Rage
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Lestertest Samsung SSD 960 Pro 512 GB
Fokus: Spieleladezeiten
Fokus: Spieleladezeiten
Inhalt
- Samsung SSD 960 Pro ausgepackt
- "Kontrahenten" und Testmethodik
- Synthetische Benchmarks
- ASSSD 2.0.6458.19676
- CrystalDiskMark 5.1.2
- CrystalDiskMark 6.0.0
- Spieletests
- The Witcher 3
- Doom (2016)
- Mittelerde - Mordors Schatten
- Ryse - Son of Rome
- Sondertest: Laufwerktemperatur beim Rocket League spielen
- Fazit
- Danksagung
- Anhang
- Testsystem und installierte Software
- Zielsetzung und erreichte Ziele
1. Samsung SSD 960 Pro ausgepackt
Am Valentinstag hat es das Testmuster mit 512GB zu mir nach Hause geschafft, in einem unscheinbaren braunen Karton verpackt. Einen Käufer der Samsung SSD erwartet ein schlichter, kleiner Karton mit hübsch gestaltetem Aufdruck, der mit Leistung und Durchhaltevermögen der nächsten Generation der Festplatte wirbt.
Für die technischen Daten der Samsung SSD verweise ich auf den ComputerBase-Test des Modells. Der Einbau der Festplatte erwies sich als (erwartetermaßen) einfach und war in weniger als einer Minute durchgeführt, die entsprechende Montageschraube (M2x3mm) ist allerdings nicht im Lieferumfang der Festplatte zu finden. In meinem Fall habe ich auf meinem Mainboard beigelegte Schrauben zurückgegriffen.
2. "Kontrahenten" und Testmethodik
In meinem Lesertest werde ich die mir zugesandte Festplatte mit zwei anderen SSDs vergleichen: Einer mittlerweile recht angestaubten OCZ Vertex 2 mit 128GB (und S-ATA II) und einer Crucial BX 100 mit 256GB (und S-ATA III).
"Faire" Testbedingungen sind aufgrund der unterschiedlichen Kapazitäten schwierig herzustellen. Ich habe mich für die im Alltag wahrscheinlichsten Testbedingungen entschieden: Selbe Software auf allen SSDs. Dazu habe ich Windows 10 Education x64 auf der Samsung SSD frisch installiert, die anderen beiden SSDs in Windows partitioniert, die 960 Pro mithilfe von AOMEI Partition Assistant (Standard Edition) 6.6 geklont, die Windows-Updates auf allen Festplatten ausgesetzt, um ungewünschte Transfers beim Testen auszuschließen und prinzipiell alle Tests auf identischen Windows-Installationen mit derselben mitlaufenden Software ausgeführt.
Jeden Benchmark habe ich auf jeder Festplatte (mindestens) drei Mal ausgeführt und jeden Spieletest zur Ermittlung von Ladezeiten (gemessen mit der Stoppuhr meines iPhones) habe ich (mindestens) fünf Mal ausgeführt, um anschließend die (korrigierte) empirische Standardabweichung und den Standardfehler des arithmetischen Mittels sinnvoll bestimmen zu können. Dabei nehme ich an, dass die Formel für die Berechnung des Standardfehlers des arithmetischen Mittels anwendbar ist und dieser Fehler ein sinnvolles Maß für die größtmögliche Genauigkeit meiner Tests darstellt.
3. Synthetische Benchmarks
Als synthetische Benchmarks kommen ASSSD 2.0.6458.19676, sowie CrystalDiskMark 5.1.2 und 6.0.0 zum Einsatz. Sinn und Zweck soll hier nicht die Bestimmung der Leistungsfähigkeit der einzelnen Festplatten sein; es soll viel mehr eine Vergleichgsgrundlage für die drei Festplatten geschaffen werden und vor allem bei den älteren Vertretern sollen die Tests zeigen, dass mit der Leistung noch alles in Ordnung ist. Während der synthetischen Tests lag die Laufwerksauslastung bei allen SSDs bei knapp 50GB und bei jedem Test hat HWiNFO64 5.7.2 (-3333) sämtliche Sensoren im System in der Standardauflösung auf das jeweilige Laufwerk mitgelogt.
Die Messungen in diesem Abschnitt wurden mit BIOS-Version 1201 durchgeführt. Trotz BIOS-Update später im Test habe ich mich gegen eine Wiederholung der Tests entschieden, da die Leistung der Festplatten ziemlich genau dort liegt, wo sie zu erwarten ist.
