Samsung SSD 850 EVO mit 4 TB im Test

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teaser

Vor einigen Monaten hat Samsung eine neue Version des hauseigenen 3D V-NAND-Speichers vorgestellt, der nun mit 48 statt wie vorher 32 Schichten gefertigt wird. Diese Gelegenheit wurde genutzt, um die 850 EVO einer kleinen Frischzellenkur zu unterziehen, so ist sie dank des neuen Speichers etwas schneller und gleichzeitig sparsamer geworden. Mit der Aktualisierung der kleineren Modelle wurde damals außerdem eine neue Variante mit vier Terabyte angekündigt – diese ist nun erhältlich und muss in diesem Test zeigen, ob man aufgrund der enormen Speicherkapazität in anderen Bereichen Abstriche machen muss.

Vier Terabyte Flashspeicher im 2,5-Zoll-Format ist eine beachtenswerte Marke, die Samsung nun als erster Hersteller knackt. Der Grundstein dafür war die Einführung der sogenannten v3-Version der 850 EVO, die wir im April dieses Jahres bereits ausführlich beleuchtet haben. Bei der Aktualisierung ausgelassen wurde das damals größte Modell mit zwei Terabyte. Ab jetzt wird auch dieses Modell mit 48-Layer-3D-NAND bestückt und gleichzeitig als größtes Modell abgelöst.

Das Spitzenmodell der 850 EVO gibt es jetzt mit doppelter Kapazität.

Wie alle anderen Modelle aus der 850 EVO-Reihe besitzt auch das nun größte Modell einen TurboWrite-Cache, der Schreibanfragen zuerst in einen Speicherbereich, der im SLC-Modus angesprochen wird, umleitet und später in den TLC-Speicher schreibt. Die weiteren Features sind ebenfalls identisch, so werden alle gängigen Verschlüsselungsstandards, insbesondere auch Microsofts eDrive, unterstützt. Die Garantiezeit beträgt wie gewohnt fünf Jahre.

Die technischen Daten tabellarisch zusammengefasst:

Hersteller und
Bezeichnung
Samsung SSD 850 EVO 4 TB
Straßenpreis ab 1158 Euro
Homepage www.samsung.com
Technische Daten  
Formfaktor 2,5 Zoll
Interface SATA
Protokoll AHCI
Firmware EMT02B6Q
Kapazität (lt. Hersteller) 4 TB
Kapazität (formatiert) 3726 GiB
Verfügbare Kapazitäten 120, 250, 500 GB, 1, 2, 4 TB
Cache 4 GB LPDDR3
Controller Samsung MHX
Chipart TLC 3D NAND (Samsung)
Lesen (lt. Hersteller) 540 MB/s
Schreiben (lt. Hersteller) 520 MB/s
   
Herstellergarantie Fünf Jahre
Lieferumfang -

Das Gehäuse der Samsung SSD 850 EVO 4 TB wird wie bei Samsung üblich durch drei Pentalob-Schrauben zusammengehalten. Nachdem diese entfernt wurden, können wir uns die Platine anschauen, die trotz der großen Speicherkapazität nicht das komplette Gehäuse beansprucht.

Das Gehäuse der 850 EVO ist unverändert geblieben.

Sichtbar ist neben vier Speicherbausteinen auf der Vorderseite auch noch der DRAM-Cache und der Controller. Dabei handelt es sich um Samsungs MHX-Controller, der auch bei der 2-TB-Variante zum Einsatz kommt. Die kleineren Versionen der 850 EVO verwenden noch den MEX-Controller, der nur Speicherkapazitäten bis zu einem Terabyte unterstützt.

Mit steigender Speicherkapazität steigt meistens auch die Größe des Caches, so auch in diesem Fall: Der Controller kann auf insgesamt vier Gigabyte LPDDR3-Speicher zurückgreifen. Auf der Rückseite der Platine befinden sich vier weitere Speicherbausteine, sodass sich die vier Terabyte auf insgesamt acht Chips verteilen. Zumindest der 2,5-Zoll-Formfaktor scheint nun nicht mehr der limitierende Faktor bei der maximalen Speicherkapazität zu sein, mit den Spezifikationen der 4-TB-Variante könnte man sich auch leicht ein 8-TB-Modell vorstellen.

In der Mitte befindet sich der Samsung MHX-Controller, darüber der DRAM-Cache. Am Rand befinden sich die Speicherchips.

