Plextor M9Pe 512GB SSD review: concurrentie voor de Samsung 960 Evo

6 reacties
Inhoudsopgave
  1. 1. Inleiding
  2. 2. Test
  3. 3. Iometer: 4kB random read/write
  4. 4. Iometer: Fileserver / Databaseserver simulatie
  5. 5. ATTO Disk Benchmark
  6. 6. AS SSD
  7. 7. AS SSD (deelscores)
  8. 8. PCMark8
  9. 9. PCMark8 (deelscores)
  10. 10. Continutests - Steady State Performance
  11. 11. Performance consistentie
  12. 12. Conclusie
  13. 13. Besproken producten
  14. 14. Reacties

Inleiding

Tijdens de CES-beurs in Las Vegas introduceerde Plextor zijn nieuwste high-end ssd, de M9Pe. Op deze nvme-ssd gebruikt Plextor voor het eerst 64-laags 3d-nand, waarmee het naar eigen zeggen een geduchte concurrent voor de Samsung 960 Evo moet zijn.

De Plextor M9Pe is gebaseerd op dezelfde Marvell 88SS1093-controller als de M8Pe en de WD Black-ssd's. Het is echter voor het eerst dat hij wordt gecombineerd met het BiCS3-geheugen uit de fabrieken van Toshiba. Dit type 3d-nand bestaat uit 64 lagen en wordt aangestuurd als tlc, wat betekent dat er in elke geheugencel drie bits worden opgeslagen.

Plextor M9Pe 512GB

Plextor belooft fors hogere snelheden voor de M9Pe. Waar de M8Pe nog bleef hangen op doorvoersnelheden van 2300 MB/s en 1300 MB/s voor respectievelijk lezen en schrijven, doet de M9Pe volgens zijn specificaties 3200 en 2000 MB/s. De randomprestaties zouden vooral bij lezen zijn toegenomen, van 260.000 naar 340.000 iops. Dat die specs steeds gelijk aan of nét iets hoger zijn dan die van de Samsung 960 Evo, kan bijna geen toeval zijn.

Je kunt de M9Pe kopen in drie versies: de M9PeGN als naakte m.2-module, de M9PeG met een heatsink en de M9PeY als volledige pci-express 3.0 x4-uitbreidingskaart. Wij hebben de M9PeG getest. Alleen de pcie-insteekkaart is voorzien van rgb-verlichting in drie modi, al is die niet synchroniseerbaar met andere hardware.

De adviesprijs van de 512GB-versie van de M9PeG die wij hebben getest bedraagt omgerekend 225 euro. De versie zonder heatsink is een tientje goedkoper, de insteekkaart juist nog zo'n 25 euro duurder. Te koop is hij echter nog nergens.

Test

We testen PCI-Express SSD’s met een systeem gebaseerd op een Core i5 en een ASRock Z97 Extreme6 moederbord. Dit bord is een van de weinige die ondanks zijn Z97-chipset toch een M.2-slot volledig van bandbreedte kan voorzien. De tests worden uitgevoerd onder Windows 8.1, hoewel we natuurlijk uitvoerig hebben gecontroleerd of het gebruiken van Windows 10 geen prestatieverschil zou opleveren.

Iometer tests

Middels Iometer bepalen we allereerst de random lees- en schrijfsnelheid met 4kB datablokken. Juist deze tests met kleine datablokken zijn als indicatie voor de prestaties van SSD’s in de praktijk van groot belang: in Windows, maar ook in andere besturingssystemen is 4kB in de regel de meest gebruikte blokgrootte waarmee harde schijven en SSD’s worden aangestuurd. De test doen we met queue-depth 1, 2, 4, 8, 16 en 32. Deze queue-depth geeft aan hoeveel gelijktijdige instructies er op een SSD worden afgevuurd. Bij QD32 kunnen SSD’s zich van hun beste kant laten zien, maar juist de prestaties bij lage queue-depth zijn van groot belang bij consumententoepassingen.

Met Iometer meten we ook de lees- en schrijfsnelheid bij grote datablokken van 1 MB. Deze test doen we bij QD32, maar juist bij dergelijke datablokken maakt de hoeveelheid parallelle verzoeken weinig tot niets uit, omdat de SSD-controller die uitstekend kan verdelen over meerdere SSD-kanalen.

