G.Skill Phoenix Blade 480 GB PCIe SSD im Test

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teaserMit der G.Skill Phoenix Blade SSD für den PCI-Express-Slot schauen wir uns in diesem Artikel ein besonders schnelles Halbleiterlaufwerk an, denn bei spezifizierten Lese- und Schreibraten von 1900 bzw. 1050 MB/s wirft jede herkömmliche SATA-SSD das Handtuch. Diese Geschwindigkeit erreicht G.Skill durch den Verbund von mehreren Einzellaufwerken in einem RAID 0, die jedoch gemeinsam auf einer Platine untergebracht sind. Wir schicken die Phoenix Blade SSD durch unseren Benchmarkparcours und untersuchen, wie sich das Laufwerk im Vergleich zur Konkurrenz schlägt. Dabei ist insbesondere der Vergleich zu M.2-Laufwerken interessant, die ebenfalls auf die PCI-Express-Schnittstelle setzen.

Transferraten jenseits von 600 MB/s waren schon immer PCI-Express-Laufwerken vorbehalten, denn der SATA-6 Gb/s-Standard gibt schlicht nicht mehr her. SSDs für den PCI-Express-Slot waren jedoch schon immer ein Nischenprodukt und dementsprechend teuer. Mit dem M.2-Standard, den wir bereits ausführlich vorgestellt haben, scheint es hier etwas Licht am Horizont zu geben, denn durch die Standardisierung des Formfaktors und die Verfügbarkeit des entsprechenden M.2-Slots in Notebooks und auf immer mehr Mainboards könnte M.2 auf lange Sicht die klassischen 2,5-Zoll-Laufwerke komplett ablösen.

Die G.Skill Phoenix Blade PCI-Express-SSD

Doch gibt es auf diesem Weg noch einige Hürden zu nehmen, wie unser Review der Samsung XP941 SSD gezeigt hat – die Probleme fangen bei eigentlich selbstverständlichen Features wie der Bootfähigkeit an. Laufwerke für den PCI-Express-Slot haben hier derzeit also durchaus noch die Möglichkeit mit entsprechender Benutzerfreundlichkeit und Support seitens des Herstellers zu punkten. Ob das der G.Skill Phoenix Blade SSD gelingt, untersuchen wir auf den nächsten Seiten.

Die technischen Daten tabellarisch zusammengefasst:

Hersteller und
Bezeichnung
G.Skill Phoenix Blade 480 GB
Straßenpreis ab 599 Euro
Homepage www.gskill.com
Technische Daten  
Formfaktor PCI-Express x8
Kapazität (lt. Hersteller) 480 GB
Kapazität (formatiert) 447 GiB
Verfügbare Kapazitäten 480 GB
Cache nicht vorhanden
Controller SandForce SF-2281 (SSD) / SBC 208-2 (RAID)
Chipart 19 nm MLC NAND
Lesen (lt. Hersteller) 1900 MB/s
Schreiben (lt. Hersteller) 1050 MB/s
   
Herstellergarantie Drei Jahre
Lieferumfang Low-Profile-Slotblende

Bei der G.Skill Phoenix Blade handelt es sich um ein PCI-Express-Laufwerk, wie wir es in leicht abgewandelter Form bereits häufiger gesehen haben. Zuletzt haben wir uns die Mach Xtreme Technology MX-EXPRESS PCIe-SSD angeschaut, die zwar sehr benutzerfreundlich war, da beispielsweise kein besonderer Treiber notwendig war, bei der Performance allerdings gepatzt hat. Die Phoenix Blade SSD setzt im Gegensatz zur MX-EXPRESS auf vier statt zwei Einzellaufwerke und sollte damit performancemäßig besser aufgestellt sein. Ein spezieller Treiber ist hier allerdings notwendig, der auf der G.Skill Homepage momentan für Windows 7, 8 und 8.1 heruntergeladen werden kann.

Kühlkörper bedecken den RAID-Controller und einen Teil der SSDs

Beim Klonen einer vorhandenen Betriebssysteminstallation auf die Phoenix Blade SSD ist daher darauf zu achten, den Treiber vor dem Klonvorgang zu installieren und zu aktivieren. Andernfalls wird das System nicht von der Phoenix Blade SSD booten können. Bei einer Neuinstallation muss der Treiber während des Windows-Setups geladen werden, beispielsweise über einen USB-Stick.

