Crucial P1: PCIe und NVMe für die Massen?

      Crucial P1: PCIe und NVMe für die Massen?

      Wer mehr als eine normale SATA SSD sucht, endet meist bei PCIe SSDs mit NVMe Protokoll. Und damit wahrscheinlich beim Branchen-Primus Samsung mit der SSD 970 EVO oder PRO. Die Crucial P1 SSD soll dagegen halten und dabei auch noch günstiger sein. Ob der Plan aufgeht, haben wir uns im Test angesehen.

      Zum Test hat Crucial uns die 1TB Version zur Verfügung gestellt. Laut Datenblatt sind sequentielle Schreibraten von 1700MB/s möglich, lesend sollen es sogar 2000MB/s sein. Außerdem sollen diese Werte kontinuierlich zur Verfügung stehen und nicht nur kurzzeitig.

      Modell MTTF Seq. Read Seq. Write TBW
      500GB 1,5 mio. Stunden 1900 MB/s 950 MB/s 100 TB
      1TB 1,5 mio. Stunden 2000 MB/s 1700 MB/s 200 TB
      2TB 1,5 mio. Stunden 2000 MB/s 1750 MB/s 400 TB

      Eine Besonderheit an der Crucial P1 ist vor allem der verbaute Speicher. Statt TLC oder MLC kommen QLC Module zum Einsatz, die eine deutlich höhere Speicherdichte aufweisen. Damit ist es die zweite NVMe SSD mit QLC NAND neben der Intel SSD 660p. Basierend auf der Partnerschaft von Intel und Micron, dem Hersteller hinter Crucial, dürften sich die beiden SSDs also sehr ähnlich sein. Crucial hat allerdings den verbauten Silicon Motion SM2263 Controller mit einer eigenen Firmware versehen, sodass sich die Leistung der beiden SSDs unterscheiden dürfte.

      Um die hohen Geschwindigkeiten zu halten setzt man bei der Crucial P1 auf einen recht großen SLC Cache. Dieser kann, je nach Modell, bis zu 24GB pro Minute „abfangen“ und auf die SSD verteilen. Der Hintergrund dafür ist, dass QLC Speicher in der Regel langsamer als MLC oder TLC Speicher ist, sodass ein größerer SLC Schreibcache notwendig ist, um die hohen Datenraten aufrecht zu erhalten. Kritisch wird es allerdings, wenn der SLC Cache voll ist – dann bricht die Datenraten nämlich drastisch ein. Ob man das im Alltag merkt ist daher auch ein Punkt, den ich im Test klären will.

      Lieferumfang

      Erstmal aber kurz zum Lieferumfang, auch wenn es hier nichts Besonderes zu sehen gibt. Neben der SSD selbst liegt noch eine Acronis TrueImage Lizenz bei, das wars. Der Einbau ist dann ähnlich einfach und mit zwei Handgriffen erledigt. Der genaue Vorgang hängt allerdings auch von eurem Notebook oder PC ab, in dem sie verbaut werden soll. In unserem Testsystem war sie binnen 2 Minuten verbaut und einsatzbereit. Getestet wurde in unserer üblichen Testplattform:

      Mainboard Gigabyte X299 UD4 PRO
      CPU Intel Core i7-7820X
      RAM 4x8GB DDR4 3200
      Crucial Tactical Tracer RGB
      GPU Zotac GeForce GTX 1080 AMP!
      Systemlaufwerk 1TB Kingston AC1000 M.2 NVMe
      Netzteil BeQuiet Dark Power Pro 850W
      Kühlung BeQuiet Silent Loop 280mm
      Gehäuse Fractal Design Define R6
      Crucial P1 SSD bei uns im Shop

      Performance

      Verbaut habe ich die Crucial P1 in beiden auf dem Board vorhandenen M.2 Slots, die je mit PCIe x4 angebunden sind. Der Hintergrund sind unterschiedliche thermische Gegebenheiten der Slots, aber dazu später mehr.

      In den Benchmarks schneidet die Crucial SSD P1 gut ab – die angegebenen Transferraten werden problemlos erreicht. Auch mit erhöhter Last kommt die P1 gut zurecht und so bricht selbst im ATTO Disk Benchmark die Übertragungsrate nicht ein. In den Standard-Benchmarks wiederholt sich das Bild, Auffälligkeiten gibt es keine. Die Schreib- und Leseraten bleiben auf einem sehr hohen Niveau.

      Probleme mit dem SLC Cache, bzw. dem langsameren QLC NAND, sind bis hier hin nicht aufgefallen. Auch im normalen Kopiertest, bei dem wir einfach mehrere GB große Ordner hin und her schieben und kopieren gab es keine besonderen Auffälligkeiten. Schreibend waren hier in der Regel 800 bis 1000MB/s möglich, lesend etwas mehr. Das sind für die Praxis gute Werte, die theoretischen Werte aus den Benchmarks sind in der Praxis eher selten wirklich erreichbar, das also auch nicht weiter besonders.