Verder simuleren we de toegangspatronen van een file server en een database server met Iometer. De database test bestaat geheel uit random operaties ter grootte van 8 kB, waarvan 67% leesopdrachten en 33% schrijfopdrachten. De fileserver test uit 80% leesopdrachten en 20% schrijfopdrachten, waarbij de transfer sizes als volgt zijn verdeeld: 10% 512 bytes, 5% 1 kB, 5% 2 kB, 60% 4 kB, 2% 8 kB, 4% 16 kB, 4% 32 kB en 10% 64 kB. Zowel de file server als database test voeren we opnieuw uit met queue-depth 1, 2, 4, 8, 16 en 32.

Alle Iometer tests voeren we uit met volledig gerandomiseerde data, waardoor SSD-controllers met compressietrucs daar geen profijt uit kunnen behalen. Ook draaien alle verschillende tests minimaal 30 seconden per stuk, veel langer dan vergelijkbare tests die onderdeel uitmaken van diverse benchmark tools.

AS SSD

Hoewel we feitelijk alle relevante synthetische testdata uit Iometer kunnen halen, draaien we alsnog ook de populaire AS SSD benchmark, dat intern ook is gebaseerd op de prestaties bij 4kB datablokken (QD1 en QD64) en sequentiële lees- en schrijfprestaties. Hoewel dus redundant ten opzichte van de Iometer tests, heeft AS SSD twee voordelen: allereerst worden de scores netjes omgezet in een duidelijke totaalscore, die goede eerste indruk van de prestaties van een SSD geeft. Daarnaast kun je AS SSD ook simpel thuis draaien en zo scores eenvoudig vergelijken.

Real-world benchmarks: PCMark

Voor consumententoepassingen is de real-world benchmark PCMark8 veel belangrijker. Deze benchmark heeft een harde schijf/SSD test, opnieuw gebaseerd op traces uit het Windows 8-tijdperk. PCMark 8 bevat traces van Adobe Photoshop, Adobe Illustrator, Adobe Indesign, Adobe After Effects, Microsoft Word, Microsoft Excel, Microsoft PowerPoint, World of Warcraft en Battlefield 3.

Continutests

Ten slotte doen we nog een tweetal continutests, waarbij we een workload voor 30 minuten op een SSD draaien, en per minuut de gemiddelde prestaties bepalen. Allereerst doen we dit met de Iometer 4kB random write test, daarnaast met de Iometer database simulatie. Beide continutests worden uitgevoerd met QD32 en op een bestand dat 75% van de capaciteit van het aanwezige flashgeheugen beslaat. Meer informatie over deze continutests verderop. Voor consumententoepassingen zijn deze continutests van weinig belang, voor het professioneel inzetten van SSD’s – bijvoorbeeld in servers – zijn de resultaten van deze tests juist belangrijker dan welke andere benchmark dan ook.

Consistentietests

Onder consistentie verstaan we hoe de prestaties van seconde tot seconde kunnen afwijken. Om de consistentie in kaart te brengen draaien we opnieuw een Iometer 4kB random write QD32 workload, maar in plaats van het iedere minuut bepalen van de prestaties bepalen we voor iedere seconde een gemiddelde. Laat het maar direct gezegd zijn: de consistentie van prestaties is voornamelijk iets wat voor de enterprise markt van belang is. Wie een SSD in een heavy duty database-server plaatst, wil er zeker van zijn dat de prestaties van de gebruikte storage voorspelbaar zijn: grote pieken en dalen kunnen leiden tot onvoorspelbaar gedrag van workloads. Voor consumentengebruik is het eigenlijk (vrijwel) niet van belang, behalve dat de prestatieconsistentie zonder meer een effect heeft op de prestaties van SSD's wanneer je ze in RAID 0 plaatst. Immers, bij een RAID 0 array worden blokken data om en om naar twee of meer disks geschreven en voor de prestaties geldt in feite dat de langzaamste schijf ("de zwakste schakel") het uiteindelijke prestatieniveau bepaalt. Wanneer één schijf een matige consistentie van prestaties heeft, zullen de algehele prestaties van een RAID 0-array relatief laag zijn, aangezien de kans dat één van beide "een dipje" heeft dan relatief groot is.