Zerlegt: Ein RAID-Controller, vier SSD-Controller, 32 Speicherchips

Wie bereits erwähnt, besteht die G.Skill Phoenix Blade SSD aus vier einzelnen SSDs, die in einem RAID-0-Verbund zu einem Laufwerk zusammengefasst werden. Die SSDs selbst setzen auf den SandForce SF-2281-Controller. Dieser Controller darf inzwischen ohne Zweifel als betagt bezeichnet werden, das erste Laufwerk mit diesem Controller hatten wir im Februar des Jahres 2011 in der Redaktion. Aktuell ist hingegen der verwendete Flashspeicher, der von Toshiba in aktueller 19 nm-MLC-Technologie gefertigt wird.

Die Rückseite wird mit einer Backplate gekühlt

Beim RAID-Controller handelt es sich um einen SBC 208-2, ein bisher unbekanntes Modell. Der Controller und dessen Treiber unterstützt allerdings den TRIM-Befehl, sodass der RAID-Controller auf SSDs optimiert sein sollte. Eine Konfiguration des RAID-Controllers durch den Nutzer ist nicht vorgesehen, weder während des Bootvorgangs noch unter Windows lassen sich die voreingestellten Parameter ändern, was schade ist, denn bei vier Einzellaufwerken könnte ein RAID 5 oder gar ein RAID 10 eine interessante Alternative sein. Des Weiteren gibt der RAID-Controller SMART-Werte an das Betriebssystem weiter, sodass zumindest eine grundlegende Überwachung des Betriebszustandes möglich ist.

Der RAID-Controller benötigt einen speziellen Treiber

Ein derartiger Aufbau – vier Einzellaufwerke und ein RAID-Controller – erhöht selbstverständlich die Fehleranfälligkeit. Beim Ausfall eines einzelnen der vier Laufwerke sind alle Daten verloren, da ein RAID 0 keinerlei Redundanz besitzt. Auch kann ein fehlerhafter RAID-Controller oder dessen Treiber die Daten unbrauchbar machen. Was diesen Aspekt angeht, sind PCI-Express-Laufwerke wie die Plextor M6e SSD oder M.2-SSDs klar im Vorteil, denn hier gibt es neben den Flashbausteinen nur einen einzigen Controller. Zudem unterstützt die M6e den AHCI-Standard und benötigt so keinen zusätzlichen Treiber, was eine Abhängigkeit vom Treibersupport durch den Hersteller ausschließt.


asrock-z97-extreme6

Hardware

Software

Anmerkungen

Sofern nicht anders angegeben, werden alle Laufwerke an einem SATA-6 Gb/s-Port des Z97-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) deaktiviert.


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 acht Millionen logischen Sektoren (512 Byte) durchgeführt, der sequenzielle Test findet über die komplette Kapazität des Laufwerks statt.

Iometer

4K lesen (QD 1)

MB/s
Mehr ist besser

Iometer

4K schreiben (QD 1)

MB/s
Mehr ist besser

Iometer

4K lesen (QD 3)

MB/s
Mehr ist besser

Iometer

4K schreiben (QD 3)

MB/s
Mehr ist besser

Iometer

4K lesen (QD 32)

MB/s
Mehr ist besser

Iometer

4K schreiben (QD 32)

MB/s
Mehr ist besser

Iometer

Sequenziell lesen (QD 1)

MB/s
Mehr ist besser

Iometer

Sequenziell schreiben (QD 1)

MB/s
Mehr ist besser

Es ist klar zu erkennen, wann der RAID-Controller seine Wirkung entfaltet - nämlich bei hohen Anfragetiefen bzw. dem Transfer von großen Blöcken. Bei kleiner Anfragetiefe und kleiner Blockgröße ist effektiv nur ein Laufwerk aktiv.


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 Benchmark

4K lesen (QD 1)

MB/s
Mehr ist besser

AS SSD Benchmark

4K schreiben (QD 1)

MB/s
Mehr ist besser

AS SSD Benchmark

4K lesen (QD 64)

MB/s
Mehr ist besser

AS SSD Benchmark

4K schreiben (QD 64)

MB/s
Mehr ist besser

AS SSD Benchmark

Sequenziell lesen (QD 1)

MB/s
Mehr ist besser

AS SSD Benchmark

Sequenziell schreiben (QD 1)

MB/s
Mehr ist besser

Beim AS SSD Benchmark erreicht die G.Skill Phoenix Blade höhere sequenzielle Transferraten, da AS SSD eine größere Blockgröße verwendet.


