Inleiding
Inleiding
Onlangs testten we zeven solid state drives met capaciteiten van 240 tot 256GB. De drives in dit capaciteitssegment zijn de favorieten van fabrikanten, omdat ze uitstekende prestaties bieden en toch betaalbaar blijven. De kleinere varianten van dergelijke drives zijn over het algemeen wat trager en worden daarom minder graag als reviewmateriaal aangeboden.
Omdat een 120 tot 128GB-drive echter een stuk goedkoper is, zal die voor een groter publiek bereikbaar zijn als startschijf in een desktopsysteem. In een laptop zijn de schijven uiteraard eveneens bruikbaar, maar met de beperkte capaciteit moet dan wel goed op grootverbruikers van opslagruimte worden gelet.
Tweakers sloot de kleinere varianten van de eerdere test aan op het testsysteem om te zien hoe deze kleinere, goedkopere drives zich staande houden. Daarbij hebben we de 840 Pro- en 840-drive van Samsung in de 128GB-capaciteiten getest, kwam de OCZ Vector van 128GB aan bod, en zijn Corsairs Neutron GTX van 120GB en de Plextor M5 Pro van 128GB getest. Ter vergelijking namen we de oudere 830-ssd van Samsung mee.
Vier controllers
De geteste drives zijn in beginsel gelijk aan de grotere drives die we eerder hebben getest, maar met enkele verschillen. Ten eerste hadden we de 120/128GB-versies van de PNY-drives niet, dus die zijn in deze test niet meegenomen. Ten tweede hebben de drives minder fysieke chips, wat gevolgen heeft voor de prestaties, als gevolg van interleaving.
Zoals we ook bij de review van de 240-256GB-drives deden, zetten we de belangrijkste specificaties, inclusief Pricewatch-links, van de 120-128GB-drives op een rijtje:
De controllers
De MDX-controller van de twee 840-drives van Samsung volgt de MCX-controller uit de 830-serie op. Deze controller bestaat uit drie ARM Cortex R4-cores die op 300MHz werken. In de MCX-controller van de 830-serie zijn dat drie ARM9-cores die op 220MHz werken. Het geheugen kreeg eveneens een update van Toggle 1.0-nand met een maximale snelheid van 133Mbit/s in de 830-serie naar 21nm-Toggle 2.0-nand met een maximale snelheid van 400Mbit/s in de 840-series.
Corsairs nieuwe partner, Link_A_Media Devices oftewel LAMD, maakte al langer controllers voor harde schijven en zakelijke opslagproducten, maar de LAMD87800 voor de Neutron-serie was een verrassing. Inmiddels heeft Hynix LAMD gekocht, maar dat zou de samenwerking met Corsair niet nadelig beïnvloeden. De LAMD87800 heeft, zoals gebruikelijk, acht kanalen om zowel Onfi- als Toggle-flash aan te sturen en ondersteunt nand-chips die op 1x en 2x nanometer gebakken worden.
OCZ heeft een lange geschiedenis met Indilinx en kocht het bedrijf dan ook uiteindelijk. Na de 'Indilinx-infused' controller, eigenlijk een Marvell-chip, in de Vertex 4, zit in de Vector-ssd's een samen met het in 2011 overgenomen Indilinx-team ontworpen Barefoot 3-controller. De controller heeft een ARM Cortex-core en OCZ Aragon-coprocessor aan boord, en heeft eveneens acht kanalen om Onfi- en Toggle-flash aan te sturen.
Marvells 88SS9187-controller ten slotte, zoals aangetroffen in de M5 Pro van Plextor, volgt de 88SS9174-controller op, die we kennen uit onder meer de M4 van Crucial. De nieuwe controller moet sneller en zuiniger zijn dan zijn voorganger en bewees zich al met Indilinx-firmware in de Vertex 4 van OCZ. De soc is op 65nm gebakken en heeft twee 400MHz-cores aan boord. De acht kanalen kunnen Toggle- en Onfi-flash met 200MB/s aansturen.
Synthetische tests: AS-SSD
Om de doorvoersnelheid en de random i/o-prestaties met 4kB-blocks te meten maken we gebruik van AS-SSD. Een bijzondere eigenschap van AS-SSD is dat de schrijftests worden uitgevoerd met niet-comprimeerbare data. Zo zijn we ook bij de Sandforce-ssd's, die realtime-compressie toepassen, in staat om de worst case-schrijfsnelheid te meten.