Iometer: 4kB random read/write

Met Iometer testen we de random leessnelheid met 4kB datablokken, met queue depth 1 tot en met 32. Bij kleine queues doet de M9Pe het marginaal beter dan zijn voorganger, bij QD32 zien we juist mindere prestaties.

Ook bij het schrijven zijn de prestaties achteruit gegaan.

Iometer: Fileserver / Databaseserver simulatie

Onze simulaties van servergebruik passen het beste bij het gebruiksdoel van de ssd die we vandaag testen. In deze tests simuleren we de toegangspatronen van een fileserver en een databaseserver met Iometer. De database test bestaat geheel uit random operaties ter grootte van 8 kB, waarvan 67% leesopdrachten en 33% schrijfopdrachten. De fileserver test uit 80% leesopdrachten en 20% schrijfopdrachten, waarbij de transfer sizes als volgt zijn verdeeld: 10% 512 bytes, 5% 1 kB, 5% 2 kB, 60% 4 kB, 2% 8 kB, 4% 16 kB, 4% 32 kB en 10% 64 kB. Zowel de fileserver als databasetest voeren we opnieuw uit met queue-depth 1, 2, 4, 8, 16 en 32.

Fileserver workload

In de fileserver workload doet de M9Pe het heel aardig, net als zijn voorganger. Bij hogere queue depths worden de prestaties echter minder goed en is hij nog maar 12% sneller dan de 960 Evo.

Database workload

In de database test begint de M9Pe iets rapper dan de M8Pe, maar dat verschil wordt negatief vanaf QD8 en in QD32 was de oudere drive bijna 30% sneller.

ATTO Disk Benchmark

ATTO Disk Benchmark werkt met comprimeerbare data en is doorgaans de test waarin ssd's hun hoogste snelheden bereiken. Sequentieel zijn de snelheden van de M9Pe indrukwekkend, met een leessnelheid boven de 3 GB/s en een schrijfsnelheid van ruim 2 GB/s.

AS SSD

AS SSD werkt met oncomprimeerbare data en doet zowel lees- als schrijftests. Eerst wordt er getest met datablokken van 4 kB, met één instructie tegelijkertijd en daarna met 4 kB datablokken met 64 gelijktijdige instructies. Ten slotte wordt ook een sequentiële lees- en schrijftest uitgevoerd, die een maat geeft voor het werken met zeer grote bestanden. Op basis van alle tests bepaalt AS SSD ook een totaalscore. Hoewel de tests grotendeels dubbelop zijn met de Iometer tests, draaien we AS SSD omdat je deze benchmark zelf ook eenvoudig kunt draaien om zo een vergelijking te maken met je eigen SSD.

In AS SSD is de totaalscore van de M9Pe met ruim 3000 punten een stuk hoger geworden. Zowel bij lezen als bij schrijven zien we een flinke boost.

AS SSD (deelscores)

4kB blokken lezen - single threaded

4kB blokken lezen - 64 threads

Sequentieel lezen

4kB blokken schrijven - single threaded

4kB blokken schrijven - 64 threads

Sequentieel schrijven

PCMark8

De storage benchmark van PCMark8 is opnieuw gebaseerd op traces, maar nu van moderne software. PCMark8 bevat traces van Adobe Photoshop, Adobe Illustrator, Adobe Indesign, Adobe After Effects, Microsoft Word, Microsoft Excel, Microsoft PowerPoint, World of Warcraft en Battlefield 3. De totaalscore wordt bepaald door het meetkundig gemiddelde van de verschillende onderdelen te nemen. Opnieuw worden de traces 'real time' afgespeeld, dus inclusief idle tijd. Dat maakt dat de scores van SSD's erg dicht bij elkaar liggen. Dat komt dan ook overeen met de praktijk: bij normale consumententoepassingen is het vrijwel onmogelijk om moderne SSD's van elkaar te onderscheiden.

Waar PCMark7 voor alle tests ook een Raw-score geeft, toont PCMark8 op eenzelfde manier een gemiddelde snelheid waarmee de drive activiteit van de traces afspeelt. Dit is dus weer zonder idle tijd en toont de daadwerkelijk onderliggende prestatieverschillen van de SSD's. 

In PCMark 8 is de M9Pe praktisch net zo snel als zijn voorloper, en daarmee wat sneller dan de 960 Evo.

Op de volgende pagina vind je de deelscores.

