Kleines 2x2

Externe SSDs, Kartenleser und Erweiterungskarten mit USB 3.2 Gen 2x2 im Test

Ein paar USB-SSDs, Kartenleser, einige PC-Erweiterungskarten und SSD-Gehäuse – das Angebot an schneller Hardware mit USB 3.2 Gen 2x2 wächst allmählich. Wir haben alles Verfügbare auf den Prüfstand geholt und auch geschaut, ob sämtliche Komponenten miteinander harmonieren.

Von Lutz Labs

Das Backup, das Sichern der Urlaubsfotos, der Transport von Mediendaten zum Filmabend – all das läuft schneller, wenn die externen Datenträger auch schneller angebunden sind. Via USB fließen aktuell maximal 20 Gbit/s, laut den Hütern der USB-Spezifikationen heißt diese Geschwindigkeitsstufe 3.2 Gen 2x2. Das angehängte x2 ist wichtig, die Generation 2 allein ist mit 10 Gbit/s nur halb so schnell. In der Praxis schaufeln die schnellsten USB-SSDs über eine 20-Gbit/s-Verbindung mehr als 2 Gigabyte pro Sekunde (GByte/s), bei 10 Gbit/s nur halb soviel.

Obwohl USB 3.2 Gen 2x2 schon 2017 angekündigt wurde und 2019 die erste SSD mit dieser Geschwindigkeit erschien, blieb das Angebot bisher mager. Auf den c’t-Prüfstand gestellt haben wir die folgenden SSDs: Lexar SL660 Blaze Gaming Portable SSD, PNY EliteX-Pro USB 3.2 Gen 2x2 Port able SSD, SanDisk Extreme Pro Portable SSD und Transcend SSD ESD380C. Fünf weitere schnelle SSDs haben wir bereits getestet (siehe Literaturverzeichnis am Ende des Artikels), den Test der Adata SE880 und der Integral UltimaProX2 USB 3.2 Gen 2x2 Portable SSD liefern wir in einer der nächsten Ausgaben nach. Die Integral-SSD ist zwar bereits in der Redaktion, erreichte aber nicht die versprochene Geschwindigkeit – wir suchen zusammen mit dem Hersteller nach einer Lösung.

Im Test dabei sind ebenfalls der USB-Kartenleser Lexar CFexpress USB 3.2 Gen 2x2 Reader, der sich als Alternative zum bereits in c’t 8/2021 getesteten Transcend-Kartenleser andient, sowie das PCIe-SSD-Gehäuse LC-Power LC-M2-C-NVME-2x2. Es ist eines der ersten SSD-Gehäuse mit der schnellen Schnittstelle.

Da USB 3.2 Gen 2x2 auch im PC noch nicht sehr weit verbreitet ist, haben wir drei PCIe-Zusatzkarten organisiert, die mindestens einen USB-Port mit 20 Gbit/s zur Verfügung stellen: Die Inline USB 3.2 Gen 2x2 Host-Controller Karte, die Silverstone ECU07 und die Delock Superspeed USB 20 Gbps PCI Express x8 Card, letztere stellt sogar zwei schnelle USB-Buchsen bereit.

Zum Test haben wir außerdem das Asus-Mainboard ROG Maximus Z690 Hero und den Asrock-NUC Box-1260p verwendet; das Mainboard hat wie die Silverstone-Karte einen USB-Pfostensockel für ein schnelles USB-Frontpanel, der NUC gleich zwei Typ-C-Buchsen an der Front. Diese sind zwar offiziell nur 10 Gbit/s schnell, im Test aber erreichten wir an beiden Buchsen die doppelte Geschwindigkeit [1]. In beiden Fällen arbeitet ein Intel-Chip auf dem Mainboard.

