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Erste unabhängige Benchmarks einer PCIe-4.0-SSD

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intel ssd 760pAm 7. Juli wird AMDs Ryzen-3000-Serie mit den neuen Ryzen-Prozessoren auf Basis der Zen-2-Architektur mit bis zu 12 Kernen starten. Im Verlaufe des Spätsommers wird auch noch ein Modell mit 16 Kernen folgen. Ein Highlight der neuen Prozessoren ist im Zusammenspiel mit einem neuen bzw. kompatiblen Mainboard die Tatsache, dass hier erstmals PCI-Express 4.0 zum Einsatz kommt. Während dies bei den ebenfalls neuen Navi-Grafikkarten wohl weniger eine Rolle spielen wird, profitieren SSDs aufgrund der Verdopplung der Datenrate pro PCI-Express-Lane wohl am deutlichsten.

Doch bislang gab es nur theoretische Werte oder solche, die von Herstellern selbst stammen. Dazu gehört die MP600 von Corsair und Gigabyte wird mit der AORUS-SSD ebenfalls ein Modell mit PCI-Express-4.0-Controller auf den Markt bringen. