Toshiba OCZ RD400 SSD mit NVMe im Test

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teaserAuch Toshiba steigt jetzt mit der OCZ RD400 SSD in die Königsklasse der schnellen Halbleiter-Laufwerke mit NVMe-Interface ein. Mit einem PCI-Express-Interface der dritten Generation und vier Lanes verspricht Toshiba eine Performance von bis zu 2.600 MB/s beim Lesen und 1.600 MB/s beim Schreiben, weit schneller als jede SATA-SSD. Auch rückt Toshiba als Hersteller jetzt mehr in den Vordergrund, während OCZ weiterhin als Markenname geführt wird. Welche Konsequenzen das hat und wie sich das RD400 gegen andere NVMe-SSDs schlägt, untersuchen wir in diesem Artikel.

Vor gut zwei Jahren wurde die Firma OCZ von Toshiba übernommen, vorerst jedoch weitgehend eigenständig weitergeführt. Das ändert sich jetzt, denn in Zukunft wird Toshiba klar als der Hersteller herausgestellt – der Name OCZ bleibt jedoch weiterhin als Marke mit dem bekannten Logo erhalten. Für die Kunden ändert sich dabei im Prinzip kaum etwas, es ändern sich lediglich einige Namen und Bezeichnungen, außerdem wird das Produktportfolio zusammengeschrumpft, sodass es in Zukunft genau je ein Einsteiger-, Mainstream- und Highend-Laufwerk gibt.

Toshiba OCZ RD400: Frischer Wind im Highend-Markt?

Die Toshiba OCZ RD400 soll ganz klar den High-End-Markt bedienen und als Topmodell die Käufer ansprechen, die maximale Performance wollen – selbstverständlich auch mit dem entsprechend höheren Preis im Vergleich zu SATA-SSDs. Die Bezeichnung RD400 steht dabei für RevoDrive 400, das neue Modell löst den Vorgänger OCZ RevoDrive 350 ab. Das RD400 ist eine SSD im kompakten M.2-Format, kann aber auch mittels Adapterplatine in einem normalen PCIe-Steckplatz betrieben werden. Toshiba verkauft die SSD einzeln und mit Adapterplatine, wobei die zweite Variante etwas teurer ist.

Die technischen Daten tabellarisch zusammengefasst:

Hersteller und
Bezeichnung
Toshiba OCZ RD400
UVP (ab 01.06.2016) Ohne / mit Adapterkarte
128 GB: 119,99 / 139,99 Euro
256 GB: 159,99 / 194,99 Euro
512 GB: 279,99 / 314,99 Euro
1 TB: 769,99 / 799,99 Euro
Homepage www.ocz.com
Technische Daten  
Formfaktor M.2 / Erweiterungskarte
Interface PCIe 3.0 x4
Protokoll NVMe
Firmware 57CZ
Kapazität (lt. Hersteller) 512 GB
Kapazität (formatiert) 477 GiB
Verfügbare Kapazitäten 128, 256, 512 GB, 1 TB
Cache 512 MB LPDDR3
Controller Toshiba TC58NCP070GSB
Chipart MLC NAND (Toshiba, 15 nm)
Lesen (lt. Hersteller) 2600 MB/s (512 GB)
Schreiben (lt. Hersteller) 1600 MB/s (512 GB)
   
Herstellergarantie Fünf Jahre
Lieferumfang Low-Profile-Slotblende

Es ist sehr erfreulich, dass Toshiba die OCZ RD400 optional gleich mit einer passenden Adapterplatine verkauft. Selbstverständlich lässt sich diese auch von einem Dritthersteller nachkaufen, denn der M.2-Standard gibt sowohl die elektrischen als auch mechanischen Spezifikationen vor. Genau wie das RD400 in einer fremden Adapterplatine funktioniert, könnte man auch eine andere M.2-SSD in der Toshiba-Adapterplatine betreiben. Es sind sogar Bohrungen für Laufwerke verschiedener Länge vorhanden. Einen nicht ganz unwichtigen Vorteil besitzt die von Toshiba mitgelieferte Adapterplatine jedoch, denn dank eines Wärmeleitpads kann die Abwärme des Laufwerks etwas besser abgeführt werden. Eine zusätzliche Kühlung sehen die meisten Adapterplatinen ansonsten nicht vor.

Das Toshiba OCZ RD400 auf der optional erhältlichen Adapterplatine.

