Inleiding: eigen controllers
We vonden de introductie van Intels nieuwste serie solid state drives, de 730, een mooie aanleiding om een ssd-review te publiceren. Naast Intel stuurde ook OCZ ons zijn nieuwste ssd, de Vertex 460. De ontwikkeling daarvan is uiteraard al eerder ingezet, maar het is de eerste drive die het bedrijf onder het nieuwe moederbedrijf Toshiba uitbrengt.
Het is al enige tijd relatief stil op ssd-gebied. Prijzen dalen mondjesmaat en het wordt voor fabrikanten steeds moeilijker zich te onderscheiden in een veld waar de sata-interface de grootste bottleneck vormt. Veel fabrikanten zijn er niet meer; het merendeel van de verkrijgbare ssd's wordt van een eigen label voorzien of wordt à la carte gemaakt met een beperkte selectie controllers en geheugen als ingrediënten. Samsung is de bekendste uitzondering, met eigen controllers en dito flashgeheugen, wat in lage prijzen voor de Evo-drives resulteert.
Ook Intel maakt soms echter gebruik van een eigen controller en nand-geheugen uit de IMFT-fabriek, die het samen met Micron exploiteert. Met de overname van OCZ door Toshiba heeft het laatstgenoemde bedrijf zijn eigen Indilinx-controllers en Toshiba-nand in handen. De overige fabrikanten moeten gebruikmaken van controllers die door Marvell of Sandforce gemaakt worden en combineren die controllers met flashgeheugen van diverse fabrikanten.
Intel heeft eind februari zijn nieuwste solid state drive, de 730-serie, aangekondigd. De drive heeft een mix van enterprise-features en consumenteneigenschappen, en is voorzien van een overgeklokte controller. Een maand eerder kwam OCZ uit met zijn Vertex 460. Deze heeft de opvolger aan boord van de controller die in de Vector 150 zit. Dezelfde controller is ook in de Vertex 450 te vinden. Deze Barefoot 3 M10-controller stuurt Toshiba-toggle-flash aan, waar in de Vertex 450 nog 20nm-Micron-geheugen gebruikt wordt.
Een gevolg van de overname door Toshiba is dat OCZ uitsluitend gebruikmaakt van Toshiba's mlc-geheugen, waar het voorheen ook geheugen van Hynix en IMFT afnam. Het Toshiba-mlc-geheugen in de 460 wordt op 19nm gebakken en wordt aangestuurd door de Indilinx Barefoot 3 M10-controller.
We vergelijken de twee hoofdrolspelers van deze review, de 730 en de 460, met hun voorgangers en concurrenten. Voor Intel kozen we de 530 en de zakelijke S3700, waarmee de 730 zijn controller deelt. Uit OCZ's assortiment namen we de Vertex 450 als vergelijkingsmateriaal mee.
Intel 730 en OCZ Vertex 460
Intel 730
Intels nieuwste solid state drive komt in twee versies op de markt, met capaciteiten van 240GB en 480GB, en wordt aangedreven door Intels eigen controller, de derde generatie inmiddels. Die controller stuurt 20nm-nand-geheugen, uit Intels IMFT-fabriek, aan. De controller is dezelfde als die Intel voor zijn S3700-serie ssd's gebruikt. Die serie is echter voor de zakelijke markt of voor servers bedoeld en is uitgerust met high endurance technology-mlc. Het het-mlc vinden we niet terug in de 730-serie; daarin wordt 'gewoon' mlc gebruikt. Ook mist de drive de encryptiemogelijkheden van zijn enterprise-broertje, maar de bescherming tegen stroomuitval is wel behouden. Bovendien is de controller wat sneller geklokt en ook de nand-interface, dus de kloksnelheid van het flashgeheugen, is verhoogd.
De 730-serie is gestoeld op Intels S3700- en S3500-ssd's, die het bedrijf eerder voor de zakelijke markt uitbracht. In beide ssd's is dezelfde PC29AS21CA0-controller gebruikt, die door Intel is ontworpen, maar door LSI wordt geproduceerd. Intel ontwikkelde ook de firmware zelf en het nand-geheugen wordt gemaakt in de IMFT-fabrieken, deels eigendom van Intel. In de S3700 werd prijzig het-mlc gebruikt en voor de goedkopere S3500 werd gewoon mlc ingezet. Ook in de 730 wordt dat geheugen gebruikt, zij het overgeklokt.