      Unter normaler, alltäglicher Last sollte es damit also nie Probleme geben. Auch die Installation von größeren Spielen oder Anwendungen dürfte zu keinem Zeitpunkt ein Problem darstellen.

      Allerdings… Schauen wir etwas genauer hin und ziehen auch die zu einem ähnlichen Preis erhältliche Samsung SSD 970 EVO zu einem Vergleich heran, zeigt die Crucial P1 dann doch ein paar Schwächen.

      Einerseits wird der Controller sehr warm, andererseits läuft irgendwann der SLC Buffer voll und die Übertragungsraten sinken deutlich. In Schritt 1 geht es erstmal um die Thermik, wie eingangs angekündigt.

      Viele M.2 PCIe SSDs haben das Problem, dass sie sehr warm werden unter hoher Last. Daher gibt es mittlerweile sogar Mainboards mit integrierten Heatspreadern für die M.2 Slots. Passt natürlich nicht immer, daher ist es nicht möglich, die SSDs direkt mit entsprechenden Heatspreadern auszustatten, da sie sonst gegebenenfalls nicht mehr in den Slot passen. Gerade bei Notebooks kann jeder Millimeter zählen.

      Bei sehr ungünstigen Verhältnissen, also schlechter Be- und Entlüftung rund um die SSD, kommt es sehr schnell zu Thermal Throttling – der Controller muss also aus thermischen Gründen die Leistung reduzieren. In unserem Fall haben wir diese Situation erzeugt, indem die Crucial P1 in Slot 2 montiert wurde, der direkt unterhalb des PCIe x16 Slots liegt, in dem unsere Grafikkarte steckt. Es gibt also wenig Frischluft und obendrauf noch die Abwärme der GPU. Keine guten Voraussetzungen, was dann auch der Benchmark zeigt.

      Also umgebaut in Slot 1, dieser liegt direkt im Luftstrom zwischen Front- und Rückseite und wird so mit ausreichend Frischluft versorgt, und schon gibt es kein Throttling mehr. Dennoch wird der Controller mit über 95°C stellenweise richtig heiß. Alles noch gerade so im Rahmen, aber wer keinen guten Airflow im Gehäuse hat, kann hier durchaus an die Grenzen stoßen.

      Im dritten Versuch, um den Nutzen von Passiv-Kühlkörpern zu testen, habe ich kurzerhand einen kleinen Kühlkörper, der eigentlich für einen Raspberry Pi gedacht ist, auf dem Controller „montiert“.

      Das Ergebnis: Ebenfalls keinerlei Throttling, obendrauf gibt es aber zusätzlich noch deutlich geringere Temperaturen. Mein 12x12x12mm kleiner Passivkörper drückt die Maximaltemperatur auf knapp über 70°C – im Schnitt lag sie sogar noch darunter. Hat euer Mainboard also eine Passivkühlung für den M.2 Slot, solltet ihr diese Option auch nutzen. Zwar wird die SSD dadurch nicht unbedingt schneller, aber geringere Temperaturen tragen auch immer zur Langlebigkeit bei.

      Kommen wir zu zum zweiten Punkt: Cache Throttling. Das Verhalten tritt dann auf, wenn der schnelle SLC Cache voll ist und die Vorgänge direkt auf den QLC NAND zugreifen müssen. Das macht Zugriffe deutlich langsamer und im Falle der P1 sogar dramatisch langsamer. Während andere SSDs im Falle eines vollen SLC Cache direkt auf den Speicher zugreifen können, der volle Cache wird also umgangen, muss die Crucial P1 offenbar immer auf den Cache zugreifen und kann die Daten nicht einfach daran vorbeischieben. Hintergrund dürfte der QLC NAND sein, der etwas aufwändiger zu verwalten ist.

      Dadurch sinkt die Schreibrate auf bis zu 12MB/s ab, meist pendelte sie sich dann bei 80 bis 100MB/s ein. Im Vergleich zu den möglichen 800 bis 1000MB/s kein schöner Wert. Um thermische Gründe für den Einbruch auszuschließen – immerhin wurde die SSD über mehrere Minuten hinweg stark belastet – habe ich den Test auch mit angebrachtem Kühlkörper und extra 120mm Lüfter wiederholt, mit identischem Ergebnis.

      Werden zeitgleich große Datenmengen geschrieben und gelesen, pendelt sich der Wert bei etwas unter 300MB/s ein. Das ist ok, aber nicht herausragend. Die Konkurrenz aus Südkorea schafft hier rund das Doppelte.

