Samsung SSD 870 QVO im Test: QLC überzeugt immer noch nicht

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samsung 870qvo 02bAls vor knapp zwei Jahren mit der Samsung SSD 860 QVO eine der ersten QLC-SSDs den Hardwareluxx-Testparcours meisterte, war das Fazit noch sehr verhalten und wir mussten festhalten: QLC überzeugt noch nicht! Jetzt schickt Samsung die 870 QVO ins Rennen, um vieles besser zu machen und um auch mehr Speicherplatz anbieten zu können. Wie gut das funktioniert, bzw. ob sich sogar ein Umstieg lohnt, klären wir wie immer in unserem Review. 

Gilt die Samsung SSD 860 EVO immer noch als Referenz der Consumer-SATA-SSDs, konnte die fast gleichnamige QVO-Variante mit QLC-NAND in den anderthalb Jahren seit Veröffentlichung nur bedingt überzeugen. Zwar konnte Samsung verglichen zur EVO den Preis deutlich darunter platzieren, jedoch waren auch die technisch bedingten Nachteile nicht von der Hand zu weisen. Deutlich geringere Haltbarkeit der Speichermodule und ein Leistungsmalus bei schreibintensiven Anwendungen waren der Gegenwert der Preisersparnis. Da jedoch auch andere Hersteller durchaus gute SSDs bauen und zum Teil mit aggressiver Preispolitik zu einem ähnlichen Preis anbieten - dann aber mit TLC-NAND - wurden Empfehlungen meist für andere Massenspeicher ausgesprochen.

Dies will Samsung so natürlich nicht hinnehmen, sodass mit der gerade vorgestellten Samsung SSD 870 QVO nun der Nachfolger vor der Tür steht und einiges besser machen soll. Eine Performance näher am SATA-Limit ist dabei die Vorgabe. Außerdem kündigte Samsung an, neben den Modellen mit einem, zwei und vier Terabyte Kapazität, auch eine Version mit satten acht Terabyte Ende August zu veröffentlichen. Zwar sind bereits solche Speicherriesen vereinzelt am Markt verfügbar, jedoch handelt es sich dabei in der Regel um Enterprise-Speicherlösungen, die nur bedingt für den heimischen Gebrauch erschwinglich sind. Mit einem Retailpreis von unter 100 Euro pro Terabyte könnte Samsung hier durchaus viele Käufer für sich gewinnen.

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Hinweis: Unser Testexemplar kam offenbar noch mit einer veralteten Verpackung. Daher sind die Leistungsdaten nicht korrekt, denn die SSD ist mit bis zu 560 MB/s lesend und 530 MB/s schreibend spezifiziert.

Herstellerangaben der Samsung SSD 870 QVO
Modell Samsung SSD 870 QVO (2 TB)
Controller Samsung MKX (8 Kanäle)
Cache DRAM (1 GB LPDDR4 pro TB Kapazität)
Intelligent TurboWrite (6 GB SLC-Cache plus Pseudo-SLC-Cache)
NAND Samsung V-NAND 92-Layer QLC
Kapazität 1 TB
2 TB
4 TB
8 TB
sequentielle Lese/Schreibrate Lesen: 560 MB/s
Schreiben:  530 MB/s (SLC-Cache) / 80 - 160 MB/s (QLC)
Total Bytes Written (TBW) 1 TB: 360 TB
2 TB: 720 TB
4 TB: 1,44 PB
8 TB: 2,88 PB
Leistungsaufnahme 0,03 W (Idle)
5 W (Last)
MTBF 1,5 Millionen Stunden
Garantie Drei Jahre
Preis ca. 100 Euro bis 780 Euro
Besonderheiten 256bit AES Verschlüsselung

Abgesehen von den leicht erhöhten (sequenziellen) Transferraten hat sich zumindest auf dem Datenblatt nicht viel verändert. Ein detaillierter Blick ist daher nötig. So gelten die maximalen Angaben nur für die Nutzung mit (Pseudo-)SLC-Cache. Wird direkt in den QLC-NAND geschrieben, sind je nach Modell nur noch 80 bzw. 160 MB/s zu erwarten. Dabei sind die 160 MB/s tatsächlich ein Fortschritt: mussten wir bei unserer getesteten 860 QVO mit 2 TB Kapazität noch die 80 MB/s ermitteln, sind es nun bei allen Modellen außer der kleinsten Version doppelte 160 MB/s.

