Im Vergleich zu den meisten SSDs auf dem Markt bietet die Samsung SSD 840einige Besonderheiten. Zum einen stammen alle wichtigen Komponenten der SSD 840 wie der SSD-Controller und die Flash-Speicherchips von Samsung selbst. Alle anderen SSD-Hersteller kaufen meist sowohl die Controller als auch die Speicherchips ein, nur einige wenige verfügen entweder über eigene Controller oder eine eigene Speicherfertigung, aber nicht wie Samsung über beides. Außerdem setzt Samsung bei der SSD 840 erstmals sogenannten TLC-Flash-Speicher ein, der drei statt der üblichen zwei Bits pro Zelle speichert und daher weniger Flash-Chips pro Gigabyte Speicherkapazität benötigt und deshalb günstiger zu fertigen ist. Allerdings besitzt TLC-Speicher auch Nachteile, mehr dazu später im entsprechenden Abschnitt.
Samsung bringt die SSD 840 in drei Speicherkapazitäten auf den Markt: mit 120 GByte für etwa 90 Euro, als (hier getestete) 250-GByte-Variante für 160 Euro und mit 500 GByte für 310 Euro. Dazu gibt es die genannten Modelle noch als Kit-Version mit 3,5-Zoll-Wechselrahmen, SATA-Kabel sowie einer USB-SATA-Adapterstrippe für je etwa 20 Euro Aufpreis. Samsungs Wartungs-Software »SSD Magician« funktioniert mit allen Varianten und kann kostenlos heruntergeladen werden.
Update - April 2013: Da seit der Veröffentlichung des vorliegenden Tests einige Zeit vergangen ist - in der sich die SSD-Technik deutlich weiter entwickelt hat - haben wir die Wertung dieser (immer noch erhältlichen) SSD angepasst, um ihre Leistung im heutigen Konkurrenzumfeld realistisch einzuordnen.
Unter der Bezeichnung SSD 840 Pro verkauft Samsung eher für Geschäftskunden gedachte SSD-Modelle, die statt TLC die gewohnten MLC-Speicherchips nutzen und mit Kapazitäten von 128 GByte (130 Euro), 256 GByte (225 Euro) und 512 GByte (480 Euro) etwas mehr Speicherplatz sowie Konfigurationsmöglichkeiten bieten. Die SSD 840 Pro soll vor allem beim Schreiben schneller sein, dazu gibt es fünf statt drei Jahre Garantie – der Aufpreis der SSD 840 Pro gegenüber der hier getesteten SSD 840 Standard ist allerdings hoch.
SLC, MLC, TLC – Speicherchips im Vergleich
Welche Speicherchips eine SSD einsetzt, hat maßgeblichen Einfluss auf den letztendlichen Verkaufspreis. Am teuersten sind SSDs mit SLC-Speicher (»Single Level Cell«), denn diese speichern nur ein Bit pro Speicherzelle und benötigen daher die größte Menge an Speicherzellen, um eine bestimmte Speicherkapazität zu erreichen.
SLC-Speicher finden Sie daher fast nur in hochpreisigen Server-SSDs. Die weitaus meisten SSDs nutzen dagegen MLC-Speicher (»Multi Level Cell«), der zwei Bits pro Zelle speichert und daher nur halb so viel Flash-Speicher für die gleiche Kapazität benötigt wie SLC-Varianten. Der bei der Samsung SSD 840 eingesetzte TLC-Variante (»Triple Level Cell«) speichert gleich drei Bits pro Zelle und benötigt so nochmals weniger Flash-Speicher pro Gigabyte Kapazität – damit hat TLC-Flashspeicher das Potenzial, den Preis pro Gigabyte bei den SSDs nochmals spürbar zu senken.
TLC-Nachteile
Allerdings hat TLC-Speicher auch einige Nachteile. Zum einen werden die einzelnen Speicherzellen viel stärker beansprucht, da sie die gleiche Menge an Informationen wie drei SLC- oder eineinhalb MLC-Zellen speichern und entsprechend häufiger Daten auslesen oder speichern müssen. Insgesamt sinkt mit TLC-Chips gegenüber MLC- und besonders SLC-Varianten also die maximalen Lese- und Schreibzyklen der SSD. Dazu kommt, dass eine TLC-Zelle acht unterschiedliche Spannungszustände nutzt, um die vier Bits zu speichern.
