PCIe-4.0-SSDs im Test
NVMe-M.2-SSDs im Test: 12 PCI-Express-4.0-SSDs im Vergleich!
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M.2-SSDs mit superflinkem PCIe-4.0-Anschluss sorgen für richtig viel Tempo im Rechner. Aber welche PCI-Express-4.0-SSD ist die Nummer eins? Dieser Test gibt Antworten!
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Wer heute im PC oder Notebook noch eine Festplatte hat, arbeitet mit angezogener Handbremse: Es vergeht eine Ewigkeit, bis der Rechner startklar ist, Programme sind erst nach Minuten einsatzbereit, das Speichern von bearbeiteten Fotos und Videos braucht extrem viel Zeit. Rechner mit SSDs erledigen solche Aufgaben viel schneller. Aber SSD ist nicht gleich SSD. Es gibt sie als klassische 2,5-Zoll-SSDs und im M.2-Format mit SATA-Anschluss. Die kaugummistreifengroßen M.2-SSDs gibt es auch noch mit superschneller PCI-Express-5.0-Technik, mit PCI-Express-3.0-Anschluss – und mit der hier geprüften PCI-Express-4.0-Technik. COMPUTER BILD hatte topaktuelle PCI-Express-4.0-SSDs im Test.
Sehr hohes Lesetempo
KeineDie Samsung 990 Pro bot im Test ein richtig hohes Tempo beim Lesen und Schreiben von Daten, zudem gewährleistete sie eine sehr hohe Programmbeschleunigung und extrem kurze Zugriffszeiten: So sieht ein Testsieger aus. Und weil die 1-Terabyte-Variante zum Testzeitpunkt nur 90 Euro kostete, erreichte die Samsung 990 Pro auch den Preis-Leistungs-Sieg in diesem Vergleich.
COMPUTER BILD testet M.2-SSDs mit PCI-Express-4.0-Anschluss generell im hauseigenen Labor. So sehen die einzelnen Tempomessungen aus:
Gleiche Bedingungen für alle: Jede SSD hat COMPUTER BILD im selben Testsystem geprüft, egal ob M.2-SSDs mit PCIe-4.0-Anschluss oder 2,5 Zoll große SSDs.
Foto: COMPUTER BILD
Neues Testverfahren
Der neue PCI-Express-5.0-Standard ist der Grund, warum COMPUTER BILD das Testverfahren für PCI-Express-4.0-SSDs erneuert und die Grenzwerte angepasst hat. Zudem verwendet die Redaktion ab sofort eine neue Plattform mit folgenden Komponenten:
- Hauptplatine: MSI MEG X670E ACE AM5
- Prozessor: AMD Ryzen 9 7950X
- Arbeitsspeicher: 2x 16 Gigabyte G.Skill Trident Z5 DDR5-6000
- System-SSD: WD_Black SN 750 NVMe (1 TB)
- Netzteil: Corsair RM1000e (1.000 Watt)
Lesen und Schreiben
In der ersten Prüfung müssen die M.2-SSDs Daten kopieren. Damit die Messung praxisgerecht ist, transferieren die Testkandidaten Daten in unterschiedlichen Größen: kleine Textdateien, mittelgroße Musiktitel und Fotos sowie riesengroße Videodateien. Die Testkandidaten arbeiten in beide Richtungen. Sie schreiben die Daten auf die M.2-SSDs und kopieren sie auf einen anderen Speicher ("Lesen"). Dabei misst COMPUTER BILD mit dem Prüfprogramm "Crystal Disk" die maximale Dauertransferrate. Die ermittelten Werte zeigen, mit welchem Tempo die SSDs Daten über einen längeren Zeitraum lesen und schreiben.
Zugriffszeiten
Die Zugriffszeit misst das Labor mit dem Programm "Crystal Mark". Sie gibt an, wie schnell die M.2-SSDs gespeicherte Daten finden. Denn die Dateien sind oft in Bruchstücken auf der SSD verteilt. Die Zugriffszeit wird in Millisekunden angegeben. Je geringer der Wert, desto besser.
