Samsung SSD 980 PRO im Test: PCIe-4.0-Monster zum Sparpreis?

Mit der SSD 980 PRO stellt Samsung die lange erwartete Nachfolgerin der beliebten SSD 970 PRO Serie vor. Wir haben die brandneue PCIe 4.0-Highend-SSD der Südkoreaner für euch getestet.

Überblick

Endlich ist sie da. Die SSD 980 PRO von Samsung ist ein Laufwerk, das von vielen Enthusiasten schon seit geraumer Zeit herbeigesehnt wurde um einen neuen Leistungsmaßstab im Segment der Highend-SSDs zu setzen.

Die Samsung SSD 980 PRO Familie gibt es vorerst in drei Kapazitätsstufen.

Ob die SSD 980 PRO diesen Ansprüchen gerecht werden kann, klären wir für euch im folgenden Test. Ohne Frage dürfte die erste PCIe 4.0-SSD von Samsung jedoch für Aufmerksamkeit sorgen und gleichzeitig in einer ganz anderen Liga spielen, als die Vorgängerin SSD 970 PRO.

Samsung bietet sein neues Flaggschiff vorerst in drei Varianten mit 250 GB, 500 GB und 1 TB an. Später soll auch noch ein Modell mit 2 TB Speicherplatz folgen, das Samsung aktuell für Ende 2020 angekündigt hat. Für unseren Test haben wir daher das Modell mit 1 TB verwendet.

SSD 980 PRO: Technik vom Feinsten

Für die SSD 980 PRO hat Samsung so ziemlich alle Register gezogen, die zur Entwicklung einer neuen SSD zur Verfügung stehen. Das wohl herausstechendste Merkmal ist die PCIe 4.0-Unterstüzung. Damit steht die Tür für noch höhere Transferraten endlich auch im Samsung-Universum offen. Andere Hersteller haben bereits entsprechende PCIe 4.0-SSDs seit geraumer Zeit auf dem Markt, wenn auch mit geringeren Spitzentransferraten.

Damit die SSD 980 PRO das PCIe 4.0 x4-Interface auch richtig ausnutzen kann, spendiert Samsung seinem neuen Spitzenmodell einen vollständig neu entwickelten Chipsatz. Dieser hört auf den Namen „Elpis“, stellt die benötigte Rechenleistung für die SSD bereit und soll nun auf bis zu 128 parallele Warteschlangen (Queues) zurückgreifen können.

Das Laufwerk setzt auf den neuen 1xx-Layer V-NAND von Samsung.

Zum Vergleich: Der Phoenix Controller der Vorgängerin SSD 970 PRO hatte nur 32 dieser Warteschlangen zur Verfügung.

Die Nutzerdaten legt die SSD 980 PRO auf die neueste Generation von Samsung V-NAND ab, der nun in der sechsten Iteration bereitsteht. Die SSD 980 PRO ist damit das erste Laufwerk von Samsung, dass den neuen 1xx-Layer-NAND verwendet. Im Gegensatz zum 9x-Layer-NAND der fünften Generation bringt Samsung hier erstmals seine „Channel Hole Etching Technologie“ zum Einsatz, die bis zu 40% mehr Speicherplatz bei gleicher Chipgröße zur Verfügung stellt.

Der neue Elpis Controller sorgt für die PCIe 4.0-Anbindung.

Die Zugriffsgeschwindigkeit von der 5. auf die 6. Samsung V-NAND-Generation soll außerdem um circa 10 % steigen, während der Energiebedarf laut Samsung 15 % niedriger ausfällt.

Bei der Lebensdauer der neuen Chips hat sich trotz höherer Speicherdichte nichts verändert. Daher wundert es auch nicht, dass Samsung auch die neuste SSD-Familie mit 5 Jahren Garantie ausliefert.

Wir haben die TBW-Angaben (total bytes written) in der folgenden Tabelle übersichtlich für euch zusammengefasst:

Angebunden wird die SSD 980 PRO natürlich über den M.2-Slot im 2280er-Format. Als Protokoll kommt NVMe 1.3c zum Einsatz.

