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Analyse

SSDs bringen kaum Performance-Gewinn

27. November 2009, 10:10 Uhr   |  Joachim Kroll

Solid-State-Disks sind aufgrund ihrer Robustheit, Schnelligkeit und des lautlosen Betriebs hoch begehrt. Da Flash-Speicher sehr schnell sind, sollte man meinen, dass auch ein Gesamtsystem durch eine SSD deutlich an Performance gewinnt. Doch eine von Samsung in Auftrag gegebene Studie zeigt, dass diese Gewinne äußerst mager ausfallen.

Flash-Speicher als Massenspeicher-Alternative zu rotierenden Festplatten werden bei industriellen Anwendungen schon lange eingesetzt. Neben Flash-Modulen setzen sich in letzter Zeit immer mehr „richtige“ Festplatten mit Flash-Speicher durch, d.h. Formfaktoren im üblichen 1,8- oder 2,5-Zoll-Gehäuse mit Serial-ATA oder vereinzelt noch IDE-Schnittstelle.

Einziger Haken: SSD-Festplatten sind noch sehr teuer. Pro Gigabyte muss man mindestens 2 Euro investieren. Rotierende Festplatten in 2,5-Zoll-Größe bekommt man für 15 bis 20 Cent pro Gigabyte. Bei Anwendungen, bei denen Sicherheit und Zuverlässigkeit oberste Priorität haben, lohnt sich dieser Preisaufschlag schon jetzt. Und was andere Anwendungen betrifft: Die Differenz wird durch den Preisverfall der Flash-Speicher deutlich schrumpfen.

Davon geht auch Samsung aus, die eine Studie zu Solid-State-Disks in Auftrag gegeben haben. Die Studie zielt auf den Desktop-PC-Markt und positioniert Solid-State-Disks als den ultimativen Kick für ambitionierte Spieler, die das letzte Quäntchen Performance aus ihrem Gerät herausholen wollen und dafür bereit sind, große Preisaufschläge zu zahlen. Auch wenn das sicherlich eine völlig andere Zielrichtung ist als in Embedded- und industriellen Anwendungen, so sind einige Ergebnisse trotzdem von allgemeinem Interesse.

SSDs: Deutlich kürzere Zugriffszeit

Einen nennenswerten Marktanteil von SSDs in Mainstream-PCs sieht die Studie „nicht vor 2013“ – aber auch das ist schon relativ bald. Was die Performance betrifft, so ist Flash als Halbleiterspeicher wesentlich schneller als eine rotierende Festplatte (siehe Tabelle), vor allem beim Lesen. Beim Schreiben ist das Verhältnis ungünstiger, da vor dem Schreiben erst gelöscht werden muss und dazu ein zusätzlicher Zyklus nötig ist.

  SSD rotierende Festplatte
Host-Schnittstelle (SATA II)
3 Gbit/s
3Gbit/s
ununterbrochenes Lesen 220 Mbyte/s
126 Mbyte/s
ununterbrochenes Schreiben 185 Mbyte/s 126 Mbyte/s

Ein weiterer Faktor, der eine Verzögerung bewirkt, ist der Controller, der u.a. für das „wear levelling“, die gleichmäßige Beanspruchung der Flash-Speicherzellen sorgt. Was bei Flash-Speicher nahezu völlig entfällt, ist die Zugriffszeit, die eine Festplatte braucht, um den Kopf in die richtige Position zu steuern und zu warten, bis sich die Platte so weit gedreht hat, bis der adressierte Sektor ausgelesen wurde. Diese Zeit verlangsamt insbesondere den Zugriff auf viele kleine Dateien. Zusammen mit den um 50 bis 90 Prozent höheren Datenraten sollte man meinen, dass Solid-State-Disks deshalb auch für das Gesamtsystem eine deutliche Beschleunigung erbringen.

Das ist tendenziell zwar auch der Fall, aber ob der Anwender von der Beschleunigung viel merkt, bleibt fraglich. Damit ein System als deutlich schneller empfunden wird, muss es mindestens um 50 Prozent beschleunigt werden. Selbst bei einem synthetischen Benchmark (PassMark Disk-Mark), der für die Praxis nur von begrenzter Relevanz ist, misst die Agentur, die das Gutachten erstellt hat, nur 33,5 Prozent Beschleunigung. Auch bei rechenintensiven Anwendungen sind die Geschwindigkeitsvorteile sehr begrenzt: TV- und Musikanwendungen werden 11,7 Prozent schneller.

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Bild: Verkürzung der Programmstartzeit durch SSD vs. Festplatte. Die sechs getesteten Anwendungen - allesamt Spiele - starten zwischen 2 und 12 Prozent schneller.

Anwendungen starten kaum flotter

Für Embedded-Anwendungen am ehesten relevant sind die Startzeiten von Programmen. Hier spielt die Festplatte eine deutliche Rolle, weil die Programme erst von der Festplatte gelesen werden müssen. In der Studie wurde die Startzeit von sechs Spielen gemessen. Bei Spielen müssen viele Texturen von der Festplatte gelesen und in den Grafikspeicher geladen werden. Doch auch hier lag der Geschwindigkeitsgewinn bei nur 2 bis 12 Prozent (siehe Bild). Auch davon wird der durchschnittliche Anwender kaum etwas bemerken. Denn ob ein Spiel oder ein Betriebssystem 60 oder 63 Sekunden zum Starten brauchen, ist für den Praxisnutzen unerheblich.

Die Autoren der von Samsung in Auftrag gegebenen Studie sehen das freilich anders. Sie preisen den „merklichen“ Performance-Gewinn für PC-Spieler. Fairerweise muss angemerkt werden, dass der Test auf High-End-Hardware stattfand: Xeon-Prozessor, DDR3-Speicher, X58-Chipsatz, 30-Zoll-Display mit 2560 × 1600 Punkten und einer 10 000-U/min-Festplatte von Western Digital als Konkurrenz zum Solid-State-Drive. Würde man mit einer handelsüblichen Notebook-Festplatte mit 5400 oder 7200 U/min vergleichen, dann wären die Ergebnisse sicherlich noch ein paar Prozentpunkte günstiger für die Flash-Lösung.

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