Exceria Pro SSD 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. Die Ventilatoren 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.
- Kioxia Exceria Pro 2 TB
- Adata XPG S70 1 TB
- Adata XPG S70 Blade 1 TB
- Corsair MP600 Pro XT/LPX 2 TB
- Corsair MP510 960 GB
- Corsair MP600 1 TB
- Corsair MP600 2 TB
- Corsair MP600 Core 2 TB
- Corsair MP600 Pro 2 TB
- Crucial MX500 1 TB 2.0
- Crucial MX500 1 TB
- Crucial MX500 4 TB
- Crucial P5 1 TB
- Crucial P5 2 TB
- Crucial P5 Plus 1 TB
- Intel 670p 1 TB
- Kingston A1000 480 GB
- Kingston A2000 1 TB
- Mushkin Delta 1 TB
- Mushkin Gamma 2 TB
- Patriot VP4300 2 TB 1.2A
- PNY XLR8 1 TB
- Samsung 870 Evo 1 TB
- Samsung 870 QVO 1 TB
- Samsung 970 Evo Plus 500 GB
- Samsung 980 1 TB
- Samsung 980 Pro 2 TB
- Samsung 980 Pro 500 GB
- SanDisk Ultra Plus 256 GB
- Seagate FireCuda 530 2 TB
- WD Black SN750 1 TB
- WD Black SN850 1 TB
- WD Blue SN550 2 TB
Rund 180 GB können mit der Kioxia Exceria Pro 2 TB selbst bei hohem Füllstand von 80 Prozent mit maximaler Leistung am Windows-Limit geschrieben werden. Danach kann die Schreibleistung aber auf unter 600 MB/s fallen. 2-TB-SSDs mit gleichem Controller, aber Microns 176-Layer-NAND schreiben jedoch selbst im schlechtesten Fall mit mehr als 1.300 MB/s, wie die Corsair MP600 Pro XT/LPX und die Seagate FireCuda 530 beweisen. Sie sind also jenseits des SLC-Modus gut doppelt so schnell. Die Samsung 980 Pro mit 2 TB ist dann sogar noch ein Stück performanter.
Im zweiten Verfahren zur Ermittlung des SLC-Modus herrscht kein Limit seitens des Windows-Desktops mehr. So können die SSDs nahezu ihre Maximalleistung erreichen. Rund 5.600 MB/s sind es bei der Kioxia Exceria Pro über einen Zeitraum von 33 Sekunden, was also etwa 185 GB geschriebene Daten bedeutet. Danach bricht die Schreibrate auf 1.200 MB/s ein. Der Vergleich zur High-End-Konkurrenz zeigt erneut, dass dies verhältnismäßig wenig ist. Der BiCS5-Flash besitzt im Vergleich zu Microns 176-Layer-NAND auch eine deutlich langsamere interne Schnittstelle mit 1.066 MT/s gegenüber 1.600 MT/s.
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)
Laut den obigen Messungen besitzt die Kioxia Exceria Pro also eine für ihre Klasse eher geringe Dauerschreibrate. Dementsprechend kann sie auch nicht bei den Messungen zur Dauer der Befüllung mit Daten mithalten. Das vollständige Beschreiben dauert so etwa doppelt so lange wie bei der FireCuda 530 oder 980 Pro.
Deutlich besser schneidet die Kioxia-SSD beim Lesen ab. Der Abstand zur Spitze beträgt in beiden Tests nur wenige Prozentpunkte und ist daher zu vernachlässigen. Beim sequenziellen Lesen ist die Exceria Pro also schnell unterwegs.
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.
Auch beim gemischten Lesen und Schreiben erreicht die Exceria Pro sehr gute Ergebnisse und dupliziert den Steam-Ordner fast genauso schnell wie die bisherige Referenz im Testparcours. Die Schwächen beim sequenziellen Schreiben fallen hier nicht ins Gewicht.
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 einer professionellen 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)
Rund 2.700 Punkte im Quick System Drive Benchmark des PCMark 10 sind kein gutes Ergebnis. In dem Test, der Spuren von alltäglichen (Office-)Anwendungen verwendet, erreichen andere SSDs dieser Preisklasse meist deutlich mehr als 3.000 Punkte. Die Crucial P5 Plus ist hier mit 3.644 Punkten der Spitzenreiter knapp vor der WD Black SN850.
Bei dem extreme Dauerlast simulierenden Consistency-Test, der eher für professionelle Anwender eine Rolle spielt, schneidet die Exceria Pro ebenfalls nicht sehr gut ab und lässt sich sogar vom Mainstream-Modell WD Blue SN550 mit PCIe 3.0 in die Schranken weisen. Wer hier maximale Leistung fordert, greift zur Seagate FireCuda 530 oder Corsair MP600 Pro LPX/XT.
CrystalDiskMark
Beim sequenziellen Lesen erreicht die Kioxia Exceria Pro die vom Hersteller versprochenen 7.300 MB/s spielend, kommt an die 6.400 MB/s beim Schreiben aber nicht heran. Hier zeigt sich auch deutlich der Abstand zu anderen SSDs mit Phison E18, die rund 6.800 MB/s erzielen.
Knapp 70 MB/s beim wahlfreien 4K-Lesen mit einem ausstehenden Befehl (Q1) ist für diese Klasse ebenfalls wenig. Rund 25 Prozent schneller sind Adata Gammix S70 und Samsung 980 Pro als Beste in dieser Disziplin unterwegs.
Temperaturen über die Zeit
In dieser Leistungsklasse ist der vollständige Verzicht auf einen SSD-Kühler keine gute Idee. Der Luftstrom im Testsystem genügt alleine nicht, um ein Drosseln der Leistung der Exceria Pro SSD zu verhindern. Beim sequenziellen Lesen werden sehr schnell mehr als 70 °C erreicht und es beginnt ein stetiger Wechsel aus Drosselung auf ~140 MB/s bis zur Erholung auf ~7.000 MB/s bei kurzer Abkühlphase. Beim Schreiben ist der Verlauf ganz anders und es wird weniger brachial dafür kontinuierlich gedrosselt.
Wird die SSD wiederum mit dem Kühlblech des Aorus-Mainboards bestückt, verzögert sich das Aufheizen und damit die Drosselung bereits deutlich. Ganz verhindert wird ein Leistungseinbruch aber nicht. Die Exceria Pro SSD benötigt also für dauerhaft maximale Leistung einen noch besseren Kühler.
Folgende Aussage des Herstellers ist damit praktisch widerlegt: „Das Exceria Pro von Kioxia enthält keinen Kühlkörper, da der Umgebungsluftstrom und die Kühlkörper der Motherboard-Hersteller ausreichend sind, um die Wärme vom Laufwerk abzuleiten.“ Natürlich kann dies aber in einem besser belüfteten Gehäuse anders aussehen.
Fabian und 
Jan-Frederik