Samsung 990 PRO NVMe M.2 SSD – Test/Review

Vor kurzem hat Samsung mit der 990 PRO NVMe M.2 SSD das hauseigene Top-Modell für die PCIe4-Schnittstelle auf den Markt gebracht. Schauen wir uns die Performance also mal etwas genauer an.

Vielen Dank an Samsung für die Bereitstellung des Testmusters.

Über Samsung Electronics:

Seit der Gründung 1969 in Suwon, Südkorea hat sich Samsung Electronics zu einem der größten Elektronikkonzerne der Welt entwickelt. Das Unternehmen ist Teil der Samsung Group, die noch weitere Industriebereiche abdeckt.
Die ersten Produkte von Samsung Electronics waren Fernseher, Taschenrechner, Kühlschränke und weiteres. In den folgenden Jahren wurde das Sortiment ausgebaut. Heute ist Samsung Electronics im Bereich der Unterhaltungselektronik insbesondere bekannt für Smartphones, Tablets und Fernseher, aber auch Haushaltsgeräte gehören weiter ins Portfolio. Aber auch im Bereich der PC-Hardware ist das Unternehmen bekannt für hochwertige Produkte. Eine Zeit lang waren es hier besonders die Festplatten, diese Sparte wurde allerdings an Seagate verkauft. Heute bietet Samsung Electronics zum einen Monitore für den Office- und Gaming-Bereich, aber auch Solid-State-Drives (SSDs) in verschiedenen Formfaktoren erfolgreich an.

Technische Daten:

Die Samsung 990 PRO NVMe M.2 SSD ist das neue Top-Modell im Bereich der SSDs von Samsung. Durch den M.2-2280-Formfaktor ist die NVMe SSD sowohl mit Desktop-PCs, als auch Notebooks kompatibel. Mit Blick auf die Performance werden hier die Grenzen der PCIe-4.0-Schnittstelle ausgelotet. Im Vergleich zum Vorgängermodell, der 980 PRO, wurde zum einen die Leistungsaufnahme deutlich reduziert und zum anderen die Performance noch einmal etwas gesteigert.
Unser Testmuster bietet eine Kapazität von 2 TB. Dank einer MTBF von 1,5 Millionen Stunden und einer Schreibkapazität von 1.200 Terabytes Written bietet die SSD eine sehr lange Lebensdauer, auch wenn häufig große Datenmengen auf die SSD geschrieben werden.

Formfaktor	M.2 Typ 2280
Schnittstelle	PCIe Gen4 x4, NVMe 2.0
Kapazität	1 TB, 2 TB
Max. sequenzielle Lesegeschwindigkeit	bis zu 7.450 MB/s
Max. sequenzielle Schreibgeschwindigkeit	bis zu 6.900 MB/s
Max. zufällige Lesegeschwindigkeit	bis zu 1.400.000 IOPS (4 KB, QD32) bis zu 22.000 IOPS (4 KB, QD1)
Max. zufällige Schreibgeschwindigkeit	bis zu 1.550.000 IOPS (4 KB, QD32) bis zu 80.000 IOPS (4 KB, QD1)
MTBF	1,5 Millionen Stunden
Schreibkapazität	1 TB: 600 TBW 2 TB: 1.200 TBW
Abmessungen (LBH)	80,0 x 22,0 x 2,3 mm
Gewicht	9 g
Leistungsaufnahme:	1 TB: 5 W (Schreiben), 5,4 W (Lesen) 2 TB: 5,1 W (Schreiben), 5,8 W (Lesen)
Betriebstemperatur	0 °C bis 70 °C
Garantie	5 Jahre eingeschränkte Garantie oder bis zu 600/1.200 TBW

Verpackung und Lieferumfang:

Die SSD wird in einer schwarzen Umverpackung geliefert. Diese zeigt auf der Vorderseite eine Produktabbildung und sehr auffällig die Typenbezeichnung. Auf der Rückseite finden sich zudem einige technischen Daten der SSD. Im Inneren wird die SSD durch einen Kunststoffblister geschützt. Eine kurze Installationsanleitung liegt ebenfalls bei.

Design und Verarbeitung:

Die SSD basiert auf einem schwarzen PCB, welches einseitig mit Chips bestückt ist. Wie bei SSDs üblich befindet sich über den Chips ein großer Aufkleber. Hinzu kommt hier auch noch einer auf der Rückseite. Über das Material ist nichts bekannt, in der Regel sind diese Aufkleber aber so ausgelegt, das sie eine gute Wärmeübertragung bieten und so auch die Abwärme des Controllers etwas flächiger verteilen. Entfernen sollte man den Aufkleber jedenfalls nicht, da sonst die Garantie verloren geht.

