Test: Crucial M500 SSD 960 GB

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teaserNachdem die Crucial m4 nun schon einige Zeit auf dem Markt ist, aber nach und nach durch immer schnellere Laufwerke verdrängt wurde, meldet sich Crucial jetzt zurück: Die M500 getaufte Serie protzt mit einer Vielzahl an aktuellen und neuen Technologien – sowohl bei der Hardware als auch bei den Software-Features. Das ermöglicht es nicht zuletzt, ein Laufwerk im 2,5-Zoll Format mit einer Kapazität von 1 TB zu einem für den Consumer-Markt geeigneten Preis anzubieten. In diesem Artikel schauen wir uns das größte Modell aus der Crucial M500 Serie genau an und untersuchen ihre Stärken und Schwächen.

Die M500 ist inzwischen die dritte Generation an SSDs der Firma Crucial - davor hat man bereits mit der C300 und m4 bewiesen, dass man gute SSDs bauen kann. Crucial, oder besser gesagt die dahinterstehende Firma Micron, gehört zu den wenigen Herstellern, die ihre SSDs zum größten Teil selbst fertigen: Flashspeicher und Firmware stammen aus dem eigenen Haus, lediglich der Controller wird eingekauft.

Die Crucial M500 SSD

Nur Samsung fertigt tatsächlich alle Teile der eigenen SSDs selbst, ansonsten müssen die meisten Hersteller neben dem Controller und der Firmware auch den Flash-Speicher einkaufen. Dass ein Hersteller möglichst viele Teile selbst fertigt, ist i.d.R. wünschenswert, da sich eventuelle Probleme so schneller beseitigen lassen und/oder beispielsweise die Entwickler des Flash-Speichers direkt in die Entwicklung der Firmware eingebunden werden können. Ein reibungsloses Zusammenspiel aller Komponenten ist schließlich die Voraussetzung für eine hohe Kompatibilität und Zuverlässigkeit.

Die technischen Daten tabellarisch zusammengefasst:

Hersteller und
Bezeichnung
Crucial M500 960 GB
Straßenpreis ab 535,99 Euro (25.04.13)
Homepage www.crucial.com
Technische Daten  
Formfaktor 2,5 Zoll / 7 mm Höhe
Kapazität (lt. Hersteller) 960 GB
Kapazität (formatiert) 894 GiB
Verfügbare Kapazitäten 120, 240, 480, 960 GB
Cache 1 GB
Controller Marvell 88SS9187-BLD2
Chipart 2-bit MLC, 20 nm
Lesen (lt. Hersteller) 500 MB/s
Schreiben (lt. Hersteller) 400 MB/s
   
Herstellergarantie 3 Jahre
Lieferumfang Spacer 7 mm auf 9,5 mm

Der Controller der Crucial M500 stammt von Marvell und trägt die Bezeichnung 88SS9187. Das ist nicht sein erster Auftritt, Plextor setzt bei der M5 Pro (zum Test) auf das gleiche Modell. Der wesentliche Unterschied zwischen Marvell und SandForce ist, dass bei Marvell alle Hersteller Zugriff auf die Firmware haben und diese nach eigenen Vorstellungen anpassen können. Das führt letztendlich dazu, dass mehrere SSDs zwar den gleichen Controller besitzen können, aber dank verschiedener Firmware trotzdem ein sehr unterschiedliches Leistungsprofil besitzen. SandForce erlaubt keine Änderungen an der Firmware (Ausnahme: Intel), deswegen besitzen alle Laufwerke mit SandForce-Controller praktisch die gleiche Leistung – nur abhängig vom verwendeten Flash-Speicher.

