Corsair Neutron NX500 NVMe-SSD mit 800 GB und Phison-Controller im Test

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teaserMit der Force MP500 SSD hat Corsair am Anfang des Jahres sein Portfolio an schnellen Halbleiterlaufwerken um ein NVMe-Laufwerk bereichert, das in unserem Test durchaus überzeugen konnte. Die NX500 SSD aus der Neutron-Serie, die Corsair heute vorstellt und die wir in diesem Artikel ausführlich testen, ist im Gegensatz zur MP500 keine M.2-SSD sondern eine ausgewachsene Erweiterungskarte. Die technische Basis ist indes weitgehend identisch, so basiert das Laufwerk weiterhin auf einem Phison-Controller in Kombination mit MLC-Speicher.

Inzwischen besitzen nahezu alle Mainboards einen Slot für SSDs im M.2-Format, viele Modelle kommen sogar gleich mit zwei Slots. Dies ist insbesondere für Freunde kompakter Systeme sehr hilfreich, da man sich den Platz für ein zusätzliches 2,5-Zoll-Laufwerk sparen kann und darüber hinaus auch einige Kabel einspart. Die wegfallenden Kabel dürften auch für Besitzer von Desktop-Systemen ein guter Grund sein, auf ein M.2-Laufwerk zu setzen, insbesondere wenn das System aufgrund eines Fensters im Seitenteil aufgeräumt aussehen soll. Einen großen Nachteil haben die kompakten Laufwerke jedoch, denn Wärme kann nur sehr schlecht abgeführt werden – für einen guten Wärmetransfer fehlt schlicht die Oberfläche.

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Wer auf seinem Mainboard noch einen regulären PCI-Express-Steckplatz frei hat, für den dürften daher Laufwerke im Format einer Erweiterungskarte besonders interessant sein. Zu dieser Riege gehört auch die Corsair Neutron NX500. Die Neutron-Serie steht bei Corsair für die höchste Performance, aufgrund der technischen Nähe zur Force MP500 sind jedoch ähnliche Leistungswerte zu erwarten. Eine wichtige Rolle spielt natürlich auch immer die Firmware. Optimierungen an selbiger können durchaus zu deutlichen Performanceverbesserungen führen. Wie die Neutron NX500 hierbei abschneidet, werden wir auf den folgenden Seiten sehen.

Die technischen Daten tabellarisch zusammengefasst:

Hersteller und
Bezeichnung
Corsair Neutron NX500
UVP 349,99 Euro (400 GB)
719,99 Euro (800 GB)
Homepage www.corsair.com
Technische Daten  
Formfaktor Erweiterungskarte
Interface PCIe 3.0 x4
Protokoll NVMe
Firmware E7FM
Kapazität (lt. Hersteller) 800 GB
Kapazität (formatiert) 745 GiB
Verfügbare Kapazitäten 400, 800 GB
Cache 2 GB
Controller Phison PS5007-11
Chipart MLC NAND (Toshiba, 15 nm)
Lesen (lt. Hersteller) 3.000 MB/s*
Schreiben (lt. Hersteller) 2.400 MB/s*
  * Mit ATTO ermittelt
Herstellergarantie Fünf Jahre
Lieferumfang Low-Profile Slotblende

Bei der Corsair Neutron NX500 handelt es sich um ein NVMe-Laufwerk, der Rechner sollte also halbwegs aktuell sein, um einen reibungsfreien Betrieb zu gewährleisten. Windows unterstützt NVMe ab Version 8.1 nativ, bei 7 ist das Einspielen eines Hotfixes notwendig. Mainboards der aktuellen Generation sollten mit NVMe kein Problem mehr haben, auch das Booten sollte in allen Fällen einwandfrei funktionieren. Bei Mainboards mit älterem Chipsatz, wie beispielsweise Z77, lassen sich keine allgemeinen Aussagen über die Bootfähigkeit treffen. Als Datenlaufwerk sind NVMe-Laufwerke jedoch immer nutzbar, solange eine Treiberunterstützung seitens des Betriebssystems gegeben ist.

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Die Corsair Neutron NX500 SSD ist mit einem massiven Kühlkörper ausgestattet, der mit einer Zierblende in Carbon-Optik versehen ist. Zur besseren Kühlung besitzt das Laufwerk außerdem eine Backplate, die auch zur Stabilisierung der Platine beiträgt.

Corsair stattet die SSD mit einer fünfjährigen Garantie aus, damit sind die Corsair MP500 und Samsung SSD 960 EVO in der folgenden Tabelle die einzigen Laufwerke, die lediglich eine dreijährige Garantiedauer besitzen. In allen Fällen endet der Garantiezeitraum frühzeitig, wenn die maximale Schreiblast überschritten wird.

