Klein maar fijn
Met zijn nieuwste nvme-drive wil Toshiba de bekende satabottleneck slechten, maar de prijs van opslag wel in de regionen van satadrives houden. De RC100 beschikt weliswaar over een pci-e-interface en communiceert via het nvme-protocol, maar zou niet veel duurder dan een satadrive moeten zijn. Vooralsnog is de drive verkrijgbaar in drie capaciteiten, van 120, 240 en 480GB, voor op het moment van schrijven respectievelijk 50, 70 en 130 euro.
Toshiba heeft gezocht naar een compacte manier om zijn drives zowel wat afmetingen als wat prijs betreft bescheiden te houden en heeft de oplossing gevonden in stapelen. De RC100 bevat namelijk maar een enkele chip, waarin de controller en het nandgeheugen zijn ondergebracht. Een aparte dram-chip ontbreekt, een trend die we vooral in budgetsatadrives zien, maar niet in het meer prestatiegerichte nvme-segment. Wel wordt een stukje werkgeheugen van het systeem gebruikt om de impact daarvan te reduceren.
We hebben de 240GB- en 480GB-RC100 van Toshiba ontvangen voor een test en vergelijken beide drives met hun directe concurrentie. We kijken hoe de drives zijn opgebouwd en hoe Toshiba de prestaties op niveau probeert te houden ondanks het gebrek aan dram op de drive. Daarnaast hebben we uiteraard de prestaties getest.
/i/2002094029.jpeg?f=imagenormal)
De drives nader bekeken
De bga-chip die in de RC100 zit, is dezelfde als die in de eerder uitgebrachte BG3-ssd zat: een nvme-ssd die aan fabrikanten wordt geleverd om in compacte systemen te worden ingebouwd. Net als de BG3-ssd beschikt de controller over slechts twee in plaats van de vier pci-e-lanes die we in grotere m2-drives gewend zijn. De RC100 is wel iets groter dan de BG3, maar meet nog altijd slechts 42mm in de lengte, terwijl de meeste m2-drives 80mm lang zijn.
/i/2002094031.jpeg?f=imagenormal)
Omdat er slechts één chip op het pcb is gesoldeerd, is ook de capaciteit van de RC100-serie vrij beperkt. Toshiba gebruikt 3d-nand met 64 lagen en configureert het flashgeheugen als tlc-nand. Voor grotere capaciteiten zou een extra nand-die of meer lagen nodig zijn. Het 3d-BiCS-nand in de RC100 bestaat momenteel uit 64 lagen, maar Toshiba werkt aan een versie met 96 lagen en zou dan ook qlc-nand kunnen inzetten om de capaciteit verder te vergroten.
Toshiba geeft een maximale leessnelheid van 1600MB/s op voor de RC100, waarbij de kleinere drive iets langzamer is. Ook de schrijfsnelheden zijn capaciteitsafhankelijk, net als het aantal iops. Om belangrijke data op te slaan kan de drive geen gebruik maken van onboard-dram-cache. Via een functie in het nvme-protocol die Host Memory Buffer heet, kunnen de drives echter gebruikmaken van het werkgeheugen om onder meer de lba-maps, de fysieke lokatie in het nand waar een logisch blok staat, op te slaan. Die functie wordt in Windows 10 sinds de Anniversary Update van 2016 ondersteund en zou ongeveer 38MB werkgeheugen inpikken.
De RC100-drives hebben een opgegeven opgenomen vermogen van ongeveer 3,2W tijdens gebruik en dat daalt idle tot 5mW, mits het m2-slot over de juiste powersavingfeatures beschikt. Toshiba geeft voor de drives een vrij bescheiden endurance van 60 tot 240TB, met een garantie van slechts drie jaar.
Prestaties 240GB
We beginnen met de geformatteerde capaciteit zoals die door Windows wordt gerapporteerd. De RC100 hebben we in de grafieken rood gemaakt en de overige nvme-drives zijn groen. De satadrives zijn blauw.
Daarnaast hebben we de Storage-benchmark van PCMark 8 gedraaid om een indicatie van de realworldperformance te krijgen. Diezelfde score zullen we overigens op een later moment eveneens gebruiken om de degradatie van de drives te bekijken.
Verder draaiden we uiteraard AS-SSD om de sequentiële, en random lees- en schrijfprestaties te testen en draaiden we onze eigen traces. Daarna was het tijd voor een uitgebreide performance-degradatietest, waarbij we de schijven veelvuldig volschreven en de prestaties hebben gemeten. We eindigen met de opgenomen vermogens van de drives.
- Geformatteerde capaciteit
- PCMark 8 Storage - single
Toshiba reserveert iets meer flash voor huishoudelijke taken dan de overige geteste drives, waardoor de capaciteit iets lager is. Dat doet het bedrijf ongetwijfeld om het gebrek aan dram zoveel mogelijk te compenseren.
In de op traces gebaseerde Storage-test van PCMark komt de RC100 goed mee, en presteert hij gemiddeld voor een nvme-drive en een stuk beter dan de satadrives.
- Sequentiële lezen
- Sequentiële schrijven
- 4k Random Read
- 4k Random Write
- 4k Random Read - 64T
- 4k Random Write - 64T
Met sequentiële data lezen komt de RC100 goed mee met de overige nvme-drives, maar bij schrijven blijkt de drive wat langzamer. In beide gevallen is de ssd een stuk sneller dan de satadrives, die door hun interface niet boven de 550MB/s komen. Met random lezen komt de drive ook nog goed mee, maar bij random schrijven is de drive nauwelijks sneller dan een sata-ssd.
- Light desktop doorvoer
- Gaming doorvoer
- Heavy workload doorvoer
We hebben onze eigen traces ontwikkeld en op de ssd afgedraaid, waarbij we drie scenario's hebben getest: licht gebruik als browsen, gaming en een zware werklast met onder meer Photoshop en Lightroom.
In die eerste workload presteert de RC100 prima, maar als het werk zwaarder wordt, zakken de prestaties in vergeleken met de andere nvme-drives. De snelheid is nog wel hoger dan die van de satadrives.
In PCMark 8 zit een uitgebreide, op traces gebaseerde Storage-benchmark die we kunnen scripten en naar onze hand kunnen zetten. We laten de ssd's meermalen helemaal volschrijven met random data en draaien dan de traces. Dit doen we tijdens de degrade- en steadystatefase zonder pauzes, maar bij de recoveryfase kan de drive tussendoor steeds garbagecollection en andere huishoudelijke taken uitvoeren.
We zien dat de prestaties van de RC100 vergeleken met de standalonetest direct tot een zeer laag niveau dalen, lager dan die van de satadrives. Dat prestatieverlies treedt vrijwel direct op en in de recoveryfase heeft de drive veel tijd nodig om weer een beetje op niveau te komen. Aan het eind van de herstelfase zijn de prestaties echter nog lang niet terug waar ze waren voor de test.
In een steadystatetest hebben we bovendien gezien dat de drive, als we die volschrijven, extreem slecht presteert wat writelatency betreft. Dat zien we ook in bovenstaande PCMark-test, maar in de writelatencytest presteert de drive in de orde van tientallen milliseconden minder, waar we een factor tien minder zien bij andere drives.
- Opgenomen vermogen idle
- Opgenomen vermogen, seq. schrijven
- Opgenomen vermogen, random schrijven
We kunnen het opgenomen idle vermogen van m2-drives helaas niet testen, maar het vermogen tijdens schrijven hebben we wel gemeten. De prestaties van de nvme-drive zijn dan vergelijkbaar met die van satadrives, terwijl snellere nvme-drives in de regel een stuk meer verstoken.
Prestaties 480GB
We beginnen weer met de geformatteerde capaciteit zoals die door Windows wordt gerapporteerd. De RC100 hebben we in de grafieken rood gemaakt en de overige nvme-drives zijn groen. De satadrives zijn blauw.
- Geformatteerde capaciteit
- PCMark 8 Storage - single
De RC480 heeft een iets kleinere capaciteit dan de meeste andere drives in deze klasse, doordat Toshiba iets meer ruimte reserveert voor overprovisioning.
- Sequentieel lezen
- Sequentieel schrijven
- 4k lezen
- 4k schrijven
- 4k lezen 64t
- 4k schrijven 64t
De RC100 leest en schrijft sequentieel flink sneller dan de satadrives, maar in de random lees- en schrijfprestaties vallen de resultaten wat tegen. Vooral met random schrijfacties is de nvme-drive maar iets sneller dan de satadrives, hoewel dat iets verbetert als er meer threads worden gebruikt.
- Light desktop doorvoer
- Gaming doorvoer
- Heavy workload doorvoer
In de traces komt de RC400 zeker in de zware test redelijk mee met de nvme-concurrenten, maar voor licht gebruik kun je net zo goed een satadrive kopen.
In de degradatietest zakken de prestaties van de RC100 verder in dan die van satadrives, wat zou betekenen dat de drive bij langdurig zwaar gebruik erg langzaam wordt. In onze eigen traces presteerde de RC100 weliswaar nog goed in de zware benchmark, maar die duurt een stuk korter dan de PCMark-traces, die bovendien de drive volledig volschrijven. Dat is de achilleshiel gebleken van de dram-loze RC100-drives.
- Opgenomen vermogen idle
- Sequentieel schrijven
- Random schrijven
Bij het schrijven van sequentiële data en vooral bij random data is de RC100 erg zuinig. Logisch, want er zit maar één chip op de ssd.
Conclusie: sneller dan sata, maar ook beter?
Op basis van enkel het 240GB-model zijn we niet onder de indruk van Toshiba's nieuwe RC100-ssd's. De prestaties zijn op zich redelijk, zolang je de drive niet al te zwaar belast en nog veel belangrijker, zolang er voldoende ruimte vrij is. Dat is met een beperkte capaciteit van 240GB echter lastig als je je systeem flink gebruikt. Beter zou je dan de 480GB-versie kopen, die veel meer speelruimte biedt voordat een gebrek aan ruimte de prestaties zwaar onder druk zet. De prestaties van die 480GB-variant zijn een stuk beter, maar hou er wel rekening mee dat ze, net als bij de 240GB-versie, instorten als de drive vol raakt.
Die capaciteit heeft ook een iets betere prijs per gigabyte. De 240GB-uitvoering kost op het moment van schrijven ongeveer 70 euro, omgerekend bijna 30 cent per gigabyte. Met de 480GB-versie kom je op ongeveer 27 cent per gigabyte, iets goedkoper dan populaire m2-drives met pcie-interface. Voor beide drives geldt dat je te allen tijde ruimte moet vrijhouden om de prestaties op peil te houden, anders krijg je een erg trage ssd.
Dan rest de vraag hoe noodzakelijk het is om een kleine 2242-drive uit te brengen. Dat het kan, doordat de controller en nand op elkaar gestapeld kunnen worden en geen losse dram-chip op het pcb nodig is, betekent niet dat het ook nodig is. Elk moederbord met een m2-slot heeft immers meer dan genoeg ruimte om grotere ssd's te huisvesten. Het 2280-formaat is inmiddels standaard en daar wordt voldoende ruimte voor gereserveerd. Bovendien beperkt het 2242-formaat de capaciteit, want er is geen ruimte om een tweede chip bij te plaatsen voor grotere capaciteiten tot 1TB.
Voor de paar euro die je bespaart op een drive als de RC100, krijg je wel iets betere prestaties dan bij een satadrive, maar voor weinig extra koop je een instap-nvme-drive, die over meer bandbreedte beschikt en niet de achilleshiel heeft die de RC100 heeft, namelijk instortende prestaties als de drive vol raakt. Ons advies is dan ook om enkele euro's meer uit te geven voor een beter en consistenter presterende nvme-drive, of enkele euro's te besparen en een satadrive te kopen, die je in grotere capaciteiten kunt krijgen en die ook minder last hebben van slechte prestaties als de drive vol raakt.
De RC100 zou, tegen een meerprijs, alleen van pas komen in uitzonderingsgevallen. Bijvoorbeeld waar geen ruimte is voor een 2,5"- of 2280-m2-drive, of als marginaal betere prestaties dan die van een sata-ssd nodig zijn en de kosten voor een volwaardige nvme-drive niet gerechtvaardigd kunnen worden. Kies dan wel voor de 480GB-versie, want die presteert beter en raakt minder snel vol.
- Prijzen 240GB
- Prijzen 480GB