Die vergleichsweise geringen TBW-Angaben sind für die jeweilige Kapazität identisch. Lediglich drei Jahre Garantie sind leider unterdurchschnittlich, erfreulich hingegen, dass Samsung den DRAM-Cache mit einem Verhältnis von 1 GB/1 TB an Kapazität ausreichend dimensioniert.


Hersteller guter Solid State Drives gibt es mittlerweile viele, doch wie aufmerksame Leser nicht nur auf Hardwareluxx feststellen können, gibt es doch so etwas wie einen Goldstandard, an dem sich jede SSD messen lassen muss: Samsung. Ob die 970 EVO (Plus) mit NVMe, die 860 EVO mit SATA oder gar ihre jeweiligen PRO-Varianten für intensivere Anwendungen: Samsung hat sich die Position an der Spitze erarbeitet. Lediglich ein Modell musste hier bislang immer ein wenig außen vor bleiben: die 860 QVO. Als SSD mit QLC-NAND schickte sie sich wie mittlerweile eine Reihe anderer Modelle an, den Speicherpreis zu senken und dennoch hohe Leistungen zu bieten. Doch dies funktionierte bislang nur bedingt. In unserem Review zur Samsung SSD 860 QVO fiel letztlich das Fazit sehr verhalten aus, denn so bald schreibintensive Anwendungen durchgeführt wurden, kamen die NAND-Bausteine schnell an ihre Grenzen.

Samsung setzt daher bei der 870 QVO ebenso wie schon bei der Vorgängerin auf den Intelligent TurboWrite. Die Idee dahinter ist, den technisch bedingten Nachteil der QLC-NAND durch einen Mix von SLC- und Pseudo-SLC-Cache zu umgehen. Der SSD stehen daher grundsätzlich 6 GB an schnellem SLC-Cache zur Verfügung, der abhängig von Kapazität und Füllstand der SSD auf bis zu 78 GB erweitert wird. Bei unserem Testexemplar mit 2 TB konnten wir diese relativ exakt ermitteln, so dass die SSD etwas über 140 Sekunden mit Dauerfeuer beschrieben werden konnte, ehe die Transferrate signifikant einbrach. Das Diagramm ähnelt daher bis zu diesem Zeitpunkt sehr dem der 860 QVO, was auch so zu erwarten war. 

Erfreulich hingegen ist der weitere Verlauf, der sich bei der Vorgängerin bei ziemlich genau 80 MB/s einpendelte. Dies ist bei der 870 QVO nun deutlich verbessert, mit 160 MB/s ist der Einbruch zwar immer noch beachtlich, tatsächlich performen die QLC-Speicher damit allerdings auf einem Niveau, das durchaus mit dem von günstigen TLC-NAND konkurrieren kann. Bei der Silicon Power P34A60 beispielsweise haben wir beim direkten Beschreiben der Speicherzellen nur leicht höhere Werte ermitteln können, dafür gab es aber auch keinen garantierten SLC-Speicher.

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Identisch zur Samsung SSD 860 QVO und damit positiv verlief auch unser Test zur temperaturabhängigen Performance. Wie zu erwarten bei einer (2,5-Zoll-)SATA-SSD konnten wir auch trotz sommerlichen Temperaturen keinen Anstieg provozieren, der eine Drosselung zur Folge hat.

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Als SSD im 2,5-Zoll-Format findet der Massenspeicher natürlich Platz in praktisch allen Gehäusen und auch den meisten Notebooks. Trotzdem offenbart ein Blick ins Innere, dass moderne SSDs auch mit deutlich weniger Fläche zurecht kämen. Nur etwa ein Drittel der Fläche nimmt das Speichermedium überhaupt ein, Controller und LPDDR4-RAM besetzen wiederum den Großteil des PCBs.