Caching: Intelligent TurboWrite 2.0 ist da

Auch in Sachen Caching spendiert Samsung der SSD 980 PRO als erste Cache-Stufe erneut 1 GB LPDDR4, der direkt an den Elpis Controller angebunden ist. Das gehört bei Highend-SSDs zum guten Ton. Laufwerke der mittleren und unteren Leistungsklasse sparen an diese Stelle gerne und setzen auf Techniken wie HMB (Host Memory Buffer) oder verzichten ganz auf einen schnellen DRAM-Cache.

Die Rückseite der SSD 980 PRO ist unbebaut.

Da Samsung seinen neuen V-NAND im TLC-Modus (3 Bit MLC) anspricht, wird natürlich auch auf NAND-Level entsprechend zwischengespeichert. Das ist seit Jahren Standard, um die vergleichsweise langsameren direkten Schreibzugriffe in den TLC-NAND zu beschleunigen.

Samsung setzt dazu einen SLC-Cache ein, der seine Größe dynamisch den aktuellen Anforderungen anpassen kann. Das Ganze nennt sich bei Samsung ab sofort Intelligent TurboWrite 2.0.

Die zweite Generation des SLC-Caches soll vor allem durch einen deutlich vergrößerten, dynamischen Cache-Bereich überzeugen. Im Vergleich zur SSD 970 PRO (1 TB) kann die SSD 980 PRO mit 1 TB im Extremfall nun bis zu 108 GB Speicher zusätzlich im SLC-Modus ansprechen. Bei der SSD 970 PRO war dieser dynamisch allokierte Bereich maximal 36 GB groß.

Das führt dazu, dass die SSD 980 PRO ihre Schreibleistung deutlich länger am Maximum halten kann, bevor direkt in den TLC-NAND geschrieben werden muss. Voraussetzung ist natürlich, dass genügend freier Speicherplatz für die dynamische Erweiterung durch Intelligent TurboWrite 2.0 zur Verfügung steht.

Apropos direkter Schreibbetrieb: Dieser soll laut Samsung bei der SSD 980 PRO mit 1 TB auch nach einem gefüllten SLC-Cache mit bis zu 2 GB/s weiterlaufen.

Die folgende Tabelle gibt euch eine Übersicht über die Eigenschaften des Intelligent TurboWrite 2.0 Caches der SSD 980 PRO Serie:

Die SSD 980 PRO in aller Kürze

Wer nur die wichtigsten Fakten zum neuen Highend-Laufwerk von Samsung wissen will, der kann sich auf die folgenden Stichpunkte beschränken.

Die Samsung SSD 980 PRO…

• … wird erstmals über PCIe 4.0 x4 angebunden.
• … soll bis zu 7 GB/s lesen und bis zu 5 GB/s schreiben können.
• … setzt auf den neuen Elpis Controller mit 1 GB LPDDR4 Cache.
• … verwendet den Gen. 6 V-NAND von Samsung mit 1xx Layern.
• … kann auf den neuen Intelligent TurboWrite 2.0 SLC-Cache zurückgreifen.
• … speichert Daten im TLC-Verfahren.
• … wird über den M.2-Slot angebunden und arbeitet mit NVMe 1.3c.
• … kommt mit einer Garantiedauer von 5 Jahren.

Leistungstest der Samsung SSD 980 PRO

Im Fokus dieses Artikels steht natürlich hauptsächlich die Leistung, die ein Laufwerk unter verschiedenen Bedingungen an den Tag legt. Daher haben wir die neue Samsung SSD 980 PRO 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.
Folgende Laufwerke wurden für den Vergleich herangezogen:

• Seagate FireCuda 520 1 TB (Gen 4)
• Patriot Viper VP4100 1 TB (Gen 4)
• Corsair Force MP600 512 GB (Gen 4)

Testsystem

• Prozessor: AMD Ryzen 7 3800X 4,5 GHz, Turbo Boost aktiv, SMT aktiviert
• Mainboard: MSI MEG X570 Godlike
• Kühler: Arctic Freezer 33 eSports One
• RAM: 32 GB Corsair Vengeance LPX DDR4 4.000 MHz
• Systemlaufwerk: Samsung SSD 960 Pro (500 GB)
• Grafikkarte: XFX 5600XT
• Betriebssystem: Windows 10 Professional x64
• Netzteil: Corsair RM 650 Watt

Wir haben die folgenden Benchmark-Tools verwendet:

• A.S. SSD Benchmark 2
• Crytsal Disk Mark 7 x64
• ATTO Disk Benchmark 3.05

*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 in der Legende 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. Der Vorteil von synthetischen Benchmark ist ihre genaue Reproduzierbarkeit. Die Ergebnisse lassen sich somit besonders gut zwischen verschiedenen Laufwerken vergleichen

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 4 Kilobyte bis 2 Megabyte dargestellt haben. In der Praxis sind die ermittelten Werte allerdings nur selten zu erreichen und werden von den Herstellern gerne als Werbemittel eingesetzt.