PCMark8 (deelscores)

Batllefield 3

De Battlefield 3 trace bevat het opstarten van Battlefield 3, inloggen en laden van een save game en het starten van het betreffende level. De trace bevat 887 MB aan leesopdrachten en 28 MB aan schrijfopdrachten.

World of Warcraft

De World of Warcraft trace bevat het opstarten van het spel, het inloggen en het starten van een level. De trace bevat 390 MB aan leesopdrachten en 5 MB aan schrijfopdrachten. 

Adobe Photoshop Light

Deze trace bevat het starten van Photoshop, het openen van 14 afbeeldingen en het op elk daarvan uitvoeren van een zevental bewerkingen. De trace bevat 313 MB aan leesopdrachten en 2336 MB aan schrijfopdrachten. 

Adobe Photoshop Heavy

Deze trace is gebaseerd op het bewerking van een hoge resolutie foto en het daarmee maken van een hi-res poster voor print. De trace bevat 468 MB aan leesopdrachten en 5640 MB aan schrijfopdrachten.

Adobe InDesign

In deze trace wordt een publicatie met een groot aantal afbeeldingen gemaakt in InDesign. De trace bevat 401 MB aan leesopdrachten en 624 MB aan schrijfopdrachten.

Adobe After Effects

In deze trace wordt een eerder gemaakte video gerenderd. De trace bevat 311 MB aan leesopdrachten en 16 MB aan schrijfopdrachten.

Adobe Illustrator

In deze trace wordt een presentatie gemaakt op basis van een groot aantal in Photoshop gemaakte afbeeldingen. De trace bevat 373 MB aan leesopdrachten en 89 MB aan schrijfopdrachten.

Microsoft Word

In deze trace wordt een groot aantal bewerkingen gedaan aan een groot academisch Word-bestand. De trace bevat 107 MB aan leesopdrachten en 95 MB aan schrijfopdrachten.

Microsoft Excel

Deze trace bevat werkzaamheden aan een zeer grote Excel-tabel.De trace bevat 73 MB aan leesopdrachten en 15 MB aan schrijfopdrachten.

Microsoft PowerPoint

Deze trace bevat een aantal bewerkingen aan een groot PowerPoint bestand met veel afbeeldingen. De trace bevat 83 MB aan leesopdrachten en 21 MB aan schrijfopdrachten.

Continutests - Steady State Performance

Zeker voor wie een SSD professioneel gaat toepassen - denk aan workstation- of servergebruik - zijn de zogenaamde steady state prestaties, ofwel het prestatieniveau waarop een SSD stabiliseert na langdurig intensief gebruik, erg van belang.

Eerst wat achtergrondinformatie. We hebben meermaals geschreven dat data op een SSD per zogenaamde 'pagina', hoeveelheden van meestal 4, 8 of 16 kB, weggeschreven en uitgelezen kan worden. Om data te kunnen wegschrijven moeten datacellen echter eerst gewist worden: dat kan alleen per blok. Zo'n blok bestaat uit 128, 256 of 512 pagina's. Dit gegeven zorgt ervoor dat SSD's slimme trucjes moeten uithalen. Wanneer een aantal pagina's aan data verwijderd moet worden, moet eerst de rest van de data uit het blok gekopieerd worden naar een ander blok, waarna het gehele blok geleegd kan worden. In de praktijk betekent het dat SSD-controllers schrijfacties zoveel mogelijk opzamelen, deze vervolgens tegelijk naar nieuwe, vers geleegde blokken uitvoeren en tegelijkertijd verwijderacties pas op gezette tijden uitvoeren. Op die momenten, wanneer de SSD niets te doen heeft, schakelt de in de controller ingebakken garbage collector in, die verwijderacties daadwerkelijk doorvoert op chipniveau en overbleven data zoveel mogelijk combineert in volle blokken, om op die manier zoveel mogelijk blokken volledig leeg te kunnen maken.

Wanneer de SSD echter lange tijd continu, dus zonder een seconde rust, gebruikt wordt, kan de garbage collector niet tussendoor aan de slag. Op een gegeven moment zijn er dan geen lege blokken meer over en zal de SSD tussen het uitvoeren van commando's door aan garbage collection moeten gaan doen. Het resultaat: de prestaties worden lager. Het prestatieniveau waarop een SSD in zo'n geval op stabiliseert noemen we de steady state performance.

