Wir prüfen seit fast einem Jahrzehnt tragbare Laufwerke. In diesem Zeitraum haben wir den Marktübergang von Festplatten zu Flash erlebt. Gleichzeitig beobachten wir, dass die Arbeitsbelastung für tragbare SSDs immer intensiver wird. Es ist üblich, eine tragbare SSD zu sehen, die an der Seite einer Digitalkamera am Set befestigt ist oder einem Wissenschaftler ständig dabei hilft, Daten in Echtzeit vor Ort zu verarbeiten. Das Problem bei der Entscheidung für ein Laufwerk dieser Klasse besteht jedoch darin, dass die Anbieter im Datenblatt nur die Burst-Leistung angeben. Deshalb haben wir uns vorgenommen, die aktuellen tragbaren SSDs beliebter Marken zu testen, um zu sehen, wie gut sie starker Belastung standhalten.
Wir prüfen seit fast einem Jahrzehnt tragbare Laufwerke. In diesem Zeitraum haben wir den Marktübergang von Festplatten zu Flash erlebt. Gleichzeitig beobachten wir, dass die Arbeitsbelastung für tragbare SSDs immer intensiver wird. Es ist üblich, eine tragbare SSD zu sehen, die an der Seite einer Digitalkamera am Set befestigt ist oder einem Wissenschaftler ständig dabei hilft, Daten in Echtzeit vor Ort zu verarbeiten. Das Problem bei der Entscheidung für ein Laufwerk dieser Klasse besteht jedoch darin, dass die Anbieter im Datenblatt nur die Burst-Leistung angeben. Deshalb haben wir uns vorgenommen, die aktuellen tragbaren SSDs beliebter Marken zu testen, um zu sehen, wie gut sie starker Belastung standhalten.
Der Stand tragbarer SSDs
Tragbare SSD-Laufwerke sind sowohl für den Heimgebrauch als auch für unterwegs konzipiert. Sie sind schneller, langlebiger und kleiner als tragbare Festplatten (HDDs), da sie keine beweglichen Teile haben. Sie sind die richtige Option für alle, die eine vielseitige Lösung suchen, insbesondere ein universelleres USB-C-Laufwerk, das keine Kompromisse bei der Speicherkapazität oder der hohen Geschwindigkeit eingeht.
Auf dem Papier ist die Leistung dieser Geräte beeindruckend: Marken geben beeindruckende Zahlen von bis zu 2.8 GB/s für Thunderbolt-SSDs wie das Samsung X5 an. Aber es gibt auch Mainstream-Angebote. Wir haben kürzlich die neuesten Angebote von SanDisk überprüft. SanDisk hat das Extreme aktualisiert und Tragbare Extreme Pro-SSDs durch Verdoppelung der Datenübertragungsgeschwindigkeiten gegenüber den Modellen der letzten Generation. Der Extrem tragbare SSD erreicht jetzt Lesegeschwindigkeiten von 1.05 GB/s und Schreibgeschwindigkeiten von 1 GB/s über einen universellen USB-C-Anschluss.
Mittlerweile ist das Extreme Pro-Modell (SanDisk-Produktseite) ist in der Lage, Übertragungsraten von 2,000 MB/s sowohl beim Lesen als auch beim Schreiben zu erreichen. Dies ist der Datenrate der USB 3.2 Gen2x2-Schnittstelle zu verdanken. Abgesehen vom verwirrenden Namen fügt diese Schnittstelle eine zweite Spur hinzu, wodurch sich die theoretische Leistung mehr oder weniger verdoppelt.
Dank dieser beeindruckenden Leistungsprofile eignen sich Hochleistungs-SSDs ideal für Fotografen, Videofilmer und anspruchsvolle Benutzer, die ständig Bilder oder 4K-Videoinhalte aufnehmen und zusätzlichen Speicherplatz zum Auslagern der Daten benötigen. Wenn außerdem Multicam-Filmmaterial, 8K-Video, Codecs höherer Qualität oder Spiele bearbeitet werden müssen, werden Lese-/Schreibgeschwindigkeiten von mehr als 1 GB/s empfohlen.
Wie Sie an dieser Stelle vielleicht vermuten, kann es schwierig sein, ein Laufwerk zu finden, das den Leistungsanforderungen professioneller Anwendungen entspricht. Aufgrund der sinkenden SSD-Preise erhalten Sie eine schnelle externe Festplatte mit viel Speicherkapazität für weniger als erwartet. Allerdings sind die Kosten hier kein wirkliches Problem.