Zum Test der Silverstone-Karte und für den Anschluss der USB-Geräte an das Mainboard haben wir ein Gerät aus dem Gehäusetest in c’t 16/2022 eingesetzt. Diese Typ-C-Buchsen in den Frontpanels sind allerdings offiziell nicht für 20 Gbit/s ausgelegt [2]. Zu guter Letzt haben wir uns von Ribu Elektronik aus Österreich eine USB-C-Einbaubuchse mit einem 90 Zentimeter langen Verlängerungskabel besorgt. Die ist eigentlich für den Einbau in einem Gehäuse gedacht, doch wer sich nicht scheut, ein kleines Loch in seinen Schreibtisch zu bohren, kann damit die C-Schnittstelle vom Desktop unterm Schreibtisch in eine besser zugängliche Position bringen. Zur Erinnerung: Während sich für USB-Verbindungen mit USB 3.2 Gen 1 und Gen 2 auch noch Typ-A-Stecker (und -Kabel) eignen, funktioniert USB 3.2 Gen 2x2 nur über Typ-C-Verbindungen.

Erweiterungskarten

Wer einen Desktop-PC von der Stange oder ein Notebook nutzt, wird daran wahrscheinlich keinen Anschluss nach USB 3.2 Gen 2x2 finden. Lediglich bei Dell wurden wir fündig: Die Notebooks aus der recht neuen Latitude-3320-Serie haben USB-Schnittstellen mit 20 Gbit/s, einen Test des Gerätes beziehungsweise Informationen über die Kompatibilität mit superschnellen SSDs wollen wir nachliefern. Da sich Notebooks und auch Mini-PCs nicht mit schnelleren Schnittstellen aufrüsten lassen, müssen Interessenten sich vor dem Kauf über die zukünftige Ausstattung Gedanken machen.

Desktopnutzer haben es da einfacher, zumindest, wenn im Gehäuse noch ein PCIe-Steckplatz mit vier PCIe-3.0-Lanes frei ist. An welcher Position auf dem Mainboard dieser sich befindet, spielt eine untergeordnete Rolle, denn für die Schnittstellenkarten reichen auch über den Chipsatz angeschlossene Slots aus.

Auf allen drei Erweiterungskarten steckt der ASMedia-Chip ASM3242, sie unterscheiden sich jedoch in Details. Die Inline-Karte dürfte für die meisten Anwendungsfälle die richtige sein. Sie kostet rund 30 Euro und stellt die Verbindung über eine USB-C-Buchse im Slotblech bereit. Wer absehen kann, dass er sehr stromhungrige Geräte anschließen wird, kann an der Rückseite einen SATA-Stromstecker aufsetzen, für die meisten USB-Geräte aber sollten die über den PCIe-Slot erlaubten 25 Watt ausreichen.

Die Silverstone-Karte ECU07 hingegen besitzt keine USB-C-Buchse, sondern eine manchmal als USB Typ E bezeichnete Buchse auf der Platine; die gleiche, die auch auf dem Asus-Mainboard sitzt. Der zugehörige Stecker ist codiert, passt beim Einsatz von Gewalt aber auch verkehrt herum – wir haben nicht ausprobiert, ob die Verbindung dann noch zustande kommt. Mit Preisen ab 75 Euro ist die Karte recht teuer; wer aber eine schnelle USB-Verbindung am Frontpanel benötigt und kein passendes Gegenstück auf dem Mainboard hat, hat kaum eine andere Wahl (es gibt allerdings Adapter für ältere USB-Versionen, siehe Foto auf S. 63). Größtes Problem ist jedoch der Platzbedarf, denn der Stecker sitzt senkrecht auf der Karte – selbst bei stark geknicktem Kabel braucht man mindestens vier Zentimeter Luft daneben.

Die fast 300 Euro teure Delock-Karte bringt gleich zwei 20 Gbit/s schnelle USB-Buchsen mit. Dazu verbaut Delock zwei ASMedia-Chips, die über einen PCIe-Switch mit dem Mainboard kommunizieren. Doch den Kauf dieser Karte sollte nur in Betracht ziehen, wer tatsächlich häufig gleichzeitig zwei 20-Gbit/s-Buchsen benötigt, denn die Karte allein erhöht die Leistungsaufnahme des PCs ohne angeschlossene Geräte um zwölf Watt – die beiden anderen ASMedia-Modelle geben sich mit rund zwei Watt im Mittel zufrieden.

