Introductie: ssd's voor de massa
Bij de introductie van de eerste solid state drives voor consumenten, alweer zo'n vier jaar geleden, waren de prijzen nog astronomisch en de capaciteiten vrij bescheiden. Met het gebruik van mlc- in plaats van slc-geheugen werden ssd's al een stuk betaalbaarder, en de laatste tijd kunnen de drives al voor ongeveer een euro per gigabyte worden aangeschaft.
Een van de manieren om de kosten te drukken is het gebruik van goedkopere componenten, zoals mlc- in plaats van slc-geheugen. Het ene mlc-flashchipje is echter het andere niet. High-end drives gebruiken chips die veel programmeer-en-wiscycli kunnen doorstaan, de zogeheten p/e-cycles. Gangbare flashchips kunnen vijfduizend van dergelijke cycli doorstaan. Dat zou genoeg zijn om, afhankelijk van de capaciteit van de drive, enkele honderden terabytes aan data weg te kunnen schrijven.
Het beperkte aantal p/e-cycli is inherent aan de structuur van het geheugen. Het programmeren en het wissen van een geheugencel zorgen voor een zekere mate van fysieke slijtage van het halfgeleidermateriaal. Na een bepaald aantal p/e-cycli kan een geheugencel niet meer betrouwbaar geprogrammeerd en uitgelezen worden.
Tegenwoordig maken steeds meer fabrikanten gebruik van goedkopere flashchips, die tot drieduizend p/e-cycles kunnen doorstaan. Zo bracht Intel onlangs de 330 Series-ssd's uit, een goedkopere versie van de 520-ssd's. Ook Kingston heeft nu ssd's met vergelijkbare specificaties: de HyperX 3K-serie. Tweakers.net nam deze serie onder de loep.
Onder de motorkap
De reguliere HyperX-drives van Kingston maken gebruik van een SF2281-controller die op 25nm gebakken IMFT-flashchips aanstuurt. De drives zijn leverbaar met een capaciteit van 120GB, 240GB of 480GB. De mlc-chips zijn geschikt voor vijfduizend p/e-cycli en zouden respectievelijk 128TB, 256TB en 512TB aan dataverkeer kunnen verwerken.
De 3K-versie van de HyperX is in dezelfde groottes leverbaar en daarnaast is er een 90GB-versie. De controller is nog steeds de SF2281 van SandForce en het geheugen is wederom 25nm-IMFT-geheugen. De mlc-chips zouden echter 'slechts' drieduizend p/e-cycli meegaan, en daaraan danken deze drives hun naam.
Dat aantal is echter nog altijd goed voor respectievelijk 60TB, 75TB, 150TB en 300TB aan weggeschreven data. Gedurende de garantieperiode van drie jaar komt dat neer op achtereenvolgens 52GB, 70GB, 140GB en 240GB per dag.
In de 2,5"-behuizing zien we de gebruikelijke configuratie voor SandForce-ssd's. Aan de ene kant van het dubbelzijdig pcb vinden we SF2281-controller, met zes flashchips voor de 120GB-drive en acht chips bij de 240GB-variant. Aan de andere kant zijn de resterende zes dan wel acht flashchips gesoldeerd. Wanneer we de pcb's van de 240GB HyperX en de 240GB HyperX 3K vergelijken, is geen verschil te zien. Net als bij de Intel 520- en 330-series worden identieke pcb's gebruikt, en wordt het onderscheid gemaakt met de binning: voor de 3K-drives worden chips met een kleiner gegarandeerd aantal p/e-cycli gebruikt.
De concurrentie
We vergelijken de 240GB-versie van de HyperX 3K-drive met andere drives met een vergelijkbare capaciteit. We kijken ook naar de 120GB-versie omdat dit een populair formaat is, maar zoals bekend presteren kleinere drives duidelijk minder.
Drive | Capaciteit | Controller | Geheugen |
Kingston HyperX 3K 240GB |
240GB |
SF2281-VB1 |
25nm IMFT (3K p/e) |
Kingston HyperX 3K 120GB |
120GB |
SF2281-VB1 |
25nm IMFT (3K p/e) |
Kingston HyperX 240GB |
240GB |
SF2281-VB1 |
25nm IMFT (5K p/e) |
Intel SSD 520 240GB |
240GB |
SF2281-VB1 |
25nm IMFT |
Crucial M4 |
256GB |
Marvell 88SS9174-BKK2 |
25nm Micron |
Samsung 830 |
256GB |
Samsung S4LJ204X01 |
27nm Samsung |
Plextor PX-256M3 |
256GB |
Marvell 88SS9174-BLD2 |
Toshiba 24nm |
Corsair PP256 |
256GB |
Marvell 88SS9174-BKK2 |
Toshiba 34nm |
De eerste drive die als vergelijkingsmateriaal wordt opgevoerd, is uiteraard Kingstons eigen HyperX-drive. Deze heeft 5K-chips aan boord maar is verder identiek aan de 3K-drive. De extra p/e-cycli zorgen voor een meerprijs van een kleine zeventig euro; de garantieperiode van drie jaar is echter hetzelfde.
Ook Intels 520 mag niet ontbreken. Deze drive maakt net als Kingstons HyperX-drives gebruik van een SF2281-controller en op 25nm gebakken IMFT-geheugen. De drives zijn iets duurder dan de 3K-drives, maar weer goedkoper dan de reguliere HyperX-drive.
Crucials m4 is op de Marvell 88SS9174-controller gebaseerd. Dit is de goedkoopste drive uit de test, die ruim onder de euro-per-gigabyte-grens duikt. De drive was een tijd lang de snelste drive op de markt en daarom zeer populair. Er zijn inmiddels beter presterende drives, maar door zijn lage prijs is de m4 nog altijd mateloos populair.
De Samsung 830 biedt een uitstekende prijs-prestatieverhouding en ook deze drives zijn zeer populair. De controller en het geheugen zijn door Samsung in eigen huis ontwikkeld en geproduceerd.
De Plextor PX-256 is voorzien van een Marvell 88SS9174-controller. Ook het geheugen komt niet uit de IMFT-stal: deze drive is uitgerust met op 24nm gebakken toggle-nand van Toshiba. De drive is populair vanwege zijn goede prestaties, maar is wel vrij prijzig.
Ook de Performance Pro 256GB-drive van Corsair maakt gebruik van een Marvell 88SS9174-controller en toggle-nand van Toshiba. De drive is goedkoper dan de Plextor, de Samsung 830 en de HyperX, maar nog altijd rond de vijftig euro duurder dan de HyperX 3K.
Synthetische benchmarks: AS-SSD
Net als het gros van de geteste drives heeft de 3K-versie van de HyperX 240GB-drive een topsnelheid van rond de 500MB/s, wat de grens van de interface lijkt te zijn. De kleinere 120GB-drive is, zoals we dat van kleinere drives gewend zijn, wat trager.
Het sequentieel schrijven gaat de 3K-drives wat minder goed af. De 240GB-versie presteert gemiddeld, de 120GB-variant blijft daar ver bij achter. Opmerkelijk genoeg is de reguliere HyperX-drive van 240GB trager dan zijn 3K-evenknie.
Waar de prestaties met de sequentiële data nog heel behoorlijk zijn, moeten de 3K-drives bij het uitlezen van random bestanden alle concurrenten laten voorgaan. De onderling verschillen zijn echter vrij klein; alleen de drives met een Marvell-controller zijn hier wat sneller.
Het uitvoeren van random writes gaat de SF2281-controller weer wat beter af, en de de Corsair en de Plextor met hun Marvell-controller eindigen in deze test juist als laatste. Tussen de HyperX- en de andere SF2281-drives zijn de verschillen wat kleiner, hoewel de Crucial m4 en de Samsung 830 iets achterblijven.
Synthetische benchmarks: IOMeter
Random read

