Notebookcheck

Test RAID mit zwei Solid State Drives (SSD) im Notebook

Felix Sold, 13.12.2010

Datenautobahn. Solid State Drives (SSDs) erfreuen sich dank fallender Preise immer größerer Beliebtheit. Die Datenübertagung und die rasanten Zugriffszeiten machen sich im Alltag deutlich bemerkbar, aber geht es noch schneller? Ist ein RAID-Verbund die richtige Lösung oder eine Investition, die man überdenken sollte? Wir testen diese Konstellation in einem Apple MacBook Pro (13 Zoll).

Nach dem Umstieg von der herkömmlichen 2,5-Zoll-Festplatte im Notebook zum schnelleren Solid State Drive (Vergleichstest: SSD versus HDD) fällt die gesteigerte Performance meist deutlich aus. Neben den höheren Transferraten sinken die Zugriffszeiten drastisch, wodurch man an einem normalen Arbeitstag Zeit einsparen kann. Ein weiterer Vorteil dieser Technik ist der Verzicht auf physikalische Bauteile, wie die drehenden Magnetscheiben einer Festplatte. Die verwendeten Speicherbausteine nehmen einem mobilen Gerät somit eine Schwachstelle. Nutzt man bereits ein SSD kann man sich die Frage stellen, ob man die Performance des eigenen Gerätes nochmals erhöhen kann. Der Prozessor ist meist nicht zugänglich und ein RAM-Upgrade, auf beispielsweise 8 GByte, eignet sich nur bedingt für einen weiteren Leistungsschub.

Ein zweites Speichermedium in ein mobiles Gerät zu integrieren ist eine Möglichkeit, wobei sich dafür nur Geräte mit einem zweiten HDD-Schacht oder integriertem DVD-Laufwerk sowie passendem Adapter eignen. Bekannte Hersteller solcher Erweiterungen sind Lenovo mit dem eigenen UltraBay für die ThinkPad-Reihen oder MCE Technologies aus Amerika mit dem OptiBay für Apple MacBooks. Ein direkter Anschluss über die Schnittstelle des DVD-Laufwerks ist durch einen kleineren S-ATA-Stecker meist ausgeschlossen. Kleinere Geräte mit einer Bildschirmgröße unter 12 Zoll sind für dieses Vorhaben nur sehr selten geeignet, da der Platz für eine zweite Festplatte oder ein DVD-Laufwerk fehlt.

Für unseren Testbericht haben wir uns für zwei aktuelle OCZ Agility 2 Extended mit 120 GByte (Modell: OCZSSD2-2AGTE120G, Firmware: 1.23) entschieden. Für den weiteren Verlauf ist es wichtig, dass es zwei identische Laufwerke sind. Ein Mischen von unterschiedlichen Solid State Drives wird nicht unterstützt. Als Testsystem nutzen wir ein relativ frisches Apple MacBook Pro mit 13-Zoll-Bildschirm und MCE OptiBay aus dem Jahr 2009:

  • Apple MacBook Pro (Mid 2009, 13 Zoll)
  • Intel Core 2 Duo P8700 (2x 2,53 GHz)
  • Nvidia GeForce 9400M
  • 4 GByte RAM (DDR3-10600S, 1066 MHz)
  • 2x OCZ Agility 2 Extended (120 GByte, MCE OptiBay, S-ATA mit 3 GBit/s)

Der Einbau des MCE OptiBay (ausführlicher Testbericht) durch die einfachen Zugangsmöglichkeiten schnell erledigt und im Bereich des Apple SuperDrive (DVD-Brenner) findet sich nach knappen fünf Minuten das zweite Speichermedium. Das UltraBay von Lenovo ist ein wenig komfortabler und je nach Modell wird Hot-Plug unterstützt. Diese Technik eignet sich allerdings nur bei Non-RAID-Systemen. RAID ist nicht gleich RAID und so gibt es unterschiedliche Varianten, die für bestimmte Einsatzgebiete oder nur in bestimmten Konfigurationen möglich sind. Für mobile Geräte kann man drei RAID-Systeme als sogenanntes Software-RAID in Betracht ziehen, da ein Hardware-Controller fehlt:

