Wir haben ein X25-E SSD von Intel für unsere Tests verwendet, da es sich hierbei um das derzeit schnellste erhältliche SATA-Laufwerk handelt.

Der Performance-Unterschied zwischen altem und neuem Speichertestsystem (siehe Grafiken unten) war nicht besonders groß. Allerdings war uns klar, dass das Intel X25-E Flash-SSD ganze 15% besser sein kann und dass der ICH10R bedeutend schneller ist als unser alter Promise SATA 300TX4; also mussten wir das Problem genauer unter die Lupe nehmen. Im Internet waren wir auf Berichte hinsichtlich diverser Probleme mit X58 und ICH10R wie beispielsweise diesen Thread auf Xtreme Systems gestoßen. Seinen Anfang nimmt die Angelegenheit mit Durchsatz-Problemen eines Acard ANS-9010 RAM-Laufwerks auf einem Asus P6T X58-Motherboard. Das Acard-Gerät ist schneller als das von uns verwendete Intel-Laufwerk, da es auf schnelleren SDRAM-Speicher basiert. Während wir außer dem Intel X25-E SSD keine anderen SATA-Laufwerke benutzt haben, ermutigen wir jeden Anwender, der auf ungewöhnlichen SATA-Durchsatz stößt, es nochmals mit ausgeschalteten Energiesparfunktionen zu versuchen. Wir sind uns sicher, dass es sich dabei nicht um ein Problem von Asus oder Intel handelt, sondern schlichtweg um Performance-Flaschenhälse, die durch die Bemühungen Strom zu sparen verursacht werden.

Probleme mit Wear Leveling und Write Amplification Algorithmen?

Zudem hatten wir zunächst vermutet, dass es Probleme mit den Wear Leveling Algorithmen geben bzw. sich um andere Schwierigkeiten handeln könnte, die aus der Natur flash-basierter Speichergeräte heraus entstehen. Wear Leveling garantiert die gleichmäßige Nutzung aller Flash-Zellen, um so eine möglichst hohe Lebensspanne zu ermöglichen, schließlich überdauern Flash-Speicherzellen nur eine eingeschränkte Zahl an Schreibzyklen. Andere Probleme ergeben sich durch die sogenannte Write Amplification, die grundlegend zu großer Aktivität beim Schreiben durch Block-Overhead führt. Dieser Effekt entsteht, da Flash-Speicher in Blöcken geschrieben werden muss, was bedeutet, dass sogar eine kleine Datenmenge den Schreibvorgang für einen gesamten Block auslöst. Und dies beinhaltet stets einen vollen Zyklus bestehend aus Lesen, Löschen und Beschreiben.

Wenn man nun berücksichtigt, dass Intel SSDs auf zehn individuellen Flash-Speicherkanälen basieren und die physische Datenablage auf der SSD rein gar nichts mit dem Dateisystem zu tun hat, das dem Betriebssystem vorliegt, so wird die ganze Angelegenheit sogar noch komplexer. Der sequenzielle Durchsatz bei einer Flash-SSD ist eben nicht wirklich sequenziell und die Fragmentierung – auf der Dateisystem-Ebene keine Thema – spielt auf der physischen Ebene sehr wohl eine Rolle. Infolgedessen kommt es zu bekannten Problemen, wenn von I/O-intensiven auf sequenzielle Vorgänge gewechselt wird, da sich Controller zwecks Wear Leveling und Write Amplification an die Art der Arbeitslast anpassen und so die Performance maximieren wollen. In letzter Instanz und hohem Datenaufkommen kann das auch schiefgehen.

Das war bei unserer Performance-Analyse allerdings nicht das Problem. Wir haben wiederholt das Treiberlösch-Programm Secure Erase von CMRR ausgeführt und das X25-E SSD von Intel so zurückgesetzt, um einen möglichst hohen Durchsatz zu erreichen und bestehenden Datenmüll zu entfernen. Sollten Sie bei ihrer SSD Probleme mit der Performance haben, ist diese Vorgehensweise durchaus einen Versuch wert. Allerdings mussten wir die Software-Version 3.3 benutzen, die mit dem X25-E und dem X25-M funktionierte, während wir auf der CMRR Webseite lediglich Version 4.0 gefunden haben.