Wij doen twee verschillende continutests om deze steady state performance in kaart te brengen. Beide tests draaien we met Iometer, waarbij we de workload voor 30 minuten continu laten draaien er per minuut de gemiddelde prestaties noteren. Voor snelle ssd's die in servers kunnen worden ingezet, verlengen we deze tests naar 10 uur. De eerste continutest is de 4kB random write QD32 benchmark. De tweede continutests is de Iometer database workload simulatie, eveneens gedraaid met queue depth 32. Beide tests draaien we op een testbestand dat 75% van de schijfcapaciteit (LBA) beslaat.

4kB random write QD32

De M9Pe haalt net geen 200 MB/s op zijn stabiele niveau, terwijl de M8Pe hier ruim 350 MB/s liet zien.

Databasesimulatie QD32

Pas na zo'n 20 minuten zakt de M9Pe in naar zijn steady-state performance in de databasetest. Met bijna 190 MB/s is die duidelijk minder goed dan die van de M8Pe.

Performance consistentie

Om de consistentie van de prestaties in kaart te brengen, hebben we nogmaals een 4kB random write workload op de SSD's gedraaid met queue-depth 32, waarbij we iedere seconde de prestaties monitoren. Voor de periode tussen de 1800 en 2000 seconden berekenden we de standaardafwijking van de resultaten. Hoe lager die standaardafwijking, hoe minder variatie en dus hoe constanter het prestatieniveau. Als tweede grafiek is nogmaals het steady state niveau in dezelfde test geplaatst, om snel te kunnen vergelijken. Houd er rekening mee dat wanneer de prestaties erg constant zijn, maar in absolute zin erg laag, je er alsnog weinig voor koopt.

De prestaties in deze test komen bijna overeen met die van de 960 Evo, maar de consistentie is een stuk minder goed. De prestaties variëren behoorlijk, veel meer dan bij de M8Pe.

Plextor M9Pe 512GB

Plextor M9Pe 512GB

Conclusie

Het 64-laags Toshiba-nand is de enige grote vernieuwing bij de Plextor M9Pe. In samenspel met verdere tweaks aan de gebruikte controller leidt dat tot fors hogere sequentiële snelheden, waardoor het overblazen van grote bestanden stukken sneller gaat. Bij zware workloads, zoals 4kB random writes en de databasesimulatie, was de oude M8Pe juist vlotter. Voor regulier gebruik maakt dat echter weinig uit en de PCMark8-score is dan ook vrijwel exact gelijk.

In consumententoepassingen kan de Plextor M9Pe daardoor prima opboksen tegen de Samsung 960 Evo, die de afgelopen tijd vrijwel onverslaanbaar was. Bovendien krijg je er in de door ons geteste uitvoering een heatsink bij. Zoals onze test eerder uitwees, is zo'n ssd-koeler zeker geen overbodige luxe.

Helaas komt de Plextor M9Pe pas in maart beschikbaar in Europa. De fabrikant gaf ons echter nu al een adviesprijs van € 227 op voor de versie zoals we die vandaag bespreken. Zonder de heatsink ben je voor 214 euro al klaar, maar die investering zouden we niet achterwege laten. Voor de Samsung 960 Evo van 500 GB betaal je ongeveer 230 euro, exclusief koeling. Vanwege de wat lagere prijs kunnen we het Plextor wel vergeven dat de M9Pe in sommige (vooral zakelijke) tests wat langzamer is - gamers en andere consumenten zullen daar weinig van merken.

Vooralsnog belonen we de Plextor M9Pe 512GB dan ook met een Excellent Choice award. Een belangrijke voorwaarde is daarbij wel dat de adviesprijs een goede indicatie is van de uiteindelijke winkelprijs. Mocht die toch (veel) hoger komen te liggen dan die van de 960 Evo, dan wordt het een lastiger verhaal voor Plextor.


Plextor M9Pe 512GB


Besproken product

Vergelijk  

Product

Prijs

Excellent Plextor M9Pe 512GB

Plextor M9Pe 512GB

  • 512 GB
  • PCI-Express 3.0 x4
  • Marvell 88SS1093
  • 3200 MB/s
  • 2000 MB/s
  • M.2 2280
Niet verkrijgbaar
0
*