Samsung SSD 970 Evo Plus im Test: V-NAND mit 96 Lagen für ein + an Leistung

tl;dr: Die Samsung 970 Evo Plus im M.2-Format verspricht dank V-NAND der 5. Generation und angepasstem Phoenix-Controller deutlich mehr Leistung und der Test bestätigt: Bei Transferraten und IOPS wird die 970 Evo zum Teil klar geschlagen. Für Heimanwender entscheidend bleibt allerdings der Preis.

Inhaltsverzeichnis

1. 1 Samsung SSD 970 Evo und Evo Plus im Vergleich
2. Technik im Überblick
   1. Phoenix-Controller mit Nickel und V-NAND 5.0
   2. Samsung SSD 970 Evo mit 4 bis 22 GB SLC-Cache
3. Garantie, Lieferumfang und Eckdaten
   1. Die Spezifikationen der 970 Evo Plus im Vergleich zur Evo im Überblick
4. 2 Benchmarks
   1. CrystalDiskMark
   2. Kopieren (Schreiben/Lesen)
   3. 3 Temperatur & Drosselung
   4. Neuzustand und Leistungsabfall
   5. Leistungsbeständigkeit
5. 4 Fazit
   1. UVP, Marktpreis und Verfügbarkeit

Update 27.08.2021 11:05 Uhr

Inzwischen sind Modelle der Samsung 970 Evo Plus mit anderen Komponenten im Umlauf. Die Erkenntnisse aus diesem Testartikel gelten nur für die ursprüngliche Variante.

Samsung SSD 970 Evo und Evo Plus im Vergleich

Mit der Samsung 970 Evo Plus aktualisiert Samsung die 970-Evo-Serie (Test) nach nur 10 Monaten. Mit den Wechsel auf die fünfte Generation V-NAND und den verbesserten Phoenix‑Controller sollen die technischen Grundlagen gelegt werden, um sowohl die sequentiellen Datenraten als auch die IOPS sowohl beim Schreiben wie auch beim Lesen deutlich zu steigern. ComputerBase klärt im direkten Vergleich der zwei Generationen, was von diesem Versprechen im Alltag zu spüren ist.

Technik im Überblick

Die 970 Evo Plus setzt auf den einseitig bestückten M.2-Formfaktor mit einer PCIe-Gen-3.0-x4-Schnittstelle, das verwendete Protokoll ist NVMe 1.3. Bei den verfügbaren Kapazitäten gib es im Vergleich zur Evo keine Änderungen. Das 2-TB-Modell soll allerdings erst im Mai 2019 erscheinen. Die kleineren Kapazitäten sind ab sofort erhältlich.

Phoenix-Controller mit Nickel und V-NAND 5.0

Die Samsung 970 Evo Plus verwendet V-NAND der fünften Generation mit 96 übereinander liegenden Zellschichten (Layern). Die 970 Evo Plus basiert erneut auf TLC-NAND-Flash mit 3 Bits pro Zelle. Nur die Evo mit einer Kapazität von 2.000 GB verwendet Dies mit 512 Gbit, wodurch die einseitige Bestückung weiterhin ermöglicht wird. Die anderen Kapazitäten der Evo verwenden hingegen Dies mit 256 Gbit.

Von den Speicherchips mit bis zu 512 Gbit Kapazität befinden sich jeweils bis zu 16 Stück in jedem Chip‑Gehäuse (Package). Ein Package kommt so auf bis zu 1.024 GByte und zwei dieser Packages ergeben eine SSD mit bis zu 2 TB, was der größten Kapazität der Evo Plus entspricht.

Beim Phoenix‑Controller gibt sich Samsung immer noch verschlossen. Es wurde nur kommuniziert, dass der optimierte Controller den V‑NAND der fünften Generation unterstützt. Dieses dürfte mit der Unterstützung von Toggle DDR4 gleichzusetzen zu sein. Um den Abtransport der entstehenden Wärme zu optimieren, wurde die Oberseite des Controllers auch bei der überarbeiteten Variante mit Nickel beschichtet.

Samsung SSD 970 Evo mit 4 bis 22 GB SLC-Cache

Mit der zunehmenden Verbreitung von TLC-NAND-Flash geht der Einsatz eines sogenannten Pseudo-SLC-Cache einher, den der Hersteller schon länger TurboWrite nennt. Da das Speichern von Daten im TLC-Modus (3 Bit) in der Regel langsamer als bei MLC-NAND (2 Bit) vonstattengeht, werden die Daten in dem schnelleren SLC-Modus mit nur einem Bit pro Zelle zwischengespeichert. Hierfür wird meist ein fester Bereich aus dem Reservespeicher (Spare Area) der SSD reserviert. Von dort werden die Daten anschließend im normalen 3-Bit-Modus gespeichert.