  • RAID 0, auch Striping genannt, teilt die Daten und das System auf die Speichermedien gleichmäßig auf (werden in „Streifen“ geteilt), wodurch keine doppelten, redundanten Daten entstehen. Durch diese Kopplung lassen sich höhere Übertragungsraten erreichen, aber die Gefahr eines Datenverlust ist vergleichsweise hoch. Fällt ein Laufwerk aus, sind die Daten nicht mehr lesbar, auch wenn das andere Solid State Drive voll funktionsfähig ist.

  • RAID 1, auch Mirroring (Spiegelung) genannt, ist eine RAID-System für gesteigerte Datensicherheit, das aber keine Geschwindigkeitsvorteile mit sich bringt, da nur ein Laufwerk angesprochen wird. Die Daten auf Laufwerk 1 werden eins zu eins auf das zweite, identische Laufwerk übertragen und es entsteht eine vollständige Redundanz der Daten. Sollte ein Laufwerk ausfallen, sind die Daten weiterhin vorhanden. Voraussetzung sind auch hier, wie bei einem RAID 0, mindestens zwei Laufwerke des selben Typs.

  • RAID 5, auch Rotational Parity genannt, benötigt im Vergleich drei oder vier identische Laufwerke, wodurch die meisten Netbooks schon auf dem Raster fallen, da der Platz dazu gefehlt. Das bisher einzige, auf dem deutschen Markt erhältliche Gerät, ist das Sony VAIO VPC-Z13 (Testbericht: Sony Vaio VPC-Z12). Dieses Gerät bietet auf Wunsch ein Quad-RAID 5 mit jeweils 128 GByte Bausteinen. Bisher ist ein solches System eher selten, da es mit einem Aufpreis von happigen 1400 Euro extrem teuer ist. Das Verfahren hinter einem RAID 5 ähnelt einem RAID 0, wobei die Daten gleichzeitig auf vier Laufwerke aufgeteilt werden.

Da das verfügbare MacBook Pro und die Großzahl der aktuell erhältlichen Geräte maximal zwei Laufwerke fassen können, werden wir uns ein RAID 0 über die Software von Mac OS X genauer anschauen.

Die Installation eines RAID-Verbunds unter Mac OS X ist generell einfach gehalten. Nach dem Start mit der Installations-DVD (Während des Startvorgangs die Taste "C" gedrückt halten) kann man das Festplattendienstprogramm anwählen, bevor man die eigentliche Installation startet. Mit zwei integrierten Laufwerken findet sich dort der Punkt RAID, wobei der weitere Einrichtungsverlauf selbsterklärend ist.

Leistung & Transferraten

Auf der Produktseite des OCZ Agility 2 SSD finden sich Marketingangaben von maximal 285 MByte pro Sekunde im Lesezugriff und maximal 275 MByte pro Sekunde bei einer Schreiboperation. Diese konnte das MacBook Pro mit 3 GBit-Anbindung nicht erzielen, aber ein herkömmlicher Desktop-PC mit aktueller Hardware und  6 GBit-Schnittstellen konnte in diesem Bereich gute Werte im greifbarer nähe erreichen, wobei diese Anbindung in aktuellen Notebooks kaum oder gar nicht zum Einsatz kommt.

Die Transferraten unter Mac OS X haben wir mit zwei Tools überprüft. Darunter der bekannte Xbench und der AJA System Test, der nur selten verwendet wird. In den ersten Tests konnte dieser durch eine gleichmäßige Messung mit plausiblen Werten überzeugen. Das Tool GeekBench haben wir in diesem Test nicht zu Rate gezogen, da dieses Werte einer durchschnittlichen Festplatte mit 5400 RPM ausgibt. Hier liegt die Vermutung nahe, dass dieses Programm noch nicht auf Solid State Drives auslegt ist.

Im Single-SSD-Betrieb ermittelt der AJA System Test akzeptable Werte von maximal 244 MByte pro Sekunde (Lesen) beziehungsweise 198 MByte pro Sekunde bei einer Schreiboperation. Die Übertragung schwankt je nach Dateigröße, wobei die Übertragung einer Datei mit 8 GByte die höchsten Ergebnisse ergab. Auffällig ist hier ein leichter Kurvenverlauf, der bei besagten 8 GByte den Höhepunkt erreicht und nach links und rechts abfällt. Im Betrieb mit zwei Laufwerken als RAID 0 steigen die Transferraten deutlich an. Im Vergleich werden so 368 MByte pro Sekunde (Lesen) und 305 MByte pro Sekunde (Schreiben) ermöglicht. Die höchsten Übertragungsraten liegen bei diesem System bei 128 MByte, wobei dies mit der Konfiguration des RAID 0 zusammenhängt. Weiter auffällig sind die konstant hohen Übertragungsraten ohne Leistungseinbrüche.

Single-SSD
Single-SSD
RAID 0
RAID 0

Im Vergleich attestiert das Tool Xbench, das neben dem Speichermedium, auch das restliche System auf die gebotene Leistung überprüfen kann, schlechtere Werte. Im Single-SSD-Betrieb mit einer OCZ Agility 2 sind maximal 179 MByte pro Sekunde (Lesen) und 156 MByte pro Sekunde (Schreiben) möglich. Bei dem Schreiben und Lesen von 4K-Blöcken sinken die Übertragungsraten erwartungsgemäß deutlich. Im RAID 0-Verbund steigen die Übertragungsraten an und liegen auf dem Niveau der Marketingangaben für ein Laufwerk. In unserem Test konnten wir mit Xbench maximal 304 MByte pro Sekunde (Lesen) und 262 MByte pro Sekunde (Schreiben) ermitteln.

Für einen Geschwindigkeitszuwachs, den man im Betrieb deutlich spürt, sind die Zugriffszeiten der wichtigste Faktor. Die OCZ Agility 2 liegt mit 0,1 – 0,2 Millisekunden auf einem sehr guten Level, wobei diese nicht ausschlaggebend von der schnelleren OCZ Vertex 2 SSD (ausführlicher Testbericht) unterscheiden. Vergleicht man diese Ergebnisse mit einer herkömmlichen 2,5-Zoll-Festplatte mit 5400 Umdrehungen pro Minute, erkennt man schnell einen Unterschied. Diese Laufwerke arbeiten mit durchschnittliche 18 Millisekunden Zugriffszeit und diese große Unterschied fällt subjektiv direkt ins Auge. Die Ladezeiten und das Starten von Programmen geht deutlich schneller von der Hand. Die einzige negative Nachricht: Trotz RAID-Verbund werden nur die Übertragungsraten angehoben, eine Halbierung oder eine weitere Reduzierung der Zugriffzeiten ist nicht möglich!

Single-SSD
Single-SSD
RAID 0
RAID 0

Fazit

Ein RAID-Verbund im Notebook lohnt sich nur unter Umständen. Liegt der Fokus auf dem Verschieben größerer Datenmengen, kann sich ein solches System rentieren. Eine weitere sinnvolle Einsatzmöglichkeit ist die Datensicherung via RAID 1. Die Übertragungsraten, in dem von uns getesteten RAID 0-System, deutlich an. Im normalen Betrieb spürt man von dieser Mehrleistung nichts, da die Zugriffszeiten konstant auf dem hohen Level eines Laufwerks stagnieren. Summa summarum eine nette Idee ohne großen Geschwindigkeitszuwachs in der normalen Nutzung (Ladezeiten) für einen happigen Aufpreis. Kann man auf die erhöhten Übertragungsraten verzichten, wäre ein Single-SSD-Betrieb mit einem OCZ Agility 2 SSD oder eine Kombination von kleinem SSD und größerer Festplatte als Datenspeicher eine mögliche Lösung.

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Autor: Felix Sold, 13.12.2010 (Update:  9.07.2012)