Toshiba Q300 Pro SSD mit 256GB im Test

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Mit der Q300 stellt Toshiba zwei neue SSD-Modelle vor, die unterschiedlichen Ansprüchen genügen sollen. Die Toshiba Q300 ist ein Einsteigerlaufwerk mit TLC-Speicher, günstigem Preis und durchschnittlicher Performance. In diesem Artikel schauen wir uns jedoch die Highend-Variante in Form der Toshiba Q300 Pro an. Hier setzt Toshiba auf klassischen MLC-Speicher, der ebenso wie der verwendete Controller im eigenen Haus gefertigt wird und eine hohe Performance verspricht. Eine interessante Frage ist inzwischen natürlich auch, ob es nach dem Erscheinen extrem schneller PCI-Express-SSDs noch einen Platz für Highend-SATA-SSDs gibt.

Das SATA-Interface wird durch SSDs bereits seit einiger Zeit ausgereizt, in der Praxis liegt die Grenze bei sequenziellen Datenübertragungen bei maximal 550 MB/s. PCI-Express-SSDs wie die Intel SSD 750 oder Samsung SSD 950 PRO erreichen hingegen Geschwindigkeiten von über 2.000 MB/s, sodass sie sich als erste und eigentlich auch einzige Wahl für Enthusiasten aufstellen.

Wenn SATA-SSDs also nicht mehr über die Performance punkten können, bleiben im Wesentlichen nur noch die Kapazität und der Preis. Selbstverständlich gibt es auch Systeme, die keine PCI-Express-SSDs aufnehmen können und auf (m)SATA-SSDs eingeschränkt sind. Die Toshiba Q300 Pro könnte ein Laufwerk genau für diesen Markt sein.

Mit der Q300 Pro möchte Toshiba den Highend-Markt bedienen.

Um die Performance zu steigern, setzt Toshiba bei der Q300 Pro auf einen Pseudo-SLC-Cache. Dabei werden leere Speicherzellen zuerst mit lediglich einem Bit programmiert. Da so nur die Hälfte der Nennkapazität zur Verfügung stehen würde, werden die Speicherzellen neu programmiert, sobald keine leeren Zellen mehr zur Verfügung stehen. Dies steigert die Performance, kann bei sehr langen Schreibvorgängen aber dazu führen, dass die Performance einbricht.

Nahezu alle Laufwerke von OCZ und Toshiba setzen diese Technologie ein, Crucial setzt bei der 256 GB Variante der MX200 ebenfalls auf ein ähnliches Verfahren. Im Pseudo-SLC-Modus erreicht die Toshiba Q300 Pro eine Schreibrate von ca. 430 MB/s, bei einem kontinuerlichen Beschreiben des Laufwerks sinkt die Geschwindigkeit ab ungefähr der Hälfte der Kapazität auf gut 100 MB/s.

Die technischen Daten tabellarisch zusammengefasst:

Hersteller und
Bezeichnung
Toshiba Q300 Pro 256 GB
Straßenpreis ab 139,90 Euro
Homepage www.toshiba.de
Technische Daten  
Formfaktor 2,5 Zoll
Protokoll AHCI
Firmware JURA0101
Kapazität (lt. Hersteller) 256 GB
Kapazität (formatiert) 238 GiB
Verfügbare Kapazitäten 128, 256, 512 GB
Cache kein Cache
Controller Toshiba TC358790XBG
Chipart MLC NAND (Toshiba, 19 nm)
Lesen (lt. Hersteller) 550 MB/s
Schreiben (lt. Hersteller) 520 MB/s
   
Herstellergarantie Fünf Jahre
Lieferumfang -

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

Beim Lesen von kleinen Datenblöcken und niedriger Anfragetiefe macht die Toshiba Q300 Pro keine gute Figur. Bei den sequenziellen Transferraten läuft sie, wie fast alle anderen SATA-SSDs, in die Grenze der Schnittstelle.


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

Auch bei diesem Benchmark ist das Lesen von kleinen Datenblöcken bei einem gleichzeitigen Zugriff ziemlich langsam. Bei extrem vielen gleichzeitigen Zugriffen holt die Toshiba Q300 Pro dann zwar zu den anderen Laufwerken auf, doch finden in einem Desktop-Rechner selten mehr als 3 gleichzeitige Zugriffe statt.


