Windows: Microsoft will SSD-Performance massiv verbessern

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This article is also available in English. It was translated with technical assistance and editorially reviewed before publication.

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High-End-SSDs mit PCI-Express-Anbindung sollen unter Windows deutlich schneller werden, gleichzeitig verspricht Microsoft eine starke Entlastung des Prozessors. Grund ist eine überfällige Modernisierung, wie Microsofts Betriebssysteme mit Lese- und Schreibbefehlen an Datenträger umgehen. Bisher beherrschte Windows das weitverbreitete Protokoll Non-Volatile Memory Express (NVMe) offenbar nur eingeschränkt. NVMe baut auf der physischen PCI-Express-Schnittstelle auf, die die meisten modernen SSDs für M.2-Steckplätze verwenden.

Microsoft hat zwar einen herstellerunabhängigen NVMe-Treiber, allerdings übersetzt Windows NVMe-Befehle bislang ins Small Computer System Interface (SCSI). Darüber schreibt Microsoft in einem Blog-Beitrag. SCSI entstand ursprünglich in den 80er-Jahren und stellte selbst zu SATA-Zeiten keinen großen Flaschenhals dar. Erst die massive Parallelisierung von Zugriffen auf PCIe-SSDs hing SCSI ab.

Serverversion macht den Anfang

Windows Server 2025 ist Microsofts erstes Betriebssystem, das nativen NVMe-Support erhält. In der aktuellen Version können Interessierte die Änderung über einen Powershell-Befehl in der Registry aktivieren:

reg add HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Policies\Microsoft\FeatureManagement\Overrides /v 1176759950 /t REG_DWORD /d 1 /f

Nach erfolgreicher Umstellung und einem Neustart tauchen NVMe-SSDs im Geräte-Manager nicht mehr unter Laufwerke auf, sondern unter Storage Disks (oder einer Übersetzung).

In Sachen Performance sollen vor allem PCIe-5.0-SSDs profitieren. Microsoft zeigt einen Benchmark, bei dem die Input/Output-Operationen pro Sekunde (IOPS) von etwa 1,8 Millionen auf 3,3 Millionen steigen.

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Microsoft-Benchmarks zur nativen NVMe-Unterstützung in Windows Server 2025 (2 Bilder)

Effizienzsteigerung

Systeme mit nicht ganz so flotten PCIe-4.0- oder PCIe-3.0-SSDs könnten allerdings effizienter werden, da ein nativer NVMe-Stack auch den Prozessor entlastet. Der verbringt weniger Arbeit damit, Zugriffsbefehle zu serialisieren und abzuarbeiten.

Microsoft schreibt dazu: „Grundlegende Leistungstests mit DiskSpd.exe zeigen, dass WS2025-Systeme mit aktiviertem nativen NVMe im Vergleich zu WS2022 bei zufälligen 4-KByte-Lesevorgängen auf NTFS-Dateisystemen bis zu ~80 % mehr IOPS und ~45 % gesparte CPU-Taktzyklen pro I/O liefern können.“

Im Blog-Beitrag nennt Microsoft das Update einen „Eckpfeiler für die Modernisierung unseres Storage-Stacks“. Sobald er sich bewährt, könnte Microsoft ihn auch in Windows 11 einbauen.

NVMe 1.0 ist inzwischen 14 Jahre alt. Erste Consumer-SSDs damit erschienen im Jahr 2015. Inzwischen ist das Protokoll nicht mehr von Desktop-PCs und Notebooks wegzudenken.

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(mma)