Intel onderscheidt zich met een overgeklokte PC29AS21CA0-controller en dito nand-kloksnelheid. Die eerste kloksnelheid is met vijftig procent verhoogd, van 400MHz naar 600MHz, terwijl het nand niet op de standaard-83MHz wordt aangesproken, maar over een interface met een bussnelheid van 100MHz. Met double data rates komt dat neer op een effectieve snelheid van 200MHz in plaats van 166MHz. Om gebruikers van de 730 te herinneren aan de overklokfeatures heeft Intel zijn Skulltrail-logo op de drives geprint. De 730 heeft de power loss-bescherming, in de vorm van twee condensators, behouden, maar het vermogen de drives te versleutelen is weggelaten.
Model | Controller | Nand | Cache | Capaciteit | Geformatteerde capaciteit |
Intel 730 |
PC29AS21CA0 (600MHz) |
20nm mlc (IMFT) |
512MB (1600MHz) |
240GB |
223,57GB |
Intel S3700 |
PC29AS21CA0 (400MHz) |
20nm mlc-het(IMFT) |
512MB (1333MHz) |
800GB |
745,21GB |
Samsung 840 EVO |
Samsung MEX |
19nm tlc (Samsung) |
512MB (1066MHz) |
250GB |
232,88GB |
OCZ Vertex 460 |
Indilinx Barefoot 3 M10 (352MHz) |
19nm mlc (Toshiba) |
512MB (1333MHz) |
240GB |
223,57GB |
OCZ Vertex 450 |
Indilinx Barefoot 3 M10 (352MHz) |
20nm mlc (IMFT) |
512MB (1333MHz) |
256GB |
238,47GB |
OCZ Vector 150 |
Indilinx Barefoot 3 M00 (397MHz) |
19nm mlc (Toshiba) |
512MB (1600MHz) |
240GB |
223,57GB |
Intel 530 |
SF2281 |
20nm mlc (Micron) |
x |
240GB |
223,57GB |
Vertex 460
OCZ is sinds de overname door Toshiba een van de weinige andere fabrikanten die een volledige ssd met eigen componenten kunnen bouwen. In de nieuwe Vertex 460 heeft OCZ zijn Indilinx Barefoot 3 M10-controller ingebouwd. Die controller wordt ook in de in Vertex 450 gebruikt, maar stuurt dan synchroon mlc-nand van Micron aan. In de Vertex 460 wordt Toshiba's toggle-nand, dat op 19nm geproduceerd wordt, gebruikt. De vorige versie van de M10-controller, de M00, werd in de Vector 150 gebruikt, ook in combinatie met 19nm-Toshiba-nand, maar van een oudere generatie dan het 19nm-nand in de 460.
De kloksnelheid van de Barefoot 3 M10-controller in de Vertex 460 en Vertex 450 bedraagt 352MHz, tegen de 397MHz van de M00-controller in de Vector 150. De Barefoot 3-controller beschikt over een ARM Cortex-processor en OCZ's eigen Aragon-processor, een ecc-module voor foutcorrectie en een controller om cachegeheugen aan te sturen. Het nand wordt via maximaal acht kanalen aangesproken, waarbij hetzij onfi-, hetzij toggle-nand mogelijk is. Ook het cachegeheugen van de 460 en 450 is iets minder snel geklokt dan dat in de Vector 150. De kloksnelheden bedragen respectievelijk 1333MHz en 1600MHz voor het ddr3-geheugen.
De Vertex 460 is verkrijgbaar in drie capaciteiten, 120GB, 240GB en 480GB, en wordt ondersteund door drie jaar garantie. In die drie jaar zou dagelijks 20GB naar de drive geschreven kunnen worden. OCZ beroept zich behalve op een lange levensduur ook op continu goede prestaties van zijn drives. De Vertex 460 ondersteunt 256bit aes-encryptie, maar mist condensators om bij stroomuitval data veilig weg te kunnen schrijven.
Synthetische benchmarks: 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.
Met het sequentieel lezen van data is Intels 'overgeklokte' ssd de snelste van allemaal, maar de marge is bijzonder klein. Samsungs 840 Evo-drive, maar ook de drives van OCZ, zitten er dicht op. Alleen de twee andere Intel-drives blijven wat achter.
