Samengevat
De eerste nvme-drive van OCZ is zowel met als zonder pci-express-adapter te koop en biedt een ruime keus aan capaciteiten. De prestaties zijn logischerwijs een stuk beter dan die van ssd's die via een satapoort worden aangesloten, maar daar betaal je wel een flinke premium voor. De prestaties zijn echter vergelijkbaar met die van andere nvme-drives, terwijl de prijs over het algemeen wat lager is. Gecombineerd met een goede garantieregeling is de RD400 dan ook een prima keus voor een high-end ssd.
Eindoordeel
Na een lange pauze zijn we weer in staat om solid state drives te benchmarken. Onze testmethode was inmiddels verouderd, met traces die op Windows 7 gebaseerd waren. Het werd dus hoog tijd voor een update van de benches. We hebben enkele vertrouwde benchmarks behouden, nieuwe traces gemaakt onder Windows 10 en een zware test toegevoegd, die de snelste ssd's op de knieën moet krijgen.
Voor het debuut van deze testmethode kozen we de RD400-ssd. Dit is een nvme-drive van OCZ annex Toshiba, waarvan we de grootste versie in onze videokaarttestsystemen gebruiken. We hebben natuurlijk ook direct wat vergelijkingsmateriaal gebenchmarkt, maar ons testlab beschikt nog niet over heel veel nvme-drives. We gaan uiteraard ons best doen om deze in de benchmarkdatabase op te nemen zodra fabrikanten nvme-drives voor consumenten uitbrengen.
In deze korte review introduceren en bespreken we de nieuwe testmethode, en laten we uiteraard de benchmarkresultaten van OCZ's RD400-drive de revue passeren.
/i/2001094183.png?f=imagenormal)
Het nieuwe testprotocol, dat samen met oppertweaker en storageconnaisseur Femme is opgesteld, bestaat uit een deel synthetische benchmarks en een deel traces, ofwel op echt gebruik gebaseerde testresultaten. Het aantal benchmarks is gereduceerd om de doorlooptijd die voor het testen van ssd's nodig is, te beperken. Zo kunnen we ssd's sneller testen en bovendien zijn we van mening dat de oude benchmarks niet meer allemaal even relevant zijn voor de huidige generaties ssd's. Zo heeft het ons inziens weinig zin om IOMeter-benchmarks te draaien, omdat de interpretatie van deze extreem synthetische benchmarks specialistische kennis vereist en de resultaten voor de meeste gebruikers weinigzeggend zijn.
We hebben de synthetische test AS-SSD wel behouden, simpelweg omdat dit een vrij zware synthetische benchmark is, die eenvoudig de door de fabrikant opgegeven claims kan bevestigen of weerleggen. We meten met AS-SSD de sequentiële lees- en schrijfsnelheden, en de doorvoersnelheden van 4k-bestanden met een enkele thread en met 64 threads. AS-SSD maakt gebruik van niet-comprimeerbare data en is daarmee een worstcasescenario voor de ssd's. De controller kan de data niet reduceren en moet dus elke byte naar het geheugen schrijven.
Testsysteem |
|
Processor |
Intel Pentium G4400 (Skylake) |
Geheugen |
Crucial Ballistix Sport 4GB ddr4 |
Moederbord |
Asus Z170 Deluxe |
Systeemschijf |
Samsung 850 Pro 128GB |
Besturingssysysteem |
Windows 10 Pro 64bit |
Benchmarks |
AS-SSD 1.6.4 Intels NASPT 1.7.1 PCMark 8 2.7.613 |
Onze traces, voorheen afkomstig van en gedraaid op een Windows 7-systeem, zijn vereenvoudigd en geheel vernieuwd. We draaien vanaf nu nog drie groepen, waarin we de workloads hebben opgesplitst. Ten eerste hebben we een lichte workload, gevolgd door een gametrace, en ten slotte een zware Adobe-werklast. Alle traces zijn uitgevoerd onder Windows 10, en opgenomen en gefilterd met Proces Monitor. Het afspelen van de traces gebeurt met Intel NAS Performance Toolkit en de tests betreffen de gemiddelde doorvoersnelheid over de totale duur van de transacties in de trace. Dat wil zeggen dat de tijd waarin de ssd of harde schijf idle was, niet is meegeteld.
