Toshiba BG4 im Test: Klein, aber oho!

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vorschau toshiba bg4 02Ob in Notebooks, Convertibles oder Tablets - oftmals verzichten die Hersteller darauf, die typischen Endkunden SSDs zu verbauen, die wir in unseren Reviews vorrangig testen. Dies hat dabei nicht zwangsweise nur Kosten- oder Konfigurationsgründe, sondern liegt manchmal einfach am vorhandenen Platz. Werden in heimischen PCs meist M.2-Laufwerke im 2280-Format verbaut, kann gerade in Geräten mit möglichst kompakten Abmessungen der Platz dafür schon zu knapp sein. Abhilfe schafft hier die BG-Serie von Toshiba, deren neuste Version als BG4 unseren Testparcours bestehen muss.

Mit einer Länge von gerade einmal 30 mm ist die Toshiba BG4 eine SSD, die nur selten den Weg in heimische PCs finden wird. Der Grund dafür ist simpel: sie passt einfach nicht. Die meisten Mainboards für Endkunden bieten die Möglichkeit, ein M.2-Laufwerk mit den Längen von 42 mm bis 110 mm zu verbauen. Zwar gibt es durchaus eine Reihe von Boards, die auch das 2230-Format unterstützen, doch sind diese Slots meist bereits durch WLAN-Module belegt oder zumindest für solche Zwecke vorgesehen. Anders sieht es da in Tablets oder Notebooks aus, wo die eingesparten Millimeter durchaus nötig sind. Der direkte Vorgänger der Toshiba BG4 fand daher durchaus Verwendung in einer ganzen Reihe von namhaften Herstellern, zum Teil sogar in größeren Notebooks als zweites Laufwerk neben einer weiteren SSD. 

In diesem Zusammenhang wird auch die BG4 sicher zukünftig vielen Notebook- und Tablet-Interessierten über den Weg laufen. Zudem gilt abzuwarten, ob es bei der BG4 ebenfalls eine Retail-Version wie seinerzeit die OCZ RC100 geben wird, die dann auch ein gängigeres Format besitzt.

Update:

Nach Rücksprache mit Toshiba wurde uns berichtet, dass im letzten Quartal des Jahres ebenfalls eine Retail-Version erscheinen wird. Außerdem beträgt die maximale Schreiblast des getesteten Modells gute 600 TB.

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Angeboten wird die Toshiba BG4 in insgesamt acht Versionen. Wie schon der Vorgänger gibt es jeweils die Möglichkeit, die SSD im erwähnten 2230-Format oder als noch kleinere 1620 zu verbauen. Die Kapazitäten reichen von 128 GB, über 256 GB und 512 GB dieses Mal bis hin zu 1.024 GB, was auch unserem Testmuster entspricht. Die gesteigerte maximale Kapazität ist auf den ersten Blick auch die größte Neuerung zur BG3, wobei wir im Detail noch deutlich mehr Unterschiede sehen werden.

 
Herstellerangaben der Toshiba BG4
Modell Toshiba BG4 KBG40ZNS1T02
Controller Toshiba (genaue Bezeichnung unbekannt)
NAND 96-Layer 3D TLC
Kapazitäten 128 GB, 256 GB, 512 GB, 1024 GB
sequentielle Lese/Schreibrate 128 GB: 2.000 / 800 MB/s
256/512 GB: 2.200 / 1.400 MB/s
1 TB: 2.300 / 1.800 MB/s
Total Bytes Written (TBW) 600 TB
Leistungsaufnahme 0,005 W Idle
3,4 - 3,7 W bei Last
MTBF 1.500.000 h
Abmessungen 30mm x 22mm x 2,3mm (m.2 2230)

20mm x 16mm x 1,5mm (m.2 1620)
Gewicht m.2 1620: 1g
m.2 2230: 2,6g
Arbeitstemperatur 0 bis 85 °C
Preis aktuell keine Retailpreise bekannt

Liest man aufmerksam die Datenblätter Toshibas und auch unser Review zur BG3, fallen sofort einige Aspekte ins Auge, die die BG4 neben ihrem ungewöhnlichen Formfaktor attraktiv machen. So hat Toshiba die Serie deutlich aufgewertet und bietet nun eine Anbindung an PCIe 3.0 über vier statt nur zwei Lanes an. Damit verbunden steigt die maximale Datenübertragungsrate, mit denen der Hersteller wirbt, natürlich stark an, wenn sie auch unter dem theoretischen Maximum bleibt. Hintergrund ist hier sicherlich, dass sowohl Intel als auch AMD seit Erscheinen der BG3 vor zwei Jahren ihre Notebook-Plattformen deutlich aufgewertet haben. Zwar gibt es immer noch viele Modelle gerade im Einsteigerbereich, die lediglich zwei Lanes bieten, doch Toshiba will hier wohl zukünftig mehr anbieten können. In die selbe Kerbe schlägt natürlich die Verdoppelung der maximalen Speicherkapazität, was ebenfalls ein löblicher, zeitgemäßer Schritt ist. Ermöglicht wird dies durch neue BiCS-NANDs von Toshiba, die in 96 Schichten verbaut sind.

