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Eine Übersicht über aktuelle Technologien bei SSDs

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Seite 2: Formfaktoren und Anbindung: 2,5 Zoll, M.2, mSATA, SATA und PCIe

Während Desktop-Festplatten stets im 3,5 Zoll-Format hergestellt wurden, wurden SSDs von Anfang an im 2,5 Zoll-Format gefertigt, was für den deutlich geringeren Platzbedarf der Komponenten einer SSD völlig ausreichend ist. Im Zuge der Verkleinerung vor allem von Notebooks waren 2,5 Zoll SSDs aber irgendwann zu groß, sodass viele Hersteller angefangen haben, einen eigenen, deutlich kleineren Formfaktor zu entwickeln.

Die klassische 2,5 Zoll SATA-SSD ist günstig und kann in vielen Systemen eingesetzt werden.

Um hier einen Standard zu schaffen, wurde der mSATA-Standard verabschiedet, der allerdings zu spät kam – entsprechende Schnittstellen findet man nicht häufig, nicht zuletzt, da mSATA (kurz für mini-SATA) auch nur die vergleichsweise langsame Anbindung via SATA vorsieht. Die Steckverbindung bei mSATA ist zwar die gleiche wie bei Mini-PCI-Express, doch sind mSATA und Mini-PCIe elektrisch nicht kompatibel: Ist ein entsprechender Sockel als mSATA-Sockel vorgesehen, lassen sich dort auch nur die entsprechenden Laufwerke nutzen. In einen mit PCI-Express beschalteten Sockel würde eine mSATA-SSD zwar physikalisch passen, jedoch nicht funktionieren.

Der mSATA-Standard wurde inzwischen durch den M.2-Standard abgelöst, der ursprünglich unter dem Namen Next Generation Form Factor (NGFF) gehandelt wurde. Der M.2-Standard erlaubt den Herstellern eine größere Flexibilität bei der Baugröße der SSDs, so sieht der Standard beispielsweise eine Länge von 16 bis 110 mm in acht Abstufungen vor. Ebenfalls vorgesehen sind verschiedene Bussysteme, die über den M.2-Stecker verwendet werden können. Am häufigsten anzutreffen dürfte dabei PCI-Express sein, da es die schnellste Option im Hinblick auf die Datenübertragungsrate ist. Doch auch SATA und sogar USB 3.0 sind theoretisch möglich, wobei es nicht vorgesehen ist, dass bei einem M.2-Sockel alle Signale anliegen müssen.

Ebenfalls mit SATA-Anschluss, aber deutlich kleiner: Der mSATA-Formfaktor.

Der M.2-Standard hat inzwischen auch bei Desktop-Systemen seinen Platz gefunden, die meisten aktuellen Mainboards bieten mindestens einen entsprechenden Slot. Ein weiterer positiver Nebeneffekt dabei ist, dass jegliche Verkabelung entfällt – das Laufwerk wird direkt auf das Mainboard gesteckt. Alternativ gibt es noch die Variante, das Laufwerk mit einem Kabel anzuschließen. Dazu braucht es allerdings einen entsprechenden Anschluss auf dem Mainboard, der inzwischen unter dem Namen U.2 firmiert. Ehemals kannte man die Verbindung nur unter der technischen Bezeichnung SFF-8639. So wäre es theoretisch auch möglich, ein 2,5 Zoll Laufwerk mit U.2-Anschluss zu bauen, tatsächlich ist die Marktdurchdringung entsprechender Laufwerke, ähnlich wie bei SATA Express, allerdings kaum vorhanden.

SATA Express ist der Nachfolger von SATA 6 Gb/s und damit bedingt abwärtskompatibel. So kommen auf Hostseite kombinierte Buchsen zum Einsatz, über die man entweder zwei SATA-6 Gb/s-Laufwerke oder ein SATA-Express-Laufwerk anschließen kann. Damit hört die Kompatibilität allerdings auch schon wieder auf, denn SATA-Express verwendet elektrisch den PCI-Express-Bus. Ein SATA-Express-Laufwerk lässt sich also nicht an reinen SATA-6 Gb/s-Ports betreiben. Auch sieht SATA Express lediglich zwei Lanes vor, sodass nur die Hälfte der Maximalgeschwindigkeit von M.2 möglich ist.

Klein und extrem schnell sind M.2-SSDs mit PCI-Express-Interface, hier auf einer Adapterplatine.

Da in Desktop-Rechnern Platz meistens nur ein geringes Problem ist, gibt es zusätzlich die Option, eine PCI-Express-SSD direkt in einen entsprechenden Slot auf dem Mainboard zu stecken, so wie beispielsweise die Grafikkarte. Da es sich um den gleichen Bus handelt, ist es selbstverständlich auch möglich, eine M.2-PCI-Express-SSD mit einer Adapterkarte zu betreiben.