Flash-Speicher (links), Cache (rechts oben) und Controller

Apropos Flash-Speicher: Die Crucial M500 ist die erste SSD, mit der Microns 128 Gbit NAND (pro Die) zur Serienreife gebracht wurde. Gefertigt wird der Speicher mit einer Strukturgröße von 20 nm, angesprochen wird er über ONFI 3.0. Höhere Datendichten und insbesondere kleinere Strukturen bringen immer eine erhöhte Ausfallwahrscheinlichkeit mit sich, sodass mehr Flash-Speicher als Reserve zurückgestellt werden muss. Während bisher häufig ein 7% großer Reservebereich üblich war, ergibt sich für die Crucial M500 ein (1 - 894 GiB / 1024 GiB) = 12,7% großer Reservebereich. Bedenken bezüglich der Haltbarkeit muss man auch weiterhin keine haben, denn Crucial gibt für die M500 eine Mindestschreiblast von 72 TB, also 40 GB pro Tag über einen Zeitraum von fünf Jahren an, unabhängig von der Laufwerkskapazität. Im normalen Desktopbetrieb fällt die Schreiblast meistens deutlich kleiner aus, sodass auch eine rechnerische Haltbarkeit von zehn oder 15 Jahren ohne Probleme erreichbar ist. Ein Bitfehler soll seltener als alle 1015 gelesene Bits (entspricht gut 113 TiB) auftreten, auch dieser Wert ist vollkommen üblich.

Der Marvell 9187-Controller auf der Crucial M500

Wer die Daten auf seinem Rechner verschlüsseln will, hatte bisher die Qual der Wahl: Das ATA-Passwort benutzen und sich auf schlecht dokumentierte Verschlüsselungsmechanismen verlassen, dabei allerdings keine Leistung verlieren oder eine Software-Lösung wie TrueCrypt oder BitLocker einsetzen, die zwar sicher(er) sind, allerdings mit einer reduzierten Performance einhergehen, da alle Daten über die CPU laufen müssen. Die nativen AES-Instruktionen moderner Prozessoren sorgen zwar für eine niedrigere CPU-Last, wenn eine Verschlüsselung genutzt wird, die Performance bleibt allerdings reduziert.

Jeder MLC-Chip besteht aus vier Dice mit je 128 Gbit, was pro Chip 512 Gbit ergibt.

Auch die Crucial M500 besitzt wie viele andere Laufwerke eine transparente AES 256 Bit Verschlüsselung und unterstützt das Setzen eines ATA-Passworts – in der Produktspezifikation wird allerdings auch die Kompatibilität zum TCG Opal 2.0 Standard erwähnt. Die Opal-Spezifikation wurde von der Trusted Computing Group erarbeitet und regelt die Zusammenarbeit mit anderen spezifikationskonformen Komponenten. Als besonders interessante Kombination stellt sich hierbei Windows 8 in Verbindung mit einem TPM-Chip heraus, denn damit lässt sich die Verschlüsselungseinheit der SSD für BitLocker nutzen, d.h. es müssen keine Daten in Software verschlüsselt werden bzw. über die CPU laufen. Dank der vollständigen Transparenz der Verschlüsselung ergibt sich so kein Leistungsmalus bei einer vollständigen Verschlüsselung des Laufwerks. Mit Windows Vista und 7 lässt sich dieses Feature leider nicht nutzen, bei einer Verschlüsselung mit BitLocker werden alle Daten wie gewohnt in Software ver- und entschlüsselt.

Auf der Rückseite befinden sich acht weitere Flash- und ein weiterer Cache-Baustein.