Die Tempomessungen von M.2-SSDs mit PCIe-4.0-Anschluss laufen zu großen Teilen in einem automatisierten Testverfahren ab.
Foto: COMPUTER BILD
Programmbeschleunigung
Doch M.2-SSDs kopieren nicht nur Daten deutlich schneller als alte Festplatten, sie beschleunigen auch den Start von Windows, Programmen und Spielen. Dafür müssen die M.2-SSDs eine möglichst hohe Anzahl von Lese- und Schreibvorgängen pro Sekunde ausführen können – in der Fachsprache IOPS, das für "Input/Output Operations Per Second" steht: je höher die IOPS-Anzahl, desto besser. Gute M.2-SSDs erledigen heute locker über eine halbe Million Lese- und Schreibvorgänge pro Sekunde. Zum Vergleich: Klassische Festplatten schaffen bestenfalls ein paar Hundert IOPS.
Neben einem hohen Tempo bieten SSDs weitere Vorteile:
- Leise: Da sie keine mechanischen Bauteile haben, arbeiten sie völlig geräuschlos.
- Robust: SSDs sind langlebiger als Festplatten mit ihrem schnell hin- und herspringenden Schreib- und Lesekopf.
- Leicht und sparsam: Die Speicher haben ein geringeres Gewicht und benötigen weniger Energie. So machen sie Notebooks nicht nur schneller, sondern auch leichter – und verlängern nebenbei die Akkulaufzeiten. Das geprüfte Aldi-Notebook kam im Test mit Festplatte vier Stunden ohne Steckdose aus, mit einer SSD eine gute Viertelstunde länger.
Eine Kerbe weniger macht den Unterschied: M.2-SSDs gibt es auch mit langsamer SATA-Technik, wie sie viele 2,5-Zoll-SSDs verwenden. SATA-M.2-SSDs erkennen Sie an zwei Kerben (im Bild links), die mit dem schnelleren PCI-Express-3.0- oder PCI-Express-4.0-Anschluss haben nur eine Kerbe (rechts).
Foto: COMPUTER BILD
Die Bezeichnung SSD allein sagt aber noch nichts über den Typ oder gar das Tempo aus – verbreitet sind aktuell diese drei Typen:
- M.2-SSDs (PCIe 3.0): Nur so groß wie ein Kaugummistreifen sind die hier geprüften M.2-SSDs mit PCI-Express-3.0-Anschluss. Notebook- und PC-Hersteller bauen sie in viele neue Rechner ein. Voraussetzung ist ein PCI-Express-3.0-Steckplatz der Bauform x4. Das theoretische Maximaltempo: 3.938 Megabyte pro Sekunde.
- M.2-SSDs (PCIe 4.0): Die hier geprüfte SSD-Generation sieht den PCIe-3.0-Modellen zum Verwechseln ähnlich. Auch sie sind so groß wie ein Kaugummistreifen, der Anschluss sieht exakt gleich aus. Der Unterschied: In diesen SSDs arbeitet ein schnellerer Controller und über die Schnittstelle lassen sich deutlich mehr Daten übertragen – über den x4-Steckplatz sind theoretisch bis zu 7.877 Megabyte pro Sekunde drin. Voraussetzung: Das Mainboard des PCs oder Notebooks hat einen schnellen PCI-Express-4.0-Steckplatz. Weil die neuen SSDs abwärtskompatibel sind, funktionieren sie zwar auch an einem PCI-Express-3.0-Steckplatz, aber nur mit entsprechendem Tempo.
- M.2-SSDs (PCIe 5.0): Der neueste Anschlusstyp hört auf den Namen PCI-Express 5.0. Diese SSDs sind von den PCIe-3.0- und PCIe-4.0-Modellen ebenfalls nicht zu unterscheiden. Auch sie gibt es meist im 80 Millimeter langen Format wie die anderen M.2-Versionen und sie sind abwärtskompatibel. PCIe-5.0-SSDs lassen sich daher auch in PCs mit PCIe-3.0- oder PCIe-4.0-Steckplätzen betreiben, jedoch mit reduziertem Tempo. In einem Rechner mit PCIe-5.0-Steckplatz auf der Hauptplatine sollen sie doppelt so schnell arbeiten wie PCIe-4.0-Modelle: Theoretisch sind in dem für M.2-PCIe-SSDs üblichen Steckplatz mit vier Datenleitungen (x4) bis zu 15.752 Megabyte pro Sekunde drin. Haken: Diese SSDs lassen sich die Hersteller noch fürstlich bezahlen: So kosten 1-Terabyte-Modelle knapp 200 Euro. Zum Vergleich: PCIe-3.0-SSDs gibt es mit 1 Terabyte Speicher schon für 60 Euro.
- 2,5-Zoll-SSDs: Ideal fürs Nachrüsten in älteren PCs und Notebooks sind klassische 2,5-Zoll-SSDs. Die Bauform entspricht der von 2,5-Zoll-Festplatten, die Anschlüsse ebenfalls. Daten übertragen 2,5-Zoll-SSDs per SATA-Buchse (Version SATA III) mit theoretisch bis zu 750 Megabyte pro Sekunde.
Beim Schreiben und Lesen liegen die PCIe-5.0-SSDs klar vorn: Die Crucial T700 war im Test rund 40 Prozent flinker als die schnellste PCIe-4.0-SSD Samsung 990 Pro. Die neue PCI-Express-5.0-Schnittstelle ist aber noch nicht ausgereizt: Theoretisch sind bis zu 15.752 Megabyte pro Sekunde drin. Bei der maximalen Anzahl von Lese- und Schreibvorgängen (IOPS), die entscheidenden Einfluss auf die Arbeitsgeschwindigkeit von Programmen hat, scheint aber eine Grenze erreicht: Die Crucial T700 und die Samsung 990 Pro lagen im Test fast gleichauf.
Foto: COMPUTER BILD
Im Vergleich zur Vorgängerversion PCI Express 3.0 transportiert die Variante 4.0 über den gleichen, für M.2-SSDs geeigneten Steckplatz mit vier Leitungen (x4) doppelt so viele Daten. In der Theorie sind damit bis zu 7,8 Gigabyte pro Sekunde drin. Doch das Mainboard des Rechners muss dafür mit dem entsprechenden Steckplatz und Chipsatz ausgerüstet sein – andernfalls arbeitet eine schnelle PCI-Express-4.0-SSD nur mit PCI-Express-3.0-Tempo.
Konkret: In PCs mit AMD-Ryzen-Prozessoren der 3000er-, 5000er- oder 7000er-Generation muss ein Mainboard mit X570- oder X670-Chipsatz und PCI-Express-4.0-x4-Steckplatz für M.2-SSDs drin sein. In Notebooks mit AMD-CPUs müssen hingegen "Rembrandt"-Prozessoren (Ryzen 6000) stecken. Ganz anders bei Intel: Die Tiger-Lake-H-Prozessoren für Laptops arbeiten mit PCIe 4.0 zusammen, ebenso die Rocket-Lake-S-CPUs, die Alder-Lake-Prozessoren für PCs sowie die Alder-Lake-CPUs für Notebooks und natürlich auch die topaktuellen Raptor-Lake-Prozessoren und Raptor-Lake-Refresh-Prozessoren.
M.2-SSDs mit PCI-Express-4.0-Anschluss eignen sich im Übrigen nicht nur für PCs und Notebooks, sondern auch für die Speichererweiterung der Spielekonsole PlayStation 5. Hersteller Sony macht aber weitere Vorgaben: Der Speicher muss mindestens 500 Gigabyte groß sein und darf 8 Terabyte nicht überschreiten. Außerdem empfiehlt Sony einen Kühlkörper auf der SSD – einen sogenannten Heatsink. Den gibt es für 10 Euro extra zu kaufen. Einige spezielle Modelle wie die WD Black SN 850 Heatsink, die Samsung 980 Pro Heatsink, die Corsair MP600 PRO LPX und die Silicon Power M.2 SSD XS70 bringen diesen Kühlkörper gleich mit.
Die PCIe-4.0-SSD-Testkandidaten kratzten beim Lesen von Daten fast alle an der Grenze dessen, was PCI Express 4.0 hergibt: 7.877 Megabyte pro Sekunde. Die Spreu vom Weizen trennte sich auch hier beim Schreiben von Daten: Während Top-Modelle Daten mit bis zu 6,9 Gigabyte pro Sekunde übertrugen, schafften die Schlusslichter nur knapp 5,5 Gigabyte pro Sekunde – ein um 20 Prozent geringeres Tempo! Mit hohem Tempo bei der Datenübertragung und einer guten Programmbeschleunigung war die Samsung 990 Pro top unter den PCIe-4.0-SSDs (Tempovergleich in der Tabelle oben).
Die Samsung 990 Pro bot im Test ein richtig hohes Tempo beim Lesen und Schreiben von Daten, zudem gewährleistete sie eine sehr hohe Programmbeschleunigung und extrem kurze Zugriffszeiten: So sieht ein Testsieger aus. Und weil die 1-Terabyte-Variante zum Testzeitpunkt nur 90 Euro kostete, erreichte die Samsung 990 Pro auch den Preis-Leistungs-Sieg in diesem Vergleich.
Was ist eine PCIe-4.0-SSD?
Im Vergleich zur Vorgängerversion PCI Express 3.0 transportiert die Variante 4.0 über den gleichen, für M.2-SSDs geeigneten Steckplatz mit vier Leitungen (x4) doppelt so viele Daten. In der Theorie sind damit bis zu 7,8 Gigabyte pro Sekunde drin.
Kann man PCIe 4.0 SSD in 3.0 stecken?
Ja, das klappt. Aber die PCIe-4.0-SSD transportiert dann Daten nur mit langsameren PCI-Express-3.0-Tempo.
Was ist besser PCIe-SSD oder SSD?
Die schnellsten SSDs haben heute einen PCI-Express-4.0-Anschluss, danach folgen Modelle mit PCI-Express-3.0-Anschluss. Beide Versionen gibt es meist als kaugummistreifengroße M.2-SSDs. Die langsamsten SSDs übertragen ihr Daten per SATA-Anschluss – die gibt es als M.2- und 2,5-Zoll-SSDs.
Ist PCIe 4.0 sinnvoll?
Klar, aber nur dann, wenn ein entsprechender PCI-Express-4.0-Steckplatz auf der Hauptplatine von PC oder Notebook vorhanden ist. Oder wenn Sie die PCI-Express-4.0-SSD für die Speichererweiterung der Sony Playstation 5 verwenden wollen.
Was ist PCIe 4.0 x4?
Das ist ein PCI-Express-Steckplatz-Typ, der oft für M.2-SSDs mit PCIe-4.0-Technik genutzt wird. Über diesen Steckplatz mit vier Leitungen (x4) lassen sich in der Theorie bis zu 7,8 Gigabyte pro Sekunde übertragen.
Ist PCIe 4.0 abwärtskompatibel?
Ja, so lassen sich beispielsweise PCI-Express-4.0-SSDs im M.2-Format auch im PCI-Express-3.0-Steckplatz installieren. Aber die PCIe-4.0-SSD transportiert dann Daten nur mit langsameren PCI-Express-3.0-Tempo.
Was bedeutet PCIe 4.0 ready?
Das bedeutet, dass sich in diesem Rechner PCI-Express-4.0-fähige Komponenten installieren lassen. Dazu gehören PCIe-4.0-SSDs und neuere Grafikkarten.
Welche SSD ist die beste?
Im COMPUTER BILD-Test siegte die Crucial P5 Plus – sie ist aktuell die beste M.2-SSD mit PCI-Express-4.0-Anschluss.