Seite 2: Die Western Digital Black SSD im Detail

Beim Controller setzt Western Digital nicht auf eine Eigenentwicklung, sondern greift auf Hardware von Marvell zurück. Die Modellbezeichnung des Controllers lautet 88SS1093 – unbekannt kommt uns dieser Controller nicht vor, denn wir haben ihn bereits bei der Plextor M8Pe (zum Test) im Einsatz gesehen. Marvell gehört allerdings auch zu den Anbietern, die ihren Kunden viel Freiraum bei der Anpassung der Firmware lassen. Dementsprechend kann der gleiche Controller aufgrund unterschiedlicher Firmware durchaus auch unterschiedliche Performance liefern.

Selbstverständlich ist ein wichtiger Faktor bei der Performance auch der Speicher. Handelt es sich um MLC- oder TLC-Speicher, wird er planar oder als 3D-Speicher gefertigt und: Wie gut ist die Firmware auf den Speicher abgestimmt? Hier ist es selbstverständlich sehr vorteilhaft, wenn man stets auf den gleichen Speicher zurückgreifen kann und sich nicht bei verschiedenen Herstellern bedienen muss.

Bei der Western Digital Black kommt in 15 nm gefertigter planarer Speicher zum Einsatz, der drei Bits pro Zelle speichert (TLC). Diese Technologie reizt das Machbare vollständig aus, noch kleinere Strukturen sind nicht zuverlässig zu fertigen und auch das Speichern von mehr als drei Bits pro Zelle ist für ein Massenmarkt-Produkt bisher nicht praktikabel. Daher werden inzwischen immer mehr Produkte auf 3D-Speicher umgestellt, bei dem man durch das Stapeln von Zellen eine wesentlich effizientere Nutzung der Grundfläche erreicht und somit Performance, Kosten und Langlebigkeit gezielt optimieren kann. Auch den Speicher haben wir übrigens schon gesehen, nämlich auf der Western Digital Blue (zum Test). Dort kommt er allerdings in Verbdinung mit einem SATA-Controller zum Einsatz.

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

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Der SLC-Cache der Western Digital Black ist bereits nach knapp 5 GB an geschriebenen Daten voll, danach sinkt die Performance des Laufwerks beim Schreiben auf die Hälfte, dieser Wert wird dann allerdings konstant gehalten.

Ein weiterer Grund für einen Performanceeinbruch kann bei M.2-SSDs die Wärmeentwicklung sein. Aufgrund des sehr kleinen Formats gibt es kaum eine Möglichkeit, überschüssige Energie abzuführen. 2,5-Zoll-SSDs erledigen dies meist über das Gehäuse, welches so gleichzeitig als Kühlkörper dient. Bei M.2-Laufwerken besteht diese Option nicht, denn der Standard sieht kein Platz für ein Gehäuse vor.

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Die Western Digital Black erreicht nach zweieinhalb Minuten eine Temperatur von 80°C, woraufhin die Performance gedrosselt wird. Betreibt man die Western Digital Black nicht direkt im M.2-Slot sondern auf einer Adapterplatine mit großem Kühlkörper, ist die Wärmeentwicklung kein Problem mehr. Selbst unter langanhaltender Dauerlast wird die kritische Temperatur nicht erreicht.

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Die Temperaturdrosselung ist kein spezielles Problem der Western Digital Black, sondern betrifft alle M.2-SSDs gleichermaßen. Im alltäglichen Betrieb dürfte eine Temperaturdrosselung auch selten bis gar nicht wahrnehmbar sein, denn eine lang anhaltende Dauerlast ist im Desktop-Betrieb eher selten. Dennoch sollte man diese Thematik auf dem Schirm haben.

Die Western Digital Black kommt mit einer fünfjährigen Garantie. Die Garantie endet vorzeitig, sollte die vom Hersteller spezifizierte Schreiblast (TBW) überschritten werden. Die folgende Tabelle zeigt einen Vergleich der TBW-Werte verschiedener PCI-Express-SSDs.

Maximale Schreiblast (TBW)
Kapazität / GB120 -128240-256400 - 512800 - 1.0002.000
Western Digital Black - 80 TB 160 TB - -
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 -

Western Digital sieht für die Black SSD nur einen vergleichsweisen geringen TBW-Wert vor, kleiner als bei allen anderen PCI-Express-SSDs, die wir bisher getestet haben. Die praktische Relevanz des TBW-Werts ist hingegen trotzdem 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. Nur anhand des TBW-Werts ist also nicht damit zu rechnen, dass die Western Digital Black eine wesentlich kürzere Lebensdauer als andere SSDs bietet.