M.2-SSDs mit PCI-Express-Interface können Datenübertragungsraten von über zwei Gigabyte pro Sekunde erreichen – allerdings nur, wenn die Anbindung stimmt. Aktuelle M.2 SSDs sind in der Regel für vier PCI-Express-Lanes der dritten Generation ausgelegt, und erreichen auch nur dann ihre volle Leistung. Via PCIe 2.0 und/oder mit weniger Lanes lassen sich die SSDs zwar anstandslos verwenden, verlieren unter Umständen allerdings einen signifikanten Teil ihrer Leistung. Im Zweifelsfall hilft ein Blick in das Handbuch des Mainboards, um die Lane-Konfiguration der einzelnen Sockel in Erfahrung zu bringen.

Die Anschlüsse einer M.2-, mSATA- und SATA-SSD im Vergleich.

Steht kein dedizierter M.2-Steckplatz zur Verfügung, lässt sich ein entsprechendes Laufwerk beispielsweise auch im zweiten Grafikkartenslot betreiben. Dadurch reduzieren sich die Lanes der Grafikkarte zwar häufig von 16 auf acht, doch hat dies im Regelfall nur minimal messbare und in der Regel nicht spürbare Auswirkungen auf die Leistung der Grafikkarte. In der folgenden Tabelle sind die wichtigsten, aktuellen Bauformen noch einmal zusammengefasst:

FormfaktorAnbindungMax. GeschwindigkeitBemerkung
2,5 Zoll SATA 6 Gb/s ~ 600 MB/s Standard-Formfaktor für SSDs in Desktop-Systemen, teilweise auch Notebooks. Verschiedene Bauhöhen möglich. SATA-Anschlüsse sind auf jedem Mainboard verfügbar, entsprechend hohe Kompatibilität.
mSATA SATA 6 Gb/s ~ 600 MB/s Formfaktor hauptsächlich für Notebooks. Nur eine Baugröße vorgesehen, kaum verbreitet. Verwendet einen eigenen Sockel.
M.2 PCIe 3.0 x4 ~ 3800 MB/s Formfaktor für Desktop-Systeme und Notebooks. Erlaubt verschiedene Baugrößen. Viele neue Notebooks und Mainboards besitzen einen M.2-Slot.
SATA Express PCIe 3.0 x2 ~ 1969 MB/s Der Nachfolger von SATA 6 Gb/s. Stellt nur zwei statt vier PCIe-Lanes zur Verfügung. Praktisch keine Produkte auf dem Markt, da M.2 der bevorzugte, kleinere und schnellere Formfaktor ist.
 

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Kommentare (43)

#34
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Südhessen
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Zitat pinki;24216484
Und mal im ernst, es ist nur schwer zu glauben das eine SSD die recht einfache test scenarien wie AS SSD [U]usw[/U] absolut nicht berauschend erledigt, in keiner Disziplin auch nur wenigstens am Mittelfeld kratzt, im PC Mark dann plötzlich ganz vorn dabei ist, es sei denn es wurde eben auf genau dieses spezielle schema "PCMark" optimiert.

Du redest sicher von der Toshiba Q300 Pro. Mal abgesehen davon, dass die QD64-Werte für die Alltagsperformance sowieso irrelevant sind - hat sich doch auch ein Nutzer entsprechend geäußert:
http://www.hardwareluxx.de/community/f227/toshiba-q300-pro-ssd-mit-256gb-im-test-1091108.html#post23994339

Übrigens schneidet die Q300 Pro auch beim Kopierbenchmark hervorragend ab, bei den sequenziellen Transferraten sättigt sie wie jede andere schnelle SSD das Interface. Offensichtlich setzt dich die gefühlte Leistung einer SSD nicht nur aus den 4K-Random-Werten zusammen. Wenn es so wäre, könnte man sich alle anderen Tests ja auch tatsächlich sparen. Ansonsten würde ich mir dann mal Beweise oder mindestens Indizien dafür wünschen, dass Hersteller bei PCMark schummeln. Bisher gibt es darauf nämlich nicht den geringsten Hinweis, außer dein Bauchgefühl.
#35
Registriert seit: 05.07.2010

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Macht doch mal den Test den ich im Post #34 vorgeschlagen habe, der ist ja schnell gemacht. Dann wüsste man schnell wer da schummelt.
#36
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Wie gesagt, es dürfte recht einfach sein, auf tests die immer gleich ab laufen und deren somit festen schemas, die mittlerweile in jedem Review genutzt werden, hin zu optimieren.