Update: Nur für das Samsung-Laufwerk sind außerdem Plots der Sensor-Messwerte der beiden Temperatursensoren auf der SSD (ausgelesen und geloggt mit HWiNFO mit ~2 Sekunden Auflösung) angegeben. Als Information für die Temperaturen: Mein System wir gekühlt von einem Custom Loop bestehend aus 2 360mm Radiatoren, deren Lüfter alle einblasend montiert sind, zusätzlich dazu ein Auslasslüfter im Heck. Im Leerlauf laufen alle 7 Lüfter mit 720 +-50 U/min.
3.1 ASSSD 2.0.6458.19676
Die Ergebnisse des ASSSD Benchmarks sind entstanden bei Verwendung der Standard-Einstellungen.
Auf den beiden älteren SSDs sind die Ergebnisse relativ stabil bis sehr stabil, bei der Samsung SSD gibt es größere Schwankungen zwischen den einzelnen Durchläufen sequentiellen Schreiben und beim Schreibtest "4KB-64Thrd". Die Schreibtests sorgen für eine besonders hohe Temperatur des Laufwerks und führen zum throttlen. Ein üblicher Testlauf dauert je nach Laufwerk bis zu zwei Minuten.
3.2 CrystalDiskMark 5.1.2
Die Ergebnisse in CrystalDiskMark 5.1.2 sind entstanden bei Standard-Einstellungen, die ausgegebenen Transferraten der Einzelläufe sind ihrerseits Mittelwerte über 5 Iterationen desselben Testvorgangs. Ein üblicher Testlauf dauert hier etwa 5 Minuten.
Bei der Bewertung der längeren Fehlerbalken bei der Samsung SSD ist zu beachten, dass auch die absolute Leistung hier sehr viel höher liegt, als bei den Kontrahenten.
Die angefügten Temperaturplots sind bei unterschiedlichen Kühlszenarien für die SSD entstanden. Es handelt sich hierbei nicht um die Durchgänge, die für die oben angegebenen Durchschnittswerte verwendet wurden, da sonst die Vergleichbarkeit nicht gewährleistet gewesen wäre.
3.3 CrystalDiskMark 6.0.0
Die Ergebnisse in CrystalDiskMark 6.0.0 sind entstanden bei Standard-Einstellungen, wie bei CrystalDiskMark 5.1.2 sind die ausgegebenen Transferraten bereits Mittelwerte über 5 Iterationen desselben Kopiervorgangs. Ein üblicher Testlauf dauert auch hier etwa 5 Minuten.
Die empirische Standardabweichung ist bei diesem Test über alle Laufwerke hinweg sehr niedrig, es handelt sich um einen verlässlichen Benchmark.
Diskussion der Ergebnisse: Die absoluten Transferraten der Samsung 960 Pro sind schlichtweg atemberaubend, gerade im Vergleich zu gewöhnlichen SSDs, wie sie in den meisten modernen Computern zu finden sind. Die Festplatte neigt aber dazu, bei Volllast deutlich weniger verlässlich ihre Leistung abzurufen. Die Temperatur wird bei langer Dauerbelastung oder bei synthetischen Stresstests -- insbesondere Schreibtests -- oft zum Problem.
Den Temperaturplots kann man entnehmen, dass beide Teile des CrystalDiskMark-Tests in den Standardeinstellungen deutlich höhere Laufwerkstemperaturen als ASSSD hervorrufen. In den CrystalDiskMark-Tests könnte Thermal-Throttling die eigentlich mögliche Laufwerksleistung schmälern.
4. Spieletests
Wie bereits festgehalten ist der Leistungsunterschied zwischen den zwei älteren SSDs und der Samsung 960 Pro mindestens deutlich, oftmals substantiell. Die besonders temperaturtreibenden Schreibvorgänge treten im üblichen Spielbetrieb deutlich seltener als in synthetischen Schreibtests auf, was Hoffnung auf konstanten Leistungsabruf beim Samsung-Laufwerk macht. Interessant ist nun, ob von der Mehrleistung überhaupt irgendetwas im Spielbetrieb ankommt, und wenn ja unter welchen Umständen.
Um dieser Frage nachzugehen, habe ich 5 Spiele aus meiner Sammlung ausgewählt: Doom (2016), The Witcher 3, Mittelerde - Mordors Schatten, Ryse - Son of Rome und Battlefield 1. Die Wahl fiel auf Doom (2016), The Witcher 3 und Battlefield 1, weil sie schlicht die größten Spiele sind, die ich besitze und weil alle drei technisch sehr gut umgesetzt sind. Nach den ersten Tests mit dem dritten Witcher und Doom habe ich Mittelerde - Mordors Schatten und Ryse - Son of Rome zu den Testspielen hinzugenommen, weil beide Spiele auf sehr schwache Hardware (Playstation 3 respektive X-Box One) optimiert worden sind. Die Messungen mit Battlefield 1 im Zeitrahmen des Tests wurden schlussendlich von den langsamen (möglicherweise durch den Apocalypse-DLC stark ausgelasteten) Origin-Server verhindert.
In den folgenden Messergebnissen werden die folgenden Abkürzungen verwendet:
- OC1: 3.2 Ghz All-Core Turbo, SMT deaktviert
- OC1+SMT: Standardeinstellungen Ryzen 7 1700
- OC2: 3.7Ghz All-Core Turbo, SMT deaktiviert
- OC2+SMT: 3.7Ghz All-Core Turbo mit aktiviertem SMT
Nach den ersten Messungen mit dem dritten Witcher habe ich mich dazu entschlossen, ein BIOS-Update auf Version 3502 bei meinem Crosshair VI Hero durchzuführen, um besser übertakten-- und so Limitierung durch den Prozessor aufzeigen zu können. Bei den Tests zum dritten Witcher und Doom (2016) wurde der RAM mit 2933Mhz bei CL16-17-17-35-70-1T betrieben, bei den Tests zu Mittelerde: Mordors Schatten und Ryse : Son of Rome mit 3000Mhz bei CL16-17-17-35-70-1T.
Nach jedem Ladezeitentest wurde das entsprechende Spiel neugestartet, um zu vermeiden, dass Spieldaten im Arbeitsspeicher verweilen und so die Messungen verfälschen.
Getestet wurde jedes Spiel in 1440p mit maximierten Einstellungen. Währenddessen wurde durch den MSI Afterburner das On-Screen-Display mit 100ms Auflösung eingeblendet.
4.1 The Witcher 3
Die Ladezeitmessungen im dritten Witcher stammen von Schnellreisen von Kaer Morhen nach Novigrad (Tor des Hierarchen). Novigrad ist die größte Stadt in der Welt des Hauptspiels, weshalb ich diesen Zielort für die Messung gewählt habe.
Mit Ausnahme der Schnellreise bei 3.2 Ghz All-Core-Turbo und aktiviertem SMT ist keines der Ergebnisse tatsächlich unterscheidbar von den beiden anderen bei gleicher Prozessor-Konfiguration, selbst die langsamste SSD im Testfeld beeinflusst die Ladezeiten im dritten Witcher nicht negativ. Die Limitierung bei den Ladezeiten vermute ich beim Prozessor oder bei der Programmierung und Optimierung der Ladevorgänge im Spiel, da Taktsteigerungen in annähernd proportional kürzeren Ladezeiten resultieren.
Doom (2016)
In Doom (2016) habe ich zwei unterschiedliche Messungen durchgeführt: Die Ladezeit bis zum Hauptmenü, sowie die Ladezeit meines "Kadingir Heiligtum"-Spielstands in Doom.
Auch diese Messergebnisse sind nicht sehr spannend, da die Festplattenleistung hier die Ladezeiten nicht maßgeblich beeinflusst. Die OCZ Vertex 2 war mit Windows und diesem Spiel randvoll -- etwa 300 MB Speicherplatz waren noch übrig. Ein Nachtest des CrystalDiskMark 6.0.0 hat der Vertex 2 jedoch das gleiche Leistungsniveau wie im halbvollen Zustand attestiert, die Leistungsfähigkeit sollte also nicht negativ beeinflusst worden sein. Von diesem Spiel hatte ich mir durch die allgemein gute bis überdurchschnittliche Leistung auf AMD-Hardware und der hardwarenahen Grafik-API Vulkan eigentlich ein anderes Verhalten versprochen.
