NVMe-SSD Plextor M8Pe im M.2-Format mit 512 GB im Test

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teaser

Die letzte PCI-Express-SSD, die Plextor auf den Markt gebracht hat und die wir getestet haben, nämlich die Plextor M6e, konnte damals voll überzeugen. Inzwischen haben jedoch etliche Hersteller nachgelegt, darunter Samsung, Intel und Toshiba. Nach anderthalb Jahren bringt Plextor daher nun eine neue SSD auf den Markt, die wieder mit der Konkurrenz mithalten können soll. Dabei setzt jetzt auch Plextor auf den neuen NVMe-Standard und bietet die neue Plextor M8Pe auch gleich in mehreren Versionen, nämlich im M.2-Format sowie mit einer PCI-Express-Adapterplatine an.

Seit sich das M.2-Format als neuer Standard für schnelle und kompakte SSDs etabliert hat, steigt auch die Anzahl der entsprechenden Produkte stetig. Die M8Pe ist Plextors Versuch, sich in diesem Markt einen Namen zu machen. In der Grundversion handelt es sich um ein Laufwerk im M.2-Format, das z.B. in Notebooks verbaut werden kann. Für Desktop-Mainboards gibt es die M.2-SSD mit „Mini-Kühlkörper“. Wer noch einen Steckplatz frei hat, kann außerdem auf eine Version mit PCI-Express-Adapterplatine und großem Kühlkörper zurückgreifen, der eine bestmögliche Kühlung verspricht.

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Die verschiedenen Versionen des Laufwerks sind zu begrüßen, denn die meisten Hersteller haben sich bisher auf ein Format festgelegt. Die Intel SSD 750 und Zotac Sonix gibt es nur als PCI-Express-Erweiterungskarte, die Samsung SSD 960 PRO nur im M.2-Format ohne Kühlkörper. Die Toshiba OCZ RD400 SSD gibt es zwar wahlweise „nackt“ oder mit Adapterplatine, allerdings ebenfalls ohne Kühlkörper, sodass sich das Laufwerk bei lange andauernder Last aufgrund einer zu hohen Temperatur drosselt.

Die technischen Daten tabellarisch zusammengefasst:

Hersteller und
Bezeichnung
Plextor M8Pe 512 GB
Straßenpreis derzeit nicht verfügbar
Homepage www.goplextor.com
Technische Daten  
Formfaktor M.2 (2280)
Interface PCIe 3.0 x4
Protokoll NVMe
Firmware 1.01
Kapazität (lt. Hersteller) 512 GB
Kapazität (formatiert) 477 GiB
Verfügbare Kapazitäten 128, 256, 512 GB, 1 TB
Cache 512 MB LPDDR3
Controller Marvell 88SS1093-BTB2
Chipart MLC NAND (Toshiba, 15 nm)
Lesen (lt. Hersteller) 2.500 MB/s
Schreiben (lt. Hersteller) 1.400 MB/s
   
Herstellergarantie Fünf Jahre
Lieferumfang -

Wie bereits erwähnt, gibt es die Plextor M8Pe in drei Varianten, die sich jeweils durch einen Namenszusatz unterscheiden. Ohne Kühlkörper und ohne Adapterplatine im M.2-Format trägt sie die Bezeichnung M8PeGN. Als M8Pe(G) verkauft Plextor die M.2-Version mit Kühlkörper und als M8Pe(Y) firmiert das Laufwerk im HHHL-Steckkartenformat, wobei die M.2-SSD auf eine entsprechende Adapterplatine gesteckt wird.

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Wie wir bereits in den vergangenen Tests gesehen haben, können M.2-SSDs bei starker Last schnell ein Hitzeproblem bekommen. So haben wir sowohl bei der Samsung SSD 950/960 PRO als auch bei der Toshiba OCZ RD400 eine temperaturbedingte Drosselung beobachten können. Laufwerke im Format einer Erweiterungskarte wie die Intel SSD 750 und Zotac Sonix sind hier sehr viel robuster.