Mit zunehmender Nutzungsdauer verschieben sich die Spannungen durch Materialermüdung teils aber, sodass der SSD-Controller eventuell länger braucht, bis er die richtige Spannung zum Löschen und Wiederbeschreiben eines bestimmten Bits innerhalb der Zelle gefunden hat. Diese Suche nach der richtigen Spannung belastet die Zelle aber noch mehr und erhöht wiederum die Abnutzung. Im Gegenzug sind die Toleranzen hinsichtlich der exakten Spannungen bei SLC- und MLC-Chips deutlich größer, da der Controller nur zwei (SLC) beziehungsweise vier (MLC) statt acht (TLC) Spannungszustände unterscheiden muss. Die Materialermüdung wird auch durch die zunehmend kleineren Strukturen der Speicherchips zum Problem. Die bei der Samsung SSD 840 eingesetzten TLC-Chips fertigt Samsung im 21-Nanometer-Prozess, der Vorgänger Samsung SSD 830besaß noch (MLC-)Speicher mit 27 nm breiten Strukturen.
Trotzdem haltbar genug
Aufgrund der genannten technischen Eigenheiten liegt die angegebene Lebensdauer einer TLC-Speicher-Zelle bei 1.000 P/E-Zyklen (»Program/Erase«), das heißt eine Zelle kann mindestens 1.000 Mal beschrieben und wieder gelöscht werden, bevor sie ausfällt. Die gängigen MLC-Chips sind dagegen für mindestens 3.000 oder 5.000 P/E-Zyklen ausgelegt. 1.000 P/E-Zyklen sind im Vergleich wenig, allerdings reicht das bei einer 250-GByte-SSD wie der hier getesteten Samsung SSD 840 aus, um etwa sieben Jahre lang täglich etwa 10,0 GByte an Daten auf die SSD zu schreiben – weit mehr, als der durchschnittliche PC-Nutzer in der Regel jeden Tag braucht. Schreiben Sie nicht jeden Tag diese Menge auf die SSD, verlängert sich die Lebensdauer entsprechend und dürfte erst weit nachdem die SSD wegen Überalterung im Elektronikschrott gelandet ist, zu einem Problem werden. Trotz allem geht Samsung hier einen gewagten Schritt, denn die auf den ersten Blick geringe Haltbarkeit der TLC-Chips kann aus Marketing-Sicht gewaltig nach hinten los gehen.
Wie wir testen
Die SSD-Leistung prüfen wir größtenteils anhand des »AS SSD Benchmark«, der für seine relativ praxisnahen Datentypen und Messmethoden bekannt ist. Der Benchmark misst zum einen die sequenzielle Leistung, also die Übertragungsgeschwindigkeit einer SSD beim Lesen und Schreiben großer zusammenhängender Dateien wie etwa bei einem Video. Die Ergebnisse finden Sie zusammengefasst im Benchmark »Sequenzielle Performance«. Die für den Alltag beim Arbeiten mit mehreren Programmen wichtigere Leistung beim Lesen und Schreiben kleiner, willkürlich ausgewählter Dateien finden Sie unter »Random Performance«. Wie sich die SSDs beim Kopieren typischer Datentypen schlagen, zeigt die »Kopierleistung«, aufgeteilt in die Kategorien »ISO« (große Dateien), »Programm« (viele kleine Dateien) und »Spiel« (große und kleine Dateien gemischt). Alle Benchmark-Durchgänge haben wir fünf Mal ausgeführt und die Ergebnisse gemittelt.
Damit auch die Praxis nicht zu kurz kommt, messen wir zum einen die Zeit, die vom Drücken des Start-Knopfes des PC bis zum Erscheinen des Windows 7 -Desktops vergeht. Zum anderen wie lange die einzelnen SSDs benötigen, um einen Spielstand von Anno 2070mit einer großen Stadt zu laden. Schließlich ermitteln wir noch, wie lange das Betreten eines Battlefield 3-Servers mit einer 64-Spieler-Karte dauert. Alle Ladezeitenmessungen wiederholen wir ebenfalls fünf Mal und bilden den Durchschnittswert im Benchmark-Diagramm ab.
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