Performance:

Für die Performance-Tests wurde die NVMe SSD in einem der freien Steckplätze des folgenden Systems verbaut.
CPU: Intel Core i9-12900K
Mainboard: Gigabyte Z690 Aorus Master
RAM: Corsair Vengeance DDR5 2x 16 GB @4.800 MHz
GPU: Gigabyte RTX3070 Aorus Master
SSD: WD_Black SN850 1 TB, Teamgroup T-Force Cardea Zero Z330 1 TB (zum Test)
Gehäuse: NZXT H7 Flow (zum Test)
Gehäuselüfter: Corsair iCUE QL140 RGB (2 vorne, 1 hinten)
OS: Windows 11

Für die Leistungstests haben wir uns für sechs verschiedene Benchmarks entschieden:

• Anvil’s Storage Utilities:
  Ein Vergleichstool für SSDs und HDDs. Es zeigt bei den einzelnen Tests nicht nur die Datenraten, sondern auch die Antwortzeiten an. Darüber hinaus wird der Datentransfer nicht nur in MB/s, sondern auch in IOPS erfasst.
• AS SSD:
  Ein spezielles Benchmark-Tool für SSDs. Dieses erfasst neben den Datenraten auch die Zugriffszeit auf die gesamte SSD.
• Atto Disk Benchmark:
  Dieses Benchmark-Tool blickt auf eine längere Entwicklungsgeschichte zurück und eignet sich sowohl für SSDs, als auch für HDDs.
• CrystalDiskMark:
  Das Geschwister-Tool von CrystalDiskInfo prüft die Leistung von HDDs und SSDs sowohl sequentiell als auch zufällig. Dabei kann die Zusammenstellung der jeweiligen Tests angepasst werden.
• Samsung Magican:
  Die hauseigene Management-Software von Samsung dient dazu, die SSD zu überwachen und gegebenenfalls die Firmware zu aktualisieren. Zudem ist auch ein einfacher Benchmark integriert.
• TxBench:
  Ein Benchmark für HDDs, SSDs und andere Speicher. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, die S.M.A.R.T.-Daten auszulesen.

Nachfolgend finden sich unsere Testergebnisse zunächst einmal als Screenshot:

Sequentielles Lesen und Schreiben:

Zum besseren Vergleich der Ergebnisse haben wir die Daten für das sequenzielle Schreiben und Lesen in einer Tabelle zusammengefasst. Samsung gibt an, dass die Herstellerangaben mit IOmeter 1.1.0 auf einer X570-Plattform mit einem Ryzen 7 5800 ermittelt wurden:

	Seq. Lesen	Seq. Schreiben
Herstellerangabe	7.450 MB/s	6.900 MB/s
Anvil’s Storage Utilities	5.347 MB/s	5.251 MB/s
AS SSD	5.795 MB/s	5.535 MB/s
Atto	6.810 MB/s	6.595 MB/s
CrystalDiskMark	7.136 MB/s	6.889 MB/s
Samsung Magican	7.107 MB/s	8.848 MB/s
TxBench	7.073 MB/s	6.889 MB/s

Da sich die unterschiedlichen Tools in ihrem Messablauf unterscheiden, zeigt sich hier wieder eine recht starke Streuung der Ergebnisse. Wie zu erwarten misst insbesondere CrystalDiskMark die höchsten Datenraten, dicht gefolgt von TXBench und Samsung Magican. Beim sequentiellen Lesen liegen wir zwar etwas unterhalb des von Samsung angegebenen Wertes, jedoch wurde dieser auch mit einer AMD-Plattform und einem anderen Tool ermittelt. Relativ betrachtet reden wir hier auch nur von einer Abweichung um 4,2 %. Wir haben eine zweite Messung mit einem Z590-Mainboard und Intel Core i7 11700K durchgeführt, bei der sich ähnliche Werte ergaben. Durchaus möglich, dass diese Abweichung auf die Intel-Plattform zurückzuführen ist.

4K-Test:

Ein für den Alltag durchaus wichtiger Wert ist das Lesen und Schreiben von zufällig ausgewählten 4K-Blöcken. Denn dies entspricht eher einem Zugriff im normalen Einsatz des PCs oder beim Gaming. Hier erreichen wir die folgenden Werte:

	4 KB Q1T1 Lesen	4 KB Q1T1 Schreiben
Anvil’s Storage Utilities	94 MB/s	296 MB/s
AS SSD	93 MB/s	284 MB/s
CrystalDiskMark	106 MB/s	310 MB/s
TxBench	99 MB/s	276 MB/s

Auch bei den 4-KB-Werten zeigt die SSD eine sehr gute Performance, mit Werten, die für eine PCIe-4.0-Schnittstelle zu erwarten sind.