De light desktop workload bestaat uit het starten van het Windows 10-systeem, waarna alledaagse programma's als de Chrome-browser en Office-applicaties worden gebruikt. Om de testduur te verkorten wordt de idle-tijd tussen transacties beperkt tot maximaal 100ms. De gemiddelde doorvoersnelheid in de trace is, na verkorting van de idle-tijd, 22,9MB/s. In totaal wordt er 1,96GB gelezen en 1,37GB geschreven. 6,8 procent van de transacties is sequentieel.
De Photoshop & Lightroom Heavy Workload is gebaseerd op een trace van Photoshop en Lightroom in een multitaskingscenario. Hierbij wordt gewerkt met Photoshop-bestanden die zeer veel geheugen gebruiken en daarmee een grote aanslag doen op de scratchfile die gebruikt wordt voor het bijhouden van de history states. Gelijktijdig met het gebruik van Photoshop wordt er gebrowsed door een catalogus met twintigmegapixelfoto's in Lightroom, en worden er foto's gekopieerd van een netwerkshare naar de lokale drive en van daaruit in Lightroom geïmporteerd.
De Photoshop & Lightroom Heavy Workload is een zware trace. Om de testduur te verkorten wordt de idle-tijd tussen transacties beperkt tot maximaal 100ms. De gemiddelde doorvoersnelheid in de trace is, na verkorting van de idle-tijd, 162,9MB/s. In totaal wordt er 19,1GB gelezen en 56,0GB geschreven. 4,0 procent van de transacties is sequentieel.
De gametrace met de games Grand Theft Auto V en Rise of the Tomb Raider is een relatief lichte workload met veel idle-tijd tussen de transacties. Om de testduur te verkorten wordt de maximale idle-tijd tussen transacties beperkt tot maximaal vijftien milliseconden. De gemiddelde doorvoersnelheid in de trace is, na verkorting van de idle-tijd, 54MB/s. In totaal wordt er 13,0GB gelezen en 1,3GB geschreven. 31,2 procent van de transacties is sequentieel.
Deze test betreft de gemiddelde doorvoersnelheid over de totale duur van de transacties in de trace. Dat wil zeggen dat de tijd waarin de ssd of harde schijf idle is, niet wordt meegeteld.
Traces |
Bytes gelezen |
Bytes geschreven |
Percentage sequentieel |
Light workload (boot, Chrome, LibreOffice) |
1,96GB |
1,37GB |
6,8 procent |
Gaming (GTA V en Rise of the Tomb Raider ingebouwde benchmarks) |
13GB |
1,3GB |
31,2 procent |
Heavy workload (Photoshop enLightroom met datatransfers via netwerkshare) |
19,1GB |
56GB |
4 procent |
Ten slotte gebruiken we een zeer lange benchmark, een aangepaste versie van de uitgebreide Storage Consistency-test van PCMark 8, om te zien hoe de ssd's omgaan met degradatie bij zware werklasten. De volledig lege ssd's worden daarbij eerst twee keer compleet volgeschreven met random data als preconditioneringsstap. Het flashgeheugen is dan vol en de drive presteert suboptimaal. Er zijn immers geen lege pages om data naartoe te schrijven. Normaal gesproken gaat de garbage collection aan de slag om pages leeg te maken, maar daar geven we de drives de kans niet toe. In de volgende stap wordt de drive namelijk achtmaal getest met traces, waarbij tussendoor steeds data naar de drive wordt geschreven om herstel te voorkomen. De random data wordt gedurende tien minuten, met toenames van vijf minuten per run, volgeschreven, steeds gevolgd door het draaien van de traces. Dit is de degrade-fase en brengt de prestaties naar het laagste niveau.
Vervolgens worden de tracebenchmarks tijdens de steady state-fase vijfmaal herhaald, steeds voorafgegaan door 50 minuten random data schrijven. Zo krijgt de garbage collection geen kans en een stabiel laag prestatieniveau. Ten slotte laten we de drive in de recoveryfase herstellen. De tracebenchmarks worden nog vijfmaal gedraaid met tussenpozen van steeds 5 minuten. De ssd kan nu steeds huishoudelijke taken als garbage collection en trim uitvoeren, en we zien de prestaties herstellen. Hoe snel dat gebeurt, is afhankelijk van de controller en firmware, en natuurlijk de overprovisioning. De controller kan dan immers makkelijker data heen en weer schuiven om de flashblokken te optimaliseren.