Es gibt noch ein weiteres wichtiges Anliegen bei Benutzern, die einen Leistungsbedarf haben. Diese Laufwerke können bei der Datenübertragung über einen längeren Zeitraum extrem heiß werden. Durch die Hitze sinkt die Leistung drastisch, da sich die Laufwerke aus Selbsterhaltungsgründen selbst drosseln. Wenn dies geschieht, verstehen Benutzer schnell, dass die tatsächliche Dauerleistung schnell von den im Datenblatt eines Laufwerks angegebenen Statistiken abweicht.
Hitze beeinträchtigt die Leistung tragbarer SSDs
Tragbare SSDs werden auf den Betrieb innerhalb akzeptabler Umgebungstemperaturbereiche (üblicherweise 0 °C – 25 °C) getestet. In Umgebungen, die am oberen Ende dieses getesteten Temperaturbereichs liegen, ist es normal, dass die Temperatur des Laufwerks nahe an den Rand seiner internen Betriebsgrenzen ansteigt.
Da tragbare SSDs normalerweise nicht über eine aktive Kühlung durch Lüfter verfügen, ist das Design tragbarer SSDs für die passive Kühlung von entscheidender Bedeutung. Das Gehäuse des Geräts fungiert als Kühloberfläche, die die Wärme vom NAND und Controller im Inneren des Gehäuses an die kühlere Luft draußen überträgt. Wenn die Umgebungstemperatur jedoch hoch ist, kann das Laufwerk nicht genügend Wärme abgeben, um innerhalb seines Betriebstemperaturbereichs zu bleiben.
Ein Anstieg der Laufwerkstemperatur ist auch dann normal, wenn das SSD-Laufwerk über einen längeren Zeitraum große Dateien oder mehrere Dateien überträgt. Die Übertragung großer Dateien kann längere Zeit in Anspruch nehmen und erfordert mehr Energie als die Übertragung kleiner Dateien. Zahlreiche Dateiübertragungen, die über einen kurzen Zeitraum durchgeführt werden, können eine ähnliche Energiemenge erzeugen. Während dieser Vorgänge steigt die Innentemperatur des Laufwerks und das Laufwerk gibt mehr Wärme über die Außenseite des Laufwerks ab.
Auch das Material eines tragbaren SSD-Gehäuses und manchmal die Wärmesynchronisation sind von entscheidender Bedeutung. Metall absorbiert mehr Wärme als Kunststoffmaterialien und gibt bei schnellerer Verwendung Wärme ab. Daher können sich Metalllaufwerke bei gleicher Verwendung heißer anfühlen als Laufwerke aus Kunststoff. Dies ist jedoch konstruktionsbedingt, da das Metall mehr Wärme vom Laufwerk ableitet.
Hitze führt zu thermischer Drosselung der SSD
Da sich SSDs erwärmen, verfügen die meisten SSD-Controller über einen internen Temperatursensoralarm. Bei hohen Temperaturen drosselt die Firmware eines Laufwerks die Leistung und verlangsamt die Übertragungsraten, um zu verhindern, dass es zu heiß wird und das Gerät selbst beschädigt wird. Dies wird als thermische Drosselung bezeichnet. Die SSD-Temperatur korreliert mit der Leistung, die zur Datenübertragung über die Schnittstelle verwendet wird, und kann möglicherweise als Proxy für die Temperatur verwendet werden, wenn keine SSD-Temperatursensoren vorhanden sind.
Wie der Rest der Elektronikindustrie entwickeln Ingenieure SSDs für mehr Chips, mehr Kanäle, mehr Kerne und mehr Controller. Das heißt, sie entwerfen SSDs mit einer höheren Verarbeitungskapazität. Das Bedauerliche daran ist, dass thermisches Throttling am wahrscheinlichsten dann auftritt, wenn die tragbare SSD stark beansprucht wird, also genau dann, wenn der Benutzer die höchste Leistung wünscht. Wenn die Anwendung oder Software das Laufwerk nicht stark beansprucht, ist die Wahrscheinlichkeit einer thermischen Drosselung geringer, die Auswirkung auf die Leistung wäre jedoch am wenigsten inakzeptabel.
Anhaltende Leistung tragbarer SSDs
Die Bewertung der dauerhaften Leistung und des Wärmemanagements dieser Geräte ist ein wesentlicher Bestandteil unseres Benchmarking-Prozesses. Das Letzte, was Benutzer beim Verschieben von Daten auf tragbare SSDs sehen möchten, ist die Übertragungsrate auf USB 2.0-Geschwindigkeit.
Um festzustellen, ob die getesteten tragbaren SSD-Laufwerke unter schwerwiegenden Leistungseinbußen leiden, konditionieren wir die SSDs vor. Wir tun dies, indem wir Workloads anwenden, um das Gerät vom anfänglichen „Frisch-Out-of-the-Box“-Zustand in einen Zustand zu versetzen, in dem die tatsächliche Leistung des Geräts erreicht ist. Dieser Vorgang ist am zeitaufwändigsten, da mehrere Arbeitslasten auf das Laufwerk angewendet werden müssen. Es ist notwendig, die Leistung der SSD jedes Mal zu messen und zu beobachten, wie sie sich verändert. Wir haben die Laufwerke sowohl mit zufälligen als auch mit sequenziellen Arbeitslasten vorkonditioniert.
