HP SSD FX700 NVMe M.2 SSD im Test- Fernöstliches QLC-Datengrab mit neuem Ansatz

Leistungsaufnahme und Temperaturen

Ich hatte es ja bereits geschrieben, dass man die SSDs fast schon ungekühlt nutzen kann. Im Leerlauf sind es rund 800 mW, die ich am Adapter messen kann. Im Normalmodus (Workstation-Workloads, Gaming) genehmigt die die gesamte SSD reichlich 2,8 Watt, was ein absoluter Spitzenwert für eine 2 TB große PCIe-4-SSD ist. Die maximal 4 Watt im Peak (typisch 3.5 bis 3.8 Watt) beim Dauerkopieren sind auch nichts, was einem Angst einflößen dürfte. Das thermische Throttling soll bei rund 90 °C einsetzen, aber das konnte ich selbst ohne Kühler nicht einmal ansatzweise erreichen. Bei rund 66 °C im Stresstest war Schluss mit der weiteren Erhitzung und normal sind es beim Gaming keine 43 °C. Ohne Kühler wohlgemerkt. Allein durch eine einfache, rückseitigen Kühlung, fällt die Temperatur noch einmal um bis zu 10 Grad im Stresstest.

Controller und NAND-Speicher

BIWIN setzt als Controller auf einen MAP1602A von Maxio (siehe auch Referenzplatine). Hierbei handelt es sich um eine Ausgründung von JMicron, die seinerzeit auch schon einmal diverse SSD-Controller hergestellt hatten. Dieser hochinteressante Controller setzt bereits auf den 12-nm- Node von TSMC und einen ARM Cortex-R5-Kern samt Co-Prozessoren. Er verfügt über vier Kanäle und ist komplett DRAM-frei, was letztendlich auch zu Effizienzsteigerung beiträgt. Im Gegensatz zu anderen DRAM-losen PCIe 4.0-Controllern, wie Letztens auf der von mir getesteten Corsair MP600 GS, verfügt dieser über einen 2400 MT/s-Bus, was wohl ebenfalls noch der Effizienz zu Gute kommen sollte und Phison durchaus ärgern dürfte. BIWIN hat den Controller an den Ecken zum Teil mit einen Underfill versehen, was die Stabilität der Lötverbindungen erhöht.

Zum Controller ist nicht viel bekannt, aber er unterstützt sowohl Trim- als auch S.M.A.R.T.. Wie andere Controller auch, nutzt er Active State Power Management (ASPM), Autonomous Power State Transition (APST) und den L1.2 Ultra-Low-Power-Status. Eine thermische Drosselung ist implementiert, ist aber nicht weiter von Belang, da der Controller in den meisten Anwendungsfällen nicht zu heiß wird. Das erkennt man auch daran, dass man im Gegensatz zu vielen anderen Modellen auf einen integrierten Nickel-Kühlkörper verzichten kann. Viel mehr an Daten bekommt man aber leider nicht, denn die öffentliche Zugänglichkeit der Informationen ist leider noch arg limitiert.

Ich schrieb es ja schon mehrmals, dass die SSD auf einen dedizierten DRAM-Cache verzichten muss. Sie greift stattdessen via Host-Memory-Buffer (HBM, ab Windows 10) auf den normalen System-RAM des Rechners zu. Das kann man durchaus machen, denn im Normalfall reicht selbst dieses standardmäßige NVMe-Feature, um das Fehlen eines eigenen DRAM-Caches auszugleichen. Was da aber sporadisch passieren kann, werden wir beim AJA-Streaming gleich noch sehen. Der Maxio Controller kommuniziert mit dem NAND über vier sehr schnelle NAND-Flash-Kanäle mit bis zu 2400 MTps (normal sind 1600 MTps) und unterstützt Kapazitäten von bis zu 4 TB. 

Unser Muster enthält einseitig vier NAND-Module. Dieser von BIWIN gebinnte und gelabelte Flash ist 3D-QLC von YMTC.  YMTC verwendet für seine 3D NAND-Chips die Xtacking-Architektur, die zwei separate Wafer nutzt – einen CMOS-Wafer und einen NAND-Array-Wafer, die Face-to-Face verbunden sind. Die Verbindung erfolgt über Metallpads, wodurch beide Wafer simultan gefertigt werden können, was den Produktionszyklus bei hoher Speichernachfrage verkürzt. Eine wichtige Innovation bei der Herstellung dieser Chips ist die Verwendung einer Hybrid-Direktbindungstechnik, die kupfer-zu-kupfer-Verbindungen ohne Einsatz von Chemikalien ermöglicht. Dieser Ansatz reduziert die Wortleiterabstände und verbessert die Speicherdichte.

Der 232-Layer QLC NAND von YMTC erreicht die weltweit höchste Bitdichte von 19,8 Gb/mm² in einem kommerziell verfügbaren NAND-Produkt. Die Technologie ermöglicht außerdem hohe Lese- und Schreibgeschwindigkeiten bis zu 7 GBps bzw. 6 GBps mit einer Endurance von 800 TBW über fünf Jahre Garantie für das 2TB Modell. Diese hohe Leistung und Speicherdichte werden durch die Xtacking 3.0 Architektur und die QLC (Quad Level Cell)-Technologie ermöglicht.

YMTC hat die Haltbarkeit von QLC NAND auf das Niveau von TLC NAND erweitert, was eine erhebliche technische Errungenschaft darstellt. Während die rohe Haltbarkeit (P/E-Zyklen) von QLC-Zellen im Vergleich zu TLC-Zellen geringer ist, ermöglicht ein sorgfältiges Management der Datenbeschreibung und Überprovisionierung von Zellen eine Steigerung der Gesamthaltbarkeit des SSDs. YMTCs Technologie verbessert somit die Kosteneffizienz von QLC SSDs, ohne signifikante Einbußen bei der Performance oder Lebensdauer hinnehmen zu müssen​.

Trotz signifikanter Herausforderungen, einschließlich Handelsbeschränkungen durch die US-Regierung, hat YMTC bedeutende Fortschritte gemacht und gilt als ein führender Akteur in der 3D NAND-Fertigung. YMTCs Fähigkeit, die Xtacking-Technologie weiterzuentwickeln und effizient einzusetzen, hat es dem Unternehmen ermöglicht, eine führende Position im Bereich der Speicherdichte einzunehmen und seine Produkte trotz bestehender Sanktionen auf den Markt zu bringen​.

Kühlung

Die Kühlung steckt im aufgeklebten Label, ist aber eher eine Art Alibi-Veranstaltung. Wenn man den Sticker auseinander zieht, sieht man zwischen den beiden Klebefolien eine dünne, silbrige Schicht…

… die auf eine recht simple Grafit-Schicht hindeutet, die zudem sehr gut elektrisch leitend ist.  Graphen oder Graphan sehen definitiv anders aus, auch betreffs der Struktur.

Man kann auch nichts außer Kohlenstoff entdecken. Bleistift-Feeling also.

Thermisch ist die SSD ohne Pad sogar gefühlt kühler, weil die Klebefolie meines Erachtens mehr isoliert, als das Pad je bewirken könnte. Damit fällt das Ganze eher in den Bereich Marketing-Gag.