Now Reading
M.2 und NVME SSDs erklärt
0

M.2 und NVME SSDs erklärt

by Oli5. Dezember 2017

Gerade erst sind klassische SSDs erschwinglich und auch zu einem Standard geworden und schon bahnt sich eine neue Lösung für schnellen Speicher im PC an. Das M.2. Interface verspricht höhere Datenraten als SATA3 und verbraucht zusätzlich weniger Platz im Gehäuse. Einer der Vorreiter auf dem Sektor ist Samsung die mit der 960 Evo derzeit ein SSM (Solid State Module) mit 250GB Speicherplatz für unter 150 Euro anbietet. Die Preise für M.2. SSDs befinden sich also im freien Fall und haben auch schon fast den Sweetspot erreicht der eine Neuanschaffung rechtfertigen könnte.  Mehr zu den Vorteilen des neuen Interfaces und der Vorteile im realen Betrieb gibt’s nachfolgend.

Warum ein SATA „Nachfolger“

Zu Zeiten von mechanischen Festplatten war SATA eine positive Weiterentwicklung die für mehr Datendurchsatz sorgte. Da die Geschwindigkeiten von SSDs aber in den letzten Jahren rapide angestiegen sind, hat sich SATA mittlerweile zu einem Flaschenhals entwickelt. Eine über SATA angeschlossene SSD kann maximal zwischen 550 – 600MB pro Sekunde übertragen, egal mit welcher Geschwindigkeit der Speicher eigentlich arbeiten könnte. An dieser Stelle hätte SATA Express anknüpfen sollen um höhere Datenraten zu ermöglichen. Obwohl man den Anschluss auf vielen Motherboards findet, fällt bei der Suche nach einer SSD mit SATA Express Anschluss recht schnell auf, dass sich der Standard so gut wie nicht durchgesetzt hat.  Durchgesetzt hat sich schlussendlich das M.2. Interface das nicht nur die Geschwindigkeit von SATA Express bietet sondern darüber hinaus auch vielseitiger ist.

Warum NVME statt AHCI

Klassische SSDs nutzen das Advanced Host Controller Interface oder kurz AHCI. Der Standard wurde ohne Augenmerk auf SSDs entworfen und ist eigentlich für die Verwendung mit klassischen Festplatten gedacht. AHCI sollte die mechanischen Festplatten schneller und praktischer machen, Hotswapping war z.B. eine der Möglichkeiten die AHCI mit sich gebracht haben.

Mit den weitaus schnelleren SSDs der neueren Zeit stoß nicht nur AHCI sondern auch der SATA Anschluss an sich an eine Grenzen. Abhilfe schafft Nonvolatile Memory Express oder Kurz NVMe.  NVMe macht sich die Möglichkeit von SSDs zunutze Lese- und Schreibaufgaben schnell parallel auszuführen. Zur Veranschaulichung kann man sich z.B. einen CPU vorstellen der Rechenaufgaben auf mehrere Kerne aufteilt um schneller zu einem Ergebnis zu kommen. Ein Nachteil von AHCI für SSDs ist das begrenzte Commandqueueing welches angibt wie viele Aufgaben ein Laufwerk gleichzeitig ausführen kann. AHCI erlaubt einen Queue bei 32 wartende Commands, für alte mechanische Festplatten mehr als ausreichend. NVMe hingegen ermöglicht  65.000 Queues die jeweils 65.000 Commands halten. Laufwerke mit NVMe sind also schneller, besonders bei umfangreichen Schreibaufgaben.

Wo steckt man M.2. SSDs an?

41637-41637-m2_ngff_keys_deutsch-newEin Großteil der derzeit erhältlichen M.2. SSDs können direkt an einen leeren PCI Express Steckplatz am Motherboard angebracht werden. Die schnellsten neuen SSDs nutzen Unterstützen dabei PCI Express Slots mit X4 was theoretische Datenraten von bis zu 4GB pro Sekunde ermöglicht. In der Realität sind aktuelle M.2. SSDs noch merklich langsamer, aber immer noch bis zu vier Mal so schnell wie herkömmliche über SATA angebundene SSDs.

Ein weiterer Vorteil des M.2. Anschlusses ist  seine Vielseitigkeit. Auf Wunsch kann man z.B. Bluetooth oder WLAN  Module nachrüsten. Diese Module haben Zugriff auf schnelle Datenraten und man kann sich zusätzlich die kleinen USB Sticks sparen die derzeit noch Standard sind. Ein zusätzlicher Stromanschluss wird nicht benötigt, da das Interface selbst den nötigen Strom zur Verfügung stellt.

Auf was muss ich beim Kauf einer M.2. SSD achten?

Grundlegend sollte euer PC über PCI Express 3.0 x4 verfügen oder direkt einen M.2. Anschluss am Motherboard mitbringen. Die SSD selbst sollte natürlich auch einen der oben genannten Anschlüsse benötigen. Am Markt finden sich M.2 SSDs die über einen SATA-Anschluss mit dem PC verbunden werden. Damit hat man praktisch keine Vorteile im Vergleich zu einer klassischen und weitaus günstigeren SSD, zusätzlich gibt es Ableger die nur den PCI Express 2.0 Standard nutzen und somit auch nicht die gewünschten Datenraten ermöglichen.

Falls vorhanden solltet Ihr auch den M.2 Slot auf eurem Motherboard identifizieren. Anders als bei SATA gibt es nämlich viele unterschiedliche Steckplätze. Auf Motherboards finden sich für SSDs die Schnittstellen Connector B oder Connector M. B und M sind für SSDs gedacht, A und E sind für Funkadapter konzipiert. Unter den M.2 SSDs finden sich SSDs die mehrere Connectors unterstützen, Samsungs schon angesprochene 960 EVO benötigt den M.2 M-Anschluss.

Anzusprechen wäre zusätzlich noch der unterschiedliche Formfaktor der SSDs. Angegeben wird dieser z.B. als 2280 was 22mm breit und 80mm hoch bedeutet. Man sollte also auch einen Blick auf sein kompatibles Motherboard werfen um sicherzustellen, dass die M. 2 SSD schlussendlich auch in Ihrer ganzen Pracht Platz findet.

Probleme mit schnellem NVMe SSDs

Eines der Probleme die man mit M. 2 SSDs der letzten Generation beobachten kann sind Hitzeprobleme. Bei längerer Auslastung des Speichers wird viel Hitze erzeugt die auch abgeführt werden musste. Werden die Speicherkatzen zu heiß, setzt Thermal Throtteling ein und bremst die SSDs etwas aus. Samsung hat in der 960 Pro einen zusätzlichen Layer an Kupferkühlung eingebaut um die Abgabe der Hitze zu beschleunigen. Den ersten Reviews lässt sich mittlerweile  schon entnehmen, dass diese kleine Veränderung das Temperaturprobleme der Vorgänger wohl so gut wie gelöst hat.

Fühlt man den Unterschied zu einer normalen SSD?

Eines gleich Vorweg, einen merklichen Performance Schub wie beim Umstieg von magnetischen Festplatten zu SSDs spürt man beim Umstieg auf die schnellen M.2 SSDs nicht. Windows startet praktisch gleich schnell wie auf einer günstigen SSD und auch die Ladezeiten von Spielen sind praktisch unverändert. Wo man den Unterschied merkt ist z.B. bei der Batch-Verarbeitung von einer großen Menge an Bildern oder dem kopieren von größeren Dateien. Praktisch gesehen ist eine NVMe SSD also Overkill für den normalen Nutzer, in Anbetracht der fallenden Preise macht der Umstieg aber trotzdem Sinn.

About The Author
Oli

Leave a Response