Technisch ist die Toshiba OCZ RD400 auf dem aktuellen Stand, es kommt in 15 nm gefertigter Flashspeicher von Toshiba zum Einsatz, der zwei Bit pro Zelle speichert (MLC). Der Controller trägt ebenfalls einen Toshiba-Schriftzug, doch ist nicht auszuschließen, dass dieser in Zusammenarbeit mit einem anderen Hersteller entstanden ist. Toshiba gibt auch auf Nachfrage keine weiteren Informationen zu dem Controller heraus, was viel Raum für Spekulationen lässt. Letztendlich ist es allerdings auch nicht wichtig, am Ende zählt die Performance, dabei spielen auch Firmware und Flashspeicher eine wichtige Rolle.

Die Komponenten des RD400: Zwei Mal Flash-Speicher, Controller und Cache.

Wie eingangs bereits erwähnt, hat Toshiba einige Namensänderungen vorgenommen. Die folgende Tabelle gibt eine Übersicht:

Namensänderungen bei Toshiba / OCZ
Alter NameNeuer Name
Trion 150 TR150
Vertex 180 VT180
RevoDrive 400 RD400
SSD Guru (Software) SSD Utility
ShieldPlus (Garantie) Advanced Warranty

In Zukunft soll es nur noch die drei hier aufgeführten Modelle geben, alle anderen werden nicht mehr verkauft, eventuelle Garantieansprüche für „alte“ Laufwerke können aber selbstverständlich weiterhin gestellt werden. Die Produkte sind ansonsten exakt die gleichen wie früher, das gilt auch für das Garantieprogramm. Toshiba möchte es dem Kunden so einfach wie möglich machen und tauscht ein defektes Laufwerk vorab aus, zum Einsenden des defekten Laufwerks erhält man ein kostenfreies Retourenlabel. Die gilt über den kompletten Garantiezeitraum, der beim OCZ RD400 fünf Jahre beträgt.

Das Wärmeleitpad kann ohne Kühlkörper leider auch keine Wunder bewirken.

Von der schlechten Performance des Microsoft-NVMe-Treibers ist das OCZ RD400 wie jedes andere Laufwerk betroffen. Grundsätzlich lässt sich das Problem recht einfach lösen, indem man die Option „Von Windows veranlasstes Leeren des Geräteschreibcaches deaktivieren“ in den Richtlinien des Laufwerks aktiviert. Alternativ kann man den Treiber des Hersteller installieren, sollte dieser einen zur Verfügung stellen. Toshiba stellt passende Treiber für Windows 7, 8.1 und 10 zur Verfügung, welche wir auch für diesen Test verwendet haben. Die zum Zeitpunkt des Tests aktuelle Version des Treibers war 1.2.126.827.

PCI-Express-Laufwerke sollen maximale Performance liefern und haben daher auch einen entsprechenden Bedarf an elektrischer Energie, die letztendlich in Wärme umgewandelt wird. Wir testen die Wärmeentwicklung, indem wir kontinuierlich auf das Laufwerk schreiben und dabei sowohl die Performance als auch die Temperatur messen. Die folgende Messung ist bei einer Raumtemperatur von 26 °C entstanden.

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Nach ziemlich genau 100 Sekunden erreicht die Toshiba OCZ RD400 SSD ihre Maximaltemperatur, bei der die Performance gedrosselt wird, um ein Überhitzen des Laufwerks  zu vermeiden. Laufwerke im Format einer Erweiterungskarte und mit einem vollwertigen Kühlkörper sind hier ganz klar im Vorteil, so blieb beispielsweise die Zotac Sonix stets unter der zulässigen Maximaltemperatur.


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 Iometer-Benchmark liefert das Toshiba OCZ RD400 ein durchweg gutes Ergebnis. Lediglich beim sequenziellen Lesen fällt das Laufwerk etwas hinter die Konkurrenz zurück.


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 hier schwächelt das Toshiba OCZ RD400 wieder etwas bei sequenziellen Zugriffen, kann ansonsten aber vollends überzeugen.


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 von Daten kann das Toshiba OCZ RD400 gut mit der Konkurrenz mithalten.


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
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Die Alltagsleistung des Toshiba OCZ RD400 ist hervorragend und wird nur noch von der Samsung SSD 950 PRO übertroffen.

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
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Futuremark PCMark 8

Storage - World of Warcraft

MB/s
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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
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Futuremark PCMark 8

Storage - Microsoft Excel

MB/s
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Futuremark PCMark 8

Storage - Microsoft Word

MB/s
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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
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Futuremark PCMark 8

Storage - Adobe Indesign

MB/s
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Futuremark PCMark 8

Storage - Adobe Illustrator

MB/s
Mehr ist besser

Futuremark PCMark 8

Storage - Adobe Photoshop (heavy)