Im Gegenzug erscheinen andere Aspekte der BG4 sehr vertraut zu sein: Wie schon bei der BG3 gibt es keinerlei Angaben zur maximalen Schreiblast von Toshiba. Da die SSD grundsätzlich nicht für den Kauf von Endkunden gedacht ist, gibt Toshiba die Frage der Garantielänge an die Notebook- und Tablethersteller weiter. Ebenso verhält es sich wieder einmal mit der Verschlüsselung. Die Toshiba BG4-Serie beherrscht grundsätzlich die Verschlüsselung nach TCG OPAL 2.01, allerdings ist es den OEMs überlassen, diese verfügbar zu machen. Wie schon bei der BG3 sind die Bezeichnungen identisch, vom Datenblatt her lässt sich also nicht sagen, ob diese Funktion überhaupt verfügbar ist.

Grundsätzlich packt Toshiba also ein attraktives Gesamtpaket mit seiner BG4 zusammen, das in Notebooks und Tablets, aber auch IoT-Geräten sicherlich Anwendungen finden wird. Entscheidend, mit welcher Leistung und welchen Features die SSD arbeiten darf, ist aber am Ende der OEM, der die Laufwerke verbaut.

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Eine weitere Gemeinsamkeit, die wir mangels Angaben in den Datenblättern selbst herausfinden mussten, sahen wir in unserem Cache-Test. Die BG4 schreibt in in drei Leistungsstufen in einen SLC-Cache, der nach einer sehr kurzen Leistungsspitze nach weiteren etwa 10 GB auf ein Pendel zwischen etwa 270 MB/s und 550 MB/s schwankt. Dieses Bild kennen wir schon von der BG3. Dennoch überraschen uns die Werte: während wir schon aufgrund des geringeren Interfaces bei der BG3 nur Werte unterhalb von 900 MB/s messen konnten, kann die BG4 auf den sprichwörtlichen ersten Metern einiges an Boden gut machen. Danach jedoch bricht die BG4 deutlicher ein und erreicht ein tatsächlich schwächeres Niveau als wir von der Vorgängerin gewohnt waren. Wie sehr das im Alltag entscheidend sein kann, liegt sicher an den Verwendungszwecken. Von der Leistungsspitze zu Beginn der Datenübertragung dürften eher die meisten User profitieren. 

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Dasselbe Bild ermitteln wir in unserem Test nach der temperaturabhängigen Performance: Wie schon bei der Vorgängerin können wir keine temperaturbedingte Drosselung feststellen, die Performance bricht bereits früher ein als dass die Toshiba ihren (sehr hohen) Maximalwert erreicht. Bei fast 80°C in einem gut durchlüfteten Enermax Saberay wird die SSD deutlich heißer als unsere bisherigen Testexemplare, was sicherlich auch der extremen Kompaktheit geschuldet ist. Wie es sich hier in einem Notebook oder gar Tablet verhält, können wir nur vermuten. Der Langlebigkeit der SSD können diese Werte jedenfalls nicht gut tun und es liegt wiederum am OEM, das Laufwerk entsprechend zu kühlen. Mangels Angaben zur maximalen Schreiblast gilt das Thema der Langlebigkeit und Garantie ohnehin den Herstellern und es muss wohl je nach Produkt differenziert werden.


Mit Beginn des Jahres kam ein neues, leicht verändertes Testsystem zum Einsatz. Einschränkungen bezüglich der Vergleichbarkeit mit älteren Tests sind somit nicht auszuschließen, dürften sich allerdings in einem sehr engen Rahmen bewegen. Stärkere Auswirkung könnten hingegen die verschiedenen Updates in Bezug auf Meltdown und Spectre haben.

Wie aufmerksamen Lesern sicherlich aufgefallen sein dürfte, können wir seit kurzem den hauseigenen SSDStressTest wieder verwenden, der die Werte zur temperaturabhängigen Speicherperformance und der Cache-Performance ermittelt. 

Die genutzte Hardware im Einzelnen:

Gigabyte Z370 AORUS Ultra Gaming
Intel Core i7-8700K
2x 8 GB Teamgroup UD4-3000 DDR4-3000
Zotac GeForce GTX 1070 AMP!
Samsung SSD EVO 970 500GB (Systemlaufwerk)
Enermax Saberay

Die verwendete Software im Einzelnen:

Microsoft Windows 10 Home (Build 1809)
AS SSD Benchmark 2.0.6485.17676
Iometer 1.1.0
Futuremark PCMark 8 v2.0.228
CrystalDiskMark 5.1.2
ATTO Disk Benchmark v3.05
SSDStressTest

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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)

416.73 XX


267.28 XX


MB/s
Mehr ist besser

Der Iometer zeigt ein insgesamt sehr interessantes Bild, das uns zum Großteil an die bereits überraschend guten Werte der BG3 erinnert. Gerade in den 4K-Lesenanfragen kann das Laufwerk sehr gut abschneiden und unterstricht damit den Anspruch, in IoT-Geräten eingesetzt zu werden. Dennoch bleibt die BG4 oftmals hinter der Vorgängerin zurück und zeigt ebenfalls Schwächen bei den sequenziellen Datenübertragungen. Hier sind wir in letzter Zeit einfach mit anderen Werten verwöhnt worden.


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)