemals vollständig gefüllt werden kann und ausreichend Platz für interne Aufräum- und Reorg-Prozesse zur Verfügung steht. Zusätzlich sorgt die Reserve dafür, dass auch im Falle von defekten Speicherzellen immer ausreichend Ersatz vorliegt. Warum der gesperrte Bereich jedoch derart großzügig gewählt wurde, erschließt sich uns nicht unmittelbar, denn eine deutlich kleinere Pufferzone von beispielsweise 25-30 Prozent würde mit Sicherheit auch ausreichen.


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Bei den eingesetzten Speicherzellen handelt es sich um asynchrone MLC-Module von Micron in 25 nm-Fertigungstechnik, die in Zusammenarbeit mit dem SF-2281 für sequentielle Schreib/-Leseraten von 490 - 550 MB/s (64-GB- bzw. 128-GB-Synapse) sorgen sollen. Die erreichbaren IOPS (4K random Read/Write) liegen laut Spezifikation zwischen 10.000 - 80.000 je nach Modus und Modell.

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Das eigentlich Interessante an der Synapse ist jedoch die mitgelieferte Software namens Dataplex: Sie unterteilt sämtliche Daten in die zwei Kategorien "hot" und "cold". Die "heißen Daten" werden dabei auf der SSD als Arbeitskopie vorgehalten und erst im Laufe des Betriebs bei etwaiger Veränderung zurück auf die HDD geschrieben. Die "kalten Daten" wandern direkt auf die HDD, da sie in den Augen des Algorithmus nicht brisant genug sind und auch nicht häufig genug benutzt werden. Dementsprechend ist es auch notwendig, die Synapse erst einmal "anzulernen", damit sie die wichtigen Daten überhaupt erkennen kann. Dies geschieht aber vollkommen automatisch, ohne dass Eingriffe seitens des Nutzers nötig sind.

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Konfigurationsoptionen fehlen ganz, man kann lediglich über einen Commandline-Befehl sehen, ob die Software aktiv ist. Da sich die Dataplex-Software nach der Installation in den Boot-Vorgang einklinkt, können die Caching-Algorithmen bereits hier ansetzen und den Startvorgang beschleunigen. Nach aktuellem Stand der Dinge wird jedoch ausschließlich Windows 7 unterstützt, sodass ältere Betriebssysteme außen vor bleiben .

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OCZ liefert dem Käufer der Synapse ein zusätzliches Montage-Bay mit, um die 2,5-Zoll-SSD in einem Desktop-PC mit 3,5-Zoll'-Slots unterzubringen.


Hardware

Software / Treiber

Sonstige Einstellungen und Anmerkungen

Sofern nicht anders angegeben, werden alle Laufwerke grundsätzlich an einem SATA-6 Gbit/s-Port des P67-Chipsatzes getestet. Um zufällige Schwankungen bei den Messungen zu minimieren, wurden alle Benchmark-Durchläufe mehrfach durchgeführt und der resultierende Mittelwert berechnet.

Zur folgenden Leistungsmessung sind noch einige einleitende Worte nötig: Um sowohl die rohe Leistungsfähigkeit der SSD zu begutachten, als auch die beschleunigende Wirkung der Dataplex-Caching-Software auf die Probe zu stellen, haben wir insgesamt drei unterschiedliche Benchmark-Sätze ausgeführt: Im ersten Teil haben wir die verbaute WD-VelociRaptor mit den Tools durchgemessen, um diese Ergebnisse als Vergleichsbasis zu benutzen. Der zweite Satz Benchmarks bezieht sich auf die Synapse als reine SSD, ohne Nutzung der Caching-Software. Im dritten und interessantesten Teil haben wir dann die Dataplex-Software installiert, um die VelociRaptor als Cache zu unterstützten, und nachgeschaut, welche Vorteile sich bei den unterschiedlichen Benchmarking-Tools ergeben.



Die Ergebnisse des Testsystems gänzlich ohne SSD/Beschleunigung haben wir hier aufgelistet, um die etwaigen Performance-Verbesserungen durch den Einsatz der Synapse relativ dazu beurteilen zu können.