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

Das Kopieren von Daten erledigt die Toshiba Q300 Pro sehr schnell. Beim ISO-Profil ist die Toshiba-SSD sogar das schnellste unter allen getesteten SATA-Laufwerken.


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 2.336 MB
Adobe Photoshop heavy 468 MB 5.640 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

Mit diesem Ergebnis war nicht unbedingt zu rechnen: Die Toshiba Q300 Pro sichert sich in diesem Benchmark unter allen getesteten SATA-SSDs den ersten Platz.

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

Auch in den jeweiligen Einzeldisziplinen liefert die Toshiba Q300 Pro durchgängig eine starke Leistung.


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

Bemerkenswert: Die Toshiba Q300 Pro besitzt die niedrigste Latenz beim Lesen, schneidet beim Schreiben dafür etwas schlechter ab. Auch bei der Gesamtleistung kann das Laufwerk überzeugen, nur die Samsung SSD 850 PRO ist durchgehend besser.


Beim Kopieren und bei den sequenziellen Transferraten schneidet die Q300 Pro gut ab, beim Lesen von kleinen Datenblöcken mit wenigen gleichzeitigen Zugriffen liegt sie am Ende des Testfelds. Beim PCMark-8-Benchmark dreht sich das Bild vollkommen um, denn hier liefert sie unter allen SATA-SSDs das beste Ergebnis. Die gute Performance ist zum Teil sicher auch auf den Pseudo-SLC-Cache zurückzuführen, der allerdings auch bei anderen Laufwerken im Testfeld zum Einsatz kommt.

Dem Belastungstest geht ein zweimaliges vollständiges Beschreiben des Laufwerks voraus, sodass der Pseudo-SLC-Cache hier nicht mehr wirken kann. Trotzdem kann die Toshiba Q300 Pro auch bei diesem Test überzeugen, denn die Leselatenz und die Gesamtleistung sind auch bei starker Belastung noch sehr gut.

Die Toshiba Q300 Pro ist sehr schnell, aber auch entsprechend teuer.

Wo ist der Haken? Dieser liegt ganz klar beim Preis, denn mit ca. 140 Euro für das Modell mit 256 GB ist die Toshiba Q300 Pro weit davon entfernt, günstig zu sein. Die Crucial MX200 kostet derzeit knapp 90 Euro, ist also rund 35 % günstiger, wobei der gefühlte Leistungsunterschied deutlich geringer ausfallen dürfte. Auf der anderen Seite gibt es mit der Intel SSD 750 und der Samsung SSD 950 PRO inzwischen sehr schnelle Laufwerke mit Flashspeicher, die nicht durch das SATA-Interface gedrosselt werden und sequenzielle Transferraten von über 2.000 MB/s liefern - ein Vielfaches der maximal 530 MB/s, die bei SATA-Laufwerken erreicht werden. Freilich kosten diese Laufwerke noch einen spürbaren Aufpreis, doch scheint der Aufpreis hier eher gerechtfertigt zu sein als bei SATA-SSDs.

Natürlich gibt es auch Systeme, die keine PCI-Express-Laufwerke wie die Intel SSD 750 oder die Samsung SSD 950 aufnehmen können. Wer bei der Auswahl des Laufwerks auf die SATA-Schnittstelle eingeschränkt ist, für den kann ein Laufwerk wie die Toshiba Q300 Pro durchaus Sinn machen. Alles in allem ist die Q300 Pro ein empfehlenswertes Laufwerk, nicht zuletzt auch weil Toshiba alle Komponenten des Laufwerks selbst fertig, was sich bisher als gute Metrik für Zuverlässigkeit erwiesen hat. Schade ist es jedoch, dass es die Toshiba Q300 Pro mit maximal 512 GB Speicherkapazität gibt, während Samsung die SSD 850 PRO und EVO inzwischen mit bis zu zwei Terabyte anbietet.

Positive Aspekte der Toshiba Q300 Pro:

Negative Aspekte der Toshiba Q300 Pro:

Preise und Verfügbarkeit
Nicht verfügbar Nicht verfügbar Nicht verfügbar