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 SSD Benchmark

Kopierbenchmark - Iso

MB/s
Mehr ist besser

AS SSD Benchmark

Kopierbenchmark - Programm

MB/s
Mehr ist besser

AS SSD Benchmark

Kopierbenchmark - Spiel

MB/s
Mehr ist besser

Beim Kopieren ist die G.Skill Phoenix Blade entsprechend ihrer sequenziellen Transferraten sehr schnell.


Synthetische Benchmarks geben jeweils nur extreme Anwendungsfälle wieder. Bei der alltäglichen Nutzung eines Systems fallen sehr viele unterschiedliche Zugriffsmuster an, von sehr kleinen Blöcken bis hin zu großen sequenziellen Transfers. Ein Trace-Benchmark gibt genau diese Zugriffsmuster wieder, die zuvor während der Nutzung eines Systems aufgezeichnet wurden. PCMark 8 verwendet die Zugriffsmuster mehrerer Anwendungen, wobei sich auch die jeweils geschriebene bzw. gelesene Datenmenge unterscheidet, wie die folgende Tabelle zeigt. Die Testdaten sind vollständig inkompressibel.

Bestandteile des Storage-Benchmarks
AnwendungsprofilInsgesamt gelesenInsgesamt geschrieben
Adobe Photoshop light 313 MB 2336 MB
Adobe Photoshop heavy 468 MB 5640 MB
Adobe Illustrator 373 MB 89 MB
Adobe InDesign 401 MB 624 MB
Adobe After Effects 311 MB 16 MB
Microsoft Word 107 MB 95 MB
Microsoft Excel 73 MB 15 MB
Microsoft PowerPoint 83 MB 21 MB
World of Warcraft 390 MB 5 MB
Battlefield 3 887 MB 28 MB

Als Änderung im Vergleich zu PCMark 7 hat Futuremark die Komprimierung der Leerlaufzeit (idle time compression) entfernt, sodass sich die abgespielten Traces eher wie eine echte Anwendung verhalten. Im Gegensatz zu früher geben wir als Ergebnis dieses Tests nicht mehr die von PCMark berechnete Punktzahl an, sondern die rechnerische Transferrate. Diese berechnet sich aus der Menge an gelesenen und geschriebenen Daten (vgl. Tabelle) dividiert durch die Zeit, die das Laufwerk mit der Abarbeitung von mindestens einer Anfrage beschäftigt war. Eine höhere Transferrate bedeutet also, dass kürzer auf das Laufwerk gewartet werden musste und sich die Reaktionszeit einer Anwendung so auch insgesamt verkürzt.

Futuremark PCMark 8

Storage - Gesamtwertung

MB/s
Mehr ist besser

Bei der Alltagsleistung glänzt die G.Skill Phoenix Blade leider nicht sonderlich, die alte Weisheit, nach der ein RAID-Verbund bei Alltagsaufgaben keinen spürbaren Geschwindigkeitszuwachs bringt, gilt für Festplatten wie für SSDs.

Die folgenden Diagramme zeigen die Transferrate der einzelnen Laufwerke in den jeweiligen Einzeldisziplinen. Die beiden Spieletests bestehen aus dem Login, bei Battlefield 3 aus dem Laden eines Spielstands und schließlich dem Start des spielens.

Futuremark PCMark 8

Storage - Battlefield 3

MB/s
Mehr ist besser

Futuremark PCMark 8

Storage - World of Warcraft

MB/s
Mehr ist besser


Um die Geschwindigkeit der Laufwerke in einem Office-Szenario zu testen, werden Powerpoint, Excel und Word aus Microsofts Office-Suite verwendet. Dabei wird ein Dokument geöffnet, bearbeitet, gespeichert und das Programm wieder geschlossen.

