Produktdaten: Für den Einsatz in Servern und Storage-Systemen bietet Intel seit 2008 die X25-E an. Mit diesem Produkt, sowie der X25-M für Clients, stieg Intel in den Markt der Solid State Disks ein. Nach dem für eine SSD sehr langen Produktionszyklus gibt es nun mit der Intel SSD 710 Series den Nachfolger der X25-E. Während Intel bei der X25-E noch teure, aber zuverlässige SLC-NANDs verwendete, setzt die 710er Serie auf nun auf MLC-NANDs mit 25 nm Strukturbreite.
Durch die sogenannte High Endurance Technologie HET bietet die SSD 710 Serie laut Intel die für den Enterprise-Einsatz notwendige Zuverlässigkeit und Performance - welche der Hersteller bisher nur mit SLC-NANDs realisierte. Mit HET erfüllt die Intel SSD 710 Serie die JESD218-Spezifikation (JEDEC Solid State Drive (SSD) Requirements and Endurance Test Method) für den Einsatz in Datenzentren. JESD218 fordert eine maximal zulässige Fehlerrate von 1e-16 und eine Datenintegrität über volle drei Monate, wenn die SSD ausgeschalten ist und bei 40 Grad Celsius lagert.
HET sorgt bei der Intel 710 für mehr mögliche Schreibzyklen in den NAND-Zellen. Intel modifizierte dafür die MLC-NANDs auf Siliziumebene. Laut Intels Angaben ermöglicht die SSD 710 mit 300 GByte Kapazität eine Dauerschreibbelastung von bis zu 1,1 Petabyte. Beim 200-GByte-Modell sind es 1 Petabyte, die 100-GByte-Variante ist mit bis zu 500 TByte angegeben. Zum Vergleich: Die Intel X25-E erreicht 1 Petabyte in der 32-GByte-Variante und 2 Petabyte als 64-GByte-Modell. Eine ebenfalls mit MLC-NANDs ausgestattete Mainstream-SSD wie Intels 320 Series ist je nach Kapazität mit 5 bis 60 TByte maximaler Dauerschreibbelastung spezifiziert.
Intel verwendet bei der SSD 710 Serie weiterhin einen eigenen proprietären Controller PC29AS21BA0. Wie bei der X25-E und der SSD 320 Series ist der Controller auf SATA II ausgelegt. Gegenüber dem X25-E-Vorgänger beherrscht die SSD 710 für den Datenschutz eine AES-128-Verschlüsselung. Um bei Stromausfall gegen Datenverlust gewappnet zu sein, spendiert Intel seiner neuen Enterprise-SSD eine "Power-loss Data Protection". Alle sich im Cache befindenden Daten, die für einen Schreibprozess vorgesehen sind, werden noch verarbeitet. Desweiteren unterstützt das Laufwerk SMART für die einfache Analyse des Zustandes der SSD. Zur Unterstützung von SMART besitzt die SSD 710 Serie einen Temperatursensor. Die MTBF der Enterprise-SSD beziffert Intel mit 2.000.000 Stunden - wie bereits die X25-E mit SLC-NANDs.
Intel bietet die SSD 710 Series in den Kapazitäten 100, 200 und 300 GByte an. Die Solid State Disks stehen mit 649, 1289 beziehungsweise 1929 US-Dollar in der Preisliste des Unternehmens. Bei typischen Online-Händlern sind die SSD für zirka 570, 1080 und 1600 Euro in den Kapazitäten 100, 200 und 300 GByte erhältlich. (Stand Preise: 25.10.10).
Achtung: Während Sie hier die Performance der Intel SSD 710 im Einzellaufwerksbetrieb finden, testen wir zur Zeit sechs Intel SSD 710 in einem 4-Sockel-Server mit Xeon-E7-Prozessoren im RAID-Betrieb mit IOPS-intensiven Szenarien. Die Ergebnisse finden Sie demnächst auf TecChannel.
Benchmarks
Geschwindigkeit: Die von TecChannel gestestete Intels SSD 710 mit 200 GByte Kapazität erreicht bei unseren Performance-Tests eine maximale sequenzielle Leserate von 262 MByte/s. Mehr ist bei SATA-II-Laufwerken kaum möglich. Die 710er SSD hält die Leserate auch über die komplette Kapazität aufrecht und fällt nur vereinzelt nur auf 258 MByte/s ab. SSDs mit SATA 6 Gb/s wie die OCZ Vertex 3 MaxIOPS bieten mit 502 MByte/s natürlich deutlich höhere Leseraten. Auch Intels 6-Gb/s-Laufwerk 510 liefert ein Maximum von 404 MByte/s. Die maximale sequenzielle Schreibrate der Intel SSD 710 liegt mit 211 MByte/s auf dem Niveau der Intel SSD 510. Insgesamt ähnelt die Intel SSD 710 bei den sequenziellen Transferraten dem bereits seit zirka Mai 2011 erhältlichem "Consumer-Pendant" Intel SSD 320. Eine SSD mit SATA 6 Gb/s wie die OCZ Vertex 3 MaxIOPS liegt mit 464 MByte/s allerdings weit in Führung.
