c't 10/2022
S. 100
Test & Beratung
PCIe-SSDs

PC-Beschleuniger

13 SSDs mit PCIe 3.0 und 4.0 im Test

Festplatten kommen in aktuellen Rechnern kaum noch zum Einsatz, jetzt ist die nächste Ablösung in Sicht: PCIe-SSDs ersetzen die bisher gängigen SATA-SSDs. 13 aktuelle Modelle haben wir im Test.

Von Lutz Labs

Wer heute einen PC zusammenstellt, greift zu einer SSD – zumindest für Betriebssystem und Anwendungen. In Notebooks passen Festplatten eh nicht mehr hinein, und selbst die etwas größeren Mini-PCs bieten nur noch selten einen Schacht für 2,5-Zoll-Laufwerke.

SATA-SSDs sterben deshalb langsam aus, während M.2-SSDs mit PCIe-Anschluss immer beliebter werden. Sie bieten viel Speicherplatz auf kleinem Raum – und hohe Leistung: SSDs mit PCI Express 3.0 lesen und schreiben mit bis zu 3,5 GByte/s und schaffen mehrere hunderttausend IOPS (Input/Output Operations Per Second), die neueren PCIe-4.0-Modelle erreichen mehr als 7 GByte/s mit teils über einer Million IOPS. Im Vergleich dazu müssen sich SATA-SSDs mit maximal 560 MByte/s und vielleicht 100.000 IOPS weit hinten anstellen.

In diesem Test haben wir 13 aktuelle SSDs versammelt. Dabei sind die PCIe-3.0-Modelle Gigabyte GM2, Kioxia Exceria G2, MSI Spatium M390, Patriot Viper VPN110 und Western Digital Blue SN570 sowie die PCIe-4.0-Modelle Corsair MP600 Pro XT, Kingston KC3000, Kioxia Exceria Pro, Lexar NM800, Mushkin Vortex, Patriot Viper VP4300, Sabrent Rocket 4 Plus und Silicon Power XS70.

Alle haben eine Speicherkapazität von 1 TByte; das ist nach Angaben einiger Hersteller die aktuell am häufigsten nachgefragte Größe. Die Preise liegen zwischen 78 und 188 Euro, die schnelleren 4.0er sind deutlich teurer als die 3.0er. Wir hätten gerne noch mehr getestet, doch die Adata-Modelle Legend 750 und 840 blieben im Zoll hängen und Acers Predator kam aufgrund des dortigen Lockdowns zu spät aus China heraus. Den Test dieser SSDs liefern wir in einer der nächsten Ausgaben nach.

Hochleistungs-SSDs produzieren eine ganze Menge Wärme, doch die Modelle mit dickem Kühlkörper sind in der Unterzahl: Lediglich Corsair MP600 Pro XT, Patriot Viper VPN110 und Silicon Power XS70 kamen mit fertig montiertem Blech in der Redaktion an. Sabrent liefert den Kühlkörper der Rocket 4 Plus in einer Extraschachtel, und bei der Patriot Viper VP4300 kann man sich nach dem Kauf entscheiden: mit Graphen-Kühlstreifen, mit Alublech oder beidem. Im Test haben wir uns für die Doppellösung entschieden und alle Kühlkörper aufgeklebt.

Corsair MP600 Pro XT und Sabrent Rocket 4 Plus passen nicht in den SSD-Schacht einer Playstation 5 hinein, denn ihre Kühlkörper sind zu hoch – maximal 11,25 Millimeter erlaubt Sony. Die beiden anderen PCIe-4.0-SSDs mit Kühlkörper, Patriot Viper VP4300 und Silicon Power XS70 eignen sich hingegen für Einbau und Betrieb in der PS5, die anderen SSDs mit PCIe 4.0 natürlich ebenfalls – Modelle mit PCIe 3.0 funktionieren nicht in der PS5.

Controller und Speicher

Der neben dem Flash-Speicher wichtigste Baustein einer SSD ist der Controller, der die von der CPU kommenden Daten in den Flash schreibt und sie daraus ausliest. Die meisten Modelle sind ausentwickelt, ihre Maximalgeschwindigkeit liegt nahe am theoretischen Maximum der Anbindung; je nach PCIe-Generation also bei bis zu 3,6 beziehungsweise knapp 7,5 GByte/s.

Der Silicon Motion SM2262EN in der Patriot Viper VPN110 ist ein älterer PCIe-3.0-Controller, der 4.0er Controller Phison PS5018-E18 kommt bereits in vielen schnellen SSDs zum Einsatz – hier in der Corsair MP600 Pro XT, der Kingston KC3000, der Sabrent Rocket 4 Plus und der Silicon Power XS70. Der Controller-Newcomer Innogrit ist mit seinem 4.0er Modell IG5236 a.k.a. Rainier mit der Lexar NM800, der Mushkin Vortex und der Patriot Viper VP4300 vertreten. Noch etwas neuer ist der 4-Kanal-Controller Phison PS5015-E15T, der PCIe 3.0 nutzt, kein DRAM unterstützt und damit vor allem in eher günstigen SSDs zum Einsatz kommt – in diesem Test bei Gigabyte GM2 und MS Spatium M390.

Kioxia und Western Digital lasern den eigenen Firmennamen auf den Controller. Hinter dem vermeintlichen Kioxia-Controller auf der Exceria Pro dürfte sich ebenfalls ein Phison E18 verstecken, hinter dem auf der Exceria G2 ein Phison E12, und vom WD-Controller ist lediglich bekannt, dass er mit nur vier Speicherkanälen arbeitet. Mit Ausnahme des E15-Controllers und dem auf der WD-SSD arbeiten alle mit acht Speicherkanälen und parallelisieren damit Schreibarbeiten gut. Die SSDs mit E15-Controller und die WD Blue nutzen per NVMe-Treiber einen Teil des PC-Hauptspeichers als Cache, die anderen greifen auf einen aufgelöteten DRAM-Baustein zurück.

NAND-Flash in TLC-Bauweise (Triple Level Cell, 3 Bit pro Zelle) ist heute Standard, auch für schnelle SSDs. Betrachtet man die Testergebnisse, dann wird in unseren Testmustern kein langsamer QLC-Flash (Quadruple Level Cell) verbaut sein, auch in den Beschriftungen der NAND-Chips haben wir keine Hinweise darauf gefunden.

Die Speicherchips stammen – sofern wir das ermitteln konnten – von den üblichen Verdächtigen, also vor allem Micron und Toshiba. Nicht alle Typenbezeichnungen führten zu einem Ergebnis. Speicher wird übrigens gerade etwas knapp: In zwei von Kioxia und Western Digital gemeinsam betriebenen Werken wurden im Februar rund 6,5 Exabyte NAND-Flash durch den Einsatz verunreinigter Chemikalien zerstört. Das hat Folgen.

Preiskapriolen

Zwar kann man prinzipiell bei NAND-Flash von sinkenden Preisen ausgehen, der Produktionsausfall fügt dem Preisverfall jedoch zumindest einen Huckel hinzu. Zur Einschätzung: Die verunreinigte Menge entspricht etwa 13 Prozent des gesamten Produktionsvolumens von Kioxia-Western Digital aus dem ersten Quartal 2022; gemeinsam haben die beiden einen Marktanteil von etwa einem Drittel.

Nach Angaben des Marktforschungsinstituts Trendforce war der zerstörte Flash-Speicher primär für den Einsatz in Client-SSDs vorgesehen, für die Trendforce ursprünglich Preissenkungen von etwa 13 Prozent im ersten Quartal prognostiziert hatte – daraus sollen nun nur noch 10 Prozent werden. Stärkere Auswirkungen zeigen sich ab dem zweiten Quartal: Statt weiteren Speicherpreissenkungen von bis zu 10 Prozent erwartet Trendforce jetzt Steigerungen von 5 bis 10 Prozent. Der Grund für die verzögerte Preiserhöhung dürfte darin liegen, dass die Lager der Weiterverarbeiter noch recht gut gefüllt waren.

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