Kopierbenchmark:

AS SSD bietet auch ein Kopierbenchmark, dieser überprüft das Verschieben von Daten auf der SSD. Hierbei werden drei Szenarien getestet: ein Transfer einer ISO-Datei (zwei große Dateien), eines Programms (kleine Dateien) und eines Spiels (große und kleine Dateien). Hier erreicht die SSD bei der ISO-Datei 3.058 MB/s, beim Programm 515 MB/s und beim Spiel 1.449 MB/s. Diese Werte sind deutlich realistischer als die Werte für das sequentielle Lesen und Schreiben.

Samsung Magican:

Eine Überwachung und Konfiguration der SSD ist mittels Samsung Magican möglich. Natürlich kann die Software mehr, als nur die S.M.A.R.T.-Daten auszulesen. Eine wichtige Option ist hier das Update der Firmware der SSD. Daneben werden einige Daten zum Status der SSD angezeigt, wie auch die Temperatur. Für regelmäßige Tests ist ein einfacher Benchmark integriert. Konfigurieren kann man hier das Over Provisioning und die Performance-Modi.

Temperaturen:

Bei der SSD lassen sich zwei Temperaturen auslesen, zum einen die des Controllers und dann die der Platine. Unter dem Kühlkörper des Mainboards lag die Temperatur im Betrieb bei 45 °C für die Platine und 65 °C für den Controller, im Idle sanken diese auf 48 °C und 38 °C. Ohne Kühlkörper stieg die Temperatur unter Last auf 89 °C für den Controller und 67 °C für die Platine. Womit wir stark grenzwertige Bereiche erreicht haben.

Nachfolgend wollen wir mit einem Wärmebild die Temperaturverteilung auf der Oberfläche darstellen. Das ist hier recht gut möglich, da die Oberfläche gleichmäßig schwarz ausgeführt ist. Denn bei der Analyse von Wärmebildern muss man einen zentralen Faktor bedenken, die gemessene Temperatur ist abhängig vom Emissionsgrad einer Oberfläche. Verschiedenartige Oberflächen geben Wärme unterschiedlich gut ab, was die im Wärmebild dargestellten Temperaturen beeinflusst. Auch wenn die Oberflächen eigentlich gleich warm sind, können sie im Wärmebild mit scheinbar unterschiedlichen Temperaturen erscheinen, wenn sich der Emissionsgrad der Oberflächen unterscheidet. Möchte man also aus einem Wärmebild eine Temperatur ablesen, muss man den Emissionsgrad der Oberfläche kennen. Ist dieser nicht bekannt, kann man für gleichartige Oberflächen allerdings immerhin Informationen zur Temperaturverteilung folgern. Aufgenommen wurde das Wärmebild mit einer Flir C5.

Da die SSD überwiegend in Schwarz gehalten ist, sollte ein Großteil der Oberfläche einen Emissionsgrad zwischen 0,9 und 0,98 aufweisen. Die im Bild sichtbaren Strukturen auf der Oberseite der SSD ergeben sich aus der Überlagerung von Wärmebild und Foto. Unsere gemessenen Temperaturen entsprechen in etwa den ausgelesenen Werten, liegen aber, wie zu erwarten, etwas geringer. Die Temperatur im inneren fällt immer höher aus, wie die an der Oberfläche.

Fazit:

Die Samsung 990 PRO NVMe M.2 SSD ist wirklich eine hervorragende PCIe-Gen-4.0-SSD und bietet eine brachiale Performance. Höhere sequentielle Datenraten sind mit dieser Schnittstelle nicht mehr möglich und auch die 4-KB-Werte sind sehr gut. Sogar die Performance ohne Kühlkörper ist wirklich gut, denn hier bedarf es dauerhafter maximaler Belastung, um den Controller an die Temperaturgrenzen zu treiben.

Laut Idealo.de ist die SSD aktuell (Stand: 06.11.2022) ab 324,00 € zzgl. Porto erhältlich. Somit liegt sie ganze 100 € über der 980 PRO, einen Aufpreis den wir aktuell nur absoluten Enthusiasten empfehlen würden. Man sollte allerdings bedenken, dass die 990 PRO noch recht frisch auf dem Markt ist und der Preis sicherlich noch sinken wird.

Das hat uns sehr gut gefallen:

• Sehr hohe Datenraten im sequentiellen Lesen/Schreiben, sowie bei den 4-KB-Werten.
• Reduzierte Leistungsaufnahme wirkt sich, wie zu erwarten, positiv auf die Temperaturen aus.
• Selbst ohne Kühlkörper sehr stabile Performance.

Das sehen wir kritisch:

• Aktuell noch recht hoher Aufpreis für das neue Modell.

Die 990 PRO NVMe M.2 SSD wurde Game2Gether von Samsung für den Test zur Verfügung gestellt. Eine Einflussnahme des Herstellers oder Händlers auf den Testbericht hat nicht stattgefunden.

Quelle: Samsung Produktseite