ARTIKEL & TESTS / PCIe 3.0: Intel SSD 750 Series 1,2 TB

Technologiewandel im NAND-Flash-Bereich

In den vergangenen Monaten haben viele Hersteller den Umstieg auf kleinere Strukturbreiten vollzogen und setzen vermehrt auf 20 nm Flashes, oder wie Crucial sogar bereits auf Speicher mit lediglich 16 nm Strukturbreite (siehe MX100 mit 256 oder 512 GB), die unter anderem eine Reduktion der Herstellungskosten erlauben (verglichen mit 25 oder 32 nm). Dies wird möglich, da durch den geringeren Platzbedarf mehr Chips aus einem 300 mm Silizium-Wafer gewonnen werden können und die Produktion insgesamt (kosten)effizienter abläuft. Dadurch entstehende preisliche Vorteile kann man mehr oder weniger direkt an den Endkunden weitergeben und für eine attraktive Preisgestaltung sorgen. Auch die Verfügbarkeit ist ein direkt davon abgeleitetes Thema. Crucial kann sich dabei direkt der Technologien und dem Know-How von Mutterkonzern Micron bedienen und hat gegenüber vieler Mitbewerber, die extern zukaufen müssen, deutliche Vorteile. OCZ gehört seit einigen Monaten zu Toshiba und hat dadurch ähnliche Vorzüge erhalten. Intel hat als weltweit agierender Chipgigant mit eigenen Produktionsstätten ohne vielfältige Möglichkeiten.

Doch wo Licht ist, ist bekanntlich auch Schatten: Nachteilig wirkt sich die Reduktion der Strukturbreite nämlich auf die Lebenserwartung der Speicherzellen aus, denn die maximal mögliche Anzahl von Schreib- und Löschzyklen (Program/Erase-Cycles) sinkt. Während beispielsweise bei einer Vertex 3 mit 29F64G08ACME2 NAND-Flashes (25 nm) noch 5.000 P/E-Cycles im Datenblatt nachzulesen waren, muss sich der Flash der Vertex 3.20 (29F16B08CCMF3, 20 nm) mit 3.000 Zyklen begnügen – was immer noch sehr viel ist. Ziel des Shrinks ist sowohl die Kosteneinsparung als auch die verbesserte Verfügbarkeit der Chips. Heutzutage sind Flash-Speicher ein fester Bestandteil in sehr vielen elektronischen Endprodukten (Smartphones, Tablets etc.) und der entsprechend steigende Bedarf lässt sich dadurch abfangen. TLC ist eine weitere Alternative.

	Single-Level-Cell (SLC)	Multi-Level-Cell (MLC)	Triple-Level-Cell (TLC)
Bits per Cell	1	2	3
P/E-Cycles	100.000	3.000-5.000	1.000-1.500
Read Time	25 µs	50 µs	75 µs
Program Time	200-300 µs	600-900 µs	~900-1350 µs
Erase Time	1,5-2 ms	3 ms	~4,5 ms

Der größte Konkurrent des 1x nm MLC im günstigen Entry-Level heißt TLC und findet unter anderem bei aktuellen Drives von Samsung (SSD 840 Familie) Verwendung. TLC-Zellen (Triple-Level-Cell) sind in der Lage bis zu drei Bit zu speichern, die durch acht unterschiedliche Schaltzustände abgebildet werden. Dadurch kann eine deutlich höhere Speicherdichte erreicht werden, was wiederum die Kosten für entsprechende Endprodukte sinken lässt. Durch die höhere Anzahl unterschiedlicher Spannungsniveaus (TLC: 2^3 = 8 / MLC: 2^2 = 4) sind diese Zelltypen aber auch anfälliger für die Abnutzung und letztlich den Ausfall. Genaue Informationen über die Zuverlässigkeit sind aktuell nicht verfügbar, Samsung gibt jedoch drei Jahre Garantie auf entsprechende Laufwerke. Bei den maximal möglichen P/E-Cycles von TLC-Zellen spricht man zur Zeit von 1.000-1.500. Noch fehlen Langzeitstudien und Erfahrungswerte, da es sich um eine neue Technologie im SSD-Bereich handelt, die zudem bislang nur von sehr wenigen Herstellern in entsprechenden Endprodukten eingesetzt wird.

Modelle und Preise

Momentan ist die Intel SSD 75 zwei Varianten erhältlich – als HHHL-Karte (Half-Height Half-Length) mit PCIe 3.0 4x und als 2,5-Zoll-Laufwerk mit U.2 connector. Beide Varianten sind in jeweils drei Kapazitätsstufen verfügbar: 400, 800 oder 1.200 GB und welchseln ab etwa 420 (400 GB), 780 (800 GB) bzw. 1.100 Euro (1.200 GB) den Besitzer (Quelle: Geizhals.de, Stand: 08/2015). Daraus ergeben sich Preise pro Gigabyte von 105, 98 bzw. 92 Euro-Cent – mehr zur Preis/Leistung auf Seite 13 des Artikels. In der unten stehenden Tabelle sind alle wesentlichen technischen Eckdaten der Familie nachzulesen. Weitere Informationen zu unserem Testkandidaten erhalten Sie auf den nun folgenden Seiten des Tests.

Modell	Random 4K Read	Random 4K Write	Sequential Read	Sequential Write
1.200 GB	440.000 IOPS	290.000 IOPS	2.400 MB/s	1.200 MB/s
800 GB	420.000 IOPS	210.000 IOPS	2.100 MB/s	800 MB/s
400 GB	430.000 IOPS	230.000 IOPS	2.200 MB/s	900 MB/s

Autor: Stefan Boller, Rafael Schmid