Futuremark PCMark 8

Storage - Microsoft Powerpoint

MB/s
Mehr ist besser

Futuremark PCMark 8

Storage - Microsoft Excel

MB/s
Mehr ist besser

Futuremark PCMark 8

Storage - Microsoft Word

MB/s
Mehr ist besser

Während Office-Anwendungen für das Storage-System nicht sehr anspruchsvoll sind, fordern die Anwendungen von Adobe die Laufwerke deutlich mehr. Insbesondere beim "Adobe Photoshop (heavy)"-Test werden sehr viele Daten geschrieben, hier wird eine PSD-Datei geöffnet, bearbeitet und schließlich in verschiedenen Formaten gespeichert.

Futuremark PCMark 8

Storage - Adobe After Effects

MB/s
Mehr ist besser

Futuremark PCMark 8

Storage - Adobe Indesign

MB/s
Mehr ist besser

Futuremark PCMark 8

Storage - Adobe Illustrator

MB/s
Mehr ist besser

Futuremark PCMark 8

Storage - Adobe Photoshop (heavy)

MB/s
Mehr ist besser

Futuremark PCMark 8

Storage - Adobe Photoshop (light)

MB/s
Mehr ist besser

Lediglich in den Photoshop-Einzeldisziplinen kann die G.Skill Phoenix Blade ihre Geschwindigkeit ausspielen.


Der PCMark 8 „Expanded Storage"-Test besteht aus zwei Teilen, dem „Consistency test" und dem „Adaptivity test". Letzterer prüft, wie gut sich ein Storage-System an eine bestimmte Last anpassen kann. Für uns interessanter ist der erste Test, der den Performanceverlust eines Speichersystems messen soll. Bisher haben wir für diesen Zweck eine Kombination von HDTach und Iometer eingesetzt: Zuerst wurde die sequenzielle Performance im Neuzustand gemessen, dann das Laufwerk mit Iometer extrem stark beansprucht und anschließend wieder die Performance gemessen. Die Performance vieler Laufwerke ist dabei nicht selten um 50% und mehr eingebrochen. Dieses Vorgehen erlaubt eine Aussage über den Worst Case.

Das Vorgehen von PCMark 8 ist deutlich näher am Alltag: In der ersten Phase wird das Laufwerk zweimal komplett gefüllt, wobei der zweite Durchlauf sicherstellen soll, dass auch der dem Nutzer nicht zugängliche Speicher gefüllt wird. In der zweiten Phase (Degrade) wird das Laufwerk insgesamt achtmal hintereinander mit zufälligen Schreibzugriffen belastet, wobei der erste Durchgang 10 Minuten dauert und jeder weitere Durchlauf fünf Minuten länger. Nach jedem Durchgang wird die Performance gemessen. In der dritten Phase (Steady state) finden fünf weitere Durchläufe mit jeweils 45 Minuten Schreibdauer statt, auch hier wird die Performance gemessen. In der letzten Phase (Recovery) wird nach einer Leerlaufzeit von fünf Minuten die Performance gemessen. Diese Messung wird inklusive der Leerlaufzeit fünfmal wiederholt und soll dem Laufwerk die Möglichkeit geben, sich zu regenerieren.

Die beiden folgenden Diagramme zeigen, wie lange unterschiedliche Laufwerke in den verschiedenen Phasen durchschnittlich brauchen, um einen Lese- oder Schreibzugriff zu beantworten. Hierbei beschränken wir uns auf den größten Teil des Trace-Benchmarks, nämlich das Profil „Photoshop Heavy", bei welchem 468 MB gelesen und 5640 MB geschrieben werden. Sowohl dieser als auch die vorherigen Tests mit HDTach und Iometer haben ihre Daseinsberechtigung, für den Alltag relevanter sollten allerdings diese Ergebnisse sein.

 de consistency read access-500

 de consistency write access-500

Das nächste Diagramm zeigt wieder die Transferrate, wie wir sie von den beiden vorherigen Seiten kennen. Es werden alle Profile in die Berechnung miteinbezogen.

 de consistency bandwidth-500

Was für einzelne SandForce-Laufwerke gilt, lässt sich auch bei der G.Skill Phoenix Blade beobachten: Das Verhalten unter starker Belastung ist sehr gut, das Laufwerk bricht bei der Performance kaum ein.