Crystal Disk Mark

Der Crystal Disk Mark (CDM) ist ein weiteres Benchmark-Tool, welches die Performance von SSDs analysieren kann. Hier werden unterschiedliche Tests durchgeführt, deren Ergebnisse ähnlich wie beim A.S. SSD Benchmark aus jeweils fünf Testdurchläufen gemittelt werden. CDM hat sich in den letzten Jahren zu einem Standardtest entwickelt und wird von SSD-Herstellern oft selbst zur Bestimmung der beworbenen Leistungswerte eingesetzt.

Real Benchmarks

Wesentlich interessanter für die spätere Benutzung einer Solid State Disk sind die Real-Tests. Wie der Name schon sagt, überprüfen dieser Art von Test die Leistung der SSDs unter alltäglichen Bedingungen.

Hierzu werden verschiedene Dateien kopiert und die Transferraten ermittelt. Dazu gehört ein 20 GB großes ISO-Image sowie ein Teil des Battle Field 5 Ordners mit einer Größe von 20,3 GB. Um eine Limitierung der Leistung der zu testenden SSD durch ein zu langsames Quelle-/Ziellaufwerk zu verhindern, werden alle Test mit einer RAM-Disk durchgeführt.

In einem ersten Test wird eine 20 GB große Image Datei zunächst von der RAM-Disk auf die SSD geschrieben. Anschließend wird die Datei von der SSD gelesen und auf die RAM-Disk zurückkopiert. In beiden Fällen werden die Zeiten von drei Durchläufen gemessen und ein Durchschnitt gebildet. Anschließend wird die Prozedur mit einem 20,3 GB großen Installationsordner, der mehrere Dateien unterschiedlicher Größen beinhaltet wiederholt. Am Schluss wird derselbe Ordner zwischen zwei Pfaden auf derselben SSD kopiert. In diesem Fall muss die SSD Dateien gleichzeitig lesen und schreiben. Aus Dauer und Dateigrößer wird abschließend die Transferraten in MB/s berechnet.

Leistung im Zeitverlauf

Um die Leistung der SSD mit zunehmenden Füllstand zu simulieren, wird das Testlaufwerk fast vollständig mit zufälligen Daten (nicht komprimierter) gefüllt. Es verbleiben lediglich 10 GB freier Speicherplatz. Unter diesen Bedingungen werden die Tests mit dem Crystal Disk Mark wiederholt und die Ergebnisse verglichen.

Bewertung der Ergebnisse

Samsung bewirbt die Samsung SSD 980 PRO mit einer wahnsinnigen Lesegeschwindigkeit von 7 GB/s – ja, richtig gelesen: 7000 MB/s! Das ist aber noch nicht alles. Denn auch im Schreibbetrieb soll die SSD 5 GB/s erreichen können – Werte von denen andere Gen 4-SSDs noch ein ganzes Stück entfernt sind.

Die neue Samsung SSD macht auch im Leistungstest eine gute Figur.

Dieses Bild spiegelt sich auch in den Ergebnissen unserer Leistungsmessung wider. Die SSD 980 PRO 1 TB knackt beim sequenziellen Lesen die 6,7 GB/s.-Marke. Das sind knapp 1.700 MB/s mehr als das schnellste Konkurrenzlaufwerk in unserem Vergleich. An die 7 GB/s sind wird jedoch nicht ganz herangekommen.

Beim sequenziellen Schreiben haben wir über 4.900 MB/s gemessen. Auch hier lässt die Samsung SSD 980 Pro die Seagate FireCuda 520 (1 TB) und die Patriot Viper VP4100 (1 TB) mit mehreren 100 MB/s Abstand hinter sich. Beachtlich.