Es ist und bleibt für mich seltsam das eine SSD die in IOmeter und den einfach ablaufenden tests von AS SSD, nahezu durchfällt, in den Kopier Benches (AS SSD) und in PC Mark dann plötzlich bei den ganz großen mit spielt.
für mein persönliches bauchgefühl passt nunmal so gar nicht zu den restlichen Ergebnissen, wo kommt die plötzliche Leistung her.
Da würde der ein oder andere tatsächlich Reale test licht ins dunkel bringen oder vielleicht sogar solche Real höheren Leistungen bestätigen da auf ein schema das kein Hersteller kennt, dieser auch nicht hin optimieren kann.
Warum diese Abneigung gegen solche tatsächlich realen tests, so ein mega aufwand ist das nun echt nicht (es sei denn man macht solche tests mit mehreren SSD´s hintereinander dann wird's tatsächlich stressig)
#37
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Südhessen
Redakteur
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Zitat Holt;24218454
Macht doch mal den Test den ich im Post #34 vorgeschlagen habe, der ist ja schnell gemacht. Dann wüsste man schnell wer da schummelt.

Ja, den Test werde ich in Zukunft eventuell mit aufnehmen.

Zitat pinki;24218635
Es ist und bleibt für mich seltsam das eine SSD die in IOmeter und den einfach ablaufenden tests von AS SSD, nahezu durchfällt, in den Kopier Benches (AS SSD) und in PC Mark dann plötzlich bei den ganz großen mit spielt.

Du übertreibst hier einfach ziemlich. Die Q300 Pro ist sicher nicht "durchgefallen".

Zitat pinki;24218635
für mein persönliches bauchgefühl passt nunmal so gar nicht zu den restlichen Ergebnissen, wo kommt die plötzliche Leistung her.

Ich habe es schon geschrieben: Alltagsleistung ist wohl einfach mehr als 4K-Random-Werte.

Zitat pinki;24218635
Warum diese Abneigung gegen solche tatsächlich realen tests

Weil sie Augenwischerei sind und etwas vergaukeln, das nicht existiert (Objektivität).
#38
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Allgäu
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Beiträge: 10543
Zitat DoubleJ;24219803

Weil sie Augenwischerei sind und etwas vergaukeln, das nicht existiert (Objektivität).


Was natürlich so gar nicht in gleichem maße wenn nicht sogar noch mehr auf AS SSD, IOMeter, PCMark und nahezu jeden anderen synthetischen benchmark zu trifft ;)
Eigenartiges argument

Ich frage mich ja was dir die Sicherheit gibt das eure synthetischen tests und deren großen zahlen am ende, keine Augenwischerei sind erst recht wenn zb im falle der Q300 plötzlich massig Leistung vorhanden ist die anscheinend kein anderer Benchmark messen kann.
Ey, die Lösung ist doch ganz einfach, werft alle anderen Benchmarks raus und bleibt nur beim PC Mark denn anscheinend ist der ja der einzige der dann keinen Müll verzapft (Achtung Ironie), denn der test der Q300 zeigt nach deiner Argumentation ja dann ganz deutlich, die Ergebnisse von AS SSD und IOMeter sind es denen man Augenwischerei unterstellen muss
#39
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Südhessen
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Zitat pinki;24221702
erst recht wenn zb im falle der Q300 plötzlich massig Leistung vorhanden ist die anscheinend kein anderer Benchmark messen kann.

Ich muss meine Antwort darauf jetzt nicht noch ein drittes Mal wiedergeben, oder? :)
#40
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Allgäu
Admiral
Beiträge: 10543
offensichtlich muss ich es ja auch..... Stichwort Optimierung auf das PC Mark schema (ich wiederhole mich, festes immer gleiches schema, immer gleiche tests immer gleiche Reihenfolge, immer alles gleich, eben schema A,B,C, wie die dicken Ami Schlitten, glänzen auf dem Papier mit massig Hubraum und massig PS, nur kurven fahren ist halt ein problem ;) ), ohne echte real tests/vergleiche wirst du das durch blose Theorien (deine Meinung ist nur eine Theorie da du eine Optimierung auf PC Mark nicht wiederlegen kannst) kaum belegen können.
Mit autos werden doch tatsächlich auch reale tests gemacht die vom test schema der Hersteller eigenem Teststrecke gewaltig abweichen, Stichwort verbrauch der halt real auch weit von dem abweicht was der Hersteller angibt und vielleicht sogar in seinen tests (schema A,B,C ;) ) halbwegs zutrifft, unter Realen Bedingungen aber nie erreicht wird, eben diese optimalen vorraussetzungen die es so nie gibt, so wenig wie es das PC Mark schema real gibt denn die punkte vergabe der einzellnen tests in PC Mark dürfte unterschiedlich gewichtet sein, woher weiß nun aber PC Mark welche Gewichtung zb das einlesen von images speziell bei mir hat oder bei dir, oder bei Mister X?
Verstehst du auf was ich hinaus will?

