Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Door Tomas Hochstenbach

Redacteur componenten

Vijftig NVMe-ssd's Round-up

Groter, sneller, goedkoper

Testmethode

Nadat we tweeënhalf jaar gebruik hebben gemaakt van onze vorige generatie ssd-testsystemen, is dit de eerste round-up waarin je de resultaten van de vernieuwde testmethode aantreft. De belangrijkste reden voor de overstap was uiteraard de komst van PCIe 4.0, de nieuwe versie van de PCIe-standaard waarmee dubbel zo hoge doorvoersnelheden mogelijk zijn als met PCIe 3.0. In het geval van een M.2-ssd met vier lanes, zoals gebruikelijk voor luxe NVMe-drives, betekent dat een theoretisch maximum van 8GB/s, waar dat tot nu toe 4GB/s was. In de praktijk zal de limiet door tal van factoren enkele honderden megabytes lager uitvallen, net zoals bij PCIe 3.0 het geval was. Desondanks is het potentieel zeer groot.

Testconfiguratie

Moederbord ASUS Prime X570-A Pro
Processor AMD Ryzen 7 3700X
Geheugen Kingston HyperX Fury 2x8GB DDR4-2666
Systeemdrive Samsung 850 EVO 500GB
Videokaart Nvidia Quadro K2000
Koeler AMD Wraith Prism
Voeding Seasonic Prime Titanium 650W
Windows-versie 2004, build 19041.330
Gebruikte software AS SSD 2.0.7316.34247
ATTO 4.01.0f1
PCMark 10 2.1.2177 64
NasPT 1.7.1

Hoewel Intel zijn tiende generatie Core-processors, met codenaam Comet Lake, volgens diverse geruchten voorziet van PCIe 4.0, bleek dat bij de introductie niet het geval. De overstap naar PCIe 4.0 betekent daarom ook direct de overstap naar een AMD-platform. In theorie valt daarbij nog te kiezen tussen ‘gewoon’ AM4 en sTR4x voor Threadripper. Aangezien we vier identieke systemen wilden bouwen om ssd’s snel te kunnen testen, hebben we het echter bij de mainstreamsocket gehouden. Uiteindelijk hebben we viermaal een systeem samengesteld met een 8-core AMD Ryzen 7 3700X-processor, een ASUS Prime X570-A Pro-moederbord en een Kingston HyperX Fury DDR4-kitje met twee 8GB-modules op DDR4-2666. Op de systemen staat de, op het moment van schrijven, nieuwste Windows-editie: de ‘May 2020 Update’ met versienummer 2004. Ook alle benchmarksoftware hebben we voor de gelegenheid bijgewerkt naar de nieuwste versies. Gedurende het testen installeren we echter geen nieuwe updates meer; we willen de resultaten immers volledig vergelijkbaar houden.

Synthetische benchmarks

Grof gezegd draaien we twee soorten benchmarks: synthetische tests en zogenaamde traces. Voor de synthetische benchmarks gebruiken we allereerst AS SSD, een compleet ssd-testpakket dat je gratis kunt downloaden en zo eenvoudig op je eigen ssd kunt draaien om te vergelijken. Deze test maakt gebruik van niet-comprimeerbare data en bevat deeltests die de sequentiële lees- en schrijfsnelheden meten, maar ook de verwerkingssnelheid bij kleine bestanden en de toegangstijd. De 4kB-test draaien we met een lage (1) en een hoge (64) queue depth, wat zoveel betekent als het aantal opdrachten waaraan de ssd tegelijk kan werken. Per stuk duren de tests vrij kort, waardoor AS SSD niet geschikt is om de worstcaseprestaties van een ssd te testen. Daarnaast draaien we Atto Disk Benchmark, een oorspronkelijk voor harde schijven ontwikkelde test die met comprimeerbare data werkt. Veel fabrikanten gebruiken juist deze test om de maximale doorvoersnelheden te specificeren.

Praktijktests: traces

Een trace is in feite de opgenomen schijfactiviteit tijdens het uitvoeren van een bepaalde real-world-taak, zoals het starten of gebruiken van een softwarepakket. Zelf hebben we drie van dergelijke traces gemaakt, die we afspelen met behulp van Intels Nas Performance Toolkit, kortweg NasPT.

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 plegen op de scratchfile die wordt gebruikt voor het bijhouden van de history states. Gelijktijdig met het gebruik van Photoshop wordt door een catalogus met 20-megapixelfoto's in Lightroom gebrowsed, en worden foto's van een netwerkshare naar de lokale drive gekopieerd en vandaaruit 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 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.

Daarnaast meten we de ssd door met PCMark 10, dat eveneens gebruikmaakt van traces van een hele trits programma’s en zo tot een totale bandbreedtescore komt.

Steady state: consistencytest

We noemden al even de worstcaseprestaties. Eerder doken we diep in de interne werking van een ssd. Hierbij bleek dat een ssd-controller de prestaties continu optimaliseert door tal van trucjes toe te passen. Belast je een ssd zwaar en langdurig, dan raakt de ademruimte van de controller steeds verder op, waardoor de prestaties langzaam inzakken. Op een gegeven moment bereik je het minimale prestatieniveau van de ssd, ook wel de steady state-prestaties genoemd. Om dit proces en de steady state-prestaties van elke ssd in kaart te brengen, voeren we de PCMark 10-consistencytest uit. Tijdens deze uitvoerige test, die afhankelijk van de snelheid van een ssd meer dan 24 uur kan duren, wordt de volledige PCMark 10-test zestien keer achter elkaar uitgevoerd.

Vooraf wordt de hele schijf twee keer volledig met data beschreven. Dit gebeurt twee keer om ervoor te zorgen dat ook de volledige overprovisioning ‘bezet’ is. Gedurende de acht degradatiefasen van de test wordt de volledige PCMark 10-benchmark gedraaid, met daartussenin telkens een constante workload van random schrijfopdrachten gedurende achtereenvolgens 10, 15, 20 en zo verder tot maximaal 45 minuten. Gedurende de steady state-fase wordt de benchmark nogmaals drie keer gedraaid, met telkens opnieuw vooraf 45 minuten random schrijfworkloads. Tijdens de recoveryfase mag de schijf weer ‘op adem’ komen en wordt de benchmark vijf keer gedraaid met telkens 5 minuten idle tijd vooraf. Gedurende die tijd kan de ssd de garbage collector en andere interne optimalisaties hun werk laten doen.

Energiemetingen

Het stroomverbruik van NVMe-ssd's testen we op ons desktoptestsysteem, waarbij we met behulp van een riserkaart het stroomverbruik kunnen meten. We doen dat met zowel een 4k-random write als een 1MB-sequential write-workload.

Lees meer


Microsoft Xbox Series X LG CX Google Pixel 5 CES 2020 Samsung Galaxy S20 4G Sony PlayStation 5 Nintendo Switch Lite

Tweakers vormt samen met Hardware Info, AutoTrack, Gaspedaal.nl, Nationale Vacaturebank, Intermediair en Independer DPG Online Services B.V.
Alle rechten voorbehouden © 1998 - 2020 Hosting door True