Zoals we inmiddels een beetje gewend zijn, pieken de drives rond de 500MB/s bij sequentieel lezen. De sata-600-interface is dan redelijk volgetrokken. Bij sequentieel schrijven zien we echter grote verschillen. De 840 Pro van Samsung is ruimschoots de snelste drive, terwijl schrijven naar het tlc-nand van de 840 traag verloopt. De rest van de drives zit wat dichter bij elkaar, hoewel OCZ's Vector iets rapper is.
Bij het lezen en schrijven van willekeurige data ligt de grens voor schrijven bij vrijwel alle door Tweakers geteste ssd's rond de 60MB/s en dat beeld zien we hier bevestigd. De Vector is wel weer iets rapper. Bij random reads is de 840 Pro weer het snelst, gevolgd door de Plextor-drive. De overige drives volgen op iets grotere afstand, met de oude 830-drive als hekkensluiter.
Synthetische tests: IOMeter
Een transfer size van 4kB, zoals in de AS-SSD-test, is slechts een van de vele soorten transacties die een ssd in de praktijk te verwerken krijgt. Om een compleet beeld van de prestaties te krijgen, meten we met behulp van IOMeter ook de lees- en schrijfsnelheden bij sequentiële en random i/o's met een exponentieel oplopende transfergrootte van 512 bytes tot en met 256kB.
Om te onderzoeken in hoeverre de ssd's voor command queuing geoptimaliseerd zijn, worden de tests met een queue-diepte van achtereenvolgens één en acht gelijktijdige i/o's uitgevoerd. Een wachtrij van acht i/o's kan in zware multitaskingscenario's voorkomen. Een grotere queue-diepte is voor desktopgebruik onwaarschijnlijk. IOMeter schrijft data die goed gecomprimeerd kan worden door ssd's met een SandForce-controller.


De twee 840-drives laten de concurrentie achter zich bij random reads en een geringe queue-diepte, maar zodra deze toeneemt, trekken de overige drives aardig bij. De 840-drives bereiken hun maximum wel eerder, dus bij kleinere datablokken, dan de overige drives.


Bij het wegschrijven van de grotere datablokken bij één uitstaande i/o steekt de 840 Pro met kop en schouders boven de rest uit. De 830 en Corsairs Neutron GTX zijn een stuk trager, maar nog altijd veel sneller dan de overige drives. Als het aantal gelijktijdige i/o's toeneemt, is de 840 Pro nog altijd dominant en blijkt de Neutron GTX veel sneller te pieken dan de 830 van Samsung.


In de sequentiële tests presteren de drives bij geringe queue-diepte vergelijkbaar, maar blijft de Corsair-drive flink achter. Ook bij acht uitstaande i/o's heeft die drive lang nodig om de overdrachtssnelheden van de competitie te bereiken.


Bij sequentieel schrijven met één i/o is de 840 Pro weer de snelste, gevolgd door de Corsair- en OCZ-drive. De tlc-drive, de Samsung 840, blijft ver achter en vertoont hetzelfde beeld bij acht uitstaande i/o's. De Vector van OCZ toont zich ook nu een aardige concurrent van de 840 Pro.
Realworld-benchmarks
Om een beeld te geven van de praktijkprestaties van de ssd's gebruiken we de door Tweakers ontwikkelde StorageMark-benchmarks. Het hoe en waarom van deze trace-based benchmarks vind je in deze .plan.
Boot StorageMark 2011
Boot StorageMark 2011 laat de prestaties zien van een bootdrive waarop het besturingssysteem, applicaties en games zijn geïnstalleerd, en waarop een kleine hoeveelheid gebruikersdata aanwezig is.
