ARTIKEL/TESTS / QLC: Intel SSD 660p 512 GB und 1 TB

Intel bietet die SSD 660p in drei Modellen an.

QLC-Technologie ist besonders auf günste Produktion ausgelegt, weshalb sich die SSD-660p-Serie von Intel besonders an den Einsteiger- bzw. Entry-Level-Bereich richtet. Wer z.B. einen preisgünstigen Umstieg von der konventionellen HDD auf eine moderne SSD im M.2-Format plant, der dürfte in den angepeilten Kundenkreis der 660p fallen. Auch wenn wir hier und heute über ein Einsteiger-Drive berichten, wird durch den Einsatz des NVMe-Protokolls und der Anbindung des Controllers per PCI-Express 3.0 mit 4 Lanes ein ordentliches Maß an Performance erreicht ‒ mehr dazu im weiteren Verlauf des Tests. Als Controller setzt Intel einen Silicon Motion SM2263EN ein, der beispielsweise eine 256 Bit starke AES-Verschlüsselung der Daten garantiert. Seitens der verbauten Speicherchips kommt 3D-NAND in QLC-Technologie mit 64 Lagen aus den Fertigungshallen von Micron bzw. IMFT zum Einsatz. Flankiert wird der Controller von einem DDR3-DRAM-Cache von Nanya, der 256 MB groß ist und nicht mit der Speicherkapazität der SSDs skaliert.

QLC- oder TLC-Speicher erreicht Technologie-bedingt nicht die Leistungsdaten von MLC oder gar SLC, weshalb die Hersteller entsprechende Techniken einsetzen, um die Performance auf ein vergleichbares Niveau anzuheben. Daher wird ein Pseudo-SLC-Cache verwendet, um die Geschwindigkeit von QLC-NAND zu erhöhen. Dabei wird ein Teil der Speicherzellen im SLC-Modus (1 statt 4 Bit) betrieben und damit als schneller Zwischenspeicher verwendet. Dadurch wird für gewöhnlich eine hohe Spitzenperformance bei Bursts erreicht, längere Schreibvorgänge lassen die Performance dann aber einbrechen, da der Zwischenspeicher zunächst zurückgeschrieben werden muss, was sonst in Zeiträumen ohne Schreiblast geschieht. Die verfügbare Gesamtgröße des „Intelligent Dynamic SLC-Caching“ setzt sich aus einem statischen und einem dynamischen Bereich zusammen. Der statische Bereich ist je nach Drive-Modell 6 (512 GB), 12 (1 TB) oder 24 GB (2 TB) groß und wird von einem dynamischen Teil ergänzt. Letzterer bietet die maximale Größe bei einer leeren SSD und wird kleiner, je höher der Füllgrad des Speichermediums wird. Ab mehr als 75 Prozent Belegung ist der dynamische Anteil komplett Null und es steht lediglich noch der statische Cache zur Verfügung. Fassen wir statischen und dynamischen Teil zusammen, sind so bis zu 76 (512 GB), 140 (1 TB) bzw. 280 GB (2 TB) große Bursts möglich, bevor der Cache geflusht werden muss und die Datenraten einbrechen.

Trotz bis zu zwei Terabyte Speicherkapazität ist eine einseitige Bestückung ausreichend.

Unsere beiden Testsamples kommen mit jeweils zwei NAND-Packages aus, wobei die 1-TB-Variante jeweils vier Dies verbaut hat, die 660p mit 512 GB derer nur zwei. Den Flash nennt Intel schlicht 3D2 QLC, wohinter sich 3D-NAND mit 64 Schichten (gestapelte Lagen) in QLC-Technologie verbirgt. Alle Chips sind vollständig auf der Oberseite des PCBs angebracht, weshalb wir hier von einer Single-Sided-SSD sprechen. Der resultierende Gesamtspeicher steht dem Kunden jedoch vollständig zur Verfügung, da kein separater Block für "Over-Provisioning" reserviert wird – dieser dient typischerweise dem Ausgleich defekter Speicherzellen und erhöht die Lebensdauer von Solid State Drives. Bezüglich der Zuverlässigkeit spezifiziert der Hersteller für unser Testexemplar mit 512 GB magere 100 TBW (Terabytes Written) bzw. rund 55 GB/Tag bei einer Garantiezeit von fünf Jahren. Dieser Wert skaliert allerdings abhängig vom Gesamtvolumen der SSD (siehe Tabelle auf Seite 3), weshalb die 1-TB-Version immerhin 200 TBW bzw. 110 GB/Tag bietet. Ingesamt betrachtet hinkt QLC den Technologien mit weniger Bits je Speicherzelle deutlich hinterher.

TRIM gehört ebenso zum Repertoire der 660p-Familie von Intel. Der TRIM-Befehl ermöglicht es einem Betriebssystem der SSD mitzuteilen, dass gelöschte oder anderweitig freigewordene Blöcke nicht mehr benutzt werden. Im Normalfall vermerkt das Betriebssystem in den Verwaltungsstrukturen des Dateisystems, dass die entsprechenden Bereiche wieder für neue Daten zur Verfügung stehen; der Controller des Solid-State-Laufwerks erhält diese Informationen in der Regel jedoch nicht. Durch den ATA-Befehl TRIM wird dem Laufwerk beim Löschen von Dateien mitgeteilt, dass es die davon betroffenen Blöcke als ungültig markieren kann, anstelle deren Daten weiter vorzuhalten. Die Inhalte werden nicht mehr weiter mitgeschrieben, wodurch die Schreibzugriffe auf das Laufwerk beschleunigt und zudem die Abnutzungseffekte verringert werden.

Wie üblich, liefert auch Seagate seine SSDs mit einem passenden Tool zur Diagnose, Wartung, Benchmarking und Aktualisierung der Firmware aus. Mithilfe des Intel SSD Toolbox hat man alle wichtigen Informationen zum Drive stets im Überblick und kann auch Firmware-Updates durchführen.

Mit der Toolbox stellt Intel seinen SSDs die passende Wartungs-Software zur Seite (Bild: Intel).

Autor: Patrick von Brunn, Stefan Boller