Test: Samsung SSD 950 Pro 256 GB

Samsung zeigt mit seiner ersten NVMe-SSD, was der hauseigene V-NAND kann

Geschrieben von Nils Waldmann am 22.10.2015.

Samsung SSD 950 Pro 256 GB Startbild

Nachdem der M.2-Formfaktor Akzeptanz in der breiteren Masse der Highendsysteme gefunden hat und der NVMe-Standard von anderen Herstellern erfolgreich in ersten Consumer-Produkten getestet wurde, steigt nun auch Samsung in das Geschäft der NVMe-PCIe-SSDs ein. Wir haben die neue SSD 950 Pro Serie mit 256 GB für euch getestet.

 

Überblick

Samsung hat mit der neuen SSD 950 Pro sein erstes Laufwerk für den Endanwendermarkt vorgestellt, das auf den NVMe-Standard zurückgreifen kann. Im Gegensatz zu SATA wird die neue SSD direkt über PCIe 3.0 angebunden und nutzt hierbei vier Lanes. Physikalisch wird die Verbindung zum Rest des Computers über die M.2-Schnittstelle hergestellt.Samsung SSD 950 Pro 256 GB Frontansicht

NVMe bietet den großen Vorteil, dass SSD und Prozessor ab sofort direkt miteinander kommunizieren können. Die SSD ist damit unmittelbar mit den PCIe-Lanes der CPU verbunden, ein Umweg über den Chipsatz wird überflüssig. Damit wird zum einen der SATA-Flaschenhals ausgemerzt, welcher die Transferraten aktueller SSDs auf knapp 550 MB/s begrenzt, zum anderen ermöglicht NVMe eine völlig neue Art der Parallelisierung von Datenanfragen des Prozessors an die SSD. Waren bisherige PCIe-SSDs zwar generell in der Lage höheren Transferraten zu leisten als ihre SATA-Konkurrenz, so werkelte im Hintergrund immer noch das AHCI-Protokoll, welches letztendlich die Kommunikation zwischen SSD und Prozessor unnötig limitiert. Ein Zahlenspiel verdeutlicht die Entwicklung: Bei Verwendung des üblichen AHCI-Protokolls gibt es nur eine einzige Warteschlange, die maximal 32 Befehle enthalten kann. Mit NVMe wird die Anzahl der gleichzeitig bearbeitbaren Warteschlangen auf 65536 erhöht und auch die Anzahl der Befehle pro Warteschlange wächst noch einmal auf 65536.

Technik

Durch die Umstellung auf das NVMe-Protokoll hat sich auch unter der Haube der neuen SSD 950 Pro einiges getan. So kommt erstmals Samsung neuer UBX-Controller zum Einsatz. Dieser wird, sowohl bei der 256-, als auch bei der 512-GB-Variante, von 512 MB Low-Power-DDR3-Cache unterstützt. Bei den Speicherzellen findet Samsungs V-NAND Verwendung, der im MLC-Modus betrieben wird. Den Speicherzellen ist es auch zu verdanken, dass die SSD unter maximaler Last nur knapp 5 Watt aufnehmen soll. Im Standby-Betrieb sinkt dieser Wert laut Samsung auf 20 mW, womit die 950er-Familie noch genügsamer als die bisherige SSD 850 Pro auf SATA-Basis ist.Samsung SSD 950 Pro 256 GB V-NAND offen

Wie von den Vorgängerserien 850 Evo und 850 Pro bekannt, ist auch die neue 950 Pro Familie mit einer 256-Bit-AES-Verschlüsselung ausgestattet. TCG Opal Family Spec und der eDrive Standard (IEEE1667) sollen laut Samsung mit einem späteren Firmware-Update nachgerüstet werden. Der obligatorische Device Sleep Mode moderner SSDs wird natürlich ebenfalls unterstützt.

Die Garantie wird von Samsung mit 5 Jahren oder 200 TBW (Terrabyte geschrieben) beim 256-GB-Modell, respektive 400 TBW bei der 512-GB-Variante angegeben.