      Allerdings: Hier muss ich ganz klar sagen, dass der Test ein Extrembeispiel ist und im Alltag eher selten auftritt. Die Drosselung trat erst nach etwa 160GB geschriebenen Daten auf, es müssen also wirklich große Datenmengen bewegt werden, um den Controller an sein Limit zu bringen. Eine normale Installation eines Spiels oder Programms dürfte damit nicht betroffen sein.

      Was der Test aber auch zeigt: In einem Umfeld mit erhöhtem Workload, also mit deutlich höheren Anforderungen an die SSD, kann es auch mal eng werden. Einen Einsatz in Workstations mit vielen parallelen Lese- und Schreibvorgängen würde ich daher eher nicht empfehlen.

      Fazit Crucial P1

      Die Crucial P1 bietet viel Licht, aber auch Schatten. Für den Privatanwender, der seinen PC oder Notebook aufrüsten will, ist die P1 bedenkenlos geeignet. Alle Einschränkungen im Stresstest oder Benchmark dürften hier, wenn überhaupt, extrem selten zum Vorschein kommen. Für Poweruser, Workstations oder gar Storage-Lösungen ist die P1 allerdings definitiv nicht geeignet. Auch sollte auf ausreichende Luftzufuhr geachtet werden, um den Controller nicht zu überhitzen.

      Was man aber nicht vergessen darf: Den derzeitigen Preis der Crucial P1. Mein getestetes 1TB Modell liegt derzeit bei rund 220 Euro. Eine deutlich schnellere und belastbarere Samsung SSD 970 EVO liegt bei rund 240 Euro. Um eine direkte Kaufempfehlung aussprechen zu können, müsste der Preis also erst noch deutlich fallen. Der derzeitige Aufpreis zur Samsung ist so gering, dass man kaum am Marktführer vorbei kommt.

      Crucial P1 SSD bei uns im Shop

      Tester gesucht

      Crucial wäre nicht Crucial, wenn sie nicht auch direkt noch ein paar weitere SSDs für euch dagelassen hätten. Um genau zu sein haben wir jeweils vier 1TB und vier 500GB Crucial P1 M.2 SSDs, für die wir nun Tester und damit auch ein neues Zuhause suchen.

      Erzählt uns in den Kommentaren, wo ihr die Crucial P1 einsetzen wollt und schon landet ihr in der Auslosung. Unter allen Teilnehmern losen wir dann die insgesamt acht Gewinner aus. Nach Erhalt eures Gewinns habt ihr dann drei Wochen Zeit, eine Produktbewertung mit mindestens 300 Wörtern in unserem Shop zu hinterlassen.

      Das Gewinnspiel ist vorbei, die Gewinner wurden alle benachrichtigt.

      Teilnahmebedingungen
      Veranstalter des Gewinnspiels ist die notebooksbilliger.de AG. Teilnehmen kann jeder ab 18 Jahren aus Deutschland und Österreich. Teilnahmeschluss ist der 05.12.2018 23:59 Uhr. Von der Teilnahme ausgeschlossen sind Angestellte und Führungskräfte der notebooksbilliger.de AG, deren Tochtergesellschaften und verbundene Unternehmen, Anzeigen-, Promotion-, Marketing- oder Produktions-Agenturen, Web-Dienstleister, sowie deren Familienangehörige [Ehepartner, Eltern, Kinder, Geschwister und deren Lebensgefährten] und in deren Haushalten lebende Einzelpersonen. Für die Teilnahme an der Aktion muss der/die Teilnehmer/in einen Kommentar im Blog hinterlassen, in dem er/sie sich als Tester/in bewirbt. Zu testen gibt es insgesamt vier Crucial P1 M.2 PCIe SSDs in 1TB und vier in 500GB Kapazität, jede/r Tester/in hat nach Erhalt des Gewinns drei Wochen Zeit, eine Produktbewertung mit mindestens 300 Wörtern Länge unter dem dazugehörigen Produkt zu hinterlassen. Jede/r Teilnehmer/in kann nur einmal teilnehmen. Eine Barauszahlung ist nicht möglich. Der Rechtsweg ist ausgeschlossen. Die Gewinner werden nach Ablauf des Gewinnspiels per E-Mail benachrichtigt. Der Gewinn verfällt, wenn die ermittelten Gewinner sich nicht binnen 14 Tagen nach Benachrichtigung melden. Die notebooksbilliger.de AG behält sich vor, jederzeit die Teilnahmebedingungen zu ändern oder jederzeit das Gewinnspiel aus wichtigem Grund ohne Vorankündigung zu beenden oder zu unterbrechen. Dies gilt insbesondere für solche Gründe, die einen planmäßigen Ablauf des Gewinnspieles stören oder verhindern würden. Mit der Teilnahme an dieser Aktion werden die Teilnahmebedingungen akzeptiert. Das Gewinnspiel steht in keiner Verbindung zu Facebook und wird in keiner Weise von Facebook gesponsert, unterstützt oder organisiert.

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