Seite 2: Die SSD 840 Series: Hardware

Der MDX-Controller der Samsung SSD 840 Series basiert auf einem ARM Cortex-R4 Design und besitzt wie der Vorgänger (MCX, ARM 9) in der SSD 830 Series drei Kerne. Diese takten nun allerdings mit 300 statt 220 Mhz und sollen weniger Strom verbrauchen. Der Flash-Speicher in der SSD 840 Series ist in 21 nm gefertigt und wird über ein Toggle-Interface angesteuert. Genauer gesagt setzt Samsung auf den Toggle 2.0-Standard, welcher eine Übertragungsrate von 400 Mbit/s vorsieht. Zum Vergleich: Der Flash-Speicher in der SSD 830 Series wird über Toggle 1.0 angesteuert, was eine maximale Übertragungsrate von 133 Mbit/s ermöglicht. Während der MLC-Speicher in der SSD 840 Pro zwei Bits pro Zelle speichern kann, ist der TLC-Speicher (Triple Level Cell) der SSD 840 in der Lage, pro Zelle drei Bits zu speichern. Die effektive Datendichte wird so allerdings nicht um 50 Prozent gesteigert, denn TLC benötigt im Gegensatz zu MLC eine aufwändigere elektrische Kontaktierung, wodurch ein Teil der Platzersparnis verloren geht.

Controller (mitte) und LPDDR2-Cache (oben)
Controller (mitte) und LPDDR2-Cache (oben)

Insgesamt acht (23) verschiedene Zustände müssen bei TLC-Speicher unterschieden werden – bei MLC sind es vier und bei SLC nur zwei. Der Hauptgrund für den Ausfall von Flash-Speicher ist die Tatsache, dass sich die Zellen abnutzen und sich deshalb die einzelnen (Spannungs-)Niveaus, die eine bestimmte Bitreihenfolge darstellen, immer schwieriger unterscheiden lassen. Im Prinzip handelt es sich bei SLC, MLC und TLC-Speicher um das gleiche Silizium (abgesehen davon, dass MLC und TLC jeweils eine größere Anzahl an elektrischen Anschlüssen besitzen), die geringere Haltbarkeit von „dichterem" Speicher resultiert also aus der Tatsache, dass die Zustandsunterscheidung schneller nicht mehr zuverlässig funktioniert. Samsung wollte uns keine genauen Zahlen bezüglich der Haltbarkeit des 21 nm MLC und TLC-Flashs geben, der TLC-Speicher soll jedoch nicht deutlich schlechter abschneiden. Angesichts der enormen Schreiblast, die viele MLC-SSDs problemlos aushalten, sollten auch TLC-SSDs kein Problem haben, die zwei- bis dreifache Garantiezeit zu überstehen.

Die Platinen der SSD 840 und 840 Pro sind praktisch nicht zu unterscheiden
Die Platinen der SSD 840 und 840 Pro sind praktisch nicht zu unterscheiden

Einen Hinweis auf die geringere Haltbarkeit von TLC-Speicher findet sich auch beim Over-Provisioning. Damit wird die Menge an Speicher bezeichnet, die nicht für den Benutzer verfügbar ist, sondern vom Controller bzw. der Firmware u.a. genutzt wird, um defekte Blöcke zu ersetzen und ein effektiveres Wear-Leveling zu ermöglichen. Bei der 840 Pro redet Samsung von 0 Prozent Over-Provisioning, wenn man den Umrechnungsfaktor von GB (1000er Teiler) zu GiB (1024er Teiler) berücksichtigt, besitzt die SSD 840 Pro jedoch ein Over-Provisioning von 7 Prozent. Diese Zahl lässt sich durch den Benutzer noch weiter erhöhen, indem z.B. ein Teil der SSD nicht partitioniert wird. Alternativ lässt sich das Over-Provisioning auch mit der SSD Magician Software justieren. Die SSD 840 wird mit 250 GB beworben, besitzt jedoch ebenfalls 256 GB Flash-Speicher. Wieder unter Berücksichtigung des erwähnten Umrechnungsfaktores erhält man so ein Over-Provisioning von 9 Prozent. Beide Versionen der SSD 840 besitzen eine transparente AES-Verschlüsselung, wobei der Schlüssel in der Fabrik festgelegt wird. und auch bei einem Secure Erase nicht geändert wird. Dies ist unverständlich, denn ein Wechsel des Schlüssels würde vor allem die Sicherheit des Löschvorgangs deutlich erhöhen. [Nachtrag: Wie uns Samsung mitgeteilt hat, wird bei einem Secure Erase sowohl der komplette Speicher gelöscht als auch der AES-Schlüssel verworfen bzw. ein neuer generiert.]

Hohe Speicherdichte - leere Rückseite
Hohe Speicherdichte - leere Rückseite