Die Q300 Pro Familie setzt auf A19 nm MLC-NAND-Flash von Toshiba.

Die neue Q300-Pro-Familie setzt auf A19 nm MLC-NAND-Speicher der zweiten Generation sowie den TC358790XBG Controller, der ebenso von Toshiba stammt. Toshiba spricht hier durchweg von Technologie aus eigener Entwicklung, speziell beim Controller hält sich jedoch schon länger das Gerücht, dass Marvell mit beteiligt ist. Der Controller fungiert als Herzstück der SSD-Familie und unterstützt SATA in Revision 3.1 sowie die Toggle-DDR-2.0-Schnittstelle zur Ansteuerung der NAND-Bausteine. Weiterführende Sicherheitsmechanismen wie AES-256 oder TCG Opal 2.0 Unterstützung sind nicht mit enthalten. Der Toshiba-Controller arbeitet ohne transparente Kompression der Rohdaten. Das heißt im Umkehrschluss, dass die Datenrate nicht durch den möglichen Grad der Kompression der vorliegenden Daten bestimmt wird (siehe SandForce-Controller). Diese Tatsache werden wir in unseren Benchmarks (AS SSD) auf den folgenden Seiten noch einmal separat verdeutlichen.

Die Q300 Pro von Toshiba verzichtet zugunsten eines adaptiven SLC-Caches auf einen klassischen DRAM.

Insgesamt acht NAND-Packages vom Typ MLC (Multi-Level Cell) sind bei unserem 256 GB Testmuster vollständig auf der Vordereite des PCBs untergebracht – beim Modell mit 128 GB sind es derer vier. Die von Toshiba stammenden 19 nm NAND-Flash-Speicher der zweiten Generation (A19) können jeweils bis 32 Gigabyte Daten fassen (je zwei NAND Dies á 128 Gbit), was in Summe somit 256 Gigabyte Speicherkapazität ergibt. Diese stehen dem Kunden vollständig für die Datenspeicherung zur Verfügung (~238 GB formatiert), da kein separater Block für "Over-Provisioning" reserviert wird – dieser dient typischerweise dem Ausgleich defekter Speicherzellen und erhöht die Lebensdauer von Solid State Drives. Auf einen externen DRAM-Cache für die Beschleunigung von Schreib- und Leseoperationen hat man gänzlich verzichtet. Stattdessen kommt ein adaptiver SLC-Schreibcache zum Einsatz: Ein Teil der MLC-Zellen wird in einem Pseudo-SLC-Modus (1 statt 2 Bit) betrieben und damit als schneller Zwischenspeicher verwendet. Bezüglich der Zuverlässigkeit gibt der Hersteller für das uns vorliegende 256 GB Modell 160 TBW (Terabytes-Written) für einen Zeitraum von fünf Jahren an. Dieser Wert gilt nicht für alle Modelle gleichermaßen und ist abhängig vom Gesamtvolumen des Laufwerks (siehe Seite 3). Das 128 GB Drive erreicht noch 80 TBW.

TRIM gehört ebenso zum Repertoire der Q300-Pro-Familie aus dem Hause Toshiba. Der TRIM-Befehl ermöglicht es einem Betriebssystem der SSD mitzuteilen, dass gelöschte oder anderweitig freigewordene Blöcke nicht mehr benutzt werden. Im Normalfall vermerkt das Betriebssystem in den Verwaltungsstrukturen des Dateisystems, dass die entsprechenden Bereiche wieder für neue Daten zur Verfügung stehen; der Controller des Solid State-Laufwerks erhält diese Informationen in der Regel jedoch nicht. Durch den ATA-Befehl TRIM wird dem Laufwerk beim Löschen von Dateien mitgeteilt, dass es die davon betroffenen Blöcke als ungültig markieren kann, anstelle deren Daten weiter vorzuhalten. Die Inhalte werden nicht mehr weiter mitgeschrieben, wodurch die Schreibzugriffe auf das Laufwerk beschleunigt und zudem die Abnutzungseffekte verringert werden.

Autor: Patrick von Brunn, Stefan Boller