ARTIKEL/TESTS / TLC-NAND: Toshiba Q300 240 GB im Test

Die Q300-Familie ist bis 960 GB erhältlich.

Die preislich attraktive Q300-Familie setzt auf A19 nm TLC-NAND-Speicher sowie den TC58NC1000-Controller (auch bekannt unter dem Codenamen „Alishan“), der ebenso von Toshiba stammt und beispielsweise auch bei der OCZ Trion 100-Familie (Test) eingesetzt wird. Dieser SATA Rev. 3.1 kompatible Controller unterstützt zwar den DEVSLP-Stromsparmodus, um die Leistungsaufnahme bei Nichtverwendung noch weiter sinken zu lassen, doch lesen wir davon leider nichts im Funktionsumfang der Q300. Auf Verschlüsselungstechnologien bzw. Sicherheitsmechanismen (z.B. AES-256 oder TCG Opal 2.0) wird gänzlich verzichtet, was aber in das Schema einer Entry-Level-SSD passt. Der Toshiba-Controller arbeitet ohne transparente Kompression der Rohdaten. Das heißt im Umkehrschluss, dass die Datenrate nicht durch den möglichen Grad der Kompression der vorliegenden Daten bestimmt wird (siehe SandForce-Controller). Diese Tatsache werden wir in unseren Benchmarks (AS SSD) auf den folgenden Seiten noch einmal separat verdeutlichen.

Die Q300 von Toshiba verzichtet zugunsten eines adaptiven SLC-Caches auf einen klassischen DRAM.

Lediglich vier A19 nm NAND-Packages (beinhalten je vier NAND Dies á 128 Gbit) vom Typ TLC (Triple-Level Cell) sind bei unserem 240 GB Testmuster auf der Oberseite des PCBs untergebracht, die eine Gesamtkapazität von 256 Gigabyte ergeben. Als externer DRAM-Cache kommen 256 Megabyte DDR3L-1600 von Nanya zum Einsatz. Um die geringere Schreibgeschwindigkeit von TLC-Speicher kompensieren zu können, setzt Toshiba eine Art Pseudo-SLC-Speicher ein, den wir bereits von anderen Herstellern kennen. Dabei werden ein Teil der TLC-Speicherzellen im SLC-Modus (1 statt 3 Bit) betrieben und damit als schneller Zwischenspeicher verwendet. Die Größe dieses Pufers ist bei allen Modellen der Familie auf 1,5% der Gesamtkapazität festgelegt, was bei unserem 240 GB Testprobanden entsprechend 3,6 GB ergibt. Dadurch wird eine hohe Spitzenperformance bei Bursts erreicht, längere Schreibvorgänge lassen die Performance dann aber einbrechen, da der Zwischenspeicher zunächst zurückgeschrieben werden muss, was sonst in Zeiträumen ohne Schreiblast geschieht. Was den Aufbau des Boards und die Funktionsweise des Schreibcaches betrifft, sind die Q300 und die Trion 100 von OCZ identisch – Letztere basiert vollständig auf Toshiba-Komponenten.

Bezüglich der Zuverlässigkeit gibt der Hersteller bis zu 60 TBW (Terabytes Written) für einen Zeitraum von drei Jahren an (55 GB/Tag). Dieser Wert gilt jedenfalls für das Modell mit 240 GB und skaliert nach unten auf bis zu 30 TBW bzw. 27 GB/Tag beim 120 GB Drive bzw. nach oben auf 240 TBW beim 960 GB Modell. Diese Angaben decken sich übrigens exakt mit denen der Trion-100-Familie.

TRIM gehört ebenso zum Repertoire der Q300-Familie aus dem Hause Toshiba. Der TRIM-Befehl ermöglicht es einem Betriebssystem der SSD mitzuteilen, dass gelöschte oder anderweitig freigewordene Blöcke nicht mehr benutzt werden. Im Normalfall vermerkt das Betriebssystem in den Verwaltungsstrukturen des Dateisystems, dass die entsprechenden Bereiche wieder für neue Daten zur Verfügung stehen; der Controller des Solid State-Laufwerks erhält diese Informationen in der Regel jedoch nicht. Durch den ATA-Befehl TRIM wird dem Laufwerk beim Löschen von Dateien mitgeteilt, dass es die davon betroffenen Blöcke als ungültig markieren kann, anstelle deren Daten weiter vorzuhalten. Die Inhalte werden nicht mehr weiter mitgeschrieben, wodurch die Schreibzugriffe auf das Laufwerk beschleunigt und zudem die Abnutzungseffekte verringert werden.

Autor: Patrick von Brunn, Stefan Boller