Preiswerte M.2-SSD Intel 600p mit NVMe im Test

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teaserMit der Intel X25-M war Intel einst eine feste Größe im Markt für Consumer-SSD, bis sich der Chipriese in den letzten Jahren fast ausschließlich auf den Enterprise-Markt konzentriert hat. Mit der SSD 750 hat Intel inzwischen zwar auch wieder ein Laufwerk für Heimanwender im Angebot, doch ist die SSD-750-Reihe nicht nur bei der Performance, sondern auch beim Preis im Spitzenfeld zu suchen. Die neue Intel 600p ist zwar eine PCI-Express-SSD, kämpft preislich aber in der Klasse der SATA-Laufwerke. In diesem Artikel untersuchen wir, ob es die Intel 600p schafft, eine Marktlücke zu schließen und wie auf wie viel Performance man zugunsten des niedrigen Preises verzichten muss.

Nachdem die Intel X25-M-Reihe ausgelaufen ist, wurde es im Bereich der SSDs relativ still um Intel. Insbesondere hat man im Consumer-Bereich die Entwicklung eines eigenen Controllers aufgegeben und auf Marvell- und SandForce-Hardware gesetzt. So findet sich nun auch auf der Intel 600p der Name eines weiteren Herstellers, nämlich Silicon Motion (SMI). Als Controller-Hersteller ist Silicon Motion nicht unbekannt, in der Vergangenheit hatten wir einige günstige Einsteiger-SSDs mit SMI-Controller in der Redaktion.

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Es passt also ins Bild, dass auch die Intel 600p mit SMI-Controller als Einsteiger-Laufwerk gedacht ist – nur eben in der Klasse der PCI-Express- und nicht der SATA-Laufwerke. Die Intel 600p ist mit minimal 128 GB verfügbar und kostet in dieser Konfiguration zur Zeitpunkt der Veröffentlichung des Artikels lediglich rund 55 Euro. Wer mehr Kapazität wünscht, erhält das Laufwerk auch mit bis zu einem Terabyte speicher.

Die technischen Daten tabellarisch zusammengefasst:

Hersteller und
Bezeichnung
Intel SSD 600p
Straßenpreis ab 149,55 Euro
Homepage www.intel.com
Technische Daten  
Formfaktor M.2
Interface PCIe 3.0 x4
Protokoll NVMe
Firmware PSF
Kapazität (lt. Hersteller) 512 GB
Kapazität (formatiert) 477 GiB
Verfügbare Kapazitäten 128, 256, 512 GB, 1 TB
Cache 512 MB LPDDR3
Controller Silicon Motion SM2260
Chipart TLC 3D-NAND (Intel)
Lesen (lt. Hersteller) 1775 MB/s
Schreiben (lt. Hersteller) 560 MB/s
   
Herstellergarantie Fünf Jahre

Neben der Intel SSD 600p bietet Intel auch eine Pro 6000p und eine E 6000p an. Die Unterschiede zwischen diesen Modellen sind hauptsächlich bei der Software zu suchen. Zwar besitzen alle Modelle eine AES-Verschlüsselung, doch nur bei der 6000p lässt sich diese in Verbindung mit BitLocker (eDrive) verwenden. Bei der E 6000p wirbt Intel außerdem mit einer langen Verfügbarkeit und einer Optimierung auf IoT-Anwendungen. Bei der Performance gibt es zwischen den drei Modellreihen keine Unterschiede, so ist auch die Hardware in allen Fällen gleich.

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Gesteuert wird das Laufwerk von einem Silicon Motion SM2260-Controller. Dieser unterstützt NVMe 1.2 und, wie üblich, ein PCI-Express-Interface der dritten Generation mit bis zu vier Lanes. Der SM2260-Controller unterstützt ferner nahezu alle aktuellen Speichertechnologien, insbesondere auch MLC- und TLC-3D-NAND, der über acht Kanäle angesprochen wird. Planarer Speicher wird mit Strukturgrößen bis in die 1y-/1z-Klasse unterstützt. Bei der Intel SSD 600p kommt 3D-Speicher von Intel/Micron zum Einsatz, der drei Bits pro Zelle speichert (TLC). Unterstützt wird der Controller von einem 512 MB großen LPDDR3-Cache.

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Um die Performance zu steigern, besitzt die Intel SSD 600p einen SLC-Cache. In diesem Teil des Speichers werden die Zellen mit nur einem Bit programmiert, was deutlich schneller geht als eine Zelle vollständig, also mit drei Bits, zu programmieren. Beim folgenden Test wurde das Laufwerk sequenziell beschrieben, um den Einfluss des SLC-Caches zu untersuchen. Dieser Test wurde mit einem zusätzlichen Kühlkörper ausgeführt, um eine temperaturbedingte Drosselung des Laufwerks zu vermeiden.

