Test: Intel Smart Response Technologie

Technologischer Überblick

Die Idee hinter der auf den Namen „Smart Response Technology“ getauften Funktion ist dabei schon relativ alt und kommt in jedem modernen Massenspeicher zum Einsatz. Die Rede ist vom sogenannten Caching, bei dem die Daten zu erst in einen sehr schnellen Zwischenspeicher geladen werden, bevor sie auf das jeweilige Laufwerk geschrieben werden. Dies sorgt bei Festplatten beispielsweise dafür, dass es nicht zu einem Datenstau kommt, wenn viele gleichzeitige Anfragen vom Nutzer gestellt werden.

Intel versucht auf gleiche Weise die Vorteile einer Solid State Disk mit denen einer herkömmlichen Festplatte zu verbinden. Die Vorteile beider Technologien sind schnell erklärt: Während SSDs eine extrem geringe Zugriffszeit und hohe Transferraten ermöglichen, besitzen Festplatten eine wesentlich höhere Speicherkapazität zu einem erschwinglichen Preis. Mit Smart Response sollen diese Eigenschaften zusammengeführt werden, um den täglichen Arbeitsablauf im Vergleich zum Single-HDD-Betrieb stark zu beschleunigen.

Der Clou dabei ist, dass die SSD nur eine sehr niedrige Speicherkapazität aufweisen muss und deshalb schon relativ günstig zu erstehen ist. Intel hat selber ein entsprechendes Modell auf den Markt gebracht, dass auf den Namen SSD 311 Series hört und 20 GB Speicherplatz bietet. Das Besondere an diesem Modell ist die Wahl der Speicherbausteine. Diese sind vom SLC-Typ und somit speziell für hohe Schreibbelastung ausgelegt, so wie sie Cache-Betrieb üblicherweise vorzufinden sind.  Prinzipiell ließe sich aber auch jede andere SSD mit der Technologie verwenden.

Technische Daten Intel SSD 311 Series

Speicherkapazität nominell	20 GB
Schnittstelle	S-ATA 3 Gbit/s
Zellentyp	SLC
Controller	Intel
Cache	k.A.
Preis	ab 110 € bei Amazon
Geschwindigkeit laut Hersteller (bis zu)	Lesen 200 MB/s – Schreiben 105 MB/s
Formfaktor	2,5 Zoll
Modellnummer	SSDSA2VP020G201
Sonstiges	128 Bit AES-Verschlüsselung

Funktionsweise

Bei der Intel Smart Response Technologie werden häufig verwendete Daten auf der schnellen Solid State Disk zwischengelagert bzw. bereitgehalten, um die Reaktionsgeschwindigkeit des gesamten Computers wesentlich zu erhöhen. Die oft benutzten Dateien und Anwendungen werden also durch den Raid-Controller des Mainboards von der Festplatte auf die Cache-SSD gespiegelt. Dies passiert im Hintergrund und erfordert natürlich eine gewisse „Eingewöhnungszeit“ für das System, da zu erst alle relevanten Daten einmal auf die SSD geschaufelt werden müssen. In den späteren Benchmarks wird dieses Phänomen sehr deutlich, da mit der Wiederholung der Testdurchläufe die Leistung des Cache-Arrays deutlich ansteigt. Im Umkehrschluss bedeutet dies aber auch, dass bei der ersten Verwendung einer Datei mit gerade frisch aktiviertem SSD-Caching der Zugriff sogar länger dauert, als die Festplatte alleine benötigen würde. Doch einmal im Cache steigt die Performance dann im Vergleich zum reinen HDD-Betrieb stark an.