4.3 Mittelerde - Mordors Schatten
Nach den enttäuschenden Ergebnissen im dritten Witcher und Doom habe ich mich entschlossen, Mittelerde - Mordors Schatten zu testen. Dabei habe ich sowohl die Ladezeit meines letzten Spielstandes gemessen, als auch mit jeder Festplatten- und Prozessorkonfiguration den ins Spiel integrierten Benchmark laufen lassen.
Die Mittelwerte der Ladezeiten bei der langsamsten SSD im Test sind hier trügerisch, denn während der erste Lauf in jeder Konfiguration deutlich länger gedauert hat, als mit der Samsung-SSD, haben sich die nachfolgenden Läufe bei den Einstellungen OC1, OC1+SMT und OC2 deutlich an Länge bis zum Niveau der Samsung SSD verloren. Ich habe keine Erklärung dafür, wie dieses Verhalten zustande kommen kann, da ich das Spiel nach jedem Testlauf neugestartet habe und dadurch den durch das Spiel reservierten Speicher wieder freigegeben habe.
Update: Wiederholung der Messungen auf der OCZ-SSD mit Neustart nach jedem Ladezeitentest hat die vermutete längere Ladezeit (im Schnitt ~12.5s) zu Tage gefördert, aktualisierte Diagramme folgen. Auf das Notwendig-werden eines Systemneustarts zwischen den Tests hat mich Nutzer r4yn3 aufmerksam gemacht, vielen Dank dafür an dieser Stelle .
Der eingebaute Benchmark fördert hingegen äußert interessante Ergebnisse zutage: Hier hat das Samsung-Laufwerk sogar teilweise messbare Vorteile bei den durchschnittlichen Bildwiederholraten. Dieses Verhalten schreibe ich den verwendeten Festplatten zu, da nur diese während der Tests verändert worden sind und die Standardabweichungen und Standardfehler beim eingebauten Benchmark erfreulich niedrig sind (siehe Tabelle).
4.4 Ryse - Son of Rome
In diesem Spiel besteht kein Zweifel: Eine schnellere Festplatte verkürzt verlässlich (im statistischen Sinne) die Ladezeiten der jeweiligen Spielstände; Steigerungen sind bis hinauf zur Samsung SSD feststellbar. Und das, obwohl mit jeder Festplatte auch Steigerungen durch Prozessortakt zu erzielen sind!
4.5 Sondertest: Laufwerktemperatur beim Rocket League spielen
Es ist schwierig, Temperaturwerte von zwei Stunden "Gameplay" übersichtlich in einem Graphen darzustellen. Auch anzumerken wäre, dass die Radiatorlüfter im Spielbetrieb gegenüber dem Idle-Betrieb schneller drehen (wobei in Spielerechnern vermutlich die Regel ist, dass im Spielebetrieb ein erhöhter Luftstrom herrscht). Dennoch zu sehen ist, dass die Laufwerk-Temperaturen absolut unkritisch bleiben, und das obwohl etwa alle 5-10 Minuten eine neue Arena geladen werden muss.
5. Fazit
Wie vor meinem Lesertest schon bekannt war, kann sich die Samsung SSD in synthetischen Tests eindrucksvoll von allen S-ATA SSDs absetzen. Aber dass es auch Szenarien gibt, in denen sich die SSD in Spielen von S-ATA-SSDs absetzen kann, ist vielleicht doch eine kleine Überraschung.
Da ich keine genaue Ahnung von den speziellen Datentransfers habe, die während des Spielens bzw. des Ladens von Spieldateien anfällt, kann ich die Ergebnisse und vor allem die Zuwächse zwischen den unterschiedlichen Testteilnehmern nicht in Zusammenhang mit den synthetischen Tests bringen. Meine Vermutung ist, dass üblicherweise der Prozessor die Ladezeiten in Spielen limitiert. Wenn diese Vermutung stimmt, könnte man zum Beispiel in älteren Spielen oder E-Sports-Titeln, die keine zu großen Anforderungen an den Prozessor stellen, gute Chancen auf eine Leistungsverbesserung bei Ladezeiten mit einer äußerst schnellen SSD haben.
Benutzer, die mit ihrem Computer hauptsächlich spielen, sind ohne große, wenn auch in manchen Situationen messbare, Leistungseinbußen in Kauf nehmen zu müssen allerdings auch mit einem üblichen 512GB S-ATA-Laufwerk vermutlich gut bedient, da auch diese SSDs ziemlich sicher schneller sind, als die langsameren beiden SSDs im Test und sogar Crucials BX 100 spielt hier oft auf Augenhöhe zur Samsung SSD 960 Pro mit.
