SSDs, groß und schnell
Ein Überblick über die U.2-Schnittstelle
SATA-SSDs sind schnell, aber manchmal nicht schnell genug. PCIe-SSDs sind schneller, bieten aber manchmal nicht genügend Platz. Eine Alternative sind SSDs mit U.2-Anschluss.
U.2-SSDs fristen in PCs bislang ein Schattendasein. Sie kommen im 2,5-Zoll-Gehäuse und haben einen SFF-8639-Anschluss, für den es nur auf wenigen Desktop-PC-Mainboards ein passendes Gegenstück gibt.
U.2-SSDs haben meist eine Bauhöhe von 15 Millimetern; die Ober- oder Unterseite ist gelegentlich als Kühlkörper ausgestaltet. Zudem sind sie Hotplug-fähig, lassen sich also im laufenden Betrieb wechseln. Bislang kommen sie vor allem in Servern zum Einsatz, aber auch in einer Workstation oder gar einem Desktop-PC können sie unter bestimmten Voraussetzungen sinnvoll sein.
Gängige M.2- und seltene U.2-SSDs unterscheiden sich elektrisch nicht: Beide nutzen bis zu vier schnelle PCIe-3.0-Lanes und das für schnelle SSDs entwickelte NVMe-Protokoll. Vorteile der U.2-SSDs liegen in einfacher Befestigungsmöglichkeit und vor allem in der besseren Wärmeableitung durch das wesentlich größere Gehäuse – das verspricht eine hohe Dauerleistung. Zudem ist in den Gehäusen einfach mehr Platz für die Speicherchips. Während bei M.2-SSDs spätestens bei 4 TByte Schluss ist, sind U.2-SSDs aktuell mit bis zu 11 TByte erhältlich.
U.2 im Server
Wer viel schnellen Speicherplatz braucht, kommt mit M.2-SSDs oder PCIe-Steckkarten nicht weit. Es gibt zwar durchaus PCIe-SSDs mit 8 TByte, aber wenn man 20, 30 oder noch mehr TByte Speicherplatz benötigt, dann reichen die Steckplätze beziehungsweise die PCIe-Lanes auf dem Mainboard nicht mehr aus. Zudem müsste man den Rechner bei einem Ausfall herunterfahren, um die Karte zu wechseln.
Daher werden Server-SSDs häufig in sogenannte Backplanes gesteckt und über einen Hostadapter angebunden, der sich um die Verwaltung der SSDs kümmert – wie SAS-Festplatten, aber viel schneller. Ein weiterer Vorteil ist, dass der Hostadapter nur einen PCIe-Slot belegt. Bessere Hostadapter können mehr als vier U.2-SSDs mit jeweils vier PCIe-Lanes nutzen; sie sprechen die einzelnen SSDs über einen PCIe-Switch an. Auf einigen findet man auch noch Anschlüsse für SAS-Festplatten, sodass sich Festplatten und SSDs in der Backplane mischen lassen.
U.2 im Desktop
M.2-Slots sind auf fast allen aktuellen Mainboards vorhanden, U.2-Anschlüsse aber sind eher selten. Etwas besser sieht es bei Workstations aus, so hat etwa die Fujitsu Celsius M770n auf der Erweiterungsplatine für den Festplattenanschluss eine U.2-Buchse.
Wenn das Mainboard einen freien M.2-Slot besitzt, ist der Anschluss eines U.2-Laufwerks einfach: M.2-auf-U.2-Adapter kosten etwa 40 Euro; es gibt sie sowohl mit liegender als auch mit stehender Buchse. Im Test haben wir die Modelle 62721 und 63339 von Delock verwendet. Diese schleifen nur die Datenleitungen des M.2-Slots auf die Buchse durch, Elektronik ist auf den Platinen nicht vorhanden.
Steht kein M.2-Slot mehr zur Verfügung, genügt eine einfache PCIe-Erweiterungskarte, etwa die Delock 89458 für 80 Euro. Auch diese schleift einfach die PCIe-Lanes auf die Buchse durch.
Wer den Einsatz mehrerer U.2-Laufwerke plant, benötigt einen speziellen Hostadapter. Solche gibt es etwa von Supermicro unter der Modellbezeichnung AOC-SLG3-2E4R oder AOC-SLG3-4E4R. Dabei handelt es sich um Versionen für zwei oder vier SSDs. Eigentlich verkauft Supermicro diese nicht im Handel, einzelne Händler führen die Modelle dennoch für knapp 100 beziehungsweise 180 Euro. In allen Fällen kommt für den Anschluss ein Stecker mit der Bezeichnung SFF-8643 zum Einsatz, der auch als Mini-SAS bekannt ist. Diese Verbindungen wurden zwar ursprünglich für SAS 12G spezifiziert, übertragen aber auch PCIe-Signale.
Für die Verbindung zur SSD benötigt man also ein Kabel, das auf der einen Seite einen SFF-8643-Stecker besitzt und auf der SSD-Seite einen nach dem Standard SFF-8639. Da die Spannungsversorgung nicht über die Adapter geleitet wird, muss man zusätzlich einen SATA-Stromstecker anschließen – bei mehr als einer SSD schon ein ziemlicher Kabelverhau. Zudem sind diese Kabel mit rund 80 Euro (Delock 84819) echt teuer.
Backplanes
Einen sauberen Aufbau erreicht man mit einer U.2-Backplane, wie sie etwa Icy Dock mit dem MB699VP-B für rund 200 Euro im Angebot hat. Anders als der Begriff Backplane vermuten lässt, baut man das MB699VP-B auf der Frontseite des PCs in einen freien 5,25-Zoll-Schacht ein. Es nimmt vier U.2-SSDs auf. Diese lassen sich damit auch im laufenden Betrieb wechseln. Zwei Lüfter, in der Drehzahl umschaltbar zwischen halbwegs erträglich (1 Sone) und nervig (3,1 Sone, jeweils im Abstand von 50 cm), sorgen für die Kühlung der SSDs. Jeweils zwei SSDs teilen sich einen SATA-Stromstecker. Für den Anschluss benötigt man pro SSD ein Kabel mit SFF-8643-Stecker auf beiden Seiten; bei Delock etwa ist dies unter der Modellbezeichnung 83386 für 45 Euro erhältlich.
SSDs
Die Anzahl von U.2-SSDs mit sehr hoher Kapazität ist recht übersichtlich, die meisten stammen aus dem Server-Bereich und sind daher teuer. Intel hatte jedoch bereits 2015 die SSD 750 vorgestellt (siehe Test in c’t 23/2015, S. 106), die sich durchaus auch für Workstations oder Gaming-PCs eignet. Einen Kurztest einer aktuellen Server-SSD finden Sie im Kasten unten.
Fazit
U.2-SSDs sind teuer, aber leistungsfähig. Man muss nicht nur für die SSDs, sondern auch für die Adapter, die Kabel und gegebenenfalls für die Backplane deutlich mehr Geld ausgeben als für eine SATA- oder M.2-Konfiguration. Für einen Schreibmaschinen-PC sind U.2-SSDs vollkommen überdimensioniert, aber in einer Workstation, etwa für die Grafik- oder CAD-Bearbeitung mit großen Datenmengen, kann ihr Einsatz sinnvoll sein. (ll@ct.de)