Met het sequentieel schrijven van data is de Evo net iets sneller, maar zijn de drives met de Barefoot 3 M10-controller eveneens heel rap. De M00-controller is iets trager en Intel is met zijn 240GB-drives duidelijk trager.
In de random-read-tests zijn de Evo- en Intel-drives sneller, maar bij de random writes verdampt die voorsprong en scoort OCZ iets beter dan de rest. In de dagelijkse praktijk zijn die random writes vooral van belang voor onder meer het besturingssysteem.
Synthetische benchmarks: IOMeter
Een transfersize 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, hebben we met behulp van IOMeter ook de lees- en schrijfsnelheden gemeten 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, zijn de tests met een queue-diepte van achtereenvolgens 1 en 8 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.
Random-read-prestaties
Met slechts één opdracht in de wachtrij zijn de OCZ-drives en Intels 530 wat trager en voert de 840 Evo de lijst aan. Bij een grotere queue depth revancheert OCZ zich echter, zeker bij grotere transfersizes, en is de Vector 150 de snelste drive.
Random-write-prestaties
De random-write-prestaties van de 730 en de Evo zijn met een queue depth van zowel 1 als 8 niet best, vergeleken met de overige ssd's. Bij qd=1 zijn de tegenvallende prestaties pas bij transfersizes vanaf 32k zichtbaar, maar bij qd=8 leggen ze het al bij 4k af.
Sequentiële read-prestaties
Bij sequentieel lezen valt de dip op bij de twee Intel-ssd's met de PC29AS21CA0-controller bij de grootste transfersizes. Bij qd=8 zitten de Evo en Vertex 450 al bij kleinere bestanden aan hun maximale snelheden.
Sequentiële write-prestaties
Bij qd=1 zitten de schrijfsnelheden van de ssd's dicht op elkaar, hoewel de 730 en Evo een stuk trager zijn. Voor die laatste komt dat waarschijnlijk door het gebruikte tlc-nand, dat langer vergt om te worden beschreven. Bij een diepere queue blijft dat beeld gehandhaafd, hoewel ook Intels S3700 de rest niet meer kan bijbenen.
Realworld-benchmarks: traces
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.
Samsung heeft met zijn Evo-drive nog steeds de snelste drive in onze gewogen traces in handen. Intels PC29AS21CA0-controller in de S3700 en dezelfde, maar sneller geklokte controller van de 730 doen hier goede zaken. De Vertexen en Vector zijn, samen met de 530, wat minder snel.
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.
Ook in de Home & Office StorageMark, een reflectie van dagelijks gebruik, scoort de Evo veruit het best. Intels werkpaard, de S3700, doet het ook goed, terwijl de rest heel vergelijkbaar scoort. Alleen de 530 laat het weer wat afweten.
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.
De ssd voor de zakelijke markt, Intels S3700, doet het ook het best in onze traces die een workstation-werklast vertegenwoordigen. De 730, met hetzelfde dna, scoort iets minder goed, waarschijnlijk door de lagere capaciteit. De OCZ-drives scoren weer in de middenmoot, maar nog altijd een stuk beter dan een drive met SF2281-controller.
Performance-degradatie
Om normaal gebruik van een ssd te simuleren worden tijdens de benchmarks drie runs gedraaid. Tijdens de eerste run staat er 80GB data op de schijf. Tijdens de tweede run is de halve ssd gevuld en 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 deze 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.
De traces van de Intel 530 laten een kleine degradatie in prestaties zien, die wel vrij uitgesproken wordt zodra de drive vrijwel vol is. De Evo is stabiel de snelste in de Boot-trace
De drives laten wat vermindering in prestaties zien met de halve capaciteit volgeschreven, maar dit vermindert niet verder naarmate de schijf voller is. Alleen de 530 zakt dan flink in.
In de laatste test, die normaal gebruik op een steeds vollere drive simuleert, zien we een redelijke afname in prestaties, waarbij de 530 opnieuw negatief opvalt.
Opgenomen vermogen
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.
Idle zijn de Evo- en 530-drives lekker zuinig, de OCZ-drives zitten dicht op elkaar. Intels eigen controllers verstoken wat meer en met de 730 zijn bovendien slaapstanden verwijderd.
Met random-i/o's is OCZ het spaarzaamst met energie, hoewel ook Intels 730 aardig scoort. De Evo-drive van Samsung en Intels drive met SandForce-controller scoren niet best.