Bei den zufälligen Zugriffen auf unterschiedliche Blockgrößen kann die SSD 980 PRO ebenfalls neue Bestwerte verbuchen. Bei kleineren Blöcken ist der Vorsprung – lesend und schreibend – aber eher gering. Die Spitzengeschwindigkeiten erreicht das Laufwerk erst bei Zugriffen auf Blöcke jenseits der 1-MB-Grenze.

In unseren Praxistests schlägt sich die SSD ebenfalls sehr gut. Hier liegen die Werte aller getesteten Laufwerke erwartungsgemäß näher beieinander. Vor allem beim gleichzeitigen Lesen und Schreiben spielt der neue Controller der 980 PRO aber seine Vorteile aus.

Gute Nachrichten gibt es außerdem im Bereich der Performance bei hohem Füllgrad der SSD. Selbst mit 99% Speicherplatzbelegung erreicht die neue Samsung SSD immer noch sehr gute Werte. Natürlich hat dann der Intelligent TurboWrite 2.0 Cache nicht mehr viel Spielraum und es muss entsprechend früher in den TLC-Modus gewechselt werden.

Ohne Kühler erreicht die SSD unter Dauerlast schnell hohe Temperaturen.

Samsung liefert die SSD 980 PRO im Übrigen ohne Kühlkörper aus. Es empfiehlt sich aber in jedem Fall, das Solid State Module zu kühlen. Bei unserem Dauerschreibtest haben wir Temperaturen von bis zu 89 °C am Elpis Controller gemessen. Danach geht das Laufwerk in den Throttling-Modus über und drosselt die Leistung, um Schäden zu vermeiden.

Wer also gerne und häufig große Menge an Daten auf die SSD 980 PRO kopieren will, der sollte die SSD entsprechend kühlen. So steht die Maximalleistung länger zur Verfügung. Glücklicherweise bieten viele moderne Mainboards bereits integrierte Kühlvorrichtungen für M.2-Module.

Fazit

Mit der SSD 980 PRO setzt Samsung ohne Frage einen neuen Leistungsstandard im SSD-Segment. Der Wechsel auf die PCIe 4.0-Schnittstelle wird mit enormen Datenraten von deutlich über 6,7 GB/s beim Lesen belohnt.

Die Kombination aus dem neuen Elpis Controller, der sechsten V-NAND-Generation und Intelligent TurboWrite 2.0 machen ordentlich Dampf. Wer maximale SSD-Performance will, für den wird in der nächsten Zeit nur schwer ein Weg an der SSD 980 PRO vorbeiführen. Vorsaugesetzt, Käufer können die 6,7 GB/s beim Lesen und 5 GB/s beim Schreiben sinnvoll in Mehrwert umsetzen.

Preislich müssen aktuell gerade einmal 214,92 Euro* (209,42 Euro UVP) für die Samsung SSD 980 PRO mit 1 TB eingeplant werden. Die Vorgängerin, die es derzeit ab circa 300 Euro (1 TB) zu kaufen gibt, bleibt damit teurer als das neue Topmodell. Das liegt vor allem daran, dass Samsung in der SSD 970 PRO hochpreisigeren MLC-NAND zum Einsatz bringt.

Der direkten Konkurrenz im Bereich der PCIe 4.0-SSDs macht Samsung mit seinem neusten Produkt gehörig Druck. Bisher waren beispielsweise für die Seagate FireCuda 520 SSD mit 1 TB circa 220 Euro fällig, die Patriot Viper VP4100 mit 1 TB gibt es ab circa 190 Euro. Auch wenn es sich bei beiden Produkten ebenfalls um schnelle SSDs handelt, ist die neue SSD 980 PRO von Samsung zu diesem UVP-Preis ohne Frage der bessere Deal.

Wieder einmal räumt Samsung also im SSD-Markt auf und beschert Konsumenten kurzfristig sicherlich fallende Preise im Gen.4-SSD-Segment.

Insgesamt ist die SSD 980 PRO ohne jeden Zweifel ein Laufwerk für Enthusiasten, das als solches ein sehr rundes Gesamtpaket abgibt und damit unsere Empfehlung erhält.

SSDs

09/2020

Samsung SSD 980 PRO

Empfehlung

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09/2020

Samsung SSD 980 PRO

Preis-Leistung

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Nils Waldmann

...ist 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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