Technische Daten

Speicherkapazität nominell

256 GB

512 GB

Schnittstelle

PCIe 3.0 x4

PCIe 3.0 x4

Formfaktor

M.2 2280

M.2 2280

Zellentyp

Samsung V-NAND

Samsung V-NAND

Controller

Samsung UBX

Samsung UBX

Cache

512 MB LPDDR3

512 MB LPDDR3

Geschwindigkeit (bis zu)

2200 MB/s (Lesen) / 900 MB/s (Schreiben)

2500 MB/s (Lesen) / 1500 MB/s (Schreiben)

Abweichungen zum gemessenen Ergebnis (ATTO 256K Block)

 +4,05 % (2289,98 MB/s) | +4,86 % (943,72 MB/s)

Random 4K Lesen / Schreiben

270.000 / 85.000 IOPS

300.000 / 110.000 IOPS

Modellnummer

MZ-V5P256BW

MZ-V5P512BW

Abmessungen

80.15 x 22.15 x 2.38

80.15 x 22.15 x 2.38

Garantie

5 Jahre

5 Jahre

Lieferumfang

SSD

SSD

Preis

ab 195 €

ab 339 €

Leistungstest

Um die Leistung der Samsung SSD 950 Pro zu überprüfen, haben wir verschiedene Benchmarks auf unserem Testsystem ausgeführt und die erreichten Ergebnisse dokumentiert. Dabei unterscheiden wir sogenannte synthetische Benchmarks, bei denen die maximale Leistung der SSD gemessen wird sowie praxisnahe Benchmarks, die das Arbeiten mit dem Laufwerk im Alltag widerspiegeln. Zum Vergleich haben wir mitunter die Samsung SSD 850 Pro und 850 Evo herangezogen. Die Intel SSD 750 Series 1200 GB stellt die Konkurenz im NVMe-Segement dar.

Testsystem

  • Prozessor: Intel Core i7-6700K 4,0 GHz (Skylake), Turbo Boost aktiv, Hyperthreading aktiviert
  • Mainboard: Asus Maximus VIII Extreme
  • Kühler: Noctua NH-D15
  • Ram: 16 GB G.Skill Ripjaws V DDR4 2.400 MHz CL 15-15-15-35
  • Systemlaufwerk: Intel SSD 750 420 GB
  • Grafikkarte: MSI Radeon R9 390X
  • Betriebssystem: Windows 10 Professional x64
  • Netzteil: be quiet Straight Power 1.000 Watt

Wir haben die folgenden Benchmark-Tools verwendet:

  • HD Tune Pro 5.5
  • A.S. SSD Benchmark 1.7
  • ATTO Disk Benchmark 2.47
  • Futuremark PCMark 8
  • Adobe Reader
  • itunes
  • Avira AntiVir Premium 2015
  • WinRAR 5.1

Erklärung zu den Diagrammen: Wenn ihr die Maus auf einen Balken bewegt, wird euch der Produktname und die erreichte Punktzahl angezeigt. Um die Ansicht übersichtlicher zu gestalten, könnt ihr für euch uninteressante Produkte mit einem Klick auf den Produktnamen unterhalb des Diagramms ausblenden.

Anmerkung zum Testaufbau

Da es sich bei der Samsung SSD 950 Pro um ein M.2-Laufwerk handelt, sind in der Regel keine speziellen Treiber notwendig, damit das Betriebssystem das Laufwerk als Systemlaufwerk erkennt. Die Intel SSD 750 Series benötigt an dieser Stelle beispielsweise einen Treiber, um überhaupt von Windows als bootbares Laufwerk erkannt zu werden. Auch unter Windows selbst arbeitet die SSD 950 Series ohne spezielle Software. Es gibt jedoch eine Besonderheit, die wir an dieser Stelle erwähnen wollen.