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Wie bereits ein Blick in die Herstellerangaben verraten hat, hat sich in Bezug auf Garantie und Haltbarkeit (TBW-Angaben) nichts verändert. Neu hinzu kommt lediglich das Modell mit einer Kapazität von 8 TB, das dementsprechend auch mit 2,44 PB maximaler Schreiblast die doppelte Menge des halb so großen Modells besitzt. Verglichen gerade mit günstigen TLC-NAND-SSDs sind die Samsung-QLC-Speicher also in Sachen Haltbarkeit durchaus auf Augenhöhe und übertrumpfen beispielsweise die Kioxia Exceria SATA mit BiCS3-NAND.

Maximale Schreiblast

Modell

240 - 280 GB400 - 512 GB800 - 1.024 GB1.500 - < 4.000 GB>= 4.000 GB
Samsung SSD 870 QVO
--370 TB720 TB 
1,44 - 2,88 PB
Kingston DC1000M
--1,7 PB
3,4 PB - 6,7 PB
13,5 PB
Kioxia Exceria Plus
-200 TB
400 TB800 TB-
Kioxia Exceria
100 TB
200 TB400 TB--
Kioxia Exceria SATA
60 TB
120 TB240 TB--
Gigabyte Aorus RAID SSD 
---4 x 700 TB-
Western Digital WD Blue 3D NAND SATA SSD100 TB
200 TB400 TB500 TB 
600 TB
Corsair Force Series MP600-900 TB
1,8 PB3,6 PB
-
Seagate FireCuda 520 SSD
-
850 TB
1,8 PB
3,6 PB
-
Seagate FireCuda 510 SSD
-
-
1,3 PB
2,6 PB
-
Toshiba RC500
100 TB
200 TB
-
-
-
Intel Optane SSD 905P-8,76PB17,52 PB27,37 PB-
Western Digital WD Black SN750200 TB300 TB
600 TB1,2 PB
-
Samsung SSD 970 EVO Plus-300 TB
600 TB
1,2 PB
-
Samsung SSD 860 EVO150 TB
300 TB
600 TB
1,2 PB
2,4 PB
Samsung 970 PRO
-600 TB
1,2 PB
--
Corsair MP510400 TB
800 TB
1,7 PB
3,12 PB
-



Nach den Unregelmäßigkeiten, die wir beim Test der Western Digital WD Blue 3D NAND in Bezug auf den X570-Chipsatz von AMD ermittelt haben, stand wie bereits angekündigt, ein Wechsel des Mainboards an. Grundlage für unsere Tests bildet daher fortan das ASUS ROG Strix B550-E Gaming, das in unserem Test auch in Bezug auf die Storage-Anbindung vollkommen überzeugen konnte.

Befeuert wird das ASUS weiterhin von einem AMD Ryzen 5 3600, der mit sechs Kernen und doppelt so vielen Threads genug Rechenpower bietet.

Die verwendete Software im Einzelnen:

Die genutzte Hardware im Einzelnen:

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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)

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

Alles in allem wirken die Ergebnisse des iometers vertraut. Die Samsung SSD 870 QVO performt insgesamt auf dem Niveau der Vorgängerin und kann sich je nach Profil mal davor, mal dahinter platzieren. Ausnahme bildet der QD3-Lesewert, da hier die 860 QVO auch verdächtig stark abgeschnitten hat. Hier wirkt der jetzt ermittelte Wert der 870 QVO durchaus realistischer.


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. Folgerichtig stehen hier letzte Plätze zu Buche. Erst wieder bei den sequenziellen Tests erreichen wir wiederum Werte, die wir von einer SATA-SSD erwarten.

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

Im AS SSD Benchmark zeigt sich die 870 QVO deutlich verbessert im Vergleich zur Vorgängerin. Sowohl die einzelnen 4K-Anfragen wie auch die sequenziellen Benchmarks sind deutlich verbessert. Lediglich bei Anfragen mit QD64 liegt unser Testkandidat deutlich hinter der 860 QVO, wobei sich hier der Verdacht aufdrängt, dass diese aufgrund des damaligen Testsystems einen Vorteil hat. Daher sei an dieser Stelle auch nochmals der Verweis zu unserem SATA-Artikel verlinkt.

