SSD mit Top-Performance und Enterprise-Features

Test - OCZ Vertex 2 EX Series

03.11.2010 von Christian Vilsbeck
OCZ bietet mit der neuen Vertex 2 EX eine auf hohe Performance getrimmte Solid State Disk an. Die für Server, NAS/SAN und Highend-PCs konzipierte SSD soll auch durch hohe Zuverlässigkeit punkten. Im Test erobert die Enterprise-SSD bei den Transferraten und IOPS den Spitzenplatz.

Produktdaten: Die Vertex 2 EX sieht OCZ für den Einsatz in Szenarien vor, bei denen höchste Transferraten und IOPS notwendig sind. Entsprechend positioniert der Hersteller die Enterprise-SSD sowohl für Server, Highend-PCs, Workstations als auch für Tier-0/1/2-Storage in NAS- und SAN-Systemen.

Wichtig im Enterprise-Einsatz ist eine hohe Zuverlässig. Bei der Vertex 2 EX verbaut OCZ deshalb die teureren SLC-NANDs. Der Hersteller gibt so eine außergewöhnlich hohe MTBF von 10.000.000 Stunden an. Zum Vergleich: OCZ spezifiziert die Vertex 2 mit MLC-NANDs mit bereits sehr hohen 2.000.000 Stunden MTBF. Auch Intels Enterprise-SSD Intel X25-E mit SLC-NAND weist 2.000.000 Stunden auf. Damit auch bei Stromausfall Schreibvorgänge abgeschlossen werden können, besitzt die Vertex 2 EX einen sogenannten "Super Capacitor". Dieser Kondensator ist bei den Client-SSDs nicht zu finden.

Bei unserem Testmodell mit 50 GByte Kapazität (Produktnummer OCZSSD2-2VTXEX50G) sind 16 SLC-NANDs vom Typ Micron 29F32G08AFABA verbaut. Beim Controller setzt OCZ auf den Enterprise-SSD-Prozessor SandForce SF-1565TA3-SBH. Die SF-1500-Serie unterscheidet sich von den Client-Controllern SF-1200 beispielsweise durch die Unterstützung des "Power Failure Supercapacitors". Alle SandForce-Controller verzichtet auf einen extra Cache-Baustein und gehen einen anderen Weg um trotzdem eine sehr hohe Schreibleistung in der Praxis zu erzielen. Mit der Technologie "DuraWrite" fasst der Schreibalgorithmus im Prinzip die zu schreibenden Daten zusammen und komprimiert sie vor dem Schreibvorgang. Laut SandForce soll dies die Anzahl der Schreibvorgänge im Vergleich zu herkömmlichen SSD-Controllern um mehr als die Hälfte reduzieren. Ein zusätzlicher externer Cache-Bausstein zum Puffern der Daten ist beim SandForce-Controller nicht mehr nötig, wie der Hersteller angibt. Ganz ohne Cache kommt jedoch auch der SF-1200/1500 nicht zurecht. Der Controller besitzt intern bereits einen wenige Megabyte großen Datenpuffer - genaue Angaben zur Größe macht SandForce nicht.

Neben "DuraWrite" verbessern laut SandForce noch andere Maßnahmen die Schreibleistung. So soll der Controller der Vertex 2 die Schreibvorgänge auf Redundanzen überprüfen und optimieren, sowie intelligenter auf die einzelnen Flash-Zellen verteilen. Die Lebensdauer der einzelnen Flashzellen soll sich dadurch um das Achtfache erhöhen, die Gesamtlebensdauer einer SSD steige damit enorm.

Die OCZ Vertex 2 EX mit 50 GByte Kapazität gibt es bei typischen Online-Händlern für zirka 780 Euro. Die ebenfalls angebotene 100-GByte-Variante ist für zirka 1350 Euro verfügbar. Das Topmodell mit 200 GByte kostet zirka 3200 Euro (Stand Preise: 18.10.10).

Benchmarks

Geschwindigkeit: Bei den sequenziellen Leseraten erreicht die OCZ Vertex 2 EX mit 264 MByte/s einen Spitzenwert. Die Leserate fällt auch nur minimal auf 255 MByte/s ab. Beim sequenziellen Schreiben schafft die Vertex 2 EX ebenfalls Topwerte: Mit durchschnittlichen 209 MByte/s liegt die SSD knapp 40 MByte/s über den MLC-NAND-basierenden Modellen.

Beim typischen Lesen (161 MByte/s), Schreiben (189 MByte/s) und Kopieren (172 MByte/s) von Dateien unterschiedlicher Größe liegt die OCZ Vertex 2 EX ebenfalls im Spitzenfeld und auf einem Niveau mit den anderen SandForce-basierenden SSDs. Im Gegensatz zu den sequenziellen Transferraten setzt sich die OCZ Vertex 2 EX hier viel deutlicher von der Enterprise-SSD-Konkurrenz Intel X25-E ab.

Sequenzielle Leserate: Die OCZ Vertex 2 EX schafft durchschnittlich 261 MByte/s.

Die guten Praxisergebnisse beim Lesen, Schreiben und Kopieren von Dateien spiegeln sich auch in den Anwendungstests mehr als wieder. PCMark Vantage hievt die OCZ Vertex 2 EX in den Szenarien Windows Defender, Starten von Vista und Videobearbeitung mit Movie Maker sechs bis 28 Prozent vor die SandForce-SSD mit MLC-NANDs (Corsair Force Series, OCZ Vertex 2, Solidata K8).

Sequenzielle Schreibrate: Im Schnitt schreibt die Vertex 2 EX mit 209 MByte/s.

Bei den für professionelle Enterprise-Anwendungen wichtigen IOPS glänzt die OCZ Vertex 2 EX überwiegend mit Bestmarken. Die Benchmark-Suite IOMeter entlockt der SSD bei 100 Prozent zufälligen Schreiben mit 4 KByte Blöcken und Queue Depth 32 eine Rate von 19.221 IOPS. Damit liefert die Vertex 2 EX einen 39 Prozent höheren I/O-Durchsatz als die Vertex 2 mit MLC-NANDs. Auch im Szenario Databaseserver liegt die Enterprise-SSD mit 17291 IOPS mindestens 19 Prozent vor allen getesteten Konkurrenten. Die Kombination des SandForce SF-1500 mit schnellen SLC-NANDs (kurze Zugriffszeiten) geben den MLC-NAND-basierenden SSDs mit SandForce-Controller wenig Chancen bei den IOPS. Auch Intels Enterprise-SSD X25-E mit SLC-NANDs und eigenem Controller liegt abgeschlagen zurück.

Fazit & Daten

An OCZs Enterprise-SSD Vertex 2 EX führt in unserem Testfeld kein Weg vorbei, wenn höchste Performance gefragt ist. Hervorragende Lese- und Schreibraten und vor allem die für den avisierten Einsatz in Enterprise-Szenarios sehr hohen IOPS zeichnen die SSD aus. Hier sind auch die sehr flinken Zugriffszeiten der verwendeten SLC-NANDs von Vorteil. Insbesondere in File- oder Datenbank-Servern, wo es auf hohe IOPS ankommt, setzt sich die OCZ Vertex 2 EX deutlich von der Konkurrenz ab.

Der Preis der OCZ Vertex 2 EX ist allerdings sehr hoch angesiedelt. Im professionellen Einsatz, wo es auf Geschwindigkeit ankommt, können sich die Anschaffungskosten aber schnell bezahlt machen. Den Preis zahlt man auch für die spezifizierte sehr hohe Zuverlässigkeit der Vertex 2 EX mit 10.000.000 Stunden MTBF und Features wie den Powerloss-Capacitor.

Wer auf die für den Enterprise-Einsatz wichtigen Zuverlässigkeits-Features und allerhöchste IOPS verzichten kann, dem empfehlen wir den Griff zu einer deutlich günstigeren SF-1200-basierenden SSD wie der Corsair Force Series, OCZ Vertex 2 oder Solidata K8.

Alle SSD-Einzeltests können Sie auf der Übersichtsseite für Solid State Disks unserer Schwesterpublikation TecChannel einsehen. Was Sie bei SSDs beachten müssen, haben wir in unserer SSD-Kaufberatung zusammengefasst.

Quickinfo

Produkt

Vertex 2 EX OCZSSD2-2VTXEX50G

Hersteller

OCZ

Kapazität

50 GByte

Technologie

SLC NAND

Cache / Puffer

Interner Cache im Controller SF-1500 - keine Größenangabe vom Hersteller

Interface

SATA II

Leistung Leerlauf

0,5 Watt

Leistung Zugriff

2 Watt

Temperaturbereich - Aus

-45 bis 85° C

Temperaturbereich - Betrieb

0 bis +70° C

Fehlerrate

--

MTBF

10.000.000 Std.

Schock - Aus

1500 G / 0,5 ms

Schock - Betrieb

1500 G / 0,5 ms

Formfaktor

2,5 Zoll

Gewicht

77 Gramm

Preis (Stand: 18.10.10)

780 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.

Testplattform: Alle 3,5-Zoll-Desktop-Festplatten werden an einem Gigabyte 890GPA-UD3H getestet. Als Betriebssystem kommt Windows 7 Professional in der 32-Bit-Ausführung zum Einsatz.

Die Ansteuerung der Festplatten 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.

SATA 3.0: Der Chipsatz AMD 890GX stellt secht SATA-Ports mit 6 GBit/s zur Verfügung.

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 Festplatte 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.