Einige Benchmark-Programme (und ggf. auch andere Software des Alltags) nutzen den Force Unit Access (FUA) Befehl, welcher aus Zeiten des SCSI-Protokolls stammt und auf den SATA-Standard übertragen wurde. FUA stellt sicher, dass alle Daten aus dem Zwischenspeicher der SSD sicher in den nicht-flüchtigen NAND-Speicher übertragen werden, bevor die Anfrage vom Betriebssystem als abgeschlossen angesehen wird. FUA sorgt also dafür, dass im Falle einer Unterbrechung der Stromversorgung keine Daten verloren gehen, die sich im Cache befinden, allerdings noch nicht in den NAND übertragen wurden.

Im speziellen Fall der SSD 950 Pro Series sorgt aktiviertes FUA dafür, dass einige Benchmark-Tools, welche auf den Befehl zurückgreifen, unnatürlich niedrige Werte messen. Ein Vertreter dieser Gattung ist das beliebte A.S. SSD Benchmark. Im allgemeinen Windows-Betrieb (z.B. Kopieren von Dateien) wird FUA allerdings nicht genutzt. Ist es allerdings aktiviert, können Programme, welche explizit FUA fordern, dieses nutzen. 

Um auch im A.S. SSD Benchmark die maximale Leistung der SSD messen zu können, gibt es zwei Methoden. Zum einen lässt sich FUA unter Windows im Gerätemanager deaktivieren. Theoretisch kann es so allerdings zu Datenverlust bei Stromausfällen kommen, sollte das getestete Laufwerk keine Powerloss-Funktion haben, die über Stützkondensatoren das Abschließen der aktuellen Schreibanfrage sicherstellt. Die zweite Möglichkeit ist die Verwendung eines Treibers (Beta-Version), welcher von Samsung zur Verfügung gestellt wird. Wir haben beide Methoden überprüft und die Ergebnisse in den Diagramme dargestellt. „Samsung SSD 950 Pro 256 GB (FUA Aus)“ beschreibt in diesem Fall den unter Windows deaktivierten FUA-Befehl ohne speziellen Treiber, „Samsung SSD 950 Pro 256 GB“ gibt die Ergebnisse mit Samsung-Treiber und aktiviertem FUA wieder.

Kommentar: Wir konnten einzig und allein Einschränkungen bei der Verwendung des A.S. SSD Benchmarks feststellen, wenn FUA aktiviert ist und der Samsung Treiber nicht zum Einsatz kommt. Alle anderen Benchmarks und Realtests zeigten keinerlei nennenswerte Einschränkungen in der Leistung des Laufwerks. Wir empfehlen daher, die SSD wie gewohnt zu installieren und sich nicht um spezielle Treiber zu kümmern.

Synthetische Benchmarks

Synthetische Benchmarks bringen die Laufwerke an ihre Leistungsgrenzen – die dargestellten Situationen entsprechen aber häufig nicht den Alltagsbedingungen, denen eine SSD ausgesetzt ist. Da jeder Benchmark gleich aufgebaut ist, bieten sie dennoch eine sehr gute Vergleichbarkeit der verschiedenen Laufwerke.

A.S. SSD Benchmark

Der A.S. SSD Benchmark misst die sequenziellen Schreib- und Leseraten einer SSD. Darüber hinaus werden Zugriffszeit und Transferraten beim Zugriff auf kleine Dateien gemessen. Ein integrierter Kopier-Benchmark simuliert das Kopieren von ISO-Dateien, Programmen und Computerspielen und misst dabei die Transferraten. Unseren Erfahrungen nach sind die Ergebnisse sehr praxisnah, da mehrere Durchläufe gemittelt werden.

*mit anderem Testsystem getestet

ATTO Disk Benchmark

Wenn es darum geht die maximale Schreib- und Lesegeschwindigkeit einer SSD zu ermitteln, ist der ATTO Disk Benchmark ein zuverlässiges Tool. Die Leistung wird anhand verschiedener Blockgrößen gemessen, die wir in Blöcken von vier Kilobyte bis acht Megabyte dargestellt haben. In der Praxis sind die abgebildeten Werte allerdings fast nie zu erreichen und werden von den Herstellern gerne als Werbemittel eingesetzt. Das ATTO Disk Benchmark verwendet komprimierbare Daten, was vor allem SandForce Chipsätzen zu Gute kommt.

