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SSDs rühmen sich mit vielen Bezeichnungen und komplexen Begriffen. Wir helfen dir, den SATA- und NVMe-Dschungel zu überwinden und die perfekte M.2-SSD für deine Bedürfnisse zu finden. Vielleicht sitzt du schon auf PCIe 3.0 fest, bist völlig glücklich und irritiert, was es mit PCIe 4.0 oder dem neueren PCI-Express 5.0 auf sich hat. Möglicherweise möchtest du danach auch unbedingt umrüsten, also sei gespannt.
Klein, aber oho: SATA vs. NVMe
Einen Sieger sollte man nicht zu schnell küren. Aber ja, in Bezug auf Leistung und Geschwindigkeit machen SATA-Laufwerke NVMe-SSDs nichts vor. Die SSD-Festplatten mit PCIe 4.0 schaffen bis zu 7.000 Mbit/s. Damit ist es bis zu vierzigmal schneller als SATAs, die bei max. 600 Mbit/s vor sich hin dümpeln.
Dazu ersparst du dir mit einer M.2-SSD noch den lästigen Kabelsalat, denn NVMe-SSDs mit M.2-Schnittstelle werden direkt am Mainboard angeschlossen, während 2,5- oder 3,5-Zoll-Laufwerke ihren Platz in Festplattenkäfigen oder durch Montage an PC-Gehäusen finden. Dazu benötigst du noch das SATA-Stromkabel und den Anschluss zum Mainboard.
SATA und NVMe sind beide Übertragungsprotokolle
Das SATA-Protokoll ist schon ein paar Jahre alt und seither nicht mehr groß verändert worden – genauer betrachtet seit 2013 nicht mehr. Der Steuerbefehl Native Command Queuing (NCQ) ist beispielsweise speziell für die Lese- und Schreibkopfbewegungen von Magnetscheiben in HDDs angepasst.
Also, ist eine NVMe-SSD viel besser?
Kurz: Ja. Aber Technik lebt in keiner schwarz-weißen Welt, ebenso wenig wie deine Bedürfnisse, was dein Speicher abdecken muss. Auch HDDs finden immer noch ihre Daseinsberechtigung! Wenn du mehr darüber erfahren möchtest, findest du in diesem Blog weitere Antworten:
M.2-SSDs sind nichts ohne ihren Flash-Speicher
Die Überschrift ist etwas gemein – so als würden M.2-SSDs durch einen Superhelden gerettet werden. Vielmehr steckt ein cleveres System hinter dem Speicher, der für die Leistung sorgt, die sie abrufen können. SSDs gelten als Flash-Speicher. Sie sind vielleicht nicht so schnell wie der rote Blitz, aber sie finden Daten in genauso kurzer Zeit, wie sie diese weiterreichen können.
Dafür wurde das NVMe-Protokoll eingeführt. Es ist für Flash-Speicher optimiert und beschleunigt NVMe per Multithreading – also mehrere Threads lassen sich auf einmal gleichzeitig oder parallel bearbeiten. Aber das ist noch nicht alles, denn entgegen dem statischen Speicher kann NVMe per Fabrics, RDMA oder TCP Datenträger über das Netzwerk anbinden.
NAND macht weltweit das Rennen
Nanda kore wa? (dt.: Was ist das?) Nein, das ist keine Jojo-Reference. Hinter NAND verbirgt sich die meistgenutzte Flash-Speicher-Technologie. Davon gibt es genau genommen fünf Arten und der Unterschied zwischen den einzelnen Typen besteht in der Anzahl der Bits, die jede Zelle speichern kann.
Ja, jede Zelle kann Daten speichern – ein Bit pro Zelle bei SLC, zwei Bits pro Zelle bei MLC, drei Bits pro Zelle bei TLC, vier Bits pro Zelle bei QLC und fünf Bits pro Zelle bei PLC. SLC behält dabei zwei Zustände bei „0“ oder „1“, MLC pro Zelle vier „00“, „01“, „10“ oder „11“ und das geht immer so weiter.
NAND verdanken wir den schnellen Datenabtausch unseres M.2 Laufwerks. Er bringt die Leistung, die viele heißblütig erwarten und staunen lässt. Aber mit großen Augen werden auch große Fragen aufgeworfen.
Ein Controller kommuniziert?
Jede SSD besitzt einen Controller, der sozusagen die Kommunikation zwischen deinem Speicher und Rechner leitet und auch mit für die Übertragungsgeschwindigkeit verantwortlich ist. Er ist nicht nur eine Schnittstelle, sondern verlängert mit Wear-Leveling die Lebenszeit. Wie? Stell es dir so vor: Flash-Speicher und Zellen ermöglichen eine gewisse Anzahl an Schreib- und Leseprozessen. Mithilfe des Wear-Levelings wird dein Speicher auf mehreren physikalischen Flash-Blöcken geschrieben. Die Auslastung der einzelnen Blöcke bleibt immer ausgewogen, anstatt sich vollkommen abzunutzen.