Als nächstes schauen wir uns noch die Performance der Crucial M500 nach starker Belastung (und ohne TRIM) an. Der erste Screenshot zeigt die SSD im Neuzustand, d.h. nach einem Secure Erase. Gelesen wird mit einer Geschwindigkeit von 468,5 MB/s, geschrieben werden Daten mit 415,2 MB/s. Nach einer zweistündigen Belastung des Laufwerks mit Iometer (4K schreiben über alle Sektoren, QD 64) sieht der Graph sehr wirr aus - die Leserate ist recht konstant und liegt bei durchschnittlich 234,9 MB/s, die Schreibrate oszilliert sehr stark zwischen 50 und 400 MB/s, durchschnittlich sind es 158,1 MB/s. Das ist deutlich mehr als bei anderen Laufwerken und ist möglicherweise zumindest zum Teil der größeren Spare-Area geschuldet. Nach einem weiteren Durchlauf mit HDTach ändert sich allerdings nicht viel, was darauf hindeutet, dass die Garbage Collection sehr zurückhaltend arbeitet. Bei anderen Laufwerken reicht sequenzielles Schreiben über die gesamte Kapazität, um die Ausgangsleistung (auch ohne TRIM) wiederherzustellen. Die Crucial M500 sollte daher nicht ohne TRIM eingesetzt werden.

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testsys

Hardware

Software

Anmerkungen

Sofern nicht anders angegeben, werden alle Laufwerke an einem SATA-6 Gb/s-Port des P67-Chipsatzes getestet. Um zufällige Schwankungen bei den Messungen zu minimieren, wurden im BIOS SpeedStep sämtliche C-States sowie der Turbo-Modus deaktiviert. Außerdem wurde LPM (Link Power Management) durch einen Registry-Eintrag deaktiviert.

Mit Ausnahme von PCMark werden alle Benchmarks mit der zu testenden SSD als sekundärem Laufwerk durchgeführt. Für PCMark wird ein vorgefertigtes Image auf die zu testende SSD eingespielt, da die komplette Benchmarksuite nur durchgeführt werden kann, wenn das zu testende auch gleichzeitig das Systemlaufwerk ist.


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 32 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.

 iometer 4k read

 iometer 4k write

 iometer 4k read 3

 iometer 4k write 3

 iometer 4k read 32

 iometer 4k write 32

 iometer seq read

 iometer seq write

Die Crucial M500 kann sich leider maximal im Mittelfeld ansiedeln. Insbesondere die sequenzielle Lesegeschwindigkeit könnte höher sein.


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.

as ssd 4k read 

 as ssd 4k write

 as ssd 4k read 64

 as ssd 4k write 64

 as ssd seq read

 as ssd seq write

Auch hier schafft es die Crucial M500 leider nicht, sich einen der ersten Plätze zu sichern.


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).

as copy iso 

 as copy programm

 as copy spiel

Die ausbaufähigen sequenziellen Transferraten führen schließlich auch im Kopierbenchmark nur zu einem mittelmäßigen Ergebnis.


PCMark 7 ist der direkte Nachfolger der älteren Vantage-Version und ist, wie der Name bereits vermuten lässt, auf die Verwendung mit Windows 7 optimiert. Im Vergleich zum Vorgänger wurden die Benchmarks in andere Kategorien eingeteilt, wobei, abgesehen vom Storage-Benchmark, alle Tests wieder die reale Leistung des Systems ermitteln, indem neben der SSD (oder HDD) alle anderen Komponenten des Systems (CPU, Arbeitsspeicher, Grafikkarte) ebenfalls in die Tests mit einbezogen werden. Wer an allen Einzelheiten interessiert ist, dem sei das umfangreiche PCMark 7 Whitepaper (PDF) als Lektüre empfohlen.

Erfreulicherweise hat die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse im Vergleich zur Vorgängerversion enorm zugenommen, so unterscheiden sich die Punktzahlen bei mehreren Durchläufen fast immer um weniger als 0,5%. Dadurch ist es nun deutlich einfacher, Performance-Unterschiede zwischen mehreren SSDs auszumachen, die nicht nur einer Messschwankung geschuldet sind.

 pcmark 7 total

 pcmark 7 storage

 pcmark 7 computation

 pcmark 7 creativity

 pcmark 7 entertainment

 pcmark 7 lightweight

 pcmark 7 productivity

Auch wenn alle SSDs in der (gefühlten) Alltagsperformance sehr nahe beieinander liegen, offenbart der Storage-Benchmark, welcher die Rohleistung des Laufwerks misst, doch noch etwas größere Unterschiede zwischen den Laufwerken. Hier landet die Crucial M500 leider auf einem der letzten Plätze und kann sich auch nur marginal vom Vorgänger, der m4, absetzen.


