Samsung XP941 M.2 PCI-Express SSD review: welkom in de toekomst!

13 reacties
Inhoudsopgave
  1. 1. Inleiding
  2. 2. 256GB en 512GB modellen
  3. 3. Test
  4. 4. Iometer: 4k random read/write
  5. 5. Iometer: 1 MB sequential read/write
  6. 6. Iometer: File server / Database server simulatie
  7. 7. AS SSD
  8. 8. AS SSD (deelscores)
  9. 9. PCMark7
  10. 10. PCMark7 (deelscores)
  11. 11. PCMark7 (Raw)
  12. 12. PCMark7 (Raw - deelscores)
  13. 13. PCMark8
  14. 14. PCMark8 (deelscores)
  15. 15. Continutests - Steady State Performance
  16. 16. Performance consistentie
  17. 17. Hardware.Info SSD Prestatiescore 2013-2014
  18. 18. Conclusie
  19. 19. Besproken producten
  20. 20. Reacties

Inleiding

HP noemt het de Z Turbo Drive in haar Z420-reeks workstations. Voor LaCie is het deze SSD die er voor zorgt dat Little Big Disk Thunderbolt zo bloedsnel is. We hebben het over de Samsung XP941 PCI-Express x4 SSD: niet los te koop, wel supersnel én al uitgebreid door ons getest.

Als er één trend duidelijk was bij de nieuwe Intel Z97-chipset moederborden, is dat vrijwel alle modellen voorzien zijn van een M.2-slot voor moderne SSD's. M.2, een form factor, die oorspronkelijk voor laptops is ontwikkeld, kan intern gebruik maken van twee interfaces: Serial ATA en PCI-Express. Die laatste interface moet voor veel betere prestaties kunnen zorgen dan de eerstgenoemde. Helaas zijn PCI-Express-gebaseerde SSD's nog (vrijwel) niet los verkrijgbaar.

Samsung XP941 512GB
De Samsung XP941 is een OEM-product en niet los te koop.

Voor deze review gingen we aan de slag met de Samsung XP941. We zeggen het er maar direct bij: dit is een OEM-product dat Samsung bijvoorbeeld levert aan fabrikanten die er complete oplossingen mee maken: notebooks, workstations, extern opslag, etc. Tenzij je gaat zoeken op eBay om uit te komen bij schimmige leveranciers, kun je de XP941 niet los kopen. Wil je de XP941 bemachtigen, dan is het wellicht nog het makkelijkst om zo'n LaCie Little Big Disk Thunderbolt te kopen en open te schroeven. Normaal gesproken testen we liever geen producten die niet te koop zijn, maar voor deze SSD maken we graag een uitzondering. Nier alleen omdat het een van de eerste M.2 SSD's is die ons lab bereikte, maar vooral ook omdat het - vooralsnog in ieder geval - met afstand de snelste is.

Samsung XP941 512GB
De 512GB variant heeft ook een geheugenchip aan de achterkant. De 256GB variant niet.

Eind januari testten we al de Plextor M6e, in feite de eerste PCI-Express M.2 SSD bestemd voor de losse verkoop, maar dan gebundeld met een adapter zodat je de SSD ook in PC's zonder M.2 slot kunt gebruiken. Vergeet niet: tot de komst van de nieuwste generatie moederborden bestonden er simpelweg geen desktop-platforms met M.2. Deze M6e SSD maakt gebruik van de Marvell 88SS9183 controller met PCI-Express 2.0 x2 interface.

De M.2-sloten zoals we die op vrijwel alle Intel Z97 en H97 borden tegenkomen maken alle ook gebruik van twee PCI-Express lanes van de 2.0 generatie, afkomstig uit de chipset. De M.2 standaard biedt echter ook de mogelijkheid om met vier PCI-Express lanes te werken. Er is exact één Z97-moederbord dat dit ondersteunt; de ASRock Z97 Extreme6, dat we binnenkort uitgebreid zullen bespreken. Op dit bord is het M.2-slot met vier PCI-Express 3.0 lanes rechtstreeks verbonden met de processors. En waar PCIe 2.0 x2 een maximale doorvoersnelheid van 1 GB/s biedt, gaat PCIe 2.0 x4 tot 2 GB/s en, zodra er PCIe 3.0 compatible controllers zijn, zelfs tot 4 GB/s.

ASRock Z97 Extreme6
Het "Ultra M.2"-slot op de ASRock Z97 Extreme6 heeft vier PCIe lanes. Gebruikelijk is twee lanes.

De Samsung XP941 is gebaseerd op Samsungs eigen S4LN053X01 controller, een chip waar we, aangezien het een OEM-product is, helaas maar weinig van weten. Wat we wel weten is dat deze controller gebruik maakt van PCI-Express 2.0 x4, waarbij de interface dus snelheden tot 2 GB/s mogelijk maakt, véél meer dan we kennen van Serial ATA 600.