Das Ganze funktioniert natürlich nicht nur für das Lesen von Dateien, sondern gleichermaßen für den Schreibbetrieb. Hier ist dann aber auf eine geeignete SSD mit langlebigen SLC-Zellen zu achten, da beim Caching sehr hohe Schreibvolumina zusammenkommen können, die der Lebenszeit einer normalen MLC-SSD stark zusetzen würden. Beim Schreiben wird das Prinzip nun umgekehrt: Alle Daten, die auf die Festplatte geschrieben werden sollen, werden zuerst auf der schnellen SSD abgelegt und in einem Moment geringer Festplattenauslastung auf die HDD übertragen. Das sorgt für einen Betriebsablauf ohne Hacken und Wartezeiten, birgt aber auch die Gefahr in sich, dass bei einem Stromausfall die noch nicht von der SSD auf die HDD kopierten Daten verloren gehen. Dies ist aber ein genereller Nachteil eines Raid 0-Verbundes, der aufgrund des Leistungszuwachses im Allgemeinen in Kauf genommen werden muss, wenn man den Schreibzugriff ebenfalls beschleunigen möchte.

Installation & Konfiguration

Im ersten Schritt werden die gewünschte Festplatte, auf welcher das Betriebssystem installiert werden soll, sowie die Caching-SSD mit dem Mainboard verbunden. Wichtig ist, darauf zu achten, dass man die Schnittstellen des Intel S-ATA-Controller verwendet, da heutige Mainboards oftmals mehrere Controller an Bord haben, um mehr Anschlüsse bereitstellen zu können.

ACHTUNG: Bevor mit der Installation begonnen wird, muss zwingend die aktuellste BIOS-Version mit RST-Unterstützung vom jeweiligen Mainboardhersteller bezogen und installiert werden. Ansonsten kommt es zu fehlerhaften Raid-Arrays, die sich nicht mehr booten lassen; so unsere Erfahrung.

Danach wird der Computer gestartet und das BIOS geöffnet. Die Festplatten- bzw. S-ATA-Konfiguration muss nun von dem standardmäßigen AHCI-Modus auf RAID umgestellt werden, damit der entsprechende RAID-Controller aktiviert wird. Ist dieser Schritt erledigt, wird wahlweise Windows Vista oder 7 auf der Festplatte installiert. Nachdem auch alle notwendigen Gerätetreiber für Grafikkarte, Soundmodul und Netzwerk sowie den Chipsatz aufgespielt sind, wird der Treiber für die Intel Rapid Storage Technology (RST) installiert. Nun kann mit der Konfiguration von Smart Response begonnen werden.

Dazu findet man an der oberen Seite des RST-Managers die Schaltfläche „Beschleunigen“. Ein weiterer Klick auf „Aktivieren“ ruft das Konfigurationsmenü hervor. Hier können nun die zu beschleunigende Festplatte und die als Caching-Laufwerk zu verwendende SSD samt zugehörigem Kapazitätsbereich definiert werden. Die wichtigste Option des Dialogs verbergen sich hinter den beiden Auswahlflächen „Erweiterter-“ und „Maximierter Modus“.

Während sich hinter dem erweiterten Modus die Funktion der SSD als Lese-Cache versteckt, ist beim maximierten Modus zusätzlich der Schreib-Cache aktiv, was das System noch einmal beschleunigen soll. Welchen Modus man hier wählt, ist erstens von der Sicherheitsstufe der Daten abhängig zu machen und zum Zweiten bedingt durch den Zelltyp der verwendeten SSD, wie oben schon erläutert.

Ein Klick auf „OK“ erstellt das entsprechende Array und aktiviert die Beschleunigungsfunktion, die ab diesem Zeitpunkt zur Verfügung steht.

ACHTUNG: Alle Daten werden bei diesem Vorgang von der Solid State Disk gelöscht!

Leistungstest

Der interessanteste Teil sind selbstverständlich die Benchmarkergebnisse. Wir haben neben dem A.S. SSD Benchmark als praktischen Test, auch den Lesetest von HD Tune Pro verwendet, um die Leistungssteigerung zu ermitteln. Zudem wurden die Startzeiten von Windows 7 gemessen. Zum Vergleich haben wir auch die SSD bzw. HDD als einzelnes Laufwerk auf ihre Leistung hin geprüft und die Daten in die folgenden Diagramme integriert. Die mit dem Intel Rapid Storage Technology Array (RST-Array) durchgeführten Testläufe wurden alle vier Mal wiederholt, um die Leistungsentfaltung der Smart Response Technik besser erkennen zu können.