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Der CrystalDiskMark bestätigt nicht nur, sondern übertrifft sogar die Herstellerangaben ein wenig. Beachtlich sind grundsätzlich auch die 4KQ1T1-Werte, die ein gutes Stück über der 860 QVO liegen und daher bei vereinzelten Anfragen ein Performanceplus versprechen.


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

MB/s
Mehr ist besser

Erfreulich, da doch auch etwas alltagsrelevanter für die meisten User, gestaltet sich der Kopierbenchmark. Die Samsung SSD 870 QVO kann hier durchaus jeweils ein paar Prozent mehr als die 860 QVO leisten. Dies bedeutet auch, dass die 870 QVO hier durchaus zu den schnellsten SATA-Laufwerken gehört, die wir bislang getestet haben, inklusive der 860 EVO und PRO. Schon die 860 QVO war hier überraschend schnell, vermutlich kann hier der Vorteil des Intelligent Turbowrite Verfahrens voll ausgenutzt werden. Zwar ist der Rückstand zu selbst günstigen NVMe-Laufwerken beachtlich, doch dies soll hier nicht unbedingt als Vergleichsbasis dienen.


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.

AnwendungsprofilInsgesamt gelesenInsgesamt geschrieben
Adobe Photoshop light313 MB2.336 MB
Adobe Photoshop heavy468 MB5.640 MB
Adobe Illustrator373 MB89 MB
Adobe InDesign401 MB624 MB
Adobe After Effects311 MB16 MB
Microsoft Word107 MB95 MB
Microsoft Excel73 MB
Microsoft PowerPoint83 MB21 MB
World of Warcraft390 MB5 MB
Battlefield 3887 MB28 MB

Bestandteile des Storage-Benchmarks

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

Futuremark PCMark 8

Storage - World of Warcraft

MB/s
Mehr ist besser

Futuremark PCMark 8

Storage - Battlefield 3

MB/s
Mehr ist besser

Konnte die Samsung SSD 870 QVO bislang eher das Leistungsniveau der Vorgängerin bestätigen und nur leicht übertreffen, zeigen die Anwendungsbenchmarks durchaus einen Vorteil der neuen Version. Ein leistungsplus von stattlichen 15 % stehen gemittelt zu Buche, je nach Anwendung mal mehr, mal weniger. Dabei lässt sich anhand der Profile und der jeweiligen Datenmenge die Tendenz erkennen, dass bei schreibintensiven Anwendungen die 860 QVO schneller zu sein scheint, bei leseintensiven die 870 QVO.

Deutlich bleibt in jedem Fall der Abstand zur 860 EVO und PRO, die beide im Mittel mehr als 50 % schneller sind und damit in einer anderen Liga spielen. Auch die beiden TeamGroup-SSDs Vulcan und Delta Max sind deutlich schneller, die 870 QVO dueliert sich eher mit der Western Digital WD Blue 3D NAND SATA.


Weiter geht's mit den Anwendungen von Adobe und Microsoft.

Futuremark PCMark 8

Storage - Adobe After Effects

MB/s
Mehr ist besser

Futuremark PCMark 8

Storage - Adobe Indesign

MB/s
Mehr ist besser

Futuremark PCMark 8

Storage - Adobe Illustrator

MB/s
Mehr ist besser

Futuremark PCMark 8

Storage - Adobe Photoshop (light)

MB/s
Mehr ist besser

Futuremark PCMark 8

Storage - Adobe Photoshop (heavy)

MB/s
Mehr ist besser

Futuremark PCMark 8

Storage - Microsoft Excel

MB/s
Mehr ist besser

Futuremark PCMark 8

Storage - Microsoft Powerpoint

MB/s
Mehr ist besser

Futuremark PCMark 8

Storage - Microsoft Word