Die neue Samsung 970 Evo Plus (Bild: Samsung)

Mit der 970 Evo Plus setzt Samsung das bekannte Schema der 970 Evo fort und verwendet neben einen statischen SLC-Cache einen dynamischen Anteil, dessen maximale Größe von der Kapazität der SSD abhängt. Sofern auf der SSD genügend freier Speicherplatz vorhanden ist, wird bei Bedarf somit auch der Nutzspeicher als dynamischer SLC-Puffer genutzt. Somit können je nach Modell 9 bis 36 GB zusätzlicher SLC-Cache geboten werden, wenn der Datentransfer dies erfordert. Bei den Kapazitäten des SLC-Caches gab es im Vergleich zur 970 Evo keine Änderung. Die sequentielle Datenrate beim Beschreiben des SLC-Caches und nach dem SLC-Cache sind gestiegen. Die Werte des Caches beim 2 TB-Modell sind noch nicht bekannt.

Das getestete 512 GB-Modell besitzt in der Summe 22 GB, der sich aus 4 GByte festem SLC-Cache sowie 18 GB dynamischem Cache zusammensetzt. Im Gegensatz zur 860 Evo für SATA limitiert bei den Schreibzugriffen nicht das Interface, sondern die Schreibrate, die der NAND-Flash liefern kann. Somit lässt sich die Größe des SLC-Caches im Schreibtest von HD Tach gut nachweisen. Auch wenn sich HD Tach nur bedingt zur Messung der Schreibgeschwindigkeit bei SSDs eignet, ist die unterschiedliche Datenrate nach dem SLC-Cache in diesen Test deutlich zu erkennen.

Im ersten HD-Tach-Lauf sind die 22 GB SLC-Cache zu erkennen. Der zweite Lauf zeigt hingegen nur die 4 GB statischen SLC-Cache. Dieser Zustand tritt nur ein, wenn die SSD soweit gefüllt ist, dass nicht mehr hinreichend freier Flash-Speicher für den dynamischen SLC-Cache verfügbar ist, oder die SSD ohne Trim betrieben wird und die Garbage Collection nicht in der Lage ist genügend Flash zu bereinigen.

Garantie, Lieferumfang und Eckdaten

Neben der SSD liegt lediglich eine knappe Betriebsanleitung in der Verpackung. Auf der Webseite des Herstellers steht darüber hinaus das Programm Samsung Data Migration Software zur Verfügung, das mit der Migration der bestehenden Installation einen schnellen und unkomplizierten Start mit der SSD ermöglichen soll. Für die Verwaltung der SSD inklusive Firmware-Updates und Secure Erase stellt Samsung das Tool Magician (Download) zur Verfügung.

Die Samsung 970 Evo Plus weist eine eingeschränkte Garantie von fünf Jahren auf. Auch die spezifizierte TBW bleibt im Vergleich zur 970 Evo unverändert. Zur 2-TB-Version, die erst im Mai folgt, liegen noch keine Informationen vor.

Die Spezifikationen der 970 Evo Plus im Vergleich zur Evo im Überblick

Samsung SSD 970 Evo Plus
Samsung SSD 970 Evo

Controller:
Samsung Phoenix

DRAM-Cache:
512 MB LPDDR4Variante1.024 MB LPDDR4Variante2.048 MB LPDDR4

Speicherkapazität:
250 / 500 / 1.000 / 2.000 GB

Speicherchips:
Samsung ? ? TLC (3D, 96 Lagen) NAND, ?
Samsung ? Toggle DDR 2.0 TLC (3D, 64 Lagen) NAND, 256 / 512 Gbit

Formfaktor:
M.2 (80 mm)

Interface:
PCIe 3.0 x4

seq. Lesen:
3.500 MB/s
3.400 MB/sVariante3.500 MB/s

seq. Schreiben:
2.300 MB/sVariante3.200 MB/sVariante3.300 MB/s
1.500 MB/sVariante2.300 MB/sVariante2.500 MB/s

4K Random Read:
250.000 IOPSVariante480.000 IOPSVariante600.000 IOPSVariante620.000 IOPS
200.000 IOPSVariante370.000 IOPSVariante500.000 IOPS

4K Random Write:
550.000 IOPSVariante560.000 IOPS
350.000 IOPSVariante450.000 IOPSVariante480.000 IOPS

Leistungsaufnahme Aktivität (typ.):
5,000 WVariante5,800 WVariante6,000 W
5,400 WVariante5,800 WVariante6,000 W

Leistungsaufnahme Aktivität (max.):
?

Leistungsaufnahme Leerlauf:
30,0 mW

Leistungsaufnahme DevSleep:
kein DevSleep

Leistungsaufnahme L1.2:
5,0 mW

Funktionen:
NVMe, NCQ, TRIM, SMART, Garbage Collection

Verschlüsselung:
AES 256, IEEE-1667, TCG Opal 2.0

Total Bytes Written (TBW):
150 TerabyteVariante300 TerabyteVariante600 TerabyteVariante1.200 Terabyte

Garantie:
5 Jahre

Preis:
ab 59 € / ab 83 € / ab 125 € / ab 269 €
– / ab 75 € / ab 142 € / ab 399 €

Preis je GB:
€ 0,24 / € 0,17 / € 0,12 / € 0,13
– / € 0,15 / € 0,14 / € 0,20

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