So groß die (Preis-)Unterschiede zwischen den einzelnen Karten sind, so klein sind sie bei den Datenübertragungsraten: Mit allen erreichten wir mit den schnellsten SSDs deutlich über 2 GByte/s – also dasselbe, was auch die integrierten USB-Hostcontroller der jüngsten Mainboards schaffen. An die Silverstone-Karte und das rund 70 Zentimeter lange Kabel zum Frontpanel sollte man aber besser keine weitere USB-Verlängerung wie das Kabel von Ribu oder ein sehr langes USB-Kabel anschließen. Denn dann steigt die Dämpfung und damit die Fehlerrate, der Durchsatz sinkt.

Kabellänge vs. Datendurchsatz

Die USB-Hüter definieren keine maximale Länge einer USB-Verbindung, sie definieren eine maximale Dämpfung. Diese erhöht sich vor allem durch Steckverbindungen, aber auch durch längere Kabel.

Viele Kabel aus dem Zubehörhandel versprechen nicht nur hohe Ladeströme bis 5 Ampere, sondern auch Geschwindigkeiten bis 40 Gbit/s, der Datenrate von Thunderbolt 3 und 4. Die Ladefähigkeiten besprechen wir im Artikel auf Seite 68, wir haben die Kabel aus diesem Test jedoch auch als Verbindung zwischen einer der Zusatzkarten und der Lexar-SSD benutzt. Dabei traten mit beiden zwei Meter langen Kabeln Probleme auf: Beim Anschluss an den PC meldete Windows, dass „bei diesem Laufwerk ein Problem vorliegt“, die Auswirkungen waren jedoch unterschiedlich. Während das Startech-Kabel Übertragungsraten im erwarteten Bereich erreichte, kamen wir mit dem Primewire-Kabel bei verschiedenen Messungen auf verschiedene Werte – doch immer lagen sie deutlich unterhalb von 2 GByte/s, teils sogar bei nur knapp 500 MByte/s.

Mit den ganz kurzen Kabeln kam es hingegen nicht zu solchen Problemen. Mit einem nur 20 Zentimeter langen Kabel von Sabrent konnten wir sogar reproduzierbar 2093 MByte/s messen, eine 1 MByte/s höhere Datenrate als mit dem von Lexar mitgelieferten Kabel. Der niedrigste Wert lag bei den kürzeren Kabeln bei 2077 MByte/s; praxisrelevant sind diese Unterschiede nicht.

Schnelle Speichergeräte

Bislang reizen nur wenige externe Geräte die Geschwindigkeit von 20 Gbit/s aus. Dazu zählen vor allem SSDs, doch insgesamt sind gerade einmal ein Dutzend Modelle auf dem Markt. Intern arbeiten in allen Modellen PCIe-SSDs, denn SATA-SSDs schaffen diese Geschwindigkeit selbst als Pärchen im RAID 0 nicht.

Welche SSDs in den Testgeräten verbaut sind, lässt sich von außen nur bei der SanDisk-SSD ermitteln, hier kommt die SN730E aus dem Mutterkonzern Western Digital zum Einsatz. Bei anderen Modellen verstecken sich die SSDs hinter dem USB-PCIe-Wandler. Dieser stammt in den meisten Fällen von ASMedia und hört auf den Namen ASM236X, Lexar verbirgt selbst diese Info.

Den jeweils aufgelöteten NAND-Flash-Speichertyp verschweigen die Hersteller oft, doch unser Festplatten-Tool H2testw (siehe ct.de/yme4) liefert Hinweise: Liegt die über die gesamte Kapazität gemittelte Datenrate nur bei wenigen hundert MByte/s, deutet das auf eher langsamen Speicher mit 4 Bit Speicherfähigkeit pro Zelle hin (Quadruple Level Cell/QLC). Die Messung mit H2testw bestätigt dann auch die Herstellerangabe, dass in der SanDisk SN730E TLC-Flash steckt, denn sie hält auch nach diversen 100 GByte geschriebener Daten eine Geschwindigkeit von mehr als 1 GByte/s.