Eins steht fest: Die Performance-Krone kann sich Crucial mit der M500 Serie leider nicht holen. Schaut man sich die Benchmarks an, sind viele andere Laufwerke schneller. Diese Unterschiede bei der Performance sind jedoch nicht so drastisch, wie sie vielleicht teilweise aussehen mögen, denn wir sind schon seit einiger Zeit an einem Punkt angelangt, an dem jede SSD für ein Desktop/Gaming-System mehr als schnell genug ist, sodass es durchaus Sinn macht, seine Kaufentscheidung anhand anderer Kriterien zu treffen.

Dabei sticht die Crucial M500 besonders als erstes Laufwerk hervor, das in einer Kapazität von (knapp) 1 TB angeboten wird, dabei keine „abenteuerliche" Konstruktion wie zwei zu einem RAID 0 verschaltete SSDs in einem großen Gehäuse ist und gleichzeitig den gleichen Pro-Gigabyte-Preis wie die kleineren Modelle besitzt. Kurz: Wer 1 TB in Form von Flash-Speicher in einem 2,5-Zoll Gehäuse will, für den ist die Wahl schon entschieden. Crucial muss für diese hohe Speicherdichte außerdem nicht auf 3-bit (TLC) Speicher setzen, sondern kann auf 2-bit MLC Chips mit einer Kapazität von 128 Gbit pro Die zurückgreifen – diese kommen auf der M500 erstmalig zum Einsatz.

Die Crucial M500 SSD

Die Crucial M500 ist außerdem die erste (Consumer-)SSD, die es erlaubt, die Verschlüsselungsfunktionen des Controllers in Verbindung mit Windows 8 und BitLocker zu nutzen. Die Vorteile liegen auf der Hand: Man kann eine Laufwerksverschlüsselung mit bekannter Spezifikation nutzen und muss gleichzeitig keine Nachteile bei der Performance in Kauf nehmen. Wirklich sinnvoll wird BitLocker allerdings erst, wenn der Rechner auch einen TPM-Chip besitzt, da der Schlüssel sonst auf einem USB-Stick gespeichert wird, den man beim Starten des Rechners anschließen muss.

Zum Thema Zuverlässigkeit lässt sich im Fall Crucial sagen, dass sich die letzten Modelle nicht als überdurchschnittlich fehleranfällig erwiesen haben, auch wenn Crucial deutlich mehr Firmware-Updates veröffentlichen musste als beispielsweise Intel oder Samsung. Die Vergangenheit sagt manchmal nicht viel über die Zukunft aus, so ist es auch bei der M500 unter Umständen sinnvoll, einige Wochen oder gar Monate mit dem Kauf zu warten, um möglichen Kinderkrankheiten aus dem Weg zu gehen. Der Garantiezeitraum der M500 beträgt drei Jahre, die Konkurrenz bietet zumindest für einige Modelle häufig fünf Jahre Garantie. Diese würden auch der M500 gut stehen, schafft ein langer Garantiezeitraum doch zusätzliches Vertrauen in ein Produkt.

Günstige und gute SSDs wie die Samsung 840 (zum Test) liegen zur Zeit bei ca. 0,56 Euro pro Gigabyte. Die 960 GB Version der M500 unterbietet diesen Preis sogar mit ca. 0,53 Euro pro Gigabyte, die kleineren Modelle liegen leider darüber. Insgesamt hat Crucial mit der M500 eine sehr innovative SSD auf den Markt gebracht, der eine etwas bessere Performance sehr gut stehen würde. Möglicherweise bekommt die M500 noch das ein oder andere Firmware-Update spendiert, das die Performance steigert – wie schon bei der m4 geschehen.

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Positive Aspekte der Crucial M500:

Negative Aspekte der Crucial M500: