Test: WD Black NVMe SSD mit 1TB

Überblick

Die erste M.2-SSD aus dem Hause WD wurde bereits per NVMe angesprochen, die Transfergeschwindigkeit – vor allem im Schreibbetrieb – lag aber hinter den Möglichkeiten der PCIe-Schnittstelle.

Dank einseitiger Bestückung findet das M2.-Laufwerk auch in flachen Geräten Platz.

Mit der neuen WD Black NVMe SSD präsentiert Western Digital die zweite Generation seines Hochleistungs-PCIe-Laufwerks, welches es in drei Kapazitätsstufen von 250 GB, 500 GB sowie 1 TB zu kaufen gibt. Im Gegensatz zu den SSD-Laufwerken der WD Blue NAND SATA, WD Blue PC und WD Green PC Serien, ist die WD Black NVMe SSD erneut ausschließlich als M.2-Modul erhältlich.

Ein Blick unter die Haube

Wie der Produktname bereits erahnen lässt, handelt es sich bei WDs neustem Laufwerk um ein Solid State Drive mit NVMe-Unterstützung. Das M.2-Modul wird via PCI-Express 3.0 mit vier Lanes (PCIe 3.0 x4) angebunden und kann somit auf eine theoretische Bandbreite von 3,94 GB/s zurückgreifen. Als Controller kommt eine Eigenentwicklung zum Einsatz, die auf den Namen WD Spectrum getauft wurde. Dieser neue Chipsatz setzt auf drei Rechenkerne und ist in der Lage acht NAND-Kanäle zur Anbindung des Flashspeichers zu verwalten. Dem Controller steht zusätzlich ein dedizierter DRAM-Cache in LPDDR4 Bauweise zur Seite. In Sachen NAND setzt die WD Black NVMe SSD auf die aktuelle 3D-NAND Technologie mit 64 Layern – genauer gesagt auf Chips des Typs BiCS3 aus WD-eigener Entwicklung. Dieser wird im TLC-Verfahren angesprochen, was es Western Digital ermöglicht, auch die größte Modellvariante mit 1 TB Speicherkapazität als Single-Sided-M.2-Modul auszuführen. Das spart Platz und macht den Einsatz in sehr flachen Endgeräten möglich.

WD nutzt 3D-NAND mit 64 Lagen und einen eigens entwickelten Controller.

Der neue WD Spectrum Controller kann außerdem mit der nCache 3.0 Technologie umgehen. Der Begriff beschreibt einen SLC-Cache, welcher die Schreibvorgänge in den TLC-NAND beschleunigt. Über die Größe des im SLC-Verfahren angesprochenen NAND-Bereiches macht WD keine Angaben, genau so wenig ist bekannt, ob die Cachegröße fix ist oder dynamisch erweitert werden kann. Direkter Schreibbetrieb im TLC-Modus ist jedoch selbstverständlich weiterhin möglich, sollte der Cache bereits gefüllt sein – dann geht es aber mit verringerter Geschwindigkeit weiter, was typisch für TLC-Laufwerke ist.

Auf einen Blick

Für alle Leser, die es eilig haben, fasst der folgende Abschnitt die Highlights der WD Black NVMe SSD kompakt zusammen.

Die WD Black NVMe SSD…

• … setzt auf einen eigens entwickelten WD Controller und SanDisk / WD NAND.
• … ist als M.2-Modul mit Single-Sided-Bestückung für minimale Bauhöhe verfügbar.
• … wird in Kapazitäten von 250 GB, 500 GB und 1 TB angeboten.
• … wird mit BiCS3 3D-NAND mit 64 Layern ausgeliefert, der im TLC-Verfahren angesprochen wird.
• … kann auf den neuen nCache 3.0 zurückgreifen, der TLC-Schreibzugriffe beschleunigt.
• … wird über PCIe 3.0 mit bis zu vier Lanes an das Host-Gerät angebunden und via NVMe angesprochen.
• … kommt mit einer fünfjährigen Garantie für Endkunden.

Leistungstest

Natürlich interessiert bei SSDs hauptsächlich die Leistung, die ein Laufwerk unter verschiedenen Bedingungen an den Tag legt. Daher haben wir die WD Black NVMe SSD mit 1 TB verschiedenen Tests unterzogen. Theoretische Benchmarks kitzeln das Maximum aus dem Laufwerk heraus, während praktisches Testdurchläufe eine Einschätzung der Laufwerksleistung unter alltäglichen Bedingungen erlauben. Als Vergleich haben wir  die Plextor M8Pe(G) 512 GB*, die Samsung SSD 960 EVO 512 GB* , die ADATA XPG SX8000 512 GB sowie die Kingston A1000 480 GB und die ADATA XPG Gammix S11 480 GB, Intel SSD 760p Series 512 GB sowie die Vorgängerin WD Black PCIe SSD mit 512 GB* herangezogen.

Testsystem

• Prozessor: Intel Core i7-8700K 3,7 GHz (Coffee Lake), Turbo Boost aktiv, Hyperthreading aktiviert
• Mainboard: Asus ROG Maximus X Hero
• Kühler: Noctua NH-U14S
• RAM: GeiL Evo X 16 GB
• Systemlaufwerk: Samsung 970 EVO 2TB (Firmware 1B2QEXE7)
• Grafikkarte: KFA2 GeForce GTX 1070 Ti EX
• Betriebssystem: Windows 10 Professional x64
• Netzteil: Thortech Thunderbolt 650 Watt

Wir haben die folgenden Benchmark-Tools verwendet:

• HD Tune Pro 5.7
• A.S. SSD Benchmark 1.9
• Crytsal Disk Mark 6 x64
• ATTO Disk Benchmark 3.05
• Futuremark PCMark 8
• Adobe Reader
• iTunes
• WinRAR 5.1

*mit anderem Testystem (Intel Skylake) getestet. 

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.

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.

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.

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.

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.

Anwendungs-Tests

Bei den Anwendungs-Test wurde überprüft, wie schnell das getestete Laufwerk mit alltäglichen Aufgaben fertig wird. Als plastisches Beispiel haben wir uns das Öffnen der Programme Avira, Firefox, itunes, PCMark 8 und Acrobat Reader herausgesucht.

Bewertung der Ergebnisse

Schon ein flüchtiger Blick auf die im Leistungstest gemessenen Werte dürfte Interessenten positiv stimmen. Beginnen wir mir den sequenziellen Transferraten. Hier knackt die WD Black NVMe SSD spielend die 3 GB/s und erreicht auch schreibend knapp 2.400 MB/s. Damit ist sie ihrer Vorgängerin der WD Black PCIe SSD um Längen voraus und kann auch die Konkurrenz in Form der ADATA Gammix S11 (480 GB) sowie der Intel Series 760p (512 GB) in beiden Disziplinen hinter sich lassen.

Bei den zufälligen Zugriffen auf verschiedene Blockgrößen setzt sich das positive Bild fort. Über alle gemessenen Blockgrößen hinweg liefert die WD Black NVMe SSD konstant sehr hohe Leistung über 3.000 MB/s lesend und circa 2.800 MB/s schreibend. Vor allem letzterer Wert macht es der Konkurrenz schwer, lediglich die Samsung SSD 960 EVO (512 GB) kann das neue WD Laufwerk an einigen Stellen übertrumpfen, hält die Leistung dafür aber nicht so konstant über den gesamten Bereich verschiedener Blockgrößen.

Die WD Black NVMe SSD ist nur im M.2-Format erhältlich, was einen entsprechenden Slot auf dem Mainboard voraussetzt.

Die sequenziellen Zugriffe auf nicht-komprimierbare Daten fordern besonders SLC-Caching-Lösungen heraus und sorgen früher oder später für ein Volllaufen des Caches. Auch in dieser Disziplin weißt die WD Black NVMe SSD eine hohe Transferleistung beim Lesen von Daten auf. Lediglich Samsung und ADATA sind mit ihren Laufwerken noch ein wenig schneller unterwegs. Beim Schreiben erreicht die WD Black NVMe SSD im Durchschnitt die mit Abstand höchsten Werte. Dafür schwankt die Transferrate nach vollständiger Füllung des nCache 3.0 SLC-Caches aber auch am stärksten unter allen getesteten Laufwerken (minimal 39,5 MB/s bis maximal 1422,8 MB/s). Dieses Verhalten ist für TLC-SSDs typisch. Trotz allem erreicht WD mit seiner SLC-Cache-Implementierung sehr gute Werte, die die gesamte Konkurrenz über den Testzyklus hinweg abhängen kann.

Die positiven Ergebnisse spiegeln sich auch in unseren Praxistest wider. Anwendungen sind sehr schnell installiert und auch das Starten mehrere Anwendungen parallel passiert blitzschnell. An dieser Stelle deshalb unser obligatorischer Hinweis: Aktuelle NVMe-SSDs sind in der Regel so performant, dass der Ottonormalverbraucher seine Mühe haben wird, die Laufwerke im Alltag zu fordern.

Unter maximaler Last erwärmt sich die WD Black NVMe SSD sehr deutlich. Maximal 83°C haben wir in der Mitte des WD Spectrum Controllers gemessen. Die Umgebungstemperatur betrug dabei 24°C, die SSD war dabei in den M.2-Slot eines waagerecht montierten Mainboards verbaut.

Fazit

Mit der WD Black NVMe SSD präsentiert Western Digital eine mehr als würdige Nachfolgering der WD Black PCIe SSD. Rein optisch unterscheiden sich die beiden M.2-Modul beinahe nicht voneinander, auch die Qualität der Verarbeitung ist auf einem identisch hohen Niveau geblieben, so wie wir es von WD gewohnt sind.

In Sachen Leistung gibt es hingegen gewaltige Unterschiede. Die von uns getestete 1-TB-Variante der WD Black NVMe SSD steht für eine neue Generation an NVMe-SSDs, die trotz der Verwendung von TLC-NAND eine extrem hohe Schreibleistung bereitstellen können. Im Vergleich zur Vorgängerin liegen zwischen beiden Laufwerken Welten, was die Leistung betrifft. Die SSD ist somit für alle besonders interessant, die oft sehr große zusammenhängende Daten wie beispielsweise 4K-Videos kopieren und bearbeiten müssen.

Im letzten Schritt wagen wir noch einen Blick auf die aktuelle Preissituation. Für die von uns getestete Produktvariante der WD Black NVMe SSD werden zurzeit knapp 320 Euro fällig. Dafür erhält der Käufer eine pfeilschnelle M.2-SSD mit fünf Jahren Garantie. Die Konkurrenz in Form der ADATA Gammix S11 960 GB wechselt aktuell für circa 266 Euro den Besitzer, für Intels 760p mit 1 TB werden knapp 270 Euro fällig. Die beliebte Samsung SSD 960 EVO 1 TB kostet knapp 283 Euro. WD bewegt sich preislich mit seinem neuen Laufwerk somit eher im oberen Bereich des Korridors. Übrigens: Die WD Black PCIe SSD gibt es ebenfalls weiterhin zu kaufen - Kosten: 156 Euro für die "große" Variante mit 512 GB.

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Nils Waldmann Redakteur

Seit über 17 Jahren bei Allround-PC.com und als Redakteur und technischer Leiter tätig. In seiner Freizeit bastelt und konstruiert Nils gerne flugfähige Modelle und ist mit der Drohne unterwegs.

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