Noch exotischer als superschnelle SSDs sind superschnelle Kartenleser für CFexpress-Karten [3]. Dabei muss man die verschiedenen Typen von Speicherkarten auseinanderhalten. Typ-A-Karten nutzen eine PCIe-3.0-Lane und passen aktuell nur in einige Sony-Kameras. Typ-B-Karten sind etwas größer und etwas weiter verbreitet. Sie erreichen dank zwei PCIe-Lanes Geschwindigkeiten von bis zu 1700 MByte/s, reizen die Schnittstelle also nicht voll aus.

Ein USB-Kartenleser für CFexpress-Karten ist damit praktisch kaum etwas anderes als ein USB-Gehäuse für PCIe-SSDs, nur die mechanischen Anschlüsse unterscheiden sich. So steckt sowohl im Kartenleser als auch im USB-SSD-Gehäuse der gleiche Chip wie in den meisten USB-SSDs, nämlich der Asmedia ASM236X.

USB-Gehäuse mit 20 Gbit/s sind schon etwas zahlreicher verfügbar: Zehn Stück listet unser Preisvergleicher, ein paar baugleiche konnten wir allein schon aufgrund der Gehäuse-Ähnlichkeiten ermitteln. Wir haben uns das günstigste Modell ausgesucht. Im Vergleich zu USB-Gehäusen niedrigerer Geschwindigkeitsstufen ist es deutlich schwerer; das gerippte Metallgehäuse dürfte die Wärme gut abführen.

Der Kreuztest mit allen Erweiterungskarten, dem Mainboard, dem Mini-PC sowie allen SSDs, dem Kartenleser und dem SSD-Gehäuse führte nicht in allen Fällen zum Erfolg. Die PNY-SSD handelte mit dem Asrock-NUC und dem Asus-Mainboard nur eine 10 Gbit/s schnelle Verbindung aus, und auch mit der Inline-Karte kamen wir nicht auf die erwarteten Ergebnisse, die Maximalwerte lagen bei etwa 1,2 GByte/s – es kam also eine schnelle Verbindung zustande, aber irgendetwas hakte.

Ähnliche Geschwindigkeitsabfälle traten bei allen SSDs auf, wenn wir diese über die USB-Verlängerung an den Frontpanel-Anschluss der Silverstone-Karte anschlossen. Die Kabellänge von mehr als zwei Metern sowie die insgesamt vier Steckverbindungen ließen zwar eine 20-Gbit/s-Verbindung zu, die Datenrate sank aber immer wieder deutlich ab. Bei direktem Anschluss der Verlängerung an die Buchse der beiden anderen ASMedia-Karten zeigten sich diese Probleme nicht.

Fazit

Die USB-SSDs und auch das USB-Gehäuse für eine PCIe-SSD sind praktisch gleich schnell – kein Wunder, alle arbeiten mit dem gleichen Chip. Da aber die PNY-SSD sich an einigen USB-Ports nur mit 10 Gbit/s verband, sollte man bei diesem Modell vielleicht noch eine neue Firmware abwarten. RGB-Fans greifen zur Lexar-SSD, Outdoor-Abenteurer zur Transcend, Vielkopierer zur SanDisk. Und wer noch eine PCIe-SSD übrig hat, kann mit einem Gehäuse selbst eine flotte USB-SSD bauen; der Eigenbau aus neu gekauften Komponenten hingegen lohnt nicht.

USB 3.2 Gen 2x2 ist im Idealfall doppelt so schnell wie herkömmliches USB mit 10 Gbit/s und die aktuellen Geräte reizen die Transferrate weitgehend aus. Das ist praktisch für zügige Backups oder den spontanen Transport großer Datenmengen. Allerdings muss auch der Hostcomputer mitspielen und erst die jüngsten Notebooks haben die passenden Anschlüsse. Wer einen einigermaßen aktuellen Desktop-PC mit freiem PCIe-3.0-x4-Steckplatz hat, kann ab 30 Euro einen superschnellen USB-Port nachrüsten. Bei Neuanschaffungen schadet es nicht, USB 3.2 Gen 2x2 auf die Ausstattungsliste zu setzen. (ll@ct.de)

Download Testprogramme: ct.de/yme4