Für diesen Test haben uns Hersteller ASUS und Intel mit entsprechenden Komponenten unterstützt.

Testsystem

• CPU: Intel Core i5-2500K 3,3 GHz, Hyperthreading aktiviert, TurboBoost aktiviert
• Mainboard: Asus P8Z68-V Pro (BIOS Ver: 0501)
• RAM: 4 GB Excelram 1333 MHz
• Festplatte: Samsung HD0103UJ 1000 GB
• Cache-SSD: Intel SSD 311 Series 20 GB
• Netzteil: Antec High Current Gamer 900 W
• CPU-Kühler: beQuiet! Dark Rock Pro

Verwendete Software

• HD Tune Pro 4.6
• A.S. SSD Benchmark 1.6.4067.34354
• Intel Rapid Storage Technology 10.5.0.1027
• Windows 7 Professional x64 SP1

Insgesamt wird bei allen Benchmarks deutlich sichtbar, dass die Leistung des Cache-Arrays mit den Testdurchläufen zunimmt. Dieser Effekt zeichnet sich bei den synthetischen Benchmarks, wie HD Tune Pro, trotzallem ein wenig stärker ab, als beispielsweise im A.S SSD Benchmark. Aber vor allem die Bootzeit von Windows 7 zeigt das Potential der Technik wunderbar auf.

Fazit

Die Smart Response Technologie von Intel ist eine durchaus interessante Technik, die der teilweise etwas schwachen Leistung der Festplatte unter die Arme greift. Positiv sind zum einen der relativ geringe Anschaffungspreis der Cache-SSD, welche für gut 100 €zu erstehen ist, wenn man beachtet, dass man ein hochwertiges SLC-Laufwerk dafür bekommt. Selbstverständlich könnte man auch auf im Verhältnis noch günstigere SSDs mit MLC-Zellen zurückgreifen, muss dann aber mit eingeschränkter Funktion der Technik oder einer schnellen Abnutzung der SSD rechnen. Zum anderen hervorzuheben ist, dass der Nutzer weiterhin auf die volle Kapazität seiner Festplatte zurückgreifen kann, und das in einer stark angehobenen Geschwindigkeit.

Als Nachteil ist anzuführen, dass diese Technologie aktuell nur den hochwertigeren und somit teureren Hauptplatinen mit Z68-Chipsatz vorbehalten ist. Anwender, die auf ein solches Mainboard setzen, werden wohl in den wenigsten Fällen auf eine Hybridlösung zurückgreifen, sondern gleich eine SSD als Systemlaufwerk einsetzen, was, wie die Benchmarks zeigen, noch schneller ist als die Smart Response Technologie.

Nichtsdestotrotz leistet die Technik im Rahmen ihrer Möglichkeiten eine ausgezeichnete Arbeit. Zugriffe auf häufig verwendete Daten werden enorm beschleunigt und das ganze System profitiert nach einiger Zeit der Benutzung deutlich von den geringen Reaktionszeiten der als Cache-Speicher verwendeten SSD.

Die Einrichtung des Systems ist hingegen etwas Fummelarbeit, da nur ganz bestimmte Treiber und BIOS-Versionen zu harmonieren scheinen und alle weiteren Kombinationen schnell zu defekten RAID-Verbunden und etlichen Neuinstallationen führten. Einmal die richtige Kombination gefunden, läuft das System aber ohne Probleme und lässt sich im laufenden Betrieb sogar mühelos umkonfigurieren. In unseren Augen macht allerdings nur der Einsatz einer SLC-SSD, wie der SSD 311 Series von Intel, Sinn, da nur mit aktiviertem Schreib-Cache das volle Potenzial der Technik genutzt werden kann.

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Niklas Ludwig

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