*mit anderem Testsystem getestet

*mit anderem Testsystem getestet

Crystal Disk Mark

Das Crystal Disk Mark ist ein weiteres beliebtes Tool, um die Transferleistung von Massenspeichern zu testen. Wir haben mit dem CDM erneut die sequenzielle Transferleistung überprüft.

HD Tune Pro

Die Software HD Tune Pro misst neben den schon erwähnten Parametern ebenfalls die Geschwindigkeit beim Zugriff auf verschiedene Dateigrößen. Dieser Test ist bei SSDs sehr interessant, da vor allem viele kleine Dateien (z.B. 4 KB Blöcke) einen schwachen Controller schnell aus der Bahn werfen. Die Transferraten brechen dann bis auf wenige KB/s ein und es kommt zu Verzögerungen beim Dateizugriff. Gemessen wurden die Blockgrößen 512 Byte, 4 KB, 64 KB, 1 MB sowie der zufällige Zugriff auf alle Arten von Blockgrößen.
*mit anderem Testsystem getestet *mit anderem Testsystem getestet

*mit anderem Testsystem getestet

Real Benchmarks

Wesentlich interessanter für die spätere Benutzung einer Solid State Disk als Systemlaufwerk sind die Real-Tests. Wie der Name schon sagt, überprüfen dieser Art von Test die Leistung der SSDs unter alltäglichen Bedingungen. Dazu gehören beispielsweise Setup-Routinen, Virenscans oder das Öffnen mehrere Programme zum gleichen Zeitpunkt. Während dieser Testdurchläufe wurde das entsprechende Laufwerk als Systempartition verwendet, auf der Windows 10 Pro x64  lief.

 

Programm-Installationen

Wie die Überschrift schon wiedergibt, haben wir mehrere Setup-Routinen durchlaufen lassen und die dafür jeweils benötigte Zeit der SSD festgehalten. Als Software diente uns hierfür das PCMark 8, iTunes sowie der Adobe Reader.

*mit anderem Testsystem getestet

Anwendungs-Tests

Bei den Anwendungs-Test wurde überprüft, wie schnell das getestete Laufwerk mit alltäglichen Aufgaben fertig wird. Als plastische Beispiele haben wir uns das Entpacken eines ISO-Images mit WinRar sowie das gleichzeitige Öffnen der Programme Avira, Firefox, itunes, PCMark 8 und Acrobat Reader herausgesucht.



Fazit

Mit der neuen SSD 950 Pro Serie hat Samsung ein Laufwerk präsentiert, das sich nicht nur in Sachen Technik völlig von den bisherigen Samsung SSD-Produkten absetzt. So ist die SSD 950 Pro die erste Serie, welche vollständig auf eine SATA-Version im schicken Gehäuse verzichtet und als „nackte Platine“ beim Kunden ankommt. Nichts desto trotzt hat man sich auch bei diesem Laufwerk einige Gedanken zum Design gemacht und präsentiert die SSD 950 Pro in Schwarz mit roten Akzenten.

Über die inneren Werte haben wir bereits eingangs berichtet, wollen wir den Hauptteil dieses Fazits deshalb der Interpretation der gemessenen Ergebnisse widmen. Eines lässt sich direkt vorweg nehmen: Mit der Verfügbarkeit von NVMe-SSDs für den Endkundenmarkt, ist ein neues Zeitalter angebrochen. Egal ob sequenzielle Zugriffe oder zufällige Schreib- und Leseoperationen, die SSD 950 Pro „rennt“ ihren Vorgängern SSD 850 Pro und EVO förmlich davon. Intel SSD 750 Series – so heißt das Stichwort, an dem sich die neue Samsung SSD messen muss. Fairerweise muss aber gesagt sein, dass die Intel SSD nur für Desktop-Systeme geeignet ist, wohingegen die neue Samsung SSD theoretisch auch in mobilen Geräten eingesetzt werden kann, sofern NVMe unterstützt wird.

