Wissenswertes zum Thema SSD
Alle SSDs sind schnell, das sagen doch die Hersteller. Oder?
Klare Antwort: Nein! Hersteller von SSDs geben in ihren Beschreibungen oft Werte für die Übertragungsraten an. Doch Theorie und Praxis liegen oft weit auseinander. Entscheidend für die Gültigkeit dieser Werte ist die Kombination aus Controller, Cache, Firmware und NAND-Speicher. Die trügerische Angabe von Übertragungsgeschwindigkeiten beruht immer auf dem sequentiellen Lesen und Schreiben von komprimierbaren Daten. Darin sind selbst SSDs der unteren Preiskategorie gut, die meist ohne Cache auskommen müssen. Die Kaufentscheidung sollte sich also nicht nur nach den Zahlen richten, die von den Herstellern angepriesen werden. Ein Blick in aktuelle Testberichte lohnt sich allemal, um die tatsächliche Leistung im Alltagsgebrauch einschätzen zu können, bevor man kauft.
Wenn man sich entscheiden muss, welchen Controller man wählen sollte, bleibt nur der Blick in die Historie. Dort wird man die Geburtsstunden diverser Controller finden, welche immer wieder für Begeisterung durch noch höhere Transferraten gesorgt haben. Aktuell ist es so, dass die jüngeren Controller in der Regel auch höhere Transferraten bewerkstelligen können, was unmittelbar mit der Entwicklung neuer Technologien zusammen hängt.
Die Qual der Wahl: SLC, MLC, TLC, …
Die Bedeutung dieser Bezeichnungen ist recht trivial: SLC - Single Level Cell, MLC - Multi Level Cells und TLC - Triple Level Cell. Im Heim-Bereiche werden meist die günstigeren MLC-Speicher zu finden sein, im Server-Bereich mit Hochverfügbarkeit dagegen die SLC –Speicher. Gründe dafür gibt es einige. SLCs erreichen höhere IOPS, sie sind zudem langlebiger und zuverlässiger. Technisch gesehen lässt sich in SLCs ein elektrischer Zustand speichern, in MLCs sind es dagegen zwei. Darin begründet sich der Mehraufwand an Zellen für SLCs, was zu erheblichen Preisunterschieden bei der Anschaffung führt.
Neu im Geschäft sind TLCs, welche von Intel und Micron erforscht werden/wurden. Dabei lassen sich gleich drei Zustände je Zelle speichern, was eine höhere Datendichte auf weniger Zellen Bedeutet. Damit einher geht eine Senkung der Produktions- und Anschaffungskosten, was diesen Speicher in Zukunft sehr attraktiv machen dürfte.
NAND-Speicher synchron, asynchron und Toggle-Mode …
Wir versuchen es ganz kurz zu erklären, ohne technisch jedes kleinste Detail abzugrasen. Prinzipiell wird die Verbindung zwischen dem Controller und dem NAND-Flashspeicher beschrieben. Dafür gibt es ein standardisiertes Interface, das sich ONFI (Open NAND Flash Interface) nennt und das es in aufsteigenden Versionsnummern gibt (1.0; 2.0; 2.1; 2.2; 3.0). Wohingegen ONFI 1.0 nur asynchron arbeitet sind die darauf folgenden Versionen in der Lage synchron zu arbeiten. Generell kann man sagen, dass asynchrone NAND-Speicher langsamer sind als die synchronen Artgenossen. Dies ist ganz einfach mit der Technologie des jeweiligen Standards begründet, da diese unterschiedliche Transferraten erreichen können. Es gilt: je höher der Standard, desto höher die Transferrate pro Kanal zwischen Controller und Speicher. Das Diagramm zeigt die Standards, deren Veröffentlichung sowie die Übertragungsgeschwindigkeit pro Kanal.
Over Provisioning
Dieses Verfahren findet bei sehr vielen SSD-Herstellern Verwendung und bedeutet, dass auf jeder SSD ein Pool an Zellen vorhanden ist, der nicht in der angegebenen Kapazität enthalten ist. Sollte der Controller feststellen, dass aktiv genutzte Zellen fehlerhaft sind, werden diese deaktiviert und eine andere Zelle aus dem Pool dafür verwendet. Wie groß dieser Pool an frischen Zellen genau ist lassen die Hersteller leider nicht durchblicken, definiert wird er in der Firmware der entsprechenden SSD.
Wir hoffen mit diesem Beitrag etwas mehr Klarheit über unsere Testumgebung geben zu können und sind selbstveständlich bestrebt, die angesprochene Transparenz bei Tests konstant aufrecht zu erhalten. Für weitere Informationen stehen die nachfolgenden Quellen und Links zur Verfügung:
Weiterführende Links:
Hardware-Journal Datenträger Testberichte
Hardware-Journal Datenträger - Forum