Het indexcijfer bestaat voor 60 procent uit de resultaten van twee traces van het booten van Windows 7 en het starten van veelgebruikte applicaties. De resultaten van de desktopworkload-trace worden voor 15 procent meegewogen. In deze trace worden webbrowsers, e-mailprogramma's, eenvoudige beeldbewerkingsprogramma's en kantoorapplicaties gebruikt. 20 procent wordt bepaald door gametraces. De resterende 5 procent komt voor rekening van een trace waarin een groot softwarepakket wordt geïnstalleerd, terwijl er downloads plaatsvinden en lichte applicaties worden gedraaid, zoals een browser. De traces worden uitgevoerd door Intels NAS Performance Toolkit, die niet-comprimeerbare data genereert.
Het verschil tussen de 840 Pro van Samsung en de rest van de drives is aanzienlijk: de 840 Pro is bijna twaalf procent sneller. De Vector en Plextor, en in iets mindere mate de 830, ontlopen elkaar niet veel; de gewone 840 en Neutron zijn wat trager.
Home & Office StorageMark 2011
Deze index geeft een indicatie van het gebruik van een disk als primair opslagmedium voor het besturingssysteem, applicaties en data, ingezet voor kantoor- en webgebruik. De desktop-workload-trace is goed voor 60 procent van de index. Voor deze trace worden 90.000 lees- en 33.000 schrijfbewerkingen uitgevoerd, die voor de helft uit sequentiële bewerkingen bestaan. In de index zijn verder boot-, game-, kopieer- en software-installatietraces meegenomen.
De Neutron GTX van Corsair revancheert zich redelijk in deze test, die dagelijks gebruik simuleert, maar de oude en de nieuwe drive van Samsung, de 840 Pro en de 830, presteren toch aanzienlijk beter. De Vector en Plextor komen goed mee met de Corsair, terwijl de tlc-drive van Samsung het er niet best van afbrengt.
Workstation StorageMark 2011
De Workstation StorageMark geeft een beeld van de prestaties van de primaire drive in een systeem dat wordt gebruikt voor professionele beeld- en videobewerking. De index wordt voor 55 procent bepaald door twee traces van respectievelijk een grafisch workstation en een video-editing-workstation. Het zwaartepunt van deze benchmark wordt gevormd door 370.000 random leesacties en 250.000 random schrijfacties.
In de beeldbewerkingstrace wordt gewerkt aan zeer grote Photoshop-bestanden en worden fotocollecties met grote raw-bestanden bekeken en bewerkt in Lightroom. Deze trace bestaat voor 55 procent uit schrijftransacties. Als we naar het datavolume kijken, komt zelfs twee derde van het verkeer voor rekening van de schrijfacties. Het gaat daarbij overwegend om niet-sequentiële schrijfacties op de scratchfile van Photoshop en de pagefile van Windows. Voor de videobewerkingstrace wordt Sony Vegas Pro losgelaten op een groot videoproject, met tientallen lossless gecomprimeerde full-hd-videofragmenten. Deze trace bestaat bijna helemaal uit niet-sequentiële leestransacties.
Met een geringere weging maken ook de desktop-workload-, boot-, filecopy- en software-installatietraces deel uit van deze index.
Ook voor een werklast die een werkstation simuleert, is de 840 van Samsung minder geschikt. De 830, Vector en Plextor zitten weer dicht bij elkaar. De 840 Pro en de Neutron GTX zijn hier niet van elkaar te onderscheiden wat prestaties betreft.
Gaming StorageMark 2011
De Gaming StorageMark-test biedt inzicht in de prestaties van een drive die in een game-pc wordt gebruikt. De index wordt voor 70 procent bepaald door gametraces en verder door de prestaties in de boot- en software-installatietraces.
De Pro-drive van Samsung behoudt zijn kroontje ook in deze bench en opnieuw valt op hoe goed de 830 nog meekan. OCZ's Vector doet het ook niet slecht, daarna worden de resultaten steeds minder, met Corsairs Neutron GTX als hekkensluiter.
Performance-degradatie
Om normaal gebruik van een ssd te simuleren worden tijdens de benchmarks drie runs gedraaid. Tijdens de eerste run staat er 80GB aan data op de schijf. Tijdens de derde run zorgen we ervoor dat er nog maar 10GB vrije ruimte beschikbaar is. Tijdens run vier wordt de ssd helemaal volgeschreven, op 4GB na, die nodig is om tijdens de test nieuwe bestanden te kunnen wegschrijven.