Om daadwerkelijk van de topsnelheid gebruik te maken in een desktop PC moet je ofwel het genoemde ASRock Z97 Extreme6 moederbord kopen, ofwel gebruik maken van een geschikte PCI-Express x4 adapter kaart. Dat is ook de oplossing die HP gebruikt om de XP941 als HP Z TurboDrive te plaatsen in het Z420 workstations. De losse verkrijgbaarheid van dergelijke adapters is overigens net zo problematisch als van de XP941 zelf: we zitten echt helemaal aan het begin van de PCI-Express SSD revolutie.

256GB en 512GB modellen

Wij konden zowel het 256GB als het 512GB model van de Samsung XP941 testen. Het 256GB zat in een HP 420 workstation die HP ons ter review toestuurde. Een review van deze workstation mag je spoedig van ons verwachten. De 512GB variant vonden we twee maal in de LaCie Little Big Disk Thunderbolt 2 1TB, waar twee van dergelijke SSD's in een RAID-configuratie worden geplaatste. Wat we al schreven: het kopen van deze externe LaCie-drive is vermoedelijk de makkelijkste manier om een XP941 aan te schaffen.

{PHOTO|L152785-2}
HP biedt de XP941 onder de naam "HP TurboDrive" als optie aan bij haar 420 workstations.

LaCie Little Big Disk Thunderbolt 2 1TB
De LaCie Little Big Disk Thunderbolt 2 1TB is intern gebaseerd op twee XP941 512GB SSD's.

De XP941 maakt gebruik van de M.2 2280 form factor, wat betekent dat de SSD's 80mm lang zijn. De drive werkt nog via het bestaande AHCI-protocol. Voor de enterprise markt heeft Samsung ook al NVMe producten, maar het duurt nog even eer dit nieuwe protocol de stap naar de consumentenmarkt markt.

Over de controller die gebruikt wordt is zoals geschreven nogweinig bekend. Vermoedelijk is deze grotendeels gebaseerd op het ontwerp van de MEX-controller die we kennen van de 840 Evo SSD's. Het gebruikte flashgeheugen rolt ook uit de Samsung fabriek en is van het 19nm ToggleFlash 2.0 MLC-type met 64 gigabit per die. Zowel op de 256GB als de 512GB variant vinden we slechts vier NAND-modules, wat in het geval van de 512GB variant dus betekent dat er 16 dies per chip zijn.

De XP941 is overigens een soortgenoot van de PCI-Express SSD in de Apple Mac Pro 2013, die is gebaseerd op exact dezelfde Samsung-controller, maar is uitgevoerd in een Apple-specifieke form factor. Een XP941-variant vinden we ook terug in veel recente Apple laptops, zij het dat de interface dan is beperkt tot PCI-Express x2.

Het 512GB model biedt officieel een leessnelheid tot 1170 MB/s en een schrijfsnelheid tot 950 MB/s. Voor het 256GB model zijn de maximale snelheden 1080 MB/s respectievelijk 800 MB/s. Er is ook nog een 128GB model met 1000 MB/s, respectievelijk 450 MB/s. Onderstaande tabel toont de exacte specificaties

Algemeen
 
MerkSamsungSamsung
ProductnaamXP941 256GBXP941 512GB
ProductcodeMZHPU256HCGLMZHPU512HCGL
DetailsProductinfoProductinfo
Specificaties
Harddisk of SSDSSDSSD
Opgegeven capaciteit256 GB512 GB
InterfacePCI-Express 2.0 x4PCI-Express 2.0 x4
SSD controllerSamsung S4LNO53X01
Native Command Queuing
TRIM ondersteuning
Type flashgeheugenMulti-level cell (MLC)Multi-level cell (MLC)
Merk flashchipsSamsungSamsung
Transistorgrootte flashchips19 nm19 nm
Garantie3 jaar
Snelheden
Leessnelheid (sequentieel)1080 MB/s1170 MB/s
Schrijfsnelheid (sequentieel)800 MB/s950 MB/s
Leessnelheid (4k random)120000 IOps122000 IOps
Schrijfsnelheid (4k random)60000 IOps72000 IOps
Fysieke eigenschappen
Form-factorM.2 2280M.2 2280

Ten slotte nog een belangrijke waarschuwing voor wie met een XP941 aan de slag wil. Booten ervan kan een uitdaging zijn: enkel borden met een volledig up-to-date UEFI-BIOS kunnen van PCI-Express SSD's als deze booten. Met borden met een 9-serie chipset kan je er wel van op aan dat dat in orde is. De XP941 is combinatie met het ASRock Z97 Extreme6 bord is sowieso geen probleem.

Test

Onze SSD tests bestaan uit verschillende, veelal op Iometer gebaseerde synthetische tests, daarna twee op PCMark gebaseerde praktijktests en verder nog twee continutests. Ons testsysteem bestaat uit een Intel Core i3 3220 op een Intel Z77 chipset moederbord. Tests worden uitgevoerd onder Windows 7 x64. SSD's sluiten we uiteraard aan op een Serial ATA 600 poort met AHCI ingeschakeld. In Windows maken we gebruik van de Intel RST drivers.

Voor PCI-Express M.2 SSD's gebruiken we een ASRock Z97 Extreme6 met M.2-slot met vier PCI-Express 3.0 lanes. Hierop zit een Core i3 Haswell CPU. Ook dit testsysteem draait op Windows 7 x64.

Iometer tests

Middels Iometer bepalen we allereerst de random lees- en schrijfsnelheid met 4k datablokken. Juist deze tests met kleine datablokken zijn als indicatie voor de prestaties van SSD’s in de praktijk erg van belang: in Windows, maar ook in andere besturingssystemen is 4k in de regel de meest gebruikte blokgrootte waarmee harde schijven en SSD’s worden aangestuurd. De test doen we met queue-depth 1, 2, 4, 8, 16 en 32. Deze queue-depth geeft aan hoeveel gelijktijdige instructies er op een SSD worden afgevuurd. Bij QD32 kunnen SSD’s zich van hun beste kant laten zien, maar juist de prestaties bij lage queue-depth zijn van groot belang bij consumententoepassingen.

Met Iometer meten we ook de lees- en schrijfsnelheid bij grote datablokken van 1 MB. Deze test doen we bij QD32, maar juist bij dergelijke datablokken maakt de hoeveelheid parallelle verzoeken weinig tot niets uit, omdat de SSD-controller die uitstekend kan verdelen over meerdere SSD-kanalen.

Verder simuleren we de toegangspatronen van een file server en een database server met Iometer. De database test bestaat geheel uit random operaties ter grootte van 8 kB, waarvan 67% leesopdrachten en 33% schrijfopdrachten. De fileserver test uit 80% leesopdrachten en 20% schrijfopdrachten, waarbij de transfer sizes als volgt zijn verdeeld: 10% 512 bytes, 5% 1 kB, 5% 2 kB, 60% 4 kB, 2% 8 kB, 4% 16 kB, 4% 32 kB en 10% 64 kB. Zowel de file server als database test voeren we opnieuw uit met queue-depth 1, 2, 4, 8, 16 en 32.

Alle Iometer tests voeren we uit met volledig gerandomiseerde data, waardoor SSD-controllers met compressietrucs daar geen profijt uit kunnen behalen. Ook draaien alle verschillende tests minimaal 30 seconden per stuk, veel langer dan vergelijkbare tests die onderdeel uitmaken van diverse benchmark tools.

AS SSD

Hoewel we feitelijk alle relevante synthetische testdata uit IOmeter kunnen halen, draaien we alsnog ook de populaire AS SSD benchmark, dat intern ook is gebaseerd op de prestaties bij 4k datablokken (QD1 en QD64) en sequentiële lees- en schrijfprestaties. Hoewel dus redundant ten opzichte van de Iometer tests, heeft AS SSD twee voordelen: allereerst worden de scores netjes omgezet in een duidelijke totaalscore, die goede eerste indruk van de prestaties van een SSD geeft. Daarnaast kun je AS SSD ook simpel thuis draaien en zo scores eenvoudig vergelijken.

Real-world benchmarks: PCMark

Voor consumententoepassingen zijn real-world benchmarks PCMark7 en PCMark8 veel belangrijker. PCMark7 simuleert de hardeschijftoegang van echte programma's en geeft aan wat de prestaties van de drive zijn in verschillende scenario’s. De totaalscore geeft een maat voor algemeen gebruik, de deelscores geven een indicatie van de snelheid bij verschillende gebruiksmodellen. De zogenaamde traces zijn gebaseerd op software uit het Windows 7 tijdperk. PCMark 7 speelt de scenario’s in real-time af; prestatiewinsten die je in werkelijkheid niet zou bemerken, zie je bij PCMark 7 dan ook niet in de scores terug.

We tonen daarnaast PCMark7 'Raw' scores. Hierbij is de idle-tijd weggelaten, waardoor de scores niet meer één-op-één correleren met de prestaties van de applicaties in de praktijk, maar je kunt wel mooi het daadwerkelijke prestatieverschil tussen SSD's zien.

Voorts draaien we PCMark8, de nieuwste versie van de benchmark. Ook deze benchmark heeft weer een harde schijf/SSD test, opnieuw gebaseerd op traces, maar nu van moderne software. PCMark 8 bevat traces van Adobe Photoshop, Adobe Illustrator, Adobe Indesign, Adobe After Effects, Microsoft Word, Microsoft Excel, Microsoft PowerPoint, World of Warcraft en Battlefield 3.

Continutests

Ten slotte doen we nog een tweetal continutests, waarbij we een workload voor 30 minuten op een SSD draaien, en per minuut de gemiddelde prestaties bepalen. Allereerst doen we dit met de Iometer 4k random write test, daarnaast met de Iometer database simulatie. Beide continutests worden uitgevoerd met QD32 en op een bestand dat 75% van de capaciteit van het aanwezige flashgeheugen beslaat. Meer informatie over deze continutests verderop. Voor consumententoepassingen zijn deze continutests van weinig belang, voor het professioneel inzetten van SSD’s – bijvoorbeeld in servers – zijn de resultaten van deze tests juist belangrijker dan welke andere benchmark dan ook.

Consistentietests

Onder consistentie verstaan we hoe de prestaties van seconde tot seconde kunnen afwijken. Om de consistentie in kaart te brengen, draaien we opnieuw een Iometer 4k random write QD32 workload maar in plaats van het iedere minuut bepalen van de prestaties, bepalen we voor iedere seconde een gemiddelde. Laat het maar direct gezegd zijn: de consistentie van prestaties is voornamelijk iets wat voor de enterprise markt van belang is. Wie een SSD in een heavy duty database-server plaatst, wil er zeker van zijn dat de prestaties van de gebruikte storage voorspelbaar zijn: grote pieken en dalen kunnen leiden tot onvoorspelbaar gedrag van workloads. Voor consumentengebruik is het eigenlijk (vrijwel) niet van belang, behalve dat de prestatieconsistentie zonder meer een effect heeft op de prestaties van SSD's wanneer je ze in RAID 0 plaatst. Immers, bij een RAID 0 array worden blokken data om en om naar twee of meer disks geschreven en voor de prestaties geldt in feite dat de langzaamste schijf ("de zwakste schakel") het uiteindelijke prestatieniveau bepaalt. Wanneer één schijf een matige consistentie van prestaties heeft, zullen de algehele prestaties van een RAID 0-array relatief laag zijn, aangezien de kans dat één van beide "een dipje" heeft dan relatief groot is.

Stroomverbruik

Het stroomverbruik van SSD’s meten we gebruikmakend van een BTO W540EU laptop gebaseerd op een Intel Core i3 3120M CPU en de Intel H77M chipset. We meten het stroomverbruik van SSD’s zowel idle als tijdens een 4k random write en 1 MB sequential write workload. Helaas hebben we nog geen manier om het stroomverbruik van PCI-Express gebaseerde M.2 SSD's te meten.

Grafieken

In de grafieken is de Samsung XP941 256GB te herkennen aan groene balkjes, de 512GB variant aan rode balkjes.. Eerder geteste SSD's zijn blauw.

Iometer: 4k random read/write

Met Iometer hebben we de random leessnelheid met 4k datablokken getest, met queue depth 1 tot en met 32. 

Met queue depth 1 meten we met de Samsung XP941 rond de 7700 IOps, naar huidige maatstaven een gemiddeld resultaat. Tot en met QD16 stijgen de XP941 SSD's netjes door, bij QD32 is er geen verdere stijging, waardoor de maximale prestaties met circa 78.000 IOps beneden gemiddeld zijn. De beloofde 120.000+ IOps krijgen wij op ons testsysteem in ieder geval niet behaald.

De prestaties bij 4k random writes met QD1 gaat de XP941 256GB met ruim 25.000 IOps aan kop, maar ook de 512 GB variant presteert niet onverdienstelijk. De prestaties bij QD32 vallen een beetje tegen.

Iometer: 1 MB sequential read/write

De sequentiële lees- en schrijfsnelheid, daar moeten de PCI-Express Samsung XP941 in theorie uitblinken en dat gebeurt ook. Bij sequentieel lezen meten we 1170 MB/s bij de 256GB variant en zelfs 1307 MB/s bij de 512GB variant. Daarbij verbleken de Serial ATA 600 gebaseerde SSD's. 

Ook bij schrijven zijn de Samsung XP941 SSD's aanzienlijk sneller: 834 MB/s voor de 256GB en 1010 MB/s voor de 512GB rolt uit onze Iometer benchmark.

Iometer: File server / Database server simulatie

Hoewel de XP941 SSD's als consumentenproduct in de markt worden gezet, hebben we ter volledigheid ook de file server en database server simulatie workloads gedraaid, om een volledig beeld te krijgen van de prestaties. In onderstaande grafiek zie je de resultaten voor queue depth 32. Een beschrijving van deze tests vind je op testprocedure pagina.

Bij de File Server workload laten de XP941 alle Serial ATA 600 SSD's ver achter zich. De hoge maximale doorvoersnelheid draagt hier zonder meer aan bij, aangezien deze workload voor een groot gedeelte uit relatief grote blokgroottes bestaat. Ook in de database workload simulatie presteren de XP941 SSD's zeer verdienstelijk.

File server workload

Database workload

AS SSD

AS SSD werkt met oncomprimeerbare data. Net als bij onze Iometer tests hebben SSD's met een SandForce controller hier dus geen voordeel van de ingebouwde compressietrucjes.

AS SSD doet zowel lees- als schrijftests. Eerst wordt er getest met datablokken van 4 kB, met één instructie tegelijkertijd en daarna met 4 kB datablokken met 64 gelijktijdige instructies. Ten slotte wordt ook een sequentiële lees- en schrijftest uitgevoerd, die een maat geeft voor het werken met zeer grote bestanden. Op basis van alle tests bepaalt AS SSD ook een totaalscore. Hoewel de tests grotendeels dubbelop zijn met de Iometer tests, draaien we SSD's omdat je deze benchmark zelf ook eenvoudig kunt draaien om zo een vergelijking te maken met je eigen SSD.

De XP941 SSD's behalen 1197 respectievelijk 1170 punten. Enkel de Plextor M6e heeft een nog hogere score. Bij de deelscores zien we vooral weer sequentieel lezen en schrijven uitblinken, de random prestaties vallen juist opnieuw een beetje tegen.

Op de volgende pagina vind je alle deelscores van de Samsung XP941's. 

AS SSD (deelscores)

4k blokken lezen - single threaded

4k blokken lezen - 64 threads

Sequentieel lezen

4k blokken schrijven - single threaded

4k blokken schrijven - 64 threads

Sequentieel schrijven

PCMark7

PCMark7 maakt gebruik van traces gebaseerd op relatief moderne software uit het Windows 7 tijdperk. Juist omdat deze benchmark gebruikmaakt van echte en ook moderne applicaties, is dit samen met PCMark8 eigenlijk de belangrijkste benchmark om je beslissing welke SSD te kopen op te baseren, mits je een SSD koopt voor consumententoepassingen. Een verschil met PCMark Vantage, een benchmark die we voor SSD's niet meer draaien omdat hij inmiddels té oud is, is dat PCMark7 de traces in real time afspeelt. Daardoor liggen de scores van SSD's dichter bij elkaar, maar komen de resultaten ook veel beter overeen met wat je in de praktijk daadwerkelijk mag verwachten.

Het is bekend verhaal: SSD's zijn al zo snel dat een nóg snellere variant bij typische consumententoepassingen zoals gesimuleerd door PCMark 7 eigenlijk niet meer voor een significante prestatiewinst kunnen zorgen. Maar toch: de XP941's nestelen zich wel keurig helemaal in de top van het klassement.

Op de volgende pagina vind je de deelscores.

PCMark7 (deelscores)

Windows Defender test

De Windows Defender test is gebaseerd op een trace waarbij Windows Defender een quick scan doet van een systeem.

Importing pictures test

De importing pictures test is gebaseerd op een trace waarbij een USB-stick met 68 foto's (434 MB in totaal) wordt geïmporteerd in Windows Live Photo Gallery, waarbij de afbeeldingen worden gekopieerd en geïndexeerd en er thumbnails worden aangemaakt.

Video editing test

De video editing test is gebaseerd op een trace waarbij een HD-video wordt geëxporteerd vanuit Windows Live Movie Maker. Deze film is gebaseerd op eerder geïmporteerde 1080i MPEG2 video's van een Sony HDR-HC3 camera.

Windows Media Center test

De Windows Media Center test is gebaseerd op het gebruik van een Media Center PC met twee DVB-T tuners. Eerst wordt een stuk TV opgenomen, waarna de opname wordt gestopt. Terwijl de opname wordt afgespeeld, worden er tegelijkertijd twee andere zenders opgenomen.

Adding music test

De adding music test is gebaseerd op Windows Media Player. Bij deze test wordt 68 GB aan muziekbestanden (lossless WMA) afkomstig van een andere schijf geïndexeerd. Let wel: het inlezen van de WMA-files valt niet binnen de trace, want die waren afkomstig van een andere schijf. De trace bevat enkel de hardeschijfactiviteit van het bijwerken van de Windows Media Player database.

Starting applications test

De starting applications test is gebaseerd op het openen van een op de harde schijf bewaard zeer complex HTML-document inclusief alle bijbehorende bestanden in Internet Explorer.

Gaming test

De gaming test is gebaseerd op een trace waarbij een level in World of Warcraft volledig wordt geladen.

PCMark7 (Raw)

PCMark7 kan sinds de nieuwste versie ook zogenaamde Raw scores tonen. Dat zijn scores waar in de idle tijd binnen de traces van de verschillende testonderdelen niet wordt meegerekend. Dat zorgt ervoor dat je, net als vroeger bij PCMark Vantage, veel beter de echte prestatieverschillen tussen de SSD's kunt zien. Ofwel: de Raw scores kun je in feite interpreteren als het prestatieverschil tussen verschillende SSD's bij de verschillende workloads, de normale scores van de vorige pagina's correleren met wat je daar in de praktijk daadwerkelijk van merkt.

Bij het Raw-resultaat zien we de voorsprong van de XP941 SSD's nog duidelijker.

Op de volgende pagina vind je de deelscores.

PCMark7 (Raw - deelscores)

Windows Defender test

De Windows Defender test is gebaseerd op een trace waarbij Windows Defender een quick scan doet van een systeem.

Importing pictures test

De importing pictures test is gebaseerd op een trace waarbij een USB-stick met 68 foto's (434 MB in totaal) wordt geïmporteerd in Windows Live Photo Gallery, waarbij de afbeeldingen worden gekopiëerd en geïndexeerd en er thumbnails worden aangemaakt.

Video editing test

De video editing test is gebaseerd op een trace waarbij een HD-video wordt geëxporteerd vanuit Windows Live Movie Maker. Deze film is gebaseerd op eerder geïmporteerde 1080i MPEG2 video's van een Sony HDR-HC3 camera.

Windows Media Center test

De Windows Media Center test is gebaseerd op het gebruik van een Media Center PC met twee DVB-T tuners. Eerst wordt een stuk TV opgenomen, waarna de opname wordt gestopt. Terwijl de opname wordt afgespeeld, worden er tegelijkertijd twee andere zenders opgenomen.

Adding music test

De adding music test is gebaseerd op Windows Media Player. Bij deze test wordt 68 GB aan muziekbestanden (lossless WMA) afkomstig van een andere schijf geïndexeerd. Let wel: het inlezen van de WMA-files valt niet binnen de trace, want die waren afkomstig van een andere schijf. De trace bevat enkel de hardeschijfactiviteit van het bijwerken van de Windows Media Player database.

Starting applications test

De starting applications test is gebaseerd op het openen van een op de harde schijf bewaard zeer complex HTML-document inclusief alle bijbehorende bestanden in Internet Explorer.

Gaming test

De gaming test is gebaseerd op een trace waarbij een level in World of Warcraft volledig wordt geladen.

PCMark8

De storage benchmark van PCMark8 is opnieuw gebaseerd op traces, maar nu van moderne software. PCMark8 bevat traces van Adobe Photoshop, Adobe Illustrator, Adobe Indesign, Adobe After Effects, Microsoft Word, Microsoft Excel, Microsoft PowerPoint, World of Warcraft en Battlefield 3. De totaalscore wordt bepaald door het meetkundig gemiddelde van de verschillende onderdelen te nemen. Opnieuw worden de traces 'real time' afgespeeld, dus inclusief idle tijd. Dat maakt dat net als bij PCMark7 de scores van SSD erg dicht bij elkaar liggen. Dat komt dan ook overeen met de praktijk: bij normale consumententoepassingen is het vrijwel onmogelijk om moderne SSD's van elkaar te onderscheiden.

Waar PCMark8 voor alle tests ook een Raw-score geeft, toont PCMark8 op eenzelfde manier een gemiddelde snelheid waarmee de drive activiteit van de traces afspeelt. Dit is dus weer zonder idle tijd en toont de daadwerkelijk onderliggende prestatieverschillen van de SSD's.

In beide grafieken vinden we de XP941's samen met de eveneens op PCI-Express gebaseerde Plextor M6e aan kop. 

Op de volgende pagina vind je de deelscores.

PCMark8 (deelscores)

Batllefield 3

De Battlefield 3 trace bevat het opstarten van Battlefield 3, inloggen en laden van een save game en het starten van het betreffende level. De trace bevat 887 MB aan leesopdrachten en 28 MB aan schrijfopdrachten.

World of Warcraft

De World of Warcraft trace bevat het opstarten van het spel, het inloggen en het starten van een level. De trace bevat 390 MB aan leesopdrachten en 5 MB aan schrijfopdrachten. 

Adobe Photoshop Light

Deze trace bevat het starten van Photoshop, het openen van 14 afbeeldingen en het op elk daarvan uitvoeren van een zevental bewerkingen. De trace bevat 313 MB aan leesopdrachten en 2336 MB aan schrijfopdrachten. 

Adobe Photoshop Heavy

Deze trace is gebaseerd op het bewerking van een hoge resolutie foto en het daarmee maken van een hi-res poster voor print. De trace bevat 468 MB aan leesopdrachten en 5640 MB aan schrijfopdrachten.

Adobe InDesign

In deze trace wordt een publicatie met een groot aantal afbeeldingen gemaakt in InDesign. De trace bevat 401 MB aan leesopdrachten en 624 MB aan schrijfopdrachten.

Adobe After Effects

In deze trace wordt een eerder gemaakte video gerenderd. De trace bevat 311 MB aan leesopdrachten en 16 MB aan schrijfopdrachten.

Adobe Illustrator

In deze trace wordt een presentatie gemaakt op basis van een groot aantal in Photoshop gemaakte afbeeldingen. De trace bevat 373 MB aan leesopdrachten en 89 MB aan schrijfopdrachten.

Microsoft Word

In deze trace wordt een groot aantal bewerkingen gedaan aan een groot acedemisch Word-bestand.De trace bevat 107 MB aan leesopdrachten en 95 MB aan schrijfopdrachten.

Microsoft Excel

Deze trace bevat werkzaamheden aan een zeer grote Excel-tabel.De trace bevat 73 MB aan leesopdrachten en 15 MB aan schrijfopdrachten.

Microsoft PowerPoint

Deze trace bevat een aantal bewerkingen aan een groot PowerPoint bestand met veel afbeeldingen. De trace bevat 83 MB aan leesopdrachten en 21 MB aan schrijfopdrachten.

Continutests - Steady State Performance

Zeker voor wie een SSD professioneel gaat toepassen - denk aan workstation of server gebruik - zijn de zogenaamde steady state prestaties, ofwel het prestatieniveau waarop een SSD stabiliseert na langduring intensief gebruik, erg van belang.

Eerst wat achtergrondinformatie. We hebben meermaals geschreven dat data op een SSD per zogenaamde 'pagina', hoeveelheden van meestal 4, 8 of 16 kB, weggeschreven en uitgelezen kan worden. Om data te kunnen wegschrijven moeten datacellen echter eerst gewist worden: dat kan alleen per blok. Zo'n blok bestaat uit 128, 256 of 512 pagina's. Dit gegeven zorgt ervoor dat SSD's slimme trucjes moeten uithalen. Wanneer een aantal pagina's aan data verwijderd moet worden, moet eerst de rest van de data uit het blok gekopieerd worden naar een ander blok, waarna het gehele blok geleegd kan worden. In de praktijk betekent het dat SSD-controllers schrijfacties zoveel mogelijk opzamelen, deze vervolgens tegelijk naar nieuwe, vers geleegde blokken uitvoeren en tegelijkertijd verwijderacties pas op gezette tijden uitvoeren. Op die momenten, wanneer de SSD niets te doen heeft, schakelt de in de controller ingebakken garbage collector in, die verwijderacties daadwerkelijk doorvoert op chipniveau en overbleven data zoveel mogelijk combineert in volle blokken, om op die manier zoveel mogelijk blokken volledig leeg te kunnen maken.

Wanneer de SSD echter lange tijd continu, dus zonder een seconde rust, gebruikt wordt, kan de garbage collector niet tussendoor aan de slag. Op een gegeven moment zijn er dan geen lege blokken meer over en zal de SSD tussen het uitvoeren van commando's door aan garbage collection moeten gaan doen. Het resultaat: de prestaties worden lager. Het prestatieniveau waarop een SSD in zo'n geval op stabiliseert noemen we de steady state performance.

Wij doen twee verschillende continutests om deze steady state performance in kaart te brengen. Beide tests draaien we met Iometer, waarbij we de workload voor 30 minuten continu laten draaien er per minuut de gemiddelde prestaties noteren. De eerste continutest is de 4k random write QD32 benchmark. De tweede continutests is de Iometer database workload simulatie, eveneens gedraaid met queue depth 32. Beide tests draaien we op een testbestand dat 75% van de schijfcapaciteit (LBA) beslaat.

4k random write QD32

Op dit vlak blinken de XP941 SSD's niet uit, bestaande Samsung SSD's overigens ook niet. De prestaties zakken na een paar minuten in en stabiliseren rond de 93 MB/s.

Database simulatie QD32

In de database simulatie zien we een compleet ander beeld. Mede door de hoge maximum doorvoersnelheid zijn de steady-state prestaties hier veel hoger dan bij Serial ATA SSD's. Geen wonder dat PCI-Express in de server wereld al lang en breed is ingeburgerd.

Performance consistentie

Om de consistentie van de prestaties in kaart te brengen hebben we nogmaals een 4k random write workload op de SSD's gedraaid met queue-depth 32, waarbij we iedere seconde de prestaties monitoren. In onderstaande grafieken zie je de prestaties (uitgedrukt in IOps) afgezet tegen de tijd: eerst voor de gehele testduur, daarna voor het gedeelte van 1800 tot en met 2000 seconden. In de eerste grafiek zie je duidelijk (net als op de vorige pagina) dat het prestatieniveau na een aantal minuten inzakt naar steady state niveau. 

Bij beide SSD's zien we dat de consistentie op zich prima is, maar dat er op gezette tijden een hoge piek omlaag en omhoog is. Wellicht dat hier nog wat firmware optimalisaties nodig zijn of dat er een specifiek issue is met onze zeer recente testplatform. Hoe het ook zij, voor consumententoepassingen maakt dit gelukkig allemaal niets uit.

XP941 256GB:

Samsung XP941 256GB

Samsung XP941 256GB

XP941 512GB:

Samsung XP941 512GB

Samsung XP941 512GB

Hardware.Info SSD Prestatiescore 2013-2014

Ten slotte de Hardware.Info SSD Prestatiescore 2013-2014. Deze is bepaald door het meetkundig gemiddelde te nemen van de belangrijkste benchmarks (AS SSD, Iometer 4k R/W, Iometer seq. R/W, PCMark7, PCMark8 en beide continutests) en dat te normaliseren, zodat de best presterende SSD uit onze laatste grote vergelijkingstest (de OCZ Vector 150) op 100 punten uitkomt.

We zien dat de XP941 256GB en 512GB op respectievelijk 110 en 112 punten uitkomen. Geen extreem groot verschil, maar dat komt enerzijds omdat de SSD's op sommige punten (random 4k workloads) een beetje tegenvallen en anderzijds om de scores in benchmarks als PCMark simpelweg erg dicht bij elkaar liggen. Maar toch: de XP941 bewijst dat PCI-Express de sleutel is tot snellere SSD's.

Conclusie

De Samsung XP941 is niet los te koop en de eenvoudigste manier om er één te krijgen is een LaCie externe Thunderbolt-drive te kopen. Niet bepaald een goedkope oplossing...

Wat deze review bovenal bewijst is dat PCI-Express duidelijk een volgende stap voor SSD's kan betekenen. Wanneer je kijkt naar de resultaten bij de sequentiële lees- en schrijfsnelheid, dan zie je dat Serial ATA 600 daar echt een bottleneck is. Dat de 4K random prestaties een beetje tegenvallen maakt dat de XP941's in onze gemiddelde score niet extreem veel hoger scoren dan de snelste SATA600-drives, maar toch: deze eerste generatie consumenten PCI-Express SSD zijn duidelijk sneller dan de gevestigde orde en zetten daarmee duidelijk een trend.

Met de komst van M.2 sloten op de nieuwste generatie moederborden is een belangrijk gedeelte van het kip-ei probleem opgelost. Begin volgend jaar verwachten we PCI-Express gebaseerde controllers van ondermeer SandForce. In de loop van 2015 zullen als onze glazen bol zich niet vergist de nodige PCI-Express gebaseerde SSD's in de losse verkoop komen. 

Op dit moment is de Samsung XP941 overall de snelste SSD die je kunt krijgen, professionele PCI-Express server-SSD's en RAID-configuraties niet meegerekend. Heb je de mogelijkheid er één in je PC te gebuiken: prijs je gelukkig. Zo niet, dan berust in één ding: over een jaar wordt dit langzaam gemeengoed.

Samsung XP941 512GB


Besproken producten

Vergelijk alle producten

Vergelijk  

Product

Prijs

HP Z Turbo Drive 256GB

HP Z Turbo Drive 256GB

  • 256 GB
  • 1106 MB/s
  • 800 MB/s
  • M.2 2280
Niet verkrijgbaar
HP Z Turbo Drive 512GB

HP Z Turbo Drive 512GB

  • 512 GB
  • 1198 MB/s
  • 930 MB/s
Niet verkrijgbaar
Samsung XP941 256GB

Samsung XP941 256GB

  • 256 GB
  • PCI-Express 2.0 x4
  • 1080 MB/s
  • 800 MB/s
  • M.2 2280
Niet verkrijgbaar
Samsung XP941 512GB

Samsung XP941 512GB

  • 512 GB
  • PCI-Express 2.0 x4
  • Samsung S4LNO53X01
  • 1170 MB/s
  • 950 MB/s
  • M.2 2280
Niet verkrijgbaar
0
*