Bei den betrachteten SSDs handelt es sich jeweils um SSDs der 1-TB-Klasse. Bei all diesen SSDs handelt es sich um moderne Angebote wichtiger Anbieter. Dies ist zwar keine vollständige Liste von SSDs, aber sie ist umfassend, insbesondere wenn man sie anhand des Marktanteils bewertet.
USB-Modelle:
- SanDisk Extreme Pro 1 TB (USB 3.2 Gen2x2)
- ADATA SE900G 1 TB (USB 3.2 Gen2x2)
- Crucial X8 1 TB (USB 3.2 Gen2)
- LaCie Rugged SSD 1 TB (USB 3.2 Gen2)
- Samsung T7 Touch 1 TB (USB 3.2 Gen2)
- Seagate FireCuda Portable 1 TB (USB 3.2 Gen2x2)
Alle USB-Geräte wurden über unsere Lenovo ThinkStation P520 mit einem Orico USB 3.2 Gen2x2-Zusatzadapter getestet, um die neuere Schnittstelle zu unterstützen.
Thunderbolt-Modelle:
- LaCie Rugged SSD Pro 1 TB (TB3)
- Samsung X5 1 TB (TB3)
Der erste Test, der auf die Laufwerksgruppe angewendet wird, ist unser 4K-Zufallsschreib-Vorkonditionierungstest. Dies wird 6 Stunden lang angewendet, damit jedes Laufwerk seinen stabilen Leistungswert erreicht. In einer Vorkonditionierungskurve startet jedes Laufwerk mit dem, was wir als „Burst“ oder schnellste Übertragungsrate bezeichnen, und fällt langsam auf seinen endgültigen stationären Wert ab. Wir haben den FIO-Workload-Generator verwendet, um die Workload in 360 1-Minuten-Intervallen anzuwenden, wobei jeder Punkt im Diagramm dieses 1-Minuten-Intervall darstellt.
In diesem Diagramm können wir uns sowohl die unmittelbare Spitzenleistung als auch die Glätte (oder auch nicht) der Leistung ansehen, wenn wir uns dem Steady-State nähern. Wir haben festgestellt, dass SanDisk Extreme Pro während der zufälligen Workload-Vorkonditionierung im Vergleich zu den meisten Mitbewerbern keine Probleme mit der Leistungskonsistenz aufweist. Trotz der hohen Belastung behielt die SanDisk Extreme Pro während und nach der Anfangsphase konstante Leistungswerte bei. Anstelle einer Drosselung kam es spät während der Testsequenz zu einem Leistungsabfall im stationären Zustand.
Das Diagramm zeigt die während jedes einzelnen Schreibtests erzielten Übertragungsraten entsprechend der insgesamt verstrichenen Schreibzeit zu Beginn des Tests. Während der ersten 1.5 Stunden des Schreibens blieben die Übertragungsraten stabil bei etwa 94,800 IOPS. Nach Ablauf von 1.5 Stunden sanken die Raten auf etwa 43,000 IOPS und erreichten vor dem Ende des sechsstündigen Tests fast 21,000 IOPS.
Es ist wichtig zu beachten, dass diese Zahlen während der Vorkonditionierung nie signifikant anstiegen. Das SanDisk Extreme Pro-Laufwerk behielt während der beiden bemerkenswerten Testphasen eine anhaltende Leistung. Erwähnenswert sind auch die LaCie Rugged SSD Pro und die Seagate FireCuda Portable. Diese Geräte zeigten im eingeschwungenen Zustand ebenfalls eine sehr gute Leistung, während der gesamten Vorkonditionierung jedoch nicht so gut wie das SanDisk Extreme Pro.
Abgesehen von diesen beiden Marken konnte dies bei den meisten anderen tragbaren SSD-Laufwerken im Rahmen eines dauerhaften Leistungstests nicht gesagt werden. Die Zahlen für das Samsung X5, das Samsung T7 und das Crucial
Wenn wir zu unserer stabilen sequenziellen Arbeitslast wechseln, gehen wir mit FIO zu einer Übertragungsgröße von 128 KB über und behalten dabei die gleiche 360-Minuten-Intervalllänge bei, die wir bei der zufälligen 1-KB-Arbeitslast verwendet haben. Wir sehen, dass jedes Laufwerk in der Lage ist, eine höhere Leistung gegenüber dem schnellen Abfall bei zufälliger Arbeitslast aufrechtzuerhalten. Angesichts der großen Datenraten ist dies ein weiterer Bereich, in dem dem Wärmemanagement eine Schlüsselrolle zukommt. Bei diesem Test wurden alle Laufwerke heiß, einige etwas mehr als andere. Um die Daten zwischen den beiden Laufwerkstypen besser sehen zu können, haben wir die beiden Thunderbolt 4-Laufwerke getrennt von den USB 3 Gen3.2x2-Modellen dargestellt. Die Thunderbolt-Laufwerke hatten einfach zu viel Variabilität, um sie mit den USB-SSDs zu überlagern.