Die Performance der G.Skill Phoenix Blade SSD lässt sich nicht in einem Satz zusammenfassen, eine Differenzierung ist hier unbedingt notwendig. Bei den für den Alltag wichtigen Szenarien wie dem Lesen von kleinen Blöcken bei niedriger Anfragetiefe hat die Phoenix Blade SSD Probleme mit dem restlichen Testfeld mitzuhalten. Ganz anders sieht es aus, wenn die volle Parallelität des RAID-Verbunds genutzt werden kann, nämlich bei sequenziellen Datentransfers. Hier messen wir mit inkompressiblen Daten beim AS SSD Benchmark 1760 MB/s beim Lesen und 904 MB/s beim Schreiben. Damit übertrumpft die G.Skill Phoenix Blade SSD beim Lesen sogar die Samsung XP941 M.2-SSD, beim Schreiben sind die Laufwerke ungefähr gleichauf.

Insgesamt erreicht die Phoenix Blade SSD damit eine Alltagsleistung, die mit der SATA-SSD Plextor M6 PRO auf einem Niveau und damit im Mittelfeld angesiedelt ist. Nach wie vor gilt also die Regel, dass sich ein RAID-0-Verbund nicht lohnt, um Alltagsszenarien zu beschleunigen. Nur beim Arbeiten mit besonders großen Dateien, also z.B. beim Videoschnitt oder dem Bearbeiten von unzähligen Fotos kann man mit einem spürbaren Geschwindigkeitszuwachs rechnen.

Die G.Skill Phoenix Blade SSD ist schnell, aber nicht ohne Haken

Ist man zu dem Schluss gekommen, dass es eine PCI-Express-SSD sein soll, hat man die Qual der Wahl – eine optimale Lösung scheint es (noch) nicht zu geben. Die Plextor M6e erreicht selbst in der größten Version mit 512 GB nicht die sequenziellen Transferraten anderer PCI-Express-Lösungen, ist allerdings sehr benutzerfreundlich und in Alltagsszenarien schneller als SATA-SSDs. Die Samsung XP941 SSD ist bei den sequenziellen Transferraten sehr gut aufgestellt und besitzt auch bei Alltagsszenarien einen deutlichen Vorteil gegenüber SATA-SSDs, erfordert allerdings einen M.2-Slot auf dem Mainboard oder eine passende Adapterplatine. Das größte Manko ist jedoch, dass die XP941 nicht als Endkundenprodukt gedacht ist, sodass man keinerlei Support oder Garantieleistungen von Samsung erhält. Lediglich die gesetzliche Gewährleistung dem Händler gegenüber steht einem zu. Auch ist die Samsung XP941 nicht in jedem System bootfähig.

Die G.Skill Phoenix Blade SSD besitzt eine sehr hohe Leistung bei sequenziellen Zugriffen, ist bei der Alltagsleistung allerdings nur im Mittelfeld zu finden und deutlich langsamer als die oben genannten Laufwerke. Außerdem wird ein besonderer Treiber benötigt, sodass man hier unbedingt auf den Support des Herstellers angewiesen ist. Steht der Wechsel auf ein neues Betriebssystem an und G.Skill stellt keinen passenden Treiber zur Verfügung, lässt sich die Phoenix Blade SSD nicht mehr nutzen. Mit einer dreijährigen Herstellergarantie steht man im Problemfall bei der G.Skill Phoenix Blade SSD besser da als bei der Samsung XP941, die Konstruktion aus vier in ein RAID-Verbund geschalteten Laufwerken ist in Sachen Zuverlässigkeit den anderen Laufwerken allerdings von vornherein deutlich unterlegen.

Bei all diesen Betrachtungen haben wir uns noch nicht den Preis angeschaut: Mit knapp 600 Euro ist die G.Skill Phoenix Blade SSD im Vergleich zu SATA-SSDs natürlich sehr teuer, die Crucial MX100 512 GB ist bereits für weniger als 180 Euro zu haben, eine High-End SATA-SSD wie die beispielsweise die Samsung 850 PRO liegt bei 286 Euro. Bei den PCI-Express-SSDs ist die Samsung XP941 512 GB derzeit mit knapp 490 Euro gelistet – allerdings nicht lieferbar. Am günstigsten ist die Plextor M6e mit gut 380 Euro für 512 GB Speicherplatz.

Positive Aspekte der G.Skill Phoenix Blade 480 GB PCIe SSD:

Negative Aspekte der G.Skill Phoenix Blade 480 GB PCIe SSD: