Gamma & Delta im Test: Benchmarks, Cache-Analyse und Temperaturen
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Testsystem und Testmethodik
Die nachfolgenden Benchmarks wurden auf einem System mit AMD Ryzen 7 3800X (Test) durchgeführt. M.2-SSDs werden im obersten M.2-Slot des Gigabyte Aorus X570 Master zwischen AMDs Wraith-Max-Kühler und einer MSI Radeon R7 370 betrieben. Sofern die SSD selbst über keinen Kühler verfügt, wird der des Mainboards genutzt.
Für Belüftung sorgen der 120-mm-Lüfter im Heck und die zwei 140-mm-Ventilatoren in der Front des Gehäuses Fractal Design Meshify 2 Compact. Das stellt eine Veränderung gegenüber vergangenen Tests dar. Die Lüfter in der Front drehen konstant mit 500 U/min, der im Heck und der des CPU-Kühlers mit 900 U/min.
Windows 10 Version 1909 mit allen aktuellen Updates ist installiert. Der Schreibcache ist aktiviert.
Als Ausnahme von dieser Regel wurde die Samsung Portable X5 SSD an einem Razer Blade 15 2018 mit Intel Core i7-8750H betrieben (Windows 10 1909), das im Gegensatz zum AMD-System über einen Thunderbolt-3-Anschluss verfügt. Der Schreibcache war auch hier aktiviert.
Cache-Analyse (SLC-Modus)
Wie ausdauernd der SLC-Modus ausfällt, testet ComputerBase wie folgt: Eine komprimierte RAR-Datei mit 10 GB Größe wird aus einer RAM-Disk mit fortlaufender Nummer in der Dateibezeichnung so oft ohne Pause auf die leere Test-SSD geschrieben, bis die Kapazitätsgrenze erreicht ist (grün). Für jeden Kopiervorgang wird die erreichte Transferrate protokolliert. Direkt nach dem letzten Transfer werden 50 Prozent der erstellten Dateien gelöscht, im Anschluss wird der SSD eine halbe Stunde Ruhe gegönnt. Dann wird sie abermals mit den RAR-Dateien vollgeschrieben (orange), anschließend werden 20 Prozent der Dateien gelöscht. Nach erneuter 30-minütiger Pause erfolgt der dritte Durchgang: Ausgehend von 80 Prozent Füllstand wird die SSD wieder mit den 10 GB großen RAR-Dateien gefüllt (rot). Der Test soll die Abhängigkeit des SLC-Modus vom Füllgrad der SSD ermitteln.
- Mushkin Gamma 2 TB
- Mushkin Delta 1 TB
- Crucial P5 Plus 1 TB
- Crucial P5 2 TB
- Crucial P5 2 TB, 2. Lauf
- Crucial P5 2 TB, 3. Lauf
- Corsair MP600 Core 2 TB
- Corsair MP600 Pro 2 TB
- Corsair MP600 2 TB
- Samsung 980 Pro 2 TB
- WD Blue SN550 2 TB
- Intel 670p 1 TB
- Kingston A2000 1 TB
- Patriot Viper VP4300 2 TB 1.2A
- WD Black SN850 1 TB
Nach 230 GB ist der SLC-Cache der Mushkin Gamma erschöpft und die Schreibrate sinkt im TLC-Modus auf rund 1.700 MB/s ab. Müssen am Ende parallel im SLC-Modus gespeicherte Zellen umprogrammiert werden, liegen immer noch ordentliche 1.000 MB/s an. Mit zunehmendem Füllstand wird der SLC-Cache nur geringfügig kleiner und umfasst selbst bei 80 Prozent belegter SSD noch etwa 170 GB.
Die Schwäche von QLC-Speicher zeigt sich bei der Mushkin Delta. Nach dem SLC-Modus fällt die Schreibrate auf knapp 120 MB/s ab. Dass dies trotz QLC-Schreibschwäche auch besser geht, hat Intel bei der 670p gezeigt, die dann immerhin noch rund 200 MB/s schafft. Der SLC-Modus kaschiert diese Schwäche bei kleineren Transfers. Doch wie die Messungen zeigen, ist der SLC-Cache schon bei 50 Prozent Füllstand winzig (~10 GB im Rahmen der Messgenauigkeit). Größere Transfers werden dann schnell zur Geduldsprobe.
Kopiervorgänge im Explorer
- Rot: NVMe-SSDs (PCI Express 4.0, M.2)
- Blau: NVMe-SSDs (PCI Express 3.0, M.2)
- Grün: Externe SSDs (USB, Thunderbolt)
- Orange: SATA-SSDs (2,5 Zoll)
- Grau: SATA-HDDs (3,5 Zoll)
Den obigen Erkenntnissen entsprechend ist die Mushkin Gamma in der Klasse der 2-TB-SSDs beim vollständigen Beschreiben des Datenträgers sehr zügig unterwegs. Mit 19:40 Minuten herrscht Gleichstand mit der technisch eng verwandten Corsair MP600 Pro. Mit zunehmendem Füllstand hat die MP600 Pro wiederum leichte Vorteile. Die Samsung 980 Pro bleibt in jedem Abschnitt unerreicht und ist insbesondere bei hohem Füllstand deutlich schneller.
Die Mushkin Delta liegt aufgrund der QLC-Schreibschwäche erwartungsgemäß auf den hinteren Rängen und ordnet sich zwischen Samsung 870 QVO (QLC, SATA) und Intel 670p (QLC, NVMe) ein.
Die hohen Erwartungen an die Leseleistung werden bei der Mushkin Gamma im praktischen Test erfüllt, auch wenn die MP600 Pro wieder ein Stück schneller agiert.
Überraschend schlecht schneidet die Mushkin Delta wiederum ab. Die Lesegeschwindigkeit liegt deutlich unter der MP600 Core mit gleichem Controller und ebenfalls QLC-NAND. Die Leistung der Delta ist auf unterem Niveau der PCIe-3.0-Fraktion und weit von den langsamsten PCIe-4.0-Modellen entfernt.
Als dritten Kopiertest hat die Redaktion einen 195 GB großen Steam-Ordner mit fünf installierten Spielen auf der SSD dupliziert. Im nachfolgenden Diagramm findet sich der Mittelwert aus fünf Durchgängen.
Der Kopiertest liegt der Mushkin Gamma hervorragend, sodass sie nach der Patriot Viper VP4300 die schnellste SSD im Testfeld ist. Auch hier enttäuscht die Mushkin Delta und kann sich nur mit langsamen PCIe-3.0-Modellen messen.
Leistungsbeständigkeit im PCMark 10
Mit einer typischen Laufzeit von 10 bis 20 Stunden, bei langsamen oder besonders großen Laufwerken auch mehr als einem Tag, misst der Drive Performance Consistency Test die Leistungsbeständigkeit bei extremer Dauerbelastung, was eher professioneller Nutzung entspricht. Das Datenaufkommen in dem Test beträgt laut Entwickler 23 TB plus die bis zu dreifache Speicherkapazität des Datenträgers.
Zunächst wird der Datenträger „vorbereitet“, indem er nahezu vollständig mit zufälligen Daten befüllt und anschließend nochmals beschrieben wird. Danach werden in mehreren Phasen abwechselnd weitere Schreibbelastungen durchgeführt, gefolgt von sogenannten Trace-Tests, die aufgezeichnete Spuren von Dateitransfers bei Anwendungen nutzen. Ziel ist es zu ermitteln, wie stark der bei NAND-Flash-basierten SSDs typische Leistungseinbruch unter Dauerlast ausfällt, und den sogenannten „Steady State“ mit konstanter, aber niedriger Leistung zu erreichen. Abschließend wird dem Datenträger eine Pause gegönnt und im Anschluss erneut die Leistung in den Trace-Tests ermittelt, um zu sehen, wie sich das Laufwerk „erholt“.
Die Trace-Tests lauten wie folgt:
- Using Adobe After Effects
- Using Adobe InDesign
- Using Adobe Photoshop (heavy use)
- Copying 4 ISO image files, 20 GB in total, from an secondary
drive to the target drive (write test)
- Making a copy of the ISO files (read-write test)
- Copying 339 JPEG files, 2.37 GB in total, in to the target drive
(write test)
- Making a copy of the JPEG files (read-write test)
Deutlich kürzer ist der Quick System Drive Benchmark. Mit einer kleineren Palette von insgesamt sechs aufgezeichneten Spuren (Traces) und nur 23 GB an Daten dauert der Test rund 20 Minuten und soll leichtere Aufgaben im Alltag widerspiegeln. Das vorbereitende Beschreiben entfällt. Das Szenario reicht vom Schreiben, Lesen und Duplizieren von Bilddateien über die Anwendung von Adobe Illustrator und Photoshop bis Microsoft Excel.
- Copying 339 JPEG files, 2.37 GB in total, in to the target drive
(write test)
- Making a copy of the JPEG files (read-write test)
- Copying the JPEG files to another drive (read test)
- Using Microsoft Excel
- Using Adobe Illustrator
- Using Adobe Photoshop (light use)
Gamma gut, Delta schlecht. So sieht es auch im Consistency-Test des PCMark 10 aus. Den extremen Langzeittest, der professionelle Dauernutzung simuliert, absolviert die Mushkin Gamma mit einer Punktzahl knapp vor der MP600 Pro von Corsair. Fast 20 Prozent besser sind aber die Crucial P5 Plus und die WD Black SN850. Samsungs 980 Pro spielt an der Spitze in einer anderen Liga.
Die Mushkin Delta enttäuscht auch in diesem Test: Magere 256 Punkte bedeuten den letzten Platz unter den NVMe-SSDs, selbst einige SATA-Modelle schneiden hier besser ab. Dauerlast zwingt die Delta also in die Knie.
Dass es aber für kürzere Arbeitslasten im Office-Alltag reicht, zeigt sich dann im Quick System Drive Benchmark, wo die Delta mit der Gamma nahezu gleichzieht.
CrystalDiskMark
Die Herstellerangaben von 7.175/6.800 MB/s als Maximum für das sequenzielle Lesen/Schreiben erreicht die Mushkin Gamma praktisch auf den Punkt. Die versprochenen 4.700 MB/s lesend trifft die Mushkin Delta zwar, die 2.100 MB/s beim Schreiben werden aber um fast 200 MB/s verfehlt.
Wahlfrei lesend und schreibend liegen die Mushkin-SSDs meist auf Höhe der mit der gleichen Phison-Plattform bestückten Pendants von Corsair. Die Mushkin Delta zeigt aber Schwächen beim 4K-Lesen und -Schreiben mit langer Befehlswarteschlange (Q32), wo sie insbesondere lesend weit hinter den Erwartungen bleibt.
Temperaturen über die Zeit
Welchen großen Unterschied der Einsatz eines oft belächelten M.2-Kühlblechs vom Mainboard ausmachen kann, zeigen die Temperaturmessungen mit der Mushkin Gamma. Ohne Kühler kommt es bereits nach rund 1,5 Minuten zum Erreichen der Temperaturschwelle für die Drosselung, die laut den Sensordaten zwischen 68 und 71 °C liegt. Lesend wie schreibend wird die Leistung dann drastisch reduziert, bis sich die SSD etwas abgekühlt hat und stufenweise wieder auf die Ausgangsleistung erhöht wird. In den Diagrammen ist der Wellenverlauf bei Temperaturen und Schreibrate gut zu erkennen.
Mit dem Kühler vom Aorus-Mainboard wird das Drosseln komplett verhindert, obwohl die Delta beim Schreiben gegen Ende des Testzeitraums so gar 72 °C erreicht. Hier sind Ungenauigkeiten bei den Sensordaten nicht auszuschließen.
Die Temperaturschwelle bis zur Drosselung der Leistung der Mushkin Delta liegt laut den Messungen bei 68 °C. Ohne Kühler wird die Grenze beim Lesen bereits nach weniger als zwei Minuten erreicht und die Transferrate fällt auf 3.150 MB/s ab. Mit dem Kühler kommt es ebenfalls zur Drosselung, allerdings tritt diese erst nach knapp 5 Minuten und damit etwa der Hälfte der Testdauer ein. In beiden Szenarien verbleibt die Delta bis zum Ende auf diesem Leistungsniveau und pendelt sich bei 65 °C ein. Der Überhitzungsschutz arbeitet hier also ganz anders als bei der Gamma: Statt kurzer drastischer Einbrüche wird gemächlich, aber kontinuierlich gedrosselt.
Schreibend wird diese Grenze mit maximal 67 °C knapp unterschritten, sodass nicht gedrosselt wird. Kurze Ausreißer in der Schreibrate gab es dennoch.