Samsung SSD 970 PRO im Test: Hält länger und arbeitet schneller

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samsung 970 pro

Eineinhalb Jahre nach dem Start löst Samsung die SSD 960 PRO ab und schickt den Nachfolger ins Rennen. Der soll nicht nur ein noch höheres Tempo bieten, sondern auch langlebiger sein. Dabei halten sich die technischen Neuerungen in Grenzen, in den Mittelpunkt wird vor allem der neue Controller gestellt. Ob sich die Samsung SSD 970 PRO aber wirklich vom Vorgänger absetzen und die Konkurrenz hinter sich lassen kann, zeigt der Test der 1-TB-Variante.

Die stellt zumindest zum Verkaufsstart der SSD-970-PRO-Reihe das Topmodell dar. Denn anders als beim Vorgänger sind bislang lediglich zwei Versionen, 512 GB und 1 TB, angekündigt. Ob Samsung einen Ableger mit 2 TB nachreichen wird, ist noch nicht bekannt.

Für Enthusiasten dürfte dies zumindest eine kleine Enttäuschung sein. Schließlich ist die Anzahl der passenden Schnittstellen nach wie vor begrenzt, wer viel SSD-Speicherplatz benötigt, ist somit auf große Laufwerke angewiesen. Das hat Samsung beispielsweise mit der 860 EVO und 860 PRO (Test) erkannt und 4-TB-Versionen auf den Markt gebracht. Die Frage lautet also: Bietet die Samsung SSD 970 PRO genügend Argumente, die das (vorläufige) Fehlen eines größeren Modells ausgleichen?

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Der Blick auf die technischen Daten könnte erste Antworten liefern.

Technische Daten Samsung SSD 970 Pro
Samsung SSD 970 PRO
Straßenpreis -
Produktseite -
Formfaktor M.2
Interface PCIe 3.0 x4
Protokoll NVMe 1.3
Firmware 1B2QEXP7
Kapazität (lt. Hersteller) 1 TB
Kapazität (formatiert) 953 GB
Verfügbare Kapazitäten 512 GB, 1 TB
Cache 512 MB (512 GB), 1.024 MB (1 TB) LPDDR4
Controller Samsung Phoenix Controller
Chipart Samsung V-NAND 2 Bit MLC
Lesen (lt. Hersteller) 3.500 MB/s
Schreiben (lt. Hersteller) 2.300 MB/s (512 GB), 2.700 MB/s (1 TB)
Herstellergarantie 5 Jahre oder 600 TB (512 GB)/1.200 TB (1 TB) TBW
Lieferumfang SSD

Zeitgleich mit der SSD 970 PRO wird Samsung auch die SSD 970 EVO in den Handel bringen. Das 1-TB-Modell konnte ebenfalls bereits getestet werden.


Auch bei der 970 PRO setzt Samsung erneut auf den eigenen 3D-V-NAND, der gegenüber planarem Speicher eine höhere Speicherdichte, aber auch eine verbesserte Effizienz, Performance und Lebenserwartung bietet. Anders als noch bei der 960 PRO (Test) setzt man nun aber nicht mehr auf 48 Schichten, sondern gleich auf 64 - wie schon in der PM981. Das sorgt für eine abermals höhere Effizienz, da die Spannung von 3,3 auf nur noch 2,5 V gesenkt werden kann. Es bleibt aber bei 2-Bit-MLC-Chips mit einer Kapazität von 256 Gigabit. Auf der etwa 80,1 x 22,2 x 2,4 mm großen Platine sitzen zwei Stacks zu entweder 16 (1-TB-Model) oder acht Chips (512-GB-Modell).

Ebenfalls von der PM981 bekannt ist der für die 9xx-PRO-Reihe neue Controller. Der hört auf den Namen Phoenix und folgt auf den zuletzt verbauten Polaris-Controller. Allerdings geht Samsung sparsam mit Informationen um. Bekannt ist lediglich, dass er genauso wie der Polaris-Controller über fünf CPU-Kerne verfügt, die nun höher takten und acht Speicherkanäle ansprechen kann. Dennoch wird von einem gegenüber der 960 PRO komplett neuen Controller gesprochen. Gut möglich, dass Samsung sich dabei vor allem auf eine mögliche Performance-, bzw. Effizienzsteigerung oder die neue Beschichtung bezieht. Die besteht aus Nickel und soll eine verbesserte Wärmeabfuhr ermöglichen. Zur Seite steht dem Phoenix-Controller ein 512 respektive 1.024 MB (512 GB/1 TB) großer LPDDR4-Cache.

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Alle Hardware-Änderungen sollen dafür sorgen, dass die SSD 970 PRO eine verbesserte Haltbarkeit aufweisen soll. Im Vergleich zur 960 PRO wurde der TBW-Wert um 50 % erhöht, was 600 TB für die 970 PRO mit 512 GB sowie 1.200 TB für die größere Variante mit 1 TB bedeutet. Wie üblich hat der TBW-Wert auch bei der neuen SSD mehr mit der Beschränkung der Garantie als mit der tatsächlich zu erwartenden Haltbarkeit zu tun, die häufig um ein vielfaches höher liegt. Denn die fünfjährige Garantie gilt nur, solange die TBW-Werte nicht überschritten werden. Für den Punkt MTBF werden 1,5 Millionen Stunden genannt.