In Sachen sequenzielle Transferraten erreicht die SSD 950 Pro in allen bekannten Benchmarks Werte von weit über 1000 MB/s beim Lesen, wird geschrieben pendelt sich dieser Wert, je nach Tool, zwischen 800 und 950 MB/s ein. Wer gerne und viel kopiert oder verschiebt, wird daran seine pure Freude haben. Vorausgesetzt natürlich, das Ziel- bzw. Quelllaufwerk kann mit der Samsung SSD mithalten.Samsung SSD 950 Pro 256 GB Heatspreader

In Sachen zufällige Zugriffe auf verschiedene Blockgrößen kann die Samsung SSD 950 Pro ebenfalls überzeugen. Hier fällt vor allem die hohe 256K-Leseleistung auf, welche sogar die Intel SSD 750 Serie überholt. Die 4K-Leseleistung mit knapp 500 MB/s ist ebenfalls eine Ansage an die Konkurrenz. Dafür verläuft die Leistungskurve über die größeren Blöcke nicht, wie üblich ansteigend, sondern fällt nach dem 256K-Peak beim Lesen- und Schreiben, auf immer noch erstaunlich schnelle Werte, ab. Insgesamt lässt sich festhalten, dass die SSD 950 Pro zufällige Leseanfragen in der Regel durch die Bank weg mit deutlich über 1000 MB/s beantwortet, beim Schreiben liegt dieser Wert je nach Blockgröße zwischen 430 und 940 MB/s. Die Intel SSD zeigt an dieser Stelle ein stabileres Verhalten und hält ihre extreme Performance über alle Blockgrößen hinweg relativ konstant.
Bei den Anwendungstests zeigt sich ein gemischtes Bild. Hier wechseln Intel und Samsung sich in der Führung ab. Generell ist der Sprung von einer SATA zu einer NVMe-PCIe-SSD allerdings auch beim Arbeiten noch einmal zu spüren. Auch wenn ehrlicherweise gesagt werden kann, dass es bei den teils brutalen Transferraten auf 100 MB/s mehr oder weniger wirklich nicht ankommt. Wer gar von einer herkömmlichen Festplatte auf eine NVMe-SSD umsteigt, wird aus allen Wolken fallen.

Es bleibt also festzuhalten: Samsungs neue 950 Pro Serie ist ein wahres Monster und steckt alle bisher dagewesenen SATA-SSDs locker ein. An Intels PCIe-Card-SSDs der 750 Series kommt Samsung teilweise nah dran, in der Summe ist das Intel Laufwerk aber doch ein wenig schneller unterwegs. Der Fairness halber sei erwähnt, dass die 512-GB-Version der SSD 950 Pro uns für diesen Test leider nicht zur Verfügung stand und ggf. noch schnellere Werte liefern kann. Wem die absoluten Zahlen am Ende des Tages jedoch egal sind, der wird mit der neuen Samsung SSD 950 Pro in Sachen Leistung auf jeden Fall glücklich werden.

Preislich orientiert sich das Samsung Laufwerk am Rest des Marktes. Erste Händler listen die 256-GB-Version bereits für knapp 190 Euro, die 512-GB-Version soll ab 336 Euro kosten. Die kleinste Intel SSD 750 Series mit 400 GB kostet hingegen derzeit noch 395 €. In Sachen Preis hat Samsung den Markt also auf seiner Seite. Zudem ist davon auszugehen, dass die Preise mit steigender Verfügbarkeit des Laufwerks noch einmal deutlich sinken werden.

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Nils Waldmann

Nils Waldmann

...ist seit über 10 Jahren bei Allround-PC.com und als Redakteur und technischer Leiter tätig. In seiner Freizeit bastelt und konstruiert Nils gerne flugfähige Modelle oder fotografiert und filmt auf Motorsportevents. Im "echten Leben" studierter Wirtschaftsingenieur und Qualitätsmanager.

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