6. Danksagung
Herzlich bedanken möchte ich mich bei der ComputerBase für die Erfahrung, mal einen Lesertest gemacht haben zu dürfen und selbstverständlich auch für die Gelegenheit, mal eine ganz besondere SSD behalten zu dürfen. Herzlichen Dank auch an Samsung für die Bereitstellung des Testexemplars und das Überlassen nach dem Test.
A. Anhang
A.1 Testsystem
Im Test verwendet wurden folgende Hardware und Software getestet:
Hardware
- AMD Ryzen 7 1700 @EK Supremacy Evo AM4
- ASUS Crosshair Hero VI
- Corsair Vengeance LPX 3000 Mhz CL 15-17-17-35
- XFX RX Vega 56 8GB (@Stock) @EK FC-Radeon Vega Nickel
- EK-XRES 140 Revo D5 PWM @1440 U/min
- EK Coolstream SE 360 (Top), EK Coolstream PE 360 (Front)
- 7xCorsair ML120 Red
Software
- Windows 10 Education 64 bit (Build 16299.248)
- AISuite 3 (3.00.13)
- AMD Adrenalin 18.2.1
- AOMEI Partition Assitant Standard Edition 6.6
- Cisco AnyConnect 4.5.02036
- CrystalDiskMark 5.1.2
- CrystalDiskMark 6.0.0
- Futuremark System Info 5.4.642.0
- HWiNFO64 5.72.3333
- Microsoft Vision C++ Redistributable
- 2008 x84,x64 (9.0.30729.6161) -- nach den synthetischen Tests durch Spiele installiert
- 2010 x86,x64 (10.0.40219)
- 2012 x86,x64 (11.0.60610.1)
- 2013 x86,x64 (12.0.30501.0)
- 2015 x86,x64 (14.0.241123.0) -- nach den synthetischen Tests durch den dritten Witcher durch 2017er ersetzt
- 2017 x86,x64 (14.10.2508.0)
- Mozialla Firefox 58.0.2 x64
- nVidia PhysX 9.14.0702
- OCAT 1.1.0.60 (nach den synthetischen Tests installiert)
- PC Mark 08 2.8.704.0
- Samsung NVM Express Driver 2.3.0.1709
- Steam 2.10.99.91
A.2 Ziele und Erfahrungen im Test
Zu Beginn des Tests habe ich noch gehofft, eventuell Unterschiede zwischen den Laufwerken in den 1% und 0.1%-Low Frametime-Metriken ausmachen zu können. Das nachzuweisen ist allerdings ein ziemlich schwieriges Unterfangen: Für diese Messwerte ist Software wie PresentMon eigentlich unabdingbar, da der Afterburner mit seinen 100ms Auflösung zu grob für wenige Millisekunden Frametimes ist. Eine entsprechende Testreihe zum dritten Witcher habe ich verworfen, da zum einen der Prozessor die entsprechenden Frametimes zu stark beeinflusst hat, und zum anderen PresentMon die Spieleleistung im dritten Witcher auf der OCZ-Festplatte nahezu halbiert hat. Eventuell wäre das ein Projekt für die Zukunft, wenn ich mir schnelleren RAM angeschafft habe.
Zu Beginn der Testreihe habe ich außerdem vermutet, dass der R7 1700 ohne SMT die besseren Ladezeiten in Spielen liefert, weshalb ich sowohl mit-- als auch ohne SMT getestet habe. In den vier getesteten Spielen sind die Ladezeiten ohne SMT nie schlechter gewesen als mit SMT, oft sogar besser. Der Taktunterschied beim Arbeitsspeicher zwischen den Spieletests ist meines Erachtens vernachlässigbar, da die Speicherbandbreitendifferenz weniger als 2% beträgt.
A.3 Angebot Download der Messwerte und Plots
An dieser Stelle gebe ich meine Messwerte zum Download frei, damit Interessierte überprüfen bzw. nachsehen können. Ebenso gebe ich die awk-Skripte, die ich zum Auswerten benutzt habe und die .tex-Dateien, mit denen ich die Plots erstellt habe, frei. Das Passwort für das Archiv lautet "computerbase.de".
Zuletzt bearbeitet:
(Ergänzung Messwerte und Auswertung zum Download)