Abgesehen von einer optischen Aufwertung scheint der Kühlkörper der Plextor M8Pe(G) kaum einen Vorteil zu bringen. Bereits nach ungefähr einer halben Minute bricht die Performance aufgrund der Temperatur signifikant ein. Natürlich darf man von einem so kleinen Kühlkörper auch keine Wunder erwarten, denn es fehlt schlicht die Oberfläche, über die die Wärme abgegeben werden kann.

de NVMe PLEXTOR PX 512M8 3.csv 500

Für Desktop-Rechner sollte man daher unbedingt zur M8Pe(Y)-Variante greifen, die uns für diesen Test jedoch nicht zur Verfügung stand. Stattdessen haben wir die Plextor M8Pe auf einer generischen Adapterplatine mit Kühlkörper montiert, um die Performance mit Kühlkörper zu testen. Leider wurde das Laufwerk auf der Adapterplatine nicht mehr erkannt. Auch auf der Adapterplatine der Plextor M6e hat die M8Pe leider nicht funktioniert. Eine Rückfrage beim Hersteller hat ergeben, dass die M8Pe auf jeden Fall auf der Adapterplatine der M6e funktionieren müsse, da sie technisch identisch sind. Warum die Plextor M8Pe in unserem Testsystem nicht erkannt wird, sobald sie auf eine Adapterplatine gesteckt wird, ist an dieser Stelle somit nicht zu beantworten. Die Benchmarks auf den folgenden Seiten wurden dementsprechend auch ohne (zusätzlichen) Kühlkörper durchgeführt.

Unabhängig davon, welche Version der Plextor M8Pe man kauft, erhält man immer die gleiche Hardware. Die besteht aus einem Marvell 88SS1093-Controller und Flash-Speicher von Toshiba. Dabei handelt es sich nicht um 3D-Speicher, sondern um planar und in 15 nm gefertigten MLC-NAND. Der Controller kann auch auf einen LPDDR3-Cache zurückgreifen, wobei dieser bei der 1-TB-Variante 1024 MB groß ist und bei allen anderen Varianten 512 MB.

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Vergleicht man alle Varianten auf der Plextor-Homepage, so stellt man einen weiteren Unterschied fest: Mit Mini-Kühlkörper haben alle Varianten Abmessungen von 80 x 22,85 x 4,79 mm (L x B xH). Ohne Kühlkörper sind es bei der 1-TB-Variante 80 x 22 x 3,65 mm, die drei kleineren Varianten haben nur eine Höhe von 2,3 mm – der Grund dafür ist die doppelseitige Bestückung des größten Modells. Der M.2-Standard sieht eine doppelseitige Bestückung der Platine vor, sodass es hier auch bei Notebooks keine Probleme geben sollte. Mit Mini-Kühlkörper überschreitet die M8Pe jedoch die Abmessungen des Standards, sodass sich diese Variante nicht für den Einsatz in Notebooks eignet, worauf auch ein Text auf der Verpackung hinweist.

Plextor unterstützt mit der M8Pe weiterhin die PlexTurbo getaufte Caching-Technologie, bei der ein Teil des Arbeitsspeichers als zusätzlicher Zwischenspeicher genutzt wird. Tests zeigen immer wieder, dass derartige Technologien, wie es sie auch von anderen Herstellern gibt, in der Praxis nur marginale Vorteile bringen. Diesen eher geringen Performancevorteil erkauft man sich außerdem mit einem höheren Risiko von Datenverlust oder -Beschädigung, da eine weitere Cache-Ebene kohärent gehalten werden muss.


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

Wir finden die Plextor M8Pe zwar stets am oberen Ende der Tabelle, doch handelt es sich auch um eine PCI-Express-SSD, die schon technologisch bedingt schneller ist als SATA-SSDs. Innerhalb der Klasse der PCI-Express-SSD liegt sie im Mittelfeld.


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 beim AS SSD Benchmark finden wir die Plextor M8Pe innerhalb der Klasse der PCI-Express-SSDs eher im Mittelfeld.


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 von Daten erledigt die Plextor M8Pe mit ordentlicher, wenn auch nicht rekordverdächtiger Geschwindigkeit.


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 Alltagsleistung muss sich die Plextor M8Pe, wie alle anderen Laufwerke, von den Samsung-SSDs geschlagen geben. Die M8Pe ist jedoch schneller als die Konkurrenz von Toshiba, Intel und Zotac. Die Verbesserung zum Vorgänger ist hier ebenfalls besonders deutlich zu sehen, die Plextor M6e ist fast 50% langsamer.

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