Maximale Schreiblast (TBW)
Kapazität / GB120 -128240-256400 - 512800 - 1.0002.000
Samsung 960 EVO - 100 TB 200 TB 400 TB -
Intel SSD 600p 72 TB 144 TB 288 TB 576 TB -
ADATA SX8000 80 TB 160 TB 320 TB 640 TB -
Samsung 960 PRO - - 400 TB 800 TB 1,2 PB
Zotac Sonix SSD - - 698 TB - -
Corsair MP500 175 TB 349 TB 698 TB - -
Corsair NX500 - - 698 TB 1.396 TB -

Corsair spezifiziert damit die höchste zulässige Schreiblast, im Bereich der 400-512 GB großen Laufwerke zusammen mit Zotac.

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Unter dem Kühlkörper kommt über der Anschlussleiste der Phison-Controller mit der Bezeichnung PS5007-11 zum Vorschein. Die Bezeichnung unterscheidet sich leicht von der Variante, die bei der Corsair Force MP500 zum Einsatz kommt – dort lautet sie PS5007-E7. Dies bezieht sich jedoch wahrscheinlich lediglich auf die Bauform, die sich zwischen beiden Laufwerken unterscheidet.

Umgeben ist der Controller von mehreren NAND-Speicherbausteinen, die in 15 nm von Toshiba gefertigt werden und ein Toggle-Interface besitzen. Unterstützt wird der Controller von zwei DRAM-Speichermodulen, die eine Größe von 1 GB haben und von Micron stammen (D9STQ / MT41K512M16HA).

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Interessant ist auch jeweils der freie Bereich auf der Platine, sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite. Hier gibt es Lötpunkte für eine große Anzahl an SMD- und Durchsteck-Kondensatoren. Anordnungen dieser Art dienen in der Regel einem Schutz des Laufwerks bei plötzlichem bzw. ungeplantem Verlust der Versorgungsspannung. Dieser Bereich ist bei der Corsair NX500 jedoch gänzlich unbestückt, laut Corsair gibt es auch keinen Plan ein weiteres Modell auf den Markt zu bringen, dass einen entsprechenden Schutz bietet – das ist für Consumer-Laufwerke allerdings auch nicht üblich.

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Wie inzwischen bei praktisch jedem Laufwerk gehört auch bei der Corsair NX500 ein Pseudo-SLC-Cache zur Ausstattung. Samsung nennt diese Technologie TurboWrite, bei Crucial heißt sie Dynamic Write Acceleration – Corsair verzichtet auf einen wohlklingenden Marketing-Namen, das Prinzip ist jedoch identisch: Ein Teil des Speichers wird mit nur einem statt zwei Bits programmiert, was die Performance zumindest kurzfristig steigert. Wie groß der Einfluss des SLC-Caches ist, hängt vor allem davon ab, wie sich das Laufwerk verhält, wenn dieser Cache voll ist.

de NVMe Neutron NX500 1.csv 500

Die Corsair Neutron NX500 schreibt etwas mehr als 70 Sekunden mit voller Geschwindigkeit, was einer Datenmenge von rund 85 GB entspricht. Danach fällt die Geschwindigkeit drastisch ab und liegt durchschnittlich bei 295 MB/s. Hier verhält sich das Laufwerk also grundsätzlich anders als die Force MP500, die nur 14 Sekunden bzw. 16,3 GB mit voller Geschwindigkeit schreibt, danach aber immer noch mit rund 1.000 MB/s weiterschreibt.

de NVMe Neutron NX500 0.csv 500

Temperaturprobleme kennt die Corsair Neutron NX500 nicht. Selbst nach 10 Minuten Dauerlast erreicht das Laufwerk ohne aktive Belüftung lediglich eine Temperatur von rund 60 °C. Dieses sehr gute Ergebnis ist vor allem dem großen Kühlkörper geschuldet, der offenbar eine gute Arbeit macht.

Weiterhin ist anzumerken, dass der Controller die Daten transparent komprimiert. Transparent heißt in diesem Fall: Schreibt man komprimierbare Daten auf das Laufwerk, nimmt nicht der Speicherplatz des Laufwerks zu, sondern die Geschwindigkeit, mit der die Daten geschrieben werden. Der Kompressionstest des AS SSD Benchmarks veranschaulicht diesen Effekt.

compr

Die folgenden Benchmarks wurden mit inkompressiblen Daten durchgeführt, sind für den Controller also das schlechteste Szenario. Dementsprechend werden auch nicht die Herstellerangaben für das sequenzielle Lesen und Schreiben erreicht. Corsair ermittelt diese Werte mit Hilfe des ATTO Benchmarks.

atto

Die Lesegeschwindigkeit stimmt ziemlich genau mit der Herstellerangabe von 3.000 MB/s überein, beim Schreiben fehlen gut 4% zu den spezifizierten 2.400 MB/s. Warum das so ist, ist unklar. Bei der Corsair Force MP500 konnten wir die Herstellerangaben in beiden Fällen reproduzieren.


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

 


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

 


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

 


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