Maximale Schreiblast (TBW)
Kapazität / GB 120 - 128 240 - 280 400 - 512 800 - 1.000 2.000
Western Digital Black - 80 TB 160 TB - -
Samsung SSD 960 EVO - 100 TB 200 TB 400 TB -
Intel SSD 600p 72 TB 144 TB 288 TB 576 TB -
Samsung SSD 970 EVO - 150 TB 300 TB 600 TB 1,2 PB
ADATA SX8000 80 TB 160 TB 320 TB 640 TB -
Plextor M9Pe - 160 TB 320 TB 640 TB -
Samsung SSD 960 PRO - - 400 TB 800 TB 1,2 PB
Samsung SSD 970 PRO - - 600 TB 1.200 TB -
Zotac Sonix SSD - - 698 TB - -
Corsair MP500 175 TB 349 TB 698 TB - -
Corsair NX500 - - 698 TB 1.396 TB -
Intel Optane SSD 900P - 5,11 PB 8,76 PB - -
Intel P4800X (375 GB) - 20,5 PB - - -

An anderer Stelle gibt es nur geringe Verbesserungen. Denn auch die SSD 970 PRO schafft es nicht, über einen längeren Zeitraum eine hohe Performance abzuliefern. Denn auch hier werden schnell hohe Temperaturen erreicht, in der Spitze sind es fast 80 °C; Samsung nennt als Limit für den generellen Betrieb 70 °C. Aus anfänglich schreibend rund 2.300 MB/s werden dann nur noch zwischen etwa 1.500 und 1.900 MB/s. Immerhin schneidet die neue SSD in dieser Beziehung etwas besser als der Vorgänger ab. Allerdings könnte Samsung vermutlich spielend für Abhilfe schaffen, ein effektiver Heatspreader dürfte den Preis für das Laufwerk nur geringfügig erhöhen. Wer auf anhaltend hohe Transferraten angewiesen ist, sollte eine entsprechende Investition einplanen. Dabei steht Samsung mit diesem Problem nicht alleine da. Denn die geringe Fläche der M.2-Platine verhindert generell eine schnelle Wärmeabfuhr.

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Wie die 960 PRO bietet auch die SSD 970 PRO die vollständige Laufwerksverschlüsselung nach TCG-Opal-Standard mittels AES-256-Bit-Algorithmus. Beachtet werden muss auch bei der neuen Samsung-SSD, dass für die volle Leistung das Leeren des Gerätschreibcaches deaktiviert werden muss. Zu finden ist diese Option in den Eigenschaften des Laufwerks.

Die von Samsung genannten Werte für den Energiebedarf können nicht ganz erreicht werden. Beim Lesen werden 5,2 W versprochen, beim Schreiben 5,7 W. Im Test wurden hingegen etwa 6 und 7 W gemessen. Im Leerlauf lag die Energieaufnahme unterhalb der Messschwelle. Für den L1.2-Modus nennt Samsung 5 mW.


Seit dem Test der Plextor M9PeG 1 TB kommt ein neues Testsystem zum Einsatz. Einschränkungen bezüglich der Vergleichbarkeit mit älteren Werten sind somit nicht auszuschließen, diese dürften sich allerdings in einem sehr engen Rahmen bewegen. Stärkere Auswirkung könnten hingegen die verschiedenen Updates in Bezug auf Meltdown und Spectre haben.

Die genutzte Hardware im Einzelnen:

Die verwendete Software im Einzelnen:

Sofern nicht anders angegeben, werden die Laufwerke am zweiten M.2-Port des Mainboards bei deaktivierten SATA-Ports 5 und 6 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)

MB/s
Mehr ist besser

Iometer

4K lesen (QD 3)

MB/s
Mehr ist besser

Iometer

4K schreiben (QD 3)

MB/s
Mehr ist besser

Iometer

4K lesen (QD 32)

MB/s
Mehr ist besser

Iometer

4K schreiben (QD 32)

MB/s
Mehr ist besser

Iometer

Sequenziell lesen (QD 1)

MB/s
Mehr ist besser

Iometer

Sequenziell schreiben (QD 1)

MB/s
Mehr ist besser

In fast allen Iometer-Einzeltests landet die Samsung SSD 970 PRO 1 TB weit oben und somit vor dem Vorgänger. Allerdings gilt das beispielsweise nicht in Fällen mit geringer Anfragetiefe in Verbindung mit kleinen Dateien, hier zieht selbst die 950 PRO vorbei. Dafür ist die neue SSD beim sequentiellen Schreiben und Lesen unschlagbar, gegenüber der 960 PRO beträgt das Plus bis zu 10 %.


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)

MB/s
Mehr ist besser

AS SSD Benchmark

4K lesen (QD 64)

MB/s
Mehr ist besser

AS SSD Benchmark

4K schreiben (QD 64)

MB/s
Mehr ist besser

AS SSD Benchmark

Sequenziell lesen (QD 1)

MB/s
Mehr ist besser

AS SSD Benchmark

Sequenziell schreiben (QD 1)

MB/s
Mehr ist besser

In AS SSD verhält sich die Samsung SSD 970 PRO 1 TB weitestgehend wie auch in Iometer. Allerdings gibt es hier weniger Auffälligkeiten beim Umgang mit kleinen Dateien und geringer Anfragetiefe. Insgesamt attestiert auch dieser Benchmark eine Leistungssteigerung gegenüber der Samsung 960 PRO.

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Als Bestätigung der Herstellerangaben kann das Ergebnis des CrystalDiskMark gewertet werden. Mit bis zu 3.553 und 2.726 MB/s beim Lesen und Schreiben ist die SSD 970 PRO sogar leicht schneller als von Samsung beworben.


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

MB/s
Mehr ist besser

AS SSD Benchmark

Kopierbenchmark - Programm

MB/s
Mehr ist besser

AS SSD Benchmark

Kopierbenchmark - Spiel