Und wer wird dein treuer Begleiter fürs Gaming?
Hardcore–Enthusiasten schreien immer nach dem Besten. Also hier ist SLC der leistungsstärkste Speicher. Er schafft 50.000 Schreib/Lösch-Zyklen in seiner Lebensdauer. Er ist teuer und bietet kaum Kapazität. Schwamm drüber, es geht besser.
MLC schafft nicht so viel auf einmal wie SLC, aber hält länger. 3.000 Schreib/Lösch-Zyklen sind das, was du beim täglichen Gebrauch abdeckst. Mehr brauchst du nicht. Am meisten Kosten sparst du mit der TLC. Sie verfügt über 1.500 Schreib/Lösch-Zyklen und ist damit am besten für Verbraucheranwendungen geeignet – nichts, was Leistung frisst.
Der Technik sei Dank! Die Industrie findet immer ihre Wege
An einem Beispiel wirst du erkennen, was sich kluge Menschen dort draußen alles einfallen lassen können, damit du auf NICHTS verzichten musst. Die Samsung EVO Plus ist eine TLC-NVMe-SSD mit Turbo-Write-Technologie.
Das bedeutet: Ein Teil der TLC denkt, er sei eine SLC. So schafft Samsung den Drahtseilakt zwischen Haltbar- und Schnelligkeit, ohne mit der Wimper zu zucken. Aber da ist der Hersteller nicht alleine. Viele betiteln ihre NVMe-SSDs mit Plus im Namen oder der Beschreibung. Halte danach einfach Ausschau.
Der Clou steckt in der Geschwindigkeit: die PCIe-Generation
In Sachen Leistung und Geschwindigkeit wird die nächsthöhere Generation immer die Beste sein. Siehe die Unterschiede zwischen PCIe 3.0 zu 4.0: Sowohl der M.2-PCIe 3.0- als auch der M.2-PCIe-4.0-Steckplatz verfügt über bis zu vier Lanes. Sie unterscheiden sich lediglich in der Übertragungsrate pro Lane und dem Bandbreitendurchsatz. PCIe 3.0 fasst eine Übertragungsrate von 8 GT/s pro Lane, während ein PCIe 4.0-Steckplatz eine Übertragungsrate von 16 GT/s pro Lane besitzt. Ein Ausblick auf PCIe 5.0 zeigt, dass sich die Raten nochmal verdoppeln.
Die Sache hat nur einen Haken: die Kompatibilität deiner Hardware. Du kannst deine verbauten Komponenten nicht schneller machen als die PCIe-Generation, die dein Mainboard unterstützt. PCIe ist in der Regel auf- und abwärtskompatibel, aber eine PCIe-4.0-SSD wird auf einem PCIe-3.0-Mainboard nie den vollen Datendurchsatz ausreizen.
Schnell bedeutet nicht die doppelte Performance
Auf dem Papier ist die höhere PCIe-Generation also doppelt so gut, aber stimmt das? Kurz: Bei großen Datenmengen wirst du den Geschwindigkeits-Boost am ehesten bemerken. Dein PC wird also schneller hochfahren und du wirst bei Loadingsscreens ingame nicht mal schnell auf Toilette huschen können. Spaß beiseite, die Ladezeiten werden kürzer, FPS werden leicht erhöht und das ist durchaus messbar.
Beim Gaming ist es aber meist nicht der große Datenkoloss, der deine Leistung niederringt und verlangsamt. Am meisten profitieren diejenigen, die große Datenmengen kopieren und laden, so wie in der Videobearbeitung beim Rendern oder Exportieren von Videos.
Fazit
Solltest du umrüsten? Jein. NVMe-SSDs machen deinen PC schneller, für die Top-Performance wirst du also nicht darum herumkommen. Eine neue RTX 3090 hat an einer SATA nicht so viel Spaß wie mit einer NVMe. Je anspruchsvoller Spiele und ihre Grafik werden, umso höher werden auch die Datenmengen und umso mehr genießen High-Performance-Games NVMe-SSDs.
Denke einfach nur daran: Bedürfnisse laufen nicht eine gerade Linie, sie zweigen sich in Funktionen voneinander ab. Zum Beispiel laufen Betriebssysteme tadellos auf einer M.2-SSD. Ob du im Game drei statt zehn oder dreißig Sekunden im Loadingscreen verbringst, bleibt deinem Geduldsfaden überlassen.
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