Seite 2: Die Samsung 840 EVO im Detail (1)

Die Datendichte, die Samsung mit der SSD 840 EVO ermöglicht, ist beeindruckend: TLC-Speicher, 128 Gigabit pro Die und acht Dice pro Package (Chip) sorgen dafür, dass das 250 GB Modell mit lediglich zwei Flash-Chips bestückt werden muss, um die gewünschte Kapazität zu erreichen.

Die Samsung SSD 840 EVO ist die erste Consumer-SSD mit 1000 GB – klammert man Speziallösungen wie mehrere in einem Gehäuse verbaute und zu einem RAID0 zusammengeschaltete SSDs und die Crucial m500 mit 960 GB, die nur knapp unter der magischen Grenze liegt, aus. Die hohe Speicherdichte alleine war allerdings nicht ausreichend, um diese Kapazität zu ermöglichen. Ebenfalls angepasst werden musste der Controller. Die Basis bildet weiterhin ein ARM Cortex-r4-Prozessor, der nun in Form des Samsung-MEX-Controllers mit 400 statt 300 MHz, im Gegensatz zum Vorgänger „MDX", taktet. Neben einer größeren Menge Flash-Speicher kann der neue Controller auch mehr DRAM-Cache ansprechen und unterstützt dabei zusätzlich höhere Geschwindigkeiten.

Aus einer Hand: Flash-Speicher, DRAM-Cache, MEX-Controller

Ebenfalls auf den aktuellen Stand gebracht wurden die Flash-Management-Algorithmen, die dafür sorgen (sollen), dass die SSD möglichst viele Schreibzyklen verträgt. Das Erscheinen von MLC-Speicher wurde vor allem in Hinblick auf die Haltbarkeit bereits sehr kritisch betrachtet. Vielfach war die Angst vorhanden, man könne eine SSD in kurzer Zeit „kaputtschreiben". Wesentlich wichtiger als die reine Angabe der Zyklen, die der Flash-Speicher aushält, ist allerdings, wie effizient der Controller arbeitet – Stichwort Write Amplification. Zur Erinnerung: Die Menge an Daten, die letztendlich in den Flash-Speicher geschrieben werden, ist, bis auf sehr wenige Ausnahmefälle, immer größer als die Menge, die vom Host an das Laufwerk gesendet wurden. Das liegt daran, dass Flash-Speicher nicht Byte- oder gar Bitweise beschrieben werden kann, sondern immer nur in Blöcken gewisser Größe, z.B. 1 MB. Flash-Speicher kann außerdem nicht überschrieben werden. Möchte der Controller ein 1 KB Datenpaket in den Flash schreiben, müssen dazu im worst case 1 MB Daten aus den Zellen gelesen und die Zellen danach gelöscht werden. Dann werden die alten mit den neuen Daten „kombiniert" und in den Speicher zurückgeschrieben. Diesen Zyklus nennt man daher auch read-modify-write.

Ab der 500 GB-Version (links) wird die Platine größer.

Um doch noch einige Zahlen zu nennen: In internen Tests hat es der in der Samsung SSD 840 EVO verwendete Flash auf 3700 PE-Zyklen (Programmieren-Löschen) geschafft. Das entspricht bei einer angenommenen Schreiblast von 20 GB pro Tag, was für ein Desktop-System tendenziell zu hoch gegriffen ist, und einer Write Amplification von 1 einer Haltbarkeit von knapp 130 Jahren. Diese Rechnung ist selbstverständlich in keiner Weise akkurat, soll aber ein Gefühl für die Größenordnung vermitteln: Bei normaler Nutzung wird man weder einer SSD auf MLC- noch eine SSD auf TLC-Basis kaputtschreiben.

Als weiteres der Haltbarkeit zuträgliches Feature bewirbt Samsung den „Dynamic Thermal Guard". Dabei handelt es sich im Prinzip um nichts weiter als einen Mechanismus, der die SSD drosselt, sobald die Umgebungstemperatur einen gewissen Schwellenwert überschreitet – Samsung nennt hier einen Wert von 70 °C. Diese Drosselung dürfte also unter normalen Umständen nicht zum Einsatz kommen.