Corsair MP400 M.2 NVMe SSD im Test (9/11)

IOPS Stresstest - dauerhaftes Schreiben

Die Performance von SSDs kann starken Schwankungen unterliegen, die zumeist von normalen Benchmarks nicht erfasst werden, weil diese sich oft auf kurze Zeitintervalle beschränken oder nur auf einem kleinen Datenbereich arbeiten. In der Praxis hat man es in vielen Situationen mit großen Datenmengen und dauerhaftem Betrieb zu tun, also dem Gegenteil von dem was Benchmarks simulieren. Wenn eine SSD immer weiter gefüllt wird oder über einen längeren Zeitraum ununterbrochen geschrieben wird, ohne das Mechanismen wie TRIM oder Garbage Collection greifen können, dann wird die SSD tendenziell immer langsamer.

Wir simulieren das Schreibverhalten der SSDs bei uns in einem 240 Minuten Stresstest, in dem dauerhaft 4K-Schreiboperationen auf der SSD durchgeführt werden. Die Performance der SSD wird dabei im Minutendurchschnitt ermittelt und in einer Grafik notiert. Das Ergebnis ist eine Performance-Kurve über 4 Stunden, die darlegt wie "stabil" die Schreibperformance einer SSD auf Dauer ist. Man kann hierbei also erkennen wie stark und wie schnell die Performance einbricht. Der gleiche Test wird zudem auch noch einmal beim Lesen durchgeführt um die dauerhafte Leseperformance der SSD im Detail sichtbar zu machen. Hier genügen uns aber 30 Minuten, da die Performance sich nicht wie beim Schreiben mit der Zeit ändert.

Die Ergebnisse lassen sich sehr schön in einem Diagramm auftragen, wo die Performance in IOPS = Anszahl der 4K Operationen pro Sekunde gegen die Zeit gemessen wird. Aus den IOPs kann man kan einfach die Transferrate bestimmen, denn 200.000 IOPs mit 4K sind 200.000*4/1024 = 781,25 MB/s.

Dazu tragen wir noch als zweite Linie auf der zweiten Y-Ache die geschriebene Datenmenge in GB ab. So kann man schnell erkennen welche Datenmenge die SSD mit der vollen geschwindigkeit schreiben kann.

Man sieht recht schnell, dass es sich bei der MP400 um eine QLC-SSD handelt, denn die Performance bricht von anfänglich 200.000 IOPS doch recht zügig auf 40.000 bis 50.000 IOPS ein. Nach etwa 500 GB geschriebenen Daten tritt der Performance-Drop ein und von da an ist die SSD recht heftigen Schwankungen in der Schreibgeschwindigkeit unterworfen. Da wir die Performance nur im Minutentakt aufzeichen, zeigt das Bild oben auch nicht die gesamte Warheit, denn die Performance kann stellenweise noch deutlich tiefer fallen. Sobald das passiert, wird der Controller aber aktiv und fängt offenbar an die Daten auf der SSD umzusortieren und den SLC-Cache freizuschaufeln, so dass sich die Geschwindigkeit schnell wieder erholt. so kommt es dann zu einer laufenden schwankung zwischen etwa 50.000 IOPs und 2000 IOPs, was gerade mal noch 7 MB/s entspricht.

Das ändert aber nichts daran, dass die SSD am Ende im Schnitt nicht viel schlechter abschneidet als die MP510 mit TLC-NAND. Der Performance-Drop tritt nur entsprechend schneller ein und die Schreibperformance is über die Zeit deutlich weniger Konstant.  Und das auch nur dann, wenn wirklich dauerhaft geschrieben wird. Sobald die SSD eine verschnaufpause erhält, steigt die Performance auch wieder an. Das kann in gewissen Anwendungen wie zum Beispiel beim Aufzeichnen von Videos aber zum Problem werden, so dass man hier besser zu einer TLC oder noch besser MLC-SSD greift.

Beim Lesen tauchen diese Effekte natürlich nicht auf, hier liefert die SSD konstant hohe Werte.