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Bereits nach 20 Sekunden, oder ca. 10 GB geschriebenen Daten, bricht die Performance für einen kurzen Zeitpunkt auf rund 33 MB/s ein. Danach erholt sich die Performance nochmal für einige Sekunden, bis der SLC-Cache nach 37 Sekunden (bzw. gut 15 GB) endgültig voll zu sein scheint, sodass das Laufwerk direkt in den TLC-Speicher schreiben muss. Die durchschnittliche Performance sinkt hierbei signifikant und liegt ab diesem Zeitpunkt nur noch bei durchschnittlich 146 MB/s. Es ist offensichtlich, dass die Intel SSD 600p nicht für langandauernde Schreibvorgänge entworfen wurde.

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Das kompakte M.2-Format fordert seinen Tribut in Form einer schlechten Wärmeabfuhr, die bei jeder PCI-Express-SSD dazu führt, dass sich das Laufwerk bei starker Belastung drosselt, um nicht zu überhitzen. Auch die Intel SSD 600p ist hier keine Ausnahme, wie der folgende Test zeigt. Um es zu vermeiden, den SLC-Cache vollzuschreiben, wurde der Test auf einen Speicherbereich von 512 MB eingeschränkt.

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Bereits nach einer Minute durchgehender Schreibvorgänge setzt die Drosselung ein. Nach etwas mehr als einer weiteren halben Minute fängt die Schreibleistung dann an heftig zu schwanken, wobei sich das Laufwerk bei einer Temperatur zwischen 70 und 75°C hält. Da die sequenzielle Performance für eine PCI-Express-SSD ohnehin nicht besonders hoch ist, können in dieser Zeit lediglich 30 bis 40 Gigabyte an Daten mit der maximalen Geschwindigkeit des Laufwerks geschrieben werden.

Zum Vergleich: Bei der Samsung SSD 960 PRO setzt die Drosselung nach rund 66 Gigabyte geschriebenen Daten ein, bis das Laufwerk einen signifikanten Teil der Ausgangsleistung verliert können sogar über 300 Gigabyte geschrieben werden. Freilich spielt die 960 PRO in einer anderen Klasse als die Intel SSD 600p, sodass dieser Vergleich nicht ganz fair ist.

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In Verbindung mit einer PCI-Express-Adapterplatine und zusätzlichem Kühlkörper lässt sich die Kühlung der Intel SSD 600p soweit verbessern, dass es zu keiner Drosselung der Performance mehr kommt.

Die Intel SSD 600p kommt mit einer fünfjährigen Garantie, was für eine Mainstream-SSD nicht selbstverständlich ist. Samsung gibt auf die 960 EVO, die wohl am ehesten der Gegenspieler der 600p ist, nur eine dreijährige Garantie. Auch bei der maximalen Schreiblast, die die Garantiezeit bei jedem Hersteller einschränkt, gibt es Unterschiede, wie die folgende Tabelle zeigt.

Maximale Schreiblast (TBW)
Kapazität128 GB256 GB512 GB1 TB2 TB
Samsung SSD 960 EVO - 100 TB 200 TB 400 TB -
Samsung SSD 960 PRO - - 400 TB 800 TB 1,2 PB
Intel SSD 600p 72 TB 144 TB 288 TB 576 TB -

Die Intel SSD 600p hat durchgängig eine um 44% höhere zugelassene maximale Schreiblast im Vergleich zur Samsung SSD 960 EVO. Die praktische Relevanz des TBW-Werts ist allerdings eher gering, denn zum Einen erreicht man diesen Wert selbst als Power-User kaum, zum Anderen ist davon auszugehen, dass der Speicher ein vielfaches der spezifizierten Schreibvorgänge aushält. Den Herstellern geht es beim TBW-Wert vor allem darum, den Einsatz in Servern und Enterprise-Umgebungen einzuschränken.



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

Die Performance der Intel SSD 600p darf insgesamt als unspektakulär bezeichnet werden. Meistens findet man sie eher innerhalb der SATA-SSDs als in der Klasse der PCI-Express-Laufwerke.


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

Abgesehen von der sequenziellen Leserate könnte man die Intel SSD 600p auch für eine SATA-SSD halten.


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

Da die Intel SSD 600p im Vergleich zu SATA-SSDs eine deutlich höhere Performance beim sequenziellen Lesen hat, schneidet sie auch beim Kopieren von Daten besser ab als diese.


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

Innerhalb der Klasse der PCI-Express-Laufwerke liegt die Intel SSD 600p auf dem letzten Platz. Dennoch ist sie einen Hauch schneller als die schnellste SATA-SSD.

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