Bij een queue depth van 1 presteert de kleine 3K-drive het slechtst, hoewel de verschillen vooral bij kleine transfer-sizes vrij bescheiden zijn. De prestaties van de 240GB grote 3K-drive zijn doorsnee, maar wat minder dan die van de reguliere HyperX.

Bij een queue depth van 8 i/o's is de 830-drive van Samsung nog altijd het snelst. De 240GB grote 3K-drive heeft een dipje bij een transfer size van 16K; de 120GB-versie is wederom trager dan de rest.
Random write

Bij het random wegschrijven van data met een queue depth van 1 is de 3K-drive iets sneller dan de normale HyperX-drive. De Intel 520 is echter weer net iets sneller.

Bij een grotere queue depth is het nog steeds de Intel 520-drive die de beste scores neerzet, maar de 240GB-versie van de 3K komt wederom dicht in de buurt. Bij kleinere blocks doet de 120GB-HyperX 3K nog leuk mee, maar vanaf 16K laat deze drive het afweten.
Sequential read

Sequentieel schrijven met een queue depth van 1 gaat met beide 3K-drives ongeveer even snel als met de reguliere HyperX-drive. Samsungs 830 is hier het rapst.

Met een queue depth van 8 i/o's leest Samsungs drive nog steeds het snelst, terwijl de SandForce-drives redelijk vergelijkbaar scoren. De Marvell-drives blijven bij de grotere blocksizes wat achter.
Sequential write

Bij het sequentieel wegschrijven van data met een queue depth van 1 zijn de SandForce-controllers het rapst, terwijl de Marvell-controllers hier wat meer moeite mee hebben. Alleen de Crucial m4 blijft ondanks zijn SF2281-controller wat achter.

Bij queue depth 8 groeit de achterstand van Crucials m4. Ook de Marvell-drives en Samsungs 830 blijven hier ruimschoots achter bij de overige SF2281-drives.
Trace-based benchmarks
Boot StorageMark 2011
Met onze boot-test presteert de 240GB 3K-drive middelmatig; hij moet de 5K-versie, de Intel 520 en de Marvells voor laten gaan. De 120GB-versie van de HyperX 3K is hekkensluiter, zoals we dat bij een vergelijking tussen 120GB- en 240GB-drives ook hadden verwacht.
Home & Office StorageMark 2011
In de office-traces vinden we de 240GB 3K-drive wederom in de middenmoot terug en de 120GB-versie staat weer onderaan. De SF2281-controller blijft hier wat achter bij de top drie, die Marvell- en Samsung-controllers aan boord hebben.
Workstation StorageMark 2011
De Kingstons doen het wat beter in de workstation-traces: de beide 240GB-versies eindigen in de top drie. De kleinere drive is een kleine dertig procent trager dan de concurrentie, afgezien van de Crucial m4.
Gaming StorageMark 2011
In de gaming-traces zijn de verschillen wat minder groot en presteert de 120GB-drive nog geen tien procent slechter dan de snelste drive, Intels 520. De beide 240GB-Kingstons pakken opnieuw podiumplaatsen.
Performance-degradatie


De degradatie van de prestaties van de HyperX-drives valt aardig mee. De SandForce-controller is geneigd de prestaties flink te drukken om overmatige slijtage van het geheugen te voorkomen. Met wat rust tijdens de runs kan dit effect worden beperkt, waarna blijkt dat de degradatie tot enkele procenten beperkt blijft. De 830 van Samsung laat verhoudingsgewijs meer prestatiedegradatie zien.
Opgenomen vermogen
De Marvell-controller met Toshiba-geheugen is duidelijk het zuinigst als de drive in rust is. De Intel-drive verbruikt juist flink meer, wat opmerkelijk is omdat de drive technisch vergelijkbaar is met de andere SF2281-drives.
Onder load is Plextors schijf het zuinigst en kan Intel zich revancheren. De Kingstons hebben wat meer prik nodig om random i/o's uit te voeren, maar kunnen bij sequentiële schrijfacties met de besten mee. In het laatste geval zijn de verschillen echter klein; alleen de Crucial m4 en vooral de Corsair lusten dan opvallend veel prik.
Conclusie
De HyperX-drives van Kingston zijn vrij duur, maar de 3K-varianten zijn een stuk aantrekkelijker geprijsd. Wanneer we alleen naar de 240GB-versie kijken, is er een verschil van bijna 70 euro tussen de reguliere en 3K-versie, die zo minder dan een euro per gigabyte kost.
De prestaties van de 3K-drive zijn goeddeels identiek aan die van de HyperX. Gezien de identieke pcb's is dat geen verrassing; de kleine verschillen die er zijn, komen voor rekening van de nieuwe firmware van de 3K's.
Het grote verschil tussen de 3K- en de reguliere versie is de betrouwbaarheid. De 3K-versie heeft flashchips die minder schrijf-wiscycli aankunnen. Kingston geeft echter op beide varianten drie jaar garantie, en de hoeveelheid data die in die periode naar de drives kan worden geschreven zal in de praktijk naar alle waarschijnlijkheid niet tot problemen leiden. Alleen wanneer de drives in servers of andere intensief gebruikte computers ingezet worden, heeft de 5K-versie een voordeel. In dat geval zijn er echter verstandiger keuzes te maken, zoals drives met slc- of emlc-geheugen.
Vergeleken met de overige geteste drives is de HyperX 3K beslist concurrerend. De m4 van Crucial is nog steeds stukken goedkoper, maar presteert duidelijk minder. De 830 van Samsung is eveneens goedkoper dan een Kingston 3K, maar presteert veelal beter. De beide Marvell-drives zijn eigenlijk te duur en dat geldt ook voor Intels 520-drive.
De 830 van Samsung heeft nog altijd de beste prijs-prestatieverhouding. De HyperX 3K is niet heel veel duurder en presteert prima, maar tenzij een SF2281-controller een must is, is het niet de ssd om direct voor naar de winkel te rennen.
Eindoordeel