Mit der FireCuda 540 schauen wir uns heute eine PCIe 5.0 SSD des Herstellers Seagate an. Ausgestattet mit einem aktuellen Controller und TLC-NAND-Speicherchips verspricht sie hohe Performance. Mit einer Transferleistung von bis zu 10.000 MByte/s und 1,5 Millionen IOPS will die SSD bestens geeignet sein, um die großen Datenmengen aktueller Spiele per DirectStorage-Technologie schnell zur Verfügung zu stellen. Auch für den anspruchsvollen Dauerbetrieb ist sie dank extrem hoher TBW-Grenzwerte ausgelegt. Was die FireCuda 540 SSD zu bieten hat und wie sie sich in der Praxis bewährt, wollen wir in diesem Review genauer unter die Lupe nehmen.
Verpackung, Inhalt, Daten
Verpackung
Die Farbe Orange dominiert deutlich auf der Vorderseite der hochglänzenden Verpackung. Neben dem Produkt selbst ist ein großer Drache abgebildet, auch die wichtigsten Produkteigenschaften sind hier dargestellt. Die Texte auf der Rückseite informieren in mehreren Sprachen über die hohe Leistungsfähigkeit der PCIe Gen5 Schnittstelle und die Abwärtskompatibilität zur Gen4. Auf beiden Seiten sind Aufkleber angebracht, die Auskunft über die jeweilige Variante geben.
Inhalt
Im Lieferumfang der Seagate FireCuda 540 befinden sich neben der eigentlichen SSD ein Aufkleberbogen, ein Booklet mit Garantieinformationen und ein Informationsblatt zum Rescue-Programm des Herstellers.
Daten
Technische Daten – Seagate FireCuda 540 1TB
Abmessungen
30 x 22 x 3.7mm (L x B x H)
Formfaktor
M.2 2280
Schnittstelle
M.2/M-Key – PCIe 5.0 x4
Protokoll
NVMe 2.0
Kapazität
1 TB (auch verfügbar mit 2 TB)
Lesegeschwindigkeit
9.500 MB/s
Schreibgeschwindigkeit
8.500 MB/s (SLC Cached)
MTBF
1.500.000 Stunden
Garantie
5 Jahre
Details
Übersicht
Die Seagate FireCuda 540 ist eine NVMe-SSD im 2280-Formfaktor. Sie unterstützt die neue PCIe 5.0 Schnittstelle mit voller Datenanbindung und verspricht hohe Transferraten. Die FireCuda 540 ist in zwei Varianten mit unterschiedlichen Kapazitäten und Transferraten im Handel erhältlich, wobei die hier betrachtete 1TB-Variante eine Lesegeschwindigkeit von 9.500 MB/s und eine Schreibgeschwindigkeit von 8.500 MB/s bietet. Darüber hinaus bietet der Hersteller eine 2-TB-Variante an, die sowohl beim Schreiben als auch beim Lesen eine Geschwindigkeit von 10.000 MB/s erreicht. Durch schnelle TLC-Speicherbausteine soll die SSD auch über die von SLC unterstützte Geschwindigkeit hinaus schnelle Transferraten ermöglichen, zudem verfügt sie auch über einen DRAM-Cache, der Schreibzugriffe puffern und damit insbesondere die Geschwindigkeit bei zufälligen Zugriffen erhöhen soll.
Die schwarze Platine ist beidseitig bestückt und mit Aufklebern versehen. Der Aufkleber auf der Oberseite der SSD gibt den Namen des Herstellers und die Marke der SSD wieder. Auf der Rückseite befindet sich ein weiterer Aufkleber, der neben Serien- und Produktnummern auch die wichtigsten technischen Daten auflistet. Nach dem Entfernen der Aufkleber werden im Folgenden die verbauten Komponenten näher betrachtet.
Controller & Speicherchips
Zum Einsatz kommt ein Phison E26 Controller, dieser unterstützt das PCIe Protokoll in der aktuellen Version 5.0 mit voller x4 Anbindung. Außerdem bietet er acht Kanäle zu den NAND-Flashspeichern. In der 1 TB Variante der Seagate FireCuda 540 kommen vier TLC NAND Chips des Herstellers Micron zum Einsatz. Wir haben diese ausgelesen und festgestellt, dass es sich um die aktuellen 232-Layer NAND Chips handelt, von denen sich zwei auf der Oberseite der Platine befinden. Zwischen Controller und NAND befindet sich ein DRAM-Chip des Herstellers SK Hynix, auf Nachfrage haben wir von SeaGate erfahren, dass die 1TB Variante der Seagate FireCuda 540 SSD mit einem 2GB DRAM-Cache ausgestattet ist. Der DRAM-Cache hilft dabei, die Schreibzugriffe zu puffern, vor allem bei zufälligen Schreibzugriffen dürfte der Cache die Performance deutlich steigern.
Auf der Rückseite der Platine befinden sich noch zwei weitere NAND-Speicherchips, so dass bei der Montage darauf geachtet werden muss, dass die Kühlung von beiden Seiten gewährleistet ist. Außer einem unbestückten Sockel befinden sich auf dieser Seite der Platine keine weiteren Bauteile.
Praxis
Für unseren Praxistest bauen wir die FireCuda 540 in den ersten M.2 Slot des ASUS ROG STRIX Z790-E GAMING WIFI II ein. Dieser Slot verfügt über eine PCIe 5.0 Schnittstelle, die direkt mit dem verwendeten Intel Core i5-14600K verbunden ist. Der Slot bietet eine beidseitige eine passive Kühlung für die SSD. Aufgrund ihrer Leistung erzeugt die SSD viel Wärme und sollte daher gekühlt werden, weshalb wir die SSD nicht ohne Kühlkörper testen.
Benchmarks
CrystalDiskMark
Für eine erste Einschätzung der Leistungsfähigkeit der Seagate FireCuda 540 ziehen wir den CrystalDiskMark heran. Als Testparameter geben wir jeweils drei Durchläufe und 1 GiB Daten vor.
Bei den Tests der sequentiellen Lese- und Schreibraten übertreffen wir die Herstellerangaben und erreichen eine Lesegeschwindigkeit von bis zu 9.623 MB/s und eine Schreibgeschwindigkeit von 8.836 MB/s. Dabei hat die Queue-Depth nur auf die Lesegeschwindigkeit einen messbaren Einfluss, bei einer Queue-Depth von 1 erreichen wir eine Lesegeschwindigkeit von 9.000 MB/s. Während sequentielle Zugriffe den Optimalfall für SSDs darstellen, bilden die „RND4K“-Tests das Gegenteil ab. In diesem Fall werden zufällige Zugriffe mit einer kleinen IO-Größe durchgeführt. Auch bei den zufälligen Zugriffen erreichen wir sehr hohe Werte, im schlechtesten Fall mit geringer Queue-Depth ist die Schreibgeschwindigkeit gut viermal so hoch wie die Lesegeschwindigkeit, was auf den DRAM-Cache zurückzuführen ist. Hier messen wir 99,68 MB/s Lesegeschwindigkeit und 392,37 MB/s Schreibgeschwindigkeit.
ATTO Disk Benchmark
Als nächstes betrachten wir die Leitung im Atto Disk Benchmark. Bei diesem Benchmark wird jeweils die gleiche Menge an Daten in unterschiedlich großen Paketen übertragen und die dabei erzielten Geschwindigkeiten gemessen. Damit soll vor allem das Übertragungsverhalten von Dateien unterschiedlicher Größe simuliert werden.
Bereits ab einer IO-Größe von 64 KByte wird fast die maximale Schreibrate erreicht, was ebenfalls mit dem DRAM zusammenhängt. Beide Transferraten erreichen ihren Maximalwert ab einer IO-Größe von 128 KB.
Analyse des SLC-Cache
Die angegebenen Höchstleistungen der SSD werden durch einen sogenannten SLC-Cache erreicht. Dabei wird ein Teil der Kapazität der SSD im SLC-Modus genutzt, wodurch sich die Zugriffszeiten rapide erhöhen. Ist dieser Cache erschöpft, wird direkt in die regulären Speicherzellen geschrieben, die eine geringere Geschwindigkeit bieten. Dies ist eine gängige Praxis bei SSDs. Allerdings kann die Schreibgeschwindigkeit stark einbrechen, wenn viele Daten übertragen werden oder die SSD stark ausgelastet ist. Wir wollen daher untersuchen, wie sich das Schreibverhalten der FireCuda 540 verhält. Dazu belasten wir die SSD über einen Zeitraum von 10 Minuten kontinuierlich mit Schreiboperationen und protokollieren dabei die Schreibgeschwindigkeit.
Die beiden Diagramme zeigen das gleiche Ergebnis unseres Tests, links in Bezug auf die Zeit und rechts in Bezug auf die insgesamt übertragenen Daten. Bei der Übertragung der ersten 100 GB erreichen wir die höchsten Transferraten. Diese liegen zwischen 8.700 und 8.900 MB/s. Nach Erreichen der 100 GB-Marke bricht die Schreibgeschwindigkeit ein. Wir schreiben nur noch mit einer immer noch beachtlichen Geschwindigkeit von 2.000 MB/s. Diese Geschwindigkeit wird über den größten Teil unseres Tests gehalten. Erst nach 800 GB geschriebenen Daten sehen wir eine weitere Veränderung, nun sinkt die Schreibgeschwindigkeit auf ca. 1.000 MB/s. Auch wenn dieser Geschwindigkeitseinbruch dramatisch erscheint, müssen wir an dieser Stelle anmerken: Die Performance dieser SSD ist die beste, die wir bisher getestet haben. Andere SSDs brachen wesentlich stärker in ihrer Leistung ein, nachdem der SLC ausgereizt ist. Auch nachdem der 100 GByte große SLC-Cache gefüllt ist, unterstützen die TLC-Speichermodule eine hohe Schreibgeschwindigkeit.
Fazit
Die Seagate FireCuda 540 ist die erste SSD des Herstellers, welche die neue PCIe-Generation unterstützt. Die Leistung der SSD übertrifft die Bandbreite der vorherigen PCIe-Generation, reizt den aktuellen Standard aber noch nicht aus. Dennoch erreicht die SSD mit Bravour die beworbene Leistung und auch im Langzeittest konnte sie uns überzeugen. Dank hochwertiger TLC-Speicherzellen, gutem SLC- und DRAM-Cache ist die SSD eine hervorragende Wahl für jeden Anwendungsfall. Abgerundet wird das Produkt durch eine hohe Lebenserwartung und einen Wiederherstellungsservice für die ersten drei Jahre ab Kauf sowie fünf Jahre eingeschränkte Garantie. Wir können die Seagate FireCuda 540 mit gutem Gewissen empfehlen.
Pro: + Hohe Lese- und Schreibraten + Schneller TLC-NAND + Gut bemessener SLC-Cache