We kunnen op deze manier enerzijds de prestaties van de ssd bekijken in een zeer zwaar scenario, waarbij de drive een bijzonder zware werklast te verwerken krijgt, en anderzijds kunnen we zien hoe de drive zich herstelt na zo'n episode. Met andere woorden, als je je ssd zeer zwaar belast, hoe kun je dan vlot weer goede prestaties verwachten of heeft de drive lang nodig om te herstellen?
Alle benchmarks worden gedraaid op een Windows 10 Professional-systeem met een Skylake Pentium G4400-processor in een Asus Z170 Deluxe-moederbord. Het ddr4-geheugen hebben we, om caching van data te beperken, beperkt tot 4GB. We gebruiken AS-SSD 1.6.4, Intels NASPT versie 1.7.1 en PCMark 8 versie 2.7.613.
De eerste drive die we aan de nieuwe testmethode hebben onderworpen, is OCZ's RD400. De drive wordt optioneel geleverd met een pci-express-adapter, zodat je de ssd in je pcie-slot kunt gebruiken als je geen m2-slot hebt. Sinds de overname door Toshiba kan OCZ beschikken over nandgeheugen van het moederbedrijf. De RD400 is de eerste nvme-drive van het bedrijf voor de consumentenmarkt en belooft indrukwekkende prestaties met lees- en schrijfsnelheden tot 2600 en 1600MB/s. OCZ levert de drives in capaciteiten van 128, 256, 512 en 1024GB. We hebben de 512GB-versie getest./i/2001094181.png?f=imagenormal)
OCZ levert zijn eigen drivers mee voor de ssd, maar uiteraard functioneert de RD400 ook zonder drivers gewoon in Windows 10. We hebben versie 1.2.126.827 van de OCZ nvme-driver gebruikt voor onze benchmarks.
Uitvoering |
Seq lezen |
Seq schrijven |
4k lezen |
4k schrijven |
Prijs |
RD400 128GB m2 |
2200MB/s |
620MB/s |
170.000iops |
110.000iops |
Onbekend |
RD400 128GB pcie |
2200MB/s |
620MB/s |
170.000iops |
110.000iops |
Onbekend |
RD400 256GB m2 |
2600MB/s |
1150MB/s |
210.000iops |
140.000iops |
Onbekend |
RD400 256GB pcie |
2600MB/s |
1150MB/s |
210.000iops |
140.000iops |
Onbekend |
RD400 512GB m2 |
2600MB/s |
1600MB/s |
190.000iops |
120.000iops |
Onbekend |
RD400 512GB pcie |
2600MB/s |
1600MB/s |
190.000iops |
120.000iops |
Onbekend |
RD400 1024GB m2 |
2600MB/s |
1550MB/s |
210.000iops |
130.000iops |
Onbekend |
RD400 1024GB pcie |
2600MB/s |
1550MB/s |
210.000iops |
130.000iops |
Onbekend |
Het nandgeheugen in de RD400 is mlc-geheugen dat door Toshiba op 15nm geproduceerd wordt. Over de controller is minder bekend. Op de chip staat Toshiba, maar naar alle waarschijnlijkheid is dit een aangepaste Marvell-controller. Gezien de specificaties is de triplecore 88SS1093 met acht kanalen een aannemelijke kandidaat. OCZ levert een toolkit voor de ssd mee in de vorm van de SSD Utility, waarmee onder meer de firmware te updaten is en de status van de drive te controleren is. OCZ levert de RD400 met vijf jaar garantie met het voormalige ShieldPlus-systeem, dat inmiddels Advanced Warranty genoemd wordt. Hoe je het ook noemt, je krijgt een vervangende drive zonder je oude eerst op te sturen, mocht dat ooit nodig zijn uiteraard.
Met prijzen vanaf ongeveer 55 cent per gigabyte ligt het prijsniveau van de RD400 ongeveer op dat van de Samsung 950 Pro. De grootste capaciteit van de eveneens geteste Intel 750-drive is iets goedkoper en zoals gebruikelijk zijn de kleinere capaciteiten duurder per GB. De sweetspot van de RD400 lijkt op 512GB te liggen; zowel de kleinere als de grotere drives zijn relatief iets duurder. Voor de pci-express-adapter betaal je gemiddeld zo'n twintig euro extra.
We beginnen met de AS-SSD-benchmarks, de meest synthetische test die we uitvoeren en gebruiken om de prestatiecijfers die door fabrikanten geadverteerd worden, te toetsen.
- Sequentieel lezen
- Sequentieel schrijven
- 4k random read
- 4k-64 random read
- 4k random write
- 4k random write - 64
Met sequentieel en singlethreaded lezen blijft de RD400 wat achter bij de nvme-concurrenten, maar de schrijfsnelheid is zowel sequentieel als multithreaded dik in orde.
De traces geven we weer met de gemiddelde doorvoersnelheid van de drives. Zo zijn de cijfers aansprekender dan een prestatie-index. Uiteraard is een hogere doorvoersnelheid beter dan een lagere.
- Light desktop workload
- Gaming workload
- Photoshop & Lightroom heavy workload
Bij de lichte en de zware werklast presteert de RD400 uitstekend. Alleen de 950 Pro presteert bij lichtere werklasten beter, maar bij de zware Adobe-test wint de RD400 het.
D1-8 = Degrade-fase 1-8; S1-5 = Steady-state-fase 1-5; R1-5 = Recovery-fase 1-5
De prestaties van de RD400 zijn tijdens de zware belasting wat lager, maar de drive herstelt zich snel en presteert dan beter dan de nvme-drives van Intel en Samsung. Ter vergelijking hebben we ook twee ahci-drives met sata- en pcie-interface opgenomen. De RevoDrive 350 met zijn oude SandForce-controllers komt totaal niet mee en blijft zelfs achter bij de modernere satadrive van Samsung.
Toen de eerste nvme-drives voor consumenten op de markt verschenen, met Intels 750-ssd voorop en gevolgd door de 950 Pro van Samsung, waren de prestaties imposant. De satabarrière was geslecht en ssd's konden wat prestaties betreft weer vooruit. Er was wel een groot probleem: de prijs, die was nogal pittig voor een ssd. Weliswaar krijg je hogere prestaties, maar in hoeverre je dat in het dagelijks gebruik daadwerkelijk terugbetaald ziet, is de vraag.
Inmiddels begint nvme wat meer tractie te krijgen en zien we de prijzen flink dalen. Waar de jonge techniek aanvankelijk per gigabyte zeker drie- tot viermaal zo duur was als satadrives, beginnen de prijzen nu te dalen. Ze liggen nog wel flink hoger dan die van hun voorgangers, maar daarvoor krijg je dan ook rappe drives terug. Met prijzen die per gigabyte nog een factor twee hoger zijn dan performante sata-ssd's, begint nvme een serieuze overweging te verdienen.
De nvme-drive van OCZ dan wel Toshiba maakt gebruik van een alweer flink wat maanden oude controller. De Toshiba XG3 van een jaar terug deelt de controller met de RD400, maar die laatste profiteert van een jaar lang firmwareontwikkeling. We zien dat terug in uitstekende prestaties; de RD400 kan zich prima meten met de Intel 750 en Samsungs 950 Pro. Ook wat prijs betreft zit OCZ aan de goede kant van de vergelijking. Afhankelijk van de capaciteit koop je een wat prestaties en prijs betreft zeer concurrerende drive, waarvan de garantie dik in orde is.
We moeten wel even vermelden dat zowel OCZ als Samsung nieuwe nvme-ssd's op de markt brengt. OCZ heeft onlangs de budgetvriendelijke VX500 aangekondigd en ook Intel doet met de 600p een gooi naar de budget-nvme-drive. Hoe logisch dat is, zal de tijd leren. Nvme-drives zijn immers vooralsnog vooral high-performance-ssd's die satadrives het nakijken moeten geven. Wanneer de budgetdrives nauwelijks sneller dan vlotte sata-ssd's worden, moet de prijs wel heel hard dalen. Samsung lijkt dan ook te wedden op het snelle paard. Binnenkort zou het Koreaanse bedrijf een opvolger voor de 950 Pro introduceren, die waarschijnlijk de prestaties van zijn voorganger verbetert.
Eindoordeel