Bei unseren Praxistests für Clients liefert die Intel SSD 710 wie bereits die bauähnliche SSD 320 nur Durchschnittskost. Beim typischen Lesen, Schreiben und Kopieren von Dateien bewegt die 710er mit 131, 145 beziehungsweise 122 MByte/s - wie auch eine Intel X25-E - nur etwa die halbe Datenmenge einer OCZ Vertex 3 MaxIOPS. Allerdings ist hier klar hervorzueben, dass die Intel SSD 710 nicht für den Einsatz typischer Client-Anwendungen konzipiert ist, sondern für den Einsatz in Servern und Storage-Systemen in Rechenzentren.
Und bei den für professionelle Enterprise-Anwendungen wichtigen IOPS überzeugt die Intel SSD 710 im Einsatz als Einzellaufwerk. Bei 100 Prozent zufälligen Lesen mit 4 KByte Blöcken und Queue Depth 32 schafft die Intel-SSD mit einer Rate von guten 35.502 IOPS fast die 40.552 IOPS der OCZ Vertex 3 MaxIOPS. Gegenüber dem Vorgänger X25-E mit nur 7221 IOPS liefert die 710er sogar den fünffachen Durchsatz. Während auch die Consumer-Variante Intel SSD 320 beim Lesen ähnlich hohe IOPS erreicht, zieht die Enterprise-SSD bei 100 Prozent zufälligem Schreiben (4K unaligned, QD 32) mit 16.642 IOPS um den Faktor 3 davon. Einzig die OCZ-SSDs mit SandForce-Controllern liefern nochmals eine bessere Schreibleistung.
Ein ähnliches Bild zeigt sich auch im Szenario "Databaseserver", wo viele Schreibvorgänge stattfinden. Die Intel SSD 710 setzt sich mit 11.310 IOPS sehr deutlich vom Vorgänger X25-E (2934 IOPS) oder einer SSD 320 und SSD 510 ab. Nur die SandForce-basierenden Solid State Disks ziehen wieder davon.
Fazit & Daten
Intels SSD 710 eignet sich sehr gut für den Einsatz in Enterprise-Umgebungen. Die Solid State Disks bieten gute IOPS in sehr I/O-intensiven Szenarien wie Datenbanken oder Fileservern. Im gestesteten Betrieb als Einzellaufwerk kann sich die Intel SSD 710 deutlich vom Vorgänger Intel X25-E absetzen, obwohl der Hersteller selbst ähnliche Leistungswerte für beide Generationen angibt.
Durch den Wechsel auf MLC-NANDs macht die Intel SSD 710 bei den angebotenen Kapazitäten von 100, 200 und 300 GByte einen großen Schritt nach vorne gegenüber der X25-E mit maximal 64 GByte. Wer somit bereits X25-E-SSDs im Einsatz hat und dringend mehr Kapazität benötigt, der kann zur 710er Serie greifen. Laut den Spezifikationen von Intel bietet die SSD 710 trotz Verzicht auf SCL-NANDs eine ähnlich hohe Zuverlässigkeit bei den möglichen Schreibzyklen. Zudem gibt es Schutzmechanismen vor Datenverlust bei Stromausfall.
Mit der OCZ Vertex 2 EX, die auf SLC-NANDs setzt, gibt es allerdings auch starke Konkurrenz im Enterprise-Segment. Die ebenfalls für SATA II ausgelegte Profi-SSD bietet meist mehr Performance und setzt ebenfalls auf hohe Zuverlässigkeit. So gibt es auch bei OCZ Schutz vor Datenverlust bei Stromausfall und die MTBF ist mit sehr hohen 10.000.000 Stunden spezifiziert. Allerdings sind die Preise der Vertex 2 EX nochmals teurer als die von Intels SSD 710 Serie.
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Produkt |
SSD 710 Series SSDSA2BZ200G3 |
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Hersteller |
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Kapazität |
200 GByte |
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Technologie |
MLC-NAND |
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Cache / Puffer |
64 MByte |
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Interface |
SATA II |
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Leistung Leerlauf |
0,7 Watt |
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Leistung Zugriff |
3,7 Watt |
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Temperaturbereich - Aus |
-45 bis 55° C |
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Temperaturbereich - Betrieb |
0 bis +70° C |
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Fehlerrate |
1e-16 |
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MTBF |
2.000.000 Std. |
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Schock - Aus |
1500 G / 0,5 ms |
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Schock - Betrieb |
1500 G / 0,5 ms |
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Formfaktor |
2,5 Zoll |
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Gewicht |
80 Gramm |
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Preis (Stand: 25.10.11) |
1080 Euro |
Testplattform
Als Testplattform für die SSDs dient uns ein Gigabyte 890GPA-UD3H mit AMD-Chipsatz 890GX. Das Socket-AM3-Mainboard statten wir mit einem Phenom II X4 910e aus. Die Quad-Core-CPU arbeitet mit einer Taktfrequenz von 2,6 GHz und ist mit einer maximalen Verlustleistung von 65 Watt besonders stromsparend. Dem Prozessor stehen 4 GByte DDR3-1333-DIMMs als Arbeitsspeicher zur Verfügung.