Das Thunderbolt-basierte Samsung An zweiter Stelle stand die FireCuda Portable von Seagate, die etwa 5 Minuten lang knapp über 1.9 GB/s bot, bevor sie auf etwa 45 GB/s abfiel.
Die SanDisk Extreme Pro startete auf dem dritten Platz, behielt aber über die sechsstündige Testdauer das höchste Leistungsprofil bei und konnte ihre Schreibgeschwindigkeit von 6 GB/s kaum unterbieten. Am unteren Ende der Arbeitslast schnitt das Samsung T1.79 mit etwa 7 MB/s am niedrigsten ab, was angesichts seiner Position auch bei der 240K-Zufallslast keine große Überraschung war.
Nachdem jede SSD die 6-stündige Schreibarbeitslast abgeschlossen hat, befindet sie sich in einem stabilen Zustand, um ihren letzten jeweiligen Schreibvorgang zu messen, gefolgt von einem Lesetest. Der Test sollte ohne Unterbrechung nach der Vorkonditionierungsphase durchgeführt werden, um die Garbage Collection im Hintergrund zu vermeiden, die sich auf die Testergebnisse auswirken könnte. Die Ergebnisse dieses Leistungstests können zur Beschreibung der tatsächlichen SSD-Leistung verwendet werden und können zum Vergleich dieses Geräts mit anderen und auch zu den von Anbietern angegebenen theoretischen Grenzwerten verwendet werden.
Kommen wir zu den stabilen Zahlen: Die SanDisk Extreme Pro (1 TB) verzeichnete 1.86 GB/s beim Lesen und 1.78 GB/s beim Schreiben bei 2 MB sequenziell. Hier wurde die SanDisk Extreme Pro bei den Lesevorgängen nur vom Thunderbolt-basierten Samsung X5 und der LaCie Rugged SSD Pro übertroffen.
Bei der sequentiellen Schreibleistung im stabilen Zustand dominierte die SanDisk Extreme Pro die Gruppe mit großem Abstand, wobei die meisten deutlich unter den Daten im Datenblatt zurückblieben. In unserem stationären Zufallstest erzielte die SanDisk Extreme Pro (1 TB) 105,770 IOPS beim Lesen und 19,372 IOPS beim Schreiben und belegte damit den dritten Platz bei den Lesevorgängen, nur die Thunderbolt-SSDs lagen vor ihr.
Fazit
Einer der umstrittensten Aspekte externer SSD-Laufwerke ist die anhaltende Schreibleistung bei hoher Arbeitslast. Zu den Faktoren, die ihre Geschwindigkeit beeinflussen, gehören thermische Drosselung und integrierte Firmware-Begrenzungen, um Überhitzung oder ähnliche Szenarien zu vermeiden. Nachdem wir einige unserer besten tragbaren SSD-Optionen untersucht und die neun vielversprechendsten Kandidaten getestet hatten, kamen wir zu dem Schluss, dass die im letzten Jahr aktualisierte SanDisk Extreme Pro v2 insgesamt eine hervorragende Option ist.
Dank seiner Wärmemanagementlösung bietet SanDisk Extreme Pro v2 im Vergleich zu seinen Mitbewerbern die beste Mischung aus Kapazität und nachhaltiger Leistung. Benutzer sollten sich keine Sorgen über die erzeugte Wärmemenge machen. Die Gehäusetemperatur dieses Geräts war zwar warm, erreichte aber während unseres Tests nie die wahnsinnige Hitze. Am wichtigsten ist jedoch, dass dieses Gerät auch bei hohen Temperaturen eine hohe Dauerleistung aufrechterhält.
Kreative Profis und andere, die ihre tragbaren SSDs wirklich bis an ihre Grenzen auslasten, sollten diese Daten beachten. Die Geschwindigkeit auf der Box des Laufwerks verdeutlicht den besten Fall. Wie wir gesehen haben, kommt der Konstruktion der SSD unter hoher Last eine entscheidende Bedeutung zu. Dies gilt mehr als bei jeder anderen Laufwerksspezifikation, einschließlich der Schnittstelle. In unseren Tests schnitt die SanDisk Extreme Pro v2 außerordentlich gut ab, wenn es darum ging, eine konstante und nachhaltige Leistung zu liefern.
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