Also mache ich doch einfach 2-3 Real tests mit relativ verbreiteten Anwendungsarten und tue diese 2-3 Ergebnisse kund dann kann der User sich informieren über die Synthetischen Ergebnisse und die realen Ergebnisse und sich so ein viel klareres Bild machen wie eine SSD Performt wenn vom starren Schema abgewichen wird.
#41
Registriert seit: 15.02.2011

Matrose
Beiträge: 16
hi
die diskussion hier erinnert mich an die diskussionen bzgl. schnellem oder langsamem ram. das sind die unterschied auch nur im unteren einstellligen prozentbereich und kaum bis nicht spürbar.
trotzdem schwören viele auf schnellen ram und empfehlen ihn auch entsprechend bei zusammenstellungen.
ich zB käme nie auf die idee für hochgetaktetetn ram mehr geld auszugeben als für standard ram. ich würde dann eher die menge erhöhen. allerding kommt mir eine langsame ssd wie sandisk nicht ins haus, hier muss es eine samsung sein.
fakt ist doch dass es immer eine kette ist, die wie schon richtig beschrieben auch von cpu, kernanzahl, takt und nicht zuletzt anwendungsfall abhängt. je mehr komponenten hier bremsen umso schlechter/spürbarer/verzögerter.
richtig ist auch, dass jeder der auf ein schnelles system aus ist wohl kaum immer zur langsamsten technologie/komponente greiffen wird, das wäre nicht zielführend. ob die high-end produkte die meist nur geringfügig besser sind aber den meist horenden mehrpreis rechtfertigen läßt sich wohl nur im produktiveinsatz messen bzw. vergleichen.
mfg
FB
#42
Registriert seit: 05.07.2010

Admiral
Beiträge: 12085
Es gibt auch bei SSDs eben einen Punkt wo man für einen recht guten Preis eine sehr anständige Performance bekommen, da liegt die 850 Evo und teils noch die Crucial BX100, die nun leider ausläuft und schon teils knapp und teurer geworden ist. Darunter geht man meist für wenig Einsparung viele Kompromisse ein die sich beim Kauf einer einzelnen SSD für die eigene Nutzung meist nicht lohnen. Da gibt es auch mal Ausnahmen, die SanDisk Ultra II in 960GB ist/war teils 30% günstiger als die 850 Evo 1TB und ist nicht so schlecht, dass man sie nicht auch nehmen könnte, wenn eben der Preis stimmt. Bei den kleineren Kapazitäten sieht das schon anderes aus, da spart man mit der Ultra II einfach zu wenig im Vergleich zu deutlich besseren 850 Evo.

Dann gibt es eben die neuen, schnellen nativen PCIe SSD, von denen nur die Intel 750 und die 950 Pro empfehlenswert sind, die anderen sind entweder OEM oder langsamer ohne billiger zu sein. Da gilt wie eigentlich immer im Leben, dass man für die letzten Prozente an Leistung überproportional viel bezahlen muss. Für diese SSDs braucht man auch das passende System und sollte nicht meinen mit einer Aufrüstung von einer guten SATA SSD dann wieder so einen Schub wie beim Wechsel von der HDD auf die SSD erleben zu können. Die PCIe SSDs machen lahmen Rechner keine flotten Beine, die sind die Krönung auf dem schon ohne Kompromisse zusammengestellen System mit einem aktuellen, schnellen i7 oder Xeon drin. Wer sich überlegen muss bei welcher Komponente er sparen muss um sie die PCIe SSD leisten zu können, der sollte schon eine ungewöhnlich Disk-I/O intensive Anwendung haben, damit das Sinn macht.

Das wird sich aber auch noch ändern, die Preise der PCIe SSDs werden auch fallen, wenn es auf dem Markt erst mehr Wettbewerb gibt und die Technik etabliertert ist. Noch sind die Aufpreise aber hoch und diese SSDs damit klar etwas für Enthusiasten die auch sonst viel Geld in gute, aktuelle HW investiert haben.
#43
customavatars/avatar109482_1.gif
Registriert seit: 01.03.2009
BW
Hauptgefreiter
Beiträge: 235
Gibt es schon informationen wann die ersten Consumer SSD´s mit Micron 3D-NAND erscheinen sollen ?
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