We hebben de resultaten van de eerste drie runs gemiddeld en vervolgens verwerkt in de StorageMark-indices. De vierde run is uitsluitend bedoeld om te kijken of de prestaties afnemen als de ssd nagenoeg vol is.

Net als bij de eerder geteste 256GB-versie heeft ook de 128GB-versie van de 840 Pro flink last van degradatie als de drive volraakt. De kleinere versie van de Vector van OCZ heeft er ook last van, terwijl dat in de grotere versie niet het geval was. De overige drives kunnen goed omgaan met minder beschikbare flashblokken.

Het beeld dat bij de Boot-test naar voren komt, wordt in de degradatie van werkstation-traces herhaald. De 840 Pro en de OCZ Vector hebben flink last van degradatie, terwijl de overige drives nauwelijk last hebben van dit fenomeen. Opvallend zijn wel de fors lagere prestaties van de Samsung 840-drive; die liggen nu ver onder de prestaties van de overige drives.
Energiemetingen
We meten het opgenomen vermogen van de drives direct aan de sata-voedingskabel met behulp van digitale multimeters. Dat doen we terwijl de drives nietsdoen, terwijl ze willekeurige data schrijven en tijdens de meest intensieve operatie, het schrijven van sequentiële data.
In de idle-stand komen alleen de Vector- en Neutron-drives niet lekker mee met de rest. Samsung weet zuinige drives te produceren en ook de M5 Pro met Marvell-controller is aangenaam zuinig.
Onder willekeurige belasting is Samsung met zijn MDX-controller en zelfgeproduceerde flashgeheugen nog altijd het zuinigst, maar de Vector van OCZ blijkt niet veel meer te verstoken als de drive aan het werk moet.
Bij sequentieel schrijven is de Vector van OCZ nog iets zuiniger dan de overige drives en is deze, samen met de 840's van Samsung, prima geschikt voor zuinige systemen.
Conclusie
De zes geteste ssd's, of eigenlijk vijf, want de 830 is uiteraard al ouder, kosten allemaal rond de 1 euro per gigabyte, iets meer dan grotere varianten. Alleen de 840-drive van Samsung is stukken goedkoper. Dat is te danken aan het nieuwe type geheugen dat Samsung in de 840 stopt; dankzij het tlc-geheugen met drie bits per cel is er minder flashgeheugen nodig om de opslagcapaciteit te bereiken. Dat heeft echter flinke gevolgen voor de snelheid.
Zo zijn de OCZ Vector en Samsung 840 Pro in AS-SSD vooral snel in random writes en blijkt de Samsung 840 een trage schrijver. Dat beeld zien we in IOMeter-tests terug; bij zowel sequentiële als random schrijfacties is de 840-drive traag en voert de Pro de lijsten aan, terwijl de Vector het ook niet onaardig doet. Ook in de traces is er één duidelijke winnaar en dat is, opnieuw, de Samsung 840 Pro. De rest van de drives wisselt stuivertje wat positie betreft.
Het grote nadeel van de 840 Pro komt echter bij de degradatiebenches naar voren. Zodra de drive meer dan driekwart vol zit en zeker als er nog weinig ruimte over is, zakken de prestaties behoorlijk in. Bij de boot-traces zakt de drive tot het niveau van de overige drives; bij de workstation-trace wordt de Pro een van de tragere schijven. Dat is, zeker voor een relatief kleine ssd, geen gunstig scenario. Na installatie van flink wat applicaties en games zal een 128GB-ssd zeker in een laptop makkelijk meer dan driekwart vol zijn. De snelheidswinst die de legere 840 Pro biedt, is dan goeddeels verdwenen.
Welke drive kunnen we dan, naast de niet meer dan driekwart volle 840 Pro, aanraden? De Neutron GTX presteert af en toe wat minder, maar is een goede allrounder, net als de M5 Pro. De Vector is echter nooit echt slecht ergens in, en meestal in de hoge middenmoot terug te vinden. De drive kampt alleen, net als de 840 Pro, stevig met degradatie als deze vol zit. De 'gewone' 840 van Samsung raden we alleen aan als de kosten van doorslaggevend belang zijn; vooral voor schrijven is deze drive traag. Aangezien elke drive wel een minpunt heeft, kunnen we nergens de volle vijf punten uitdelen.