Die Ansteuerung der SSDs übernimmt AMDs Chipsatz 890GX, der sechs SATA-3.0-Schnittstellen zur Verfügung stellt. Damit sind theoretische Transferraten von 600 MByte/s über das Interface möglich.
Als Systemlaufwerk setzen wir die 500-GByte-Festplatte Samsung SpinPoint F3 HD502HJ ein. Die SATA-II-Festplatte beherbergt das Betriebssystem Windows 7 Professional in der 32-Bit-Ausführung.
Testszenarien
Die Leistungsfähigkeit einer SSD bewerten wir anhand von verschiedenen Tests. Wir unterscheiden zwei Kategorien: Der Lowlevel-Benchmark tecBench lotet die maximale Leistungsfähigkeit der Festplatten mit möglichst wenig Betriebssystem-Overhead ohne Cache aus. Damit lassen sich die Angaben in den Datenblättern der Hersteller überprüfen. Um die Performance der Laufwerke in der Praxis zu untersuchen, führen wir mit unserem Applikationsbenchmark tecMark Schreib-, Lese- und Kopiertests unter realen Bedingungen durch. Zusätzlich verwenden wir die HDD-Tests der PC Mark Vantage Benchmark-Suite. Welche IOPS die SSDs in Enterprise-Szenarien liefern, messen wir mit IOMeter.
tecBench: Hardwarenaher Lowlevel-Benchmark, der die Leistung einer Festplatte weit gehend unabhängig von betriebssystemseitigen Optimierungen (z.B. Caching) und Betriebssystemoverhead (z.B. NTFS-Filesystem) beurteilt. Der Benchmark nutzt die unter Windows verfügbaren Festplatten-Devices ("\\\\.\\PhysicalDrive0", etc.) im ungepufferten Betriebsmodus ("FILE_FLAG_NO_BUFFERING" im Aufruf von CreateFile(), um möglichst nah am Festplattentreiber und damit hardwarenah zu messen.
Der Zugriffstest besteht aus einer Folge von SetFilePointer()-Aufrufen mit pseudozufällig generiertem Offsetparameter. Um sicherzustellen, dass nach jedem dieser Aufrufe auch wirklich eine physikalische Positionierung der Schreib-/Leseköpfe erfolgt, ruft der Benchmark nach jedem SetFilePointer() die ReadFile()-Funktion auf, um durch das Lesen eine physikalische Positionierung zu erzwingen.
Der Schreib- und Lesetest bedient sich der WriteFile()-, respektive ReadFile()-Funktion, um Sequenzen von Sektoren an verschiedenen Stellen der Festplatte zu schreiben beziehungsweise zu lesen. Die Positionierung der Schreib-/Leseköpfe erfolgt wiederum mit SetFilePointer().
tecMark: Der Lese- und Schreibtest von tecMark wird durch die Funktionen ReadFile() und WriteFile() realisiert. Der Benchmark erzeugt dabei Dateien und liest/schreibt eine konfigurierbare Menge von Daten in diese beziehungsweise aus diesen Dateien. Um das typische Verhalten von Applikationen zu berücksichtigen, die nur in den seltensten Fällen größere Datenblöcke lesen oder schreiben, erfolgt der Datentransfer in Blöcken der Größe 8 KByte. Der Kopiertest von tecMark nutzt die Betriebssystemfunktion CopyFile().
PC Mark Vantage: Die HDD-Suite von PC Mark Vantage simuliert den typischen Alltagseinsatz einer Festplatte. Durch die Nachbildung der Dateioperationen wird der Durchsatz beim Start von Windows Vista simuliert. Außerdem überprüft PC Mark Vantage den möglichen Durchsatz beim Einsatz von Windows Defender sowie beim Windows Movie Maker.
IOMeter: IOMeter ist ein Tool zur Analyse des I/O-Subsystems. Das Benchmark-Tool erfasst die I/O-Transfers pro Sekunde und die Transferrate in MByte/s. Die IOmeter-Anwendung umfasst zwei Komponenten: die Controller-Iometer-GUI und die ausführbare Dynamo-Datei zur Arbeitlastgenerierung. Beide Komponenten können auch über die Befehlszeile ausgeführt werden. Innerhalb des Controllers haben Sie die Möglichkeit, verschiedene Verwendungsmuster zu testen. Wir verwenden vordefinierte Workloads zur Simulation von Random Read, Random Write, Webserver, Databaseserver, Fileserver und Streamingserver. Jeder Test läuft 30 Minuten auf den SSDs. Vor den Tests führt IOMeter ein Preconditioning zum Vorbereiten der Laufwerke durch.
Dieser Artikel basiert auf einem Beitrag der CW-Schwesterpublikation TecChannel.