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Hier die HDTune-Resultate:

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Die Ergebnisse unter AS SSD sind natürlich sehr niedrig, da der Benchmark für SSDs konzipiert wurde:

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Unter PCMark 7 wurden folgende Punktzahlen erreicht:

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Die hier gezeigten Ergebnisse stammen von der Synapse, wenn man sie etwas zweckentfremdet ohne die beiliegende Software als normales Laufwerk/Datenträger einsetzt und als SSD durchtestet:

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HDTune im Lese-Modus:

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... und im Schreib-Modus:

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Hier die Ergebnisse von AS SSD:

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Der Secondary-Storage-Test von PCMark 7 lieferte für die Synapse folgendes Resultat:

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Nachdem die Dataplex-Software installiert war, haben wir die Benchmarks mehrfach hintereinander durchlaufen lassen, um die beschleunigende Wirkung der Synapse auf die Ergebnisse zu dokumentieren. Gleichzeitig wollten wir damit einen Einblick erhalten, wie gut die Daten-Analyse des Caching-Algorithmus ist und wie die Lernkurve verläuft. Dabei stellten wir fest, dass ab dem 4. bis 5. Durchlauf keine - unter Berücksichtigung von Schwankungen im Toleranzbereich - signifikant große Verbesserung mehr zu sehen war. Die Ergebnisse der Läufe haben wir hier aufgeführt, jeweils mit Laufnummer und dem eigentlichen Resultat der System-HDD als Vergleichswert.

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Gerade der Zuwachs unter der neuen PCMark-Suite zeigt, dass das Caching-Konzept durchweg zu einer stattlichen Beschleunigung des Systems führen kann, denn die Steigerung von knapp 900 Punkten entspricht immerhin etwas mehr als einem Drittel der ursprünglichen HDD-Leistung. Die restlichen synthetischen Benchmarks zeigen unter anderem massive Zuwächse, die natürlich in der Gleichförmigkeit der Testdaten bzw. des Prozederes begründet sind. Dementsprechend kann aber auch davon ausgegangen werden, dass häufig benutzte Anwendungen oder Spiele mit hohen Textur-/Datenmengen eine ähnliche Verbesserung hinsichtlich der Ladeperformance zu verzeichnen haben werden.

Boot-Vorgang:

Um festzustellen, inwiefern das Caching der Synapse auch den Boot-Vorgang beschleunigen kann, haben wir in mehrfach aufeinander folgenden Startvorgängen die Zeit gestoppt, die das Testsystem vom Knopfdruck zum Einschalten bis hin zur Anzeige des Windows-7-Anmeldebildschirms benötigt. Die resultierenden Zeiten haben wir hier festgehalten. Es handelt sich dabei jeweils um vollständige Anlaufvorgänge inkl. BIOS-Post und Controllerinitialisierung:

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Anhand der obigen Grafik ist erneut ersichtlich, dass das Caching-Konzept aufgeht und bereits in kürzester Zeit für ein Beschleunigung des Startvorgangs sorgt.


OCZs Synapse ist ein interessantes Laufwerk und kann als nachträglicher Performance-Booster in bislang HDD-basierten Systemen sorgenfrei und komfortabel eingesetzt werden. Gerade bei länger im Einsatz befindlichen Maschinen mit zahlreichen Software-Bausteinen geht das Erweiterungs-Konzept auf, da keinerlei Neuinstallation oder Datenmigration notwendig ist, alles geschieht vollkommen automatisiert im Hintergrund. Als einziges Manko verbleibt jedoch: Das Betriebssystem muss Windows 7 sein, ältere Systeme unterstützt Dataplex bislang leider nicht. Dieser Umstand sorgt auch dafür, dass die Synapse auf deutlich weniger Systemen eingesetzt werden kann, als eigentlich wünschenswert wäre. Denn gerade für behäbige Vista-Maschinen wäre die Synapse in unseren Augen prädestiniert. 

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Was die Performance-Resultate betrifft, so spielt die Synapse ihre Stärken mit zunehmender Benutzung der jeweiligen Anwendungen aus, was natürlich zu den unterschiedlichsten Resultaten führen kann und eine entsprechende Geduld des Käufers voraussetzt. Dennoch gilt: Je häufiger eine Software (oder Daten im Allgemeinen) benutzt werden, desto höher ist die Chance, dass der Caching-Algorithmus sie auf die Synapse verfrachtet und so im Anschluss eine Beschleunigung einsetzt. Bereits nach der zweiten oder dritten Ausführung kann mit Performance-Zuwächsen gerechnet werden. Hinsichtlich der Erwartungshaltung gegenüber der Synapse als SSD sei aber noch angefügt, dass die Ergebnisse niemals mit denen einer "echten" SSD konkurrieren können. Die Synapse definiert sich damit selbst als eine Art Performance-Hybrid, zwischen traditionellen HDDs und "echten" SSDs.

 

Positive Aspekte der OCZ Synapse:

Negative Aspekte der OCZ Synapse:

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