Der Garantiezeitraum von fünf Jahren ist bei Samsung, wie bei anderen Herstellern, immer auch an eine maximale Schreiblast geknüpft. Ist diese erreicht, endet die Garantie ggf. schon vorzeitig. Bei den kleinsten Modellen mit 120 und 250 GB sind es insgesamt 75 TB, bei den Modellen mit 500 GB und 1 TB dürfen bis zu 150 TB geschrieben werden, und die größten Modelle mit zwei und vier TB vertragen laut Samsung bis zu 300 TB Schreiblast. Die Praxis hat einerseits gezeigt, dass diese Werte bei normaler Nutzung in einem Desktop-Rechner nicht erreicht werden, selbst wenn man beispielsweise häufig Programme und Spiele (de-)installiert. Andererseits vertragen SSDs gewöhnlich eine vielfache Menge der Schreibzugriffe, die vom Hersteller vorgesehen werden.

So ist es im ersten Moment auch unverständlich, warum das 4-TB-Modell nicht doppelt so viele Schreibzugriffe wie das 2-TB-Modell verkraften soll - zu erklären ist dies wohl mit Produktpolitik: Man möchte sich nicht selbst Konkurrenz zu den eigenen Enterprise-Laufwerken schaffen.

Die Rückseite ist mit vier weiteren Speicherchips bestückt.

Die TurboWrite-Technik findet auch im neuen Spitzenmodell der 850 EVO ihren Platz. Allerdings ist das Performance-Grundlevel des Laufwerks so hoch, dass man zumindest bei einfachen Tests keinen Unterschied zwischen leerem und vollem TurboWrite-Cache ermitteln kann. So werden auch im Datenblatt ab dem 500-GB-Modell keine unterschiedlichen Geschwindigkeiten für sequenzielle Schreibzugriffe angegeben.


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)

138.23 XX


132.67 XX


105.75 XX


MB/s
Mehr ist besser

Iometer

4K lesen (QD 3)

MB/s
Mehr ist besser

Iometer

4K schreiben (QD 3)

263.58 XX


258.94 XX


176.48 XX


MB/s
Mehr ist besser

Iometer

4K lesen (QD 32)

342.26 XX


MB/s
Mehr ist besser

Iometer

4K schreiben (QD 32)

330.52 XX


313.51 XX


271.45 XX


MB/s
Mehr ist besser

Iometer

Sequenziell lesen (QD 1)

494.71 XX


457.81 XX


382.65 XX


MB/s
Mehr ist besser

Iometer

Sequenziell schreiben (QD 1)

416.07 XX


267.28 XX


MB/s
Mehr ist besser

Das 4-TB-Modell der Samsung SSD 850 EVO weicht kaum von den anderen Varianten des Laufwerks ab, zumindest ab der 500-GB-Variante.


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)

117.56 XX


114.58 XX


101.69 XX


MB/s
Mehr ist besser

AS SSD Benchmark

4K lesen (QD 64)

350.34 XX


314.94 XX


303.32 XX


MB/s
Mehr ist besser

AS SSD Benchmark

4K schreiben (QD 64)

306.54 XX


295.28 XX


275.83 XX


MB/s
Mehr ist besser

AS SSD Benchmark

Sequenziell lesen (QD 1)

529.66 XX


524.76 XX


464.37 XX


MB/s
Mehr ist besser

AS SSD Benchmark

Sequenziell schreiben (QD 1)

502.37 XX


415.83 XX


342.41 XX


MB/s
Mehr ist besser

Auch hier liegen alle Varianten der Samsung SSD 850 EVO relativ dicht zusammen und liefern eine gute Performance.


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

380.51 XX


350.69 XX


180.22 XX


MB/s
Mehr ist besser

AS SSD Benchmark

Kopierbenchmark - Programm

278.61 XX


188.19 XX


MB/s
Mehr ist besser

AS SSD Benchmark

Kopierbenchmark - Spiel

248.08 XX


241.62 XX


169.43 XX


MB/s
Mehr ist besser

Das Kopieren der Testdaten erledigen alle Varianten der Samsung SSD 850 EVO relativ zügig.


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

Bei der Alltagsperformance ist das neue Spitzenmodell der Samsung SSD 850 EVO-Reihe nun der Rekordhalter in der Klasse der SATA-SDDs, wenngleich der Vorsprung gering ist. Wesentlich schneller sind nur noch PCI-Express-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