Bij sequentieel schrijven wordt de meeste energie gevraagd, hoewel de Vertex 450 zeer zuinig blijkt. Voor een laptop zijn de meeste drives niet bijzonder geschikt, maar het gaat dan ook om ssd's voor high-end systemen. Van de S3700 konden we overigens geen meting doen.
Specificaties en fotogalerij
Merk en Productserie |
Intel 730 |
OCZ Vertex |
Type |
730 |
460 |
|
/i/1393515238.png?f=thumb) |
:fill(white)/i/1391008977.jpeg?f=thumb) |
Prijs en waardering |
Prijs |
Onbekend |
Onbekend (18 winkels) |
Technische Specificaties |
Opslagcapaciteit |
240GB |
240GB |
SSD-type |
Multi Level Cell |
Multi Level Cell |
SSD-controller |
Intel PC29AS21CA0 |
Indilinx Barefoot V3 |
SSD-eigenschappen |
Trim |
Trim |
Hardeschijfbus (intern) |
SATA-600 |
SATA-600 |
Mean Time Between Failures |
|
2.000.000u |
Afmetingen |
Behuizing bay intern |
2.5" |
2.5" |
Hoogte |
7mm |
7mm |
Prijsverhouding |
Prijs per GB |
|
€ 0.667 |
Snelheden |
Lezen (sequentieel) |
550MB/s |
540MB/s |
Schrijven (sequentieel) |
270MB/s |
525MB/s |
Lezen (random 4k) |
86.000IOPS |
85.000IOPS |
Schrijven (random 4k) |
56.000IOPS |
90.000IOPS |
Overige specificaties |
Fabrieksgarantie |
|
3 jaar carry-in |
Conclusie
We beginnen met Intels 730-serie. Dezelfde controller als die in de 730 zit, is door Intel eerder in de S3700-ssd's gebruikt. Zowel de controller in de 730 als het nand is overgeklokt, maar een enorme winst laat dat niet zien. De controller stuurt in het 240GB-model acht chips met ieder twee 128Gbit-chips aan. Als zestien 64Gbit-chips gebruikt zouden zijn, hadden de schrijfprestaties net zo goed kunnen zijn als in de S3700-drive. Met de gekozen configuratie is de drive met sequentieel schrijven echter traag, maar lezen en random-prestaties zijn dik in orde.
Dat is eigenlijk het grootste nadeel van de 240GB-uitvoering van de 730: de schrijfprestaties. Twee drives in raid zouden dat moeten oplossen; Intel zou de ssd's voor raid hebben geoptimaliseerd. Een tweede nadeel is het ontbreken van encryptieondersteuning. Voor zakelijk gebruik maakt dat de drives minder bruikbaar. Nu zijn de ssd's primair op the enthousiast gericht, waardoor dat geen enorm probleem mag vormen. Een onderscheidende eigenschap zijn de condensators, die bij stroomuitval dataverlies moeten voorkomen.
OCZ's nieuwe Vertex 460-drives, met zelfontwikkelde controller en Toshiba's nieuwste nand, zijn op alle fronten lekker vlot. De drives zijn sneller dan de Vertex 450, die met een ander type geheugen werkt. De sneller geklokte controller en dito cache van de Vector 150 compenseert voor het iets tragere nand dat in de Vector gebruikt wordt. Alle OCZ-drives ondersteunen encryptie, maar hebben weer geen bescherming voor stroomuitval. Ze zijn wel een stuk zuiniger dan Intels drives, wat gebruik in laptops ten goede komt.
Een slechte of echt trage ssd is eigenlijk niet te koop. Zelfs de Intel 530, die in deze test niet best scoort, is een enorme verbetering ten opzichte van een harde schijf. Voor de beste prijs-prestatieverhouding kun je nog altijd het best een Evo van Samsung kopen. Wie liever de bragging rights van een overgeklokte ssd wil, en de zekerheid van bescherming tegen stroomuitval, komt bij de Intel 730 uit. Een uitstekende allrounder is OCZ's Vertex 460. Per gigabyte is dat, na de Samsung 840 Evo, de goedkoopste drive en de prestaties zijn dik in orde. De Vertex 450 is te duur nu de 460 verkrijgbaar is, terwijl de Vector 150 iets betere prestaties levert, voor een navenante prijs. De Intel 530 is te duur voor wat hij biedt en de S3700 heeft een duidelijke 'enterprise-prijs'.