Samsung 950 Pro im Test: Die beste M.2-SSD für Consumer
Samsung hat sich mit der 950 Pro viel Zeit gelassen, nun ist die erste PCIe-SSD mit NVMe-Unterstützung für Endkunden verfügbar. Seit der Ankündigung auf dem SSD Summit in Seoul im September 2015 hat der Hersteller an der Software- und Treiber-Unterstützung gearbeitet und die Sperrfrist mehrmals nach hinten verschoben. Die Reifezeit hat der 950 Pro gut getan, denn die Konkurrenz im eigenen Haus ist zumindest theoretisch stark.
Bereits 2013 stellte Samsung die XP941 vor, eine SSD im M.2-Format mit PCIe-Anschluss. Sie war jedoch von Beginn an als reines Erstausrüstermodell konzipiert. 2014 folgte die SM951-SSD, zuerst mit AHCI - und später mit NVMe -Protokoll. Jedes Mal kam die Frage auf, wann Samsung denn eine PCIe-SSD für Endkunden anbieten werde. Die neue 950 Pro ist dieses Produkt. Sie ähnelt frappierend der SM951-NVMe, die Unterschiede liegen im Detail.
Uns liegt zum Test die 950 Pro mit 256 GByte Kapazität vor, zudem verkauft Samsung ein 512-GByte-Modell und hat eine 1-TByte-Version für 2016 angekündigt. Alle drei SSDs basieren auf dem 2280-Formfaktor, sind also 80 mm lang und werden somit von den allermeisten Mainboards unterstützt. So hat Samsung beispielsweise die PM953 für OEM-Kunden im Angebot, deren 960-GByte-Variante misst allerdings 110 mm und ist somit zu vielen Platinen inkompatibel. Der Trick bei der 950 Pro ist der neue Flash-Speicher.
Bei der SM951-NVMe nutzt Samsung Flash-Dies mit zwei Bit pro Zelle (MLC), die pro Siliziumplättchen 64 GBit Kapazität verwenden. Da pro Package 16 solcher Dies und insgesamt vier Chipgehäuse verbaut werden, ist bei 512 GByte im 2280-Formfaktor Schluss. Auf der 950 Pro hingegen verbaut Samsung den neuen 3D-NAND-Flash-Speicher mit 128 GBit pro Siliziumplättchen, was die Kapazität bei gleicher Anzahl Dies pro Package verdoppelt. Im Gegenzug leidet aber die Schreibgeschwindigkeit verglichen mit der SM951-NVMe. Die gleichen Dies stecken auch in der 850 Pro mit zwei TByte Speicherplatz.
Abseits des Flash-Speichers entsprechen die beiden neuen 950 Pro den SM951-NVMe-Versionen: Der UBX-Controller arbeitet mit dem NVMe-Protokoll und bindet die SSD mit vier PCIe-3.0-Lanes an das restliche System an. Das ist wichtig: Die meisten Mainboards der Haswell-Generation mit Z97-Chip sind auf zwei PCIe-2.0-Lanes beschränkt, was die 950 Pro auf rund 800 MByte pro Sekunde bremst. Volle Geschwindigkeit garantieren nur ein Z170-Board , eine X99-Plattform oder eine Adapter-Karte für einen PCIe-16x-Steckplatz.
Bei Dauerlast drosselt die SSD etwas
Die 950 Pro ist für Desktop-Rechner und Ultrabooks ausgelegt: Im L1.2-Schlafmodus benötigt sie laut Samsung niedrige 2,5 mW und im Leerlauf 7 mW. Unter Last steigt die Leistungsaufnahme auf durchschnittlich 5,1 bis maximal 7,4 Watt (950 Pro mit 256 GByte) und 5,7 bis 7 Watt (950 Pro mit 512 GByte). Die resultierende Abwärme kann das Flash-Drive nicht dauerhaft abführen, ohne zu überhitzen, weswegen Samsung eine Drossel eingebaut hat.
| 950 Pro, 256 GByte | 950 Pro, 512 GByte | SM951, 256 GByte | SM951, 512 GByte | |
| Controller | UBX, 8 Kanäle | UBX, 8 Kanäle | UBX, 8 Kanäle | UBX, 8 Kanäle |
| DRAM-Cache | 512 MByte LPDDR3 | 512 MByte LPDDR3 | 512 MByte LPDDR3 | 512 MByte LPDDR3 |
| NAND-Packages | 2 x (8 x 128 GBit) | 2 x (16 x 128 GBit) | 2 x (16 x 64 GBit) | 4 x (16 x 64 GBit) |
| Sequenzielles Lesen | Bis zu 2.200 MB/s | Bis zu 2.500 MB/s | Bis zu 2.150 MB/s | Bis zu 2.150 MB/s |
| Sequenzielles Schreiben | Bis zu 900 MB/s | Bis zu 1.500 MB/s | Bis zu 1.260 MB/s | Bis zu 1.550 MB/s |
| IOPS lesend (QD32) | Bis zu 270.000 | Bis zu 300.000 | Bis zu 300.000 | Bis zu 300.000 |
| IOPS schreibend (QD32) | Bis zu 85.000 | Bis zu 110.000 | Bis zu 83.000 | Bis zu 100.000 |
| Total Bytes Written | 200 TByte | 400 TByte | ? | ? |
Bei konstanter Schreiblast mit 128-KByte-Blöcken und einer Warteschlangentiefe mit einem Befehl liefert die 950 Pro für gut drei Minuten rund 900 MByte pro Sekunde. Dann erreicht sie knapp 80 Grad Celsius, die Schreibrate bricht auf 700 MByte pro Sekunde ein. In der Folge pendelt unser Testmodell zwischen dieser Geschwindigkeit und kurzen Phasen mit voller Leistung.
Im Alltag dürfte ein solches Szenario allerdings nicht auftreten, da die meisten Endkunden nicht minutenlang mit fast einem GByte pro Sekunde Daten auf die SSD schreiben. Der Kurztest mit dem von der Plextor M6e Black Edition geliehenen Kühler zeigte, dass die 950 Pro unter Dauerlast nicht mehr drosselt. Für ein Gehäuse mit einem kräftigen Frontlüfter gilt das ebenfalls.
Wie bei allen Flash-Drives für Endkunden legt Samsung die Magician-Software bei, zudem sollte der NVMe-Treiber des Herstellers und nicht der von Windows mitgelieferte verwendet werden. Unser 256-GByte-Testmuster ist mit der Firmware 1B0QBXX7 ausgestattet, zudem verwendeten wir den NVMe-Treiber v1.4.7.15 Beta für alle unsere Messungen. In der Magician-Software sind die üblichen Optionen wie eine einstellbare Spare Area für Over-Provisioning oder Secure Erase zum Wiederherstellen des Auslieferungszustands vorhanden.
Der SM951-NVMe fehlt die Magician-Unterstützung, offiziell ist zudem kein Samsung-Treiber verfügbar. Das führt teils zu Leistungsverlusten, von denen die 950 Pro dank Magician- und Treiber-Support nicht betroffen ist.
Top beim Lesen, gut beim Schreiben
Rein auf dem Papier ist die 950 Pro die bisher schnellste SSD im M.2-Formfaktor, die offiziell für Endkunden gedacht ist. Samsung nennt für das uns vorliegende 256-GByte-Modell eine Leserate von bis zu 2.200 und eine Schreibrate von bis zu 900 MByte pro Sekunde. Besonders viel Konkurrenz gibt es allerdings nicht: Samsungs eigene XP941 ist ein Auslaufmodell und wie die aktuelle SM951 als AHCI- oder NVMe-Version eigentlich ein OEM-Produkt.
Bleiben noch Kingstons HyperX Predator und Plextors M6e als Black Edition, die ebenfalls in M.2-Bauweise mit PCIe-Anschluss verfügbar sind. Wir haben in unseren Benchmark-Diagrammen mehrere beliebte SSDs im 2,5-Zoll-Formfaktor als Vergleich aufgenommen und bewusst auch Intels SSD 750 integriert. Die liegt uns einzig in der 1,2-TByte-Version vor, stellt aber die Referenz dar.
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Die SSD 750 basiert allerdings auf den Server-SSDs der P-Reihe und ist daher eher für solche Workloads ausgelegt. Anders als die 950 Pro drosselt sie unter Dauerlast nicht und erreicht sehr viel höhere Input/Output-Operationen pro Sekunde, die Leistungsaufnahme beträgt dafür bis zu 22 Watt.
Bei Alltagsanwendungen wie dem Kopieren von gemischten Dateien – kleine wie große, komprimierbare und nicht komprimierbare – kann sich Intels SSD nicht von der 950 Pro absetzen. Beide duplizieren unser 50-GByte-Datenpaket in knapp unter drei Minuten, einzig Samsungs SM951-NVMe ist einen Tick schneller fertig. Ein Blick auf weitere Messwerte zeigt, warum das so ist.
Bei sequenziellen Lesevorgängen liegt mal die 950 Pro und mal die SSD 750 vorne, die SM951-NVMe dahinter. Werden jedoch Daten sequenziell geschrieben, setzt sich Samsungs OEM-Kärtchen teils an die Spitze oder ist nur wenig langsamer als die SSD 750. Große Unterschiede ergeben sich erst, wenn eine Warteschlangentiefe mit mehreren oder sehr vielen Befehlen gestartet wird, dann ist die Intel-SSD durch ihren Server-Hintergrund unschlagbar.
Hierzu die übliche Anmerkung: Mehr als drei oder vier Befehle sind im Consumer-Umfeld, also bei einem Spielerechner oder einer Workstation für Videoschnitt, selten. Zudem limitieren oft andere Komponenten die Geschwindigkeit. Wichtig ist zudem die Treiber-Unterstützung: Samsungs 950 Pro legte durch neuere NVMe-Software in den vergangenen Wochen messbar an Leistung zu, die SM951-NVMe profitiert ebenfalls.
Offiziell bietet Samsung für diese keinen eigenen Treiber an, ab Windows 8.1 liefert Microsoft einen generischen NVMe-Treiber mit. Gegen den spricht in den meisten Fällen nichts, einige Messwerte wie die des AS-SSD-Benchmarks zeigen jedoch krasse Ausreißer. Teils bricht die Leistung auf unter ein MByte pro Sekunde ein. Hintergrund ist die FUA-Funktion (Force Unit Access), bei welcher der DRAM-Cache ignoriert und direkt in den Flash geschrieben wird.
Verfügbarkeit und Fazit
Samsung verkauft die 950 Pro ab November vorerst in zwei Varianten: Das Modell mit 256 GByte kostet laut Hersteller 220 Euro, für die größere SSD mit 512 GByte werden 380 Euro aufgerufen. Die Garantie beträgt fünf Jahre. Für 2016 plant Samsung eine Version mit einem TByte Speicherkapazität, der Preis dürfte bei mindestens 700 Euro liegen.
Fazit
Lange hat Samsung, der SSD-Marktführer, kein Modell im M.2-Formfaktor mit PCIe-Anschluss für Endkunden angeboten. Die neue 950 Pro ist nun das erste Flash-Drive des Herstellers und das überzeugt auf Anhieb: Das kleine Kärtchen unterstützt das aktuelle NVMe-Protokoll, dank Option-ROM bootet Windows problemlos und die Leistung liegt im Mittel weit vor der, die SSDs der wenigen Mitbewerber wie Kingston und Plextor erreichen. Verglichen mit Modellen mit Sata-6-GBit/s-Anschluss spielt die 950 Pro ohnehin in einer anderen Liga.
Für die höchste Geschwindigkeit ist allerdings ein aktuelles Z170- oder ein teures X99-Mainboard oder eine Adapter-Karte notwendig. Denn nur wenige ältere Mittelklassemodelle unterstützen M.2-SSDs, die vier PCIe-3.0-Lanes zur vollen Leistungsentfaltung benötigen. Alternativ eignet sich die 950 Pro für entsprechend ausgerüstete Ultra- oder Notebooks, dort sollte sie aber aus verständlichen Gründen nicht unter Dauerlast gesetzt werden.
Womit wir beim einzigen, kleinen Kritikpunkt wären: Die Samsung-SSD benötigt unter Last gut 6 Watt und heizt sich nach einigen Minuten zumindest ohne Belüftung so stark auf, dass die Leistung ein bisschen gedrosselt wird. Im Alltag dürften die meisten Nutzer diesen Zustand nicht erreichen, da die 950 Pro extrem schnell arbeitet. Die teils flottere SM951-AHCI/-NVMe ist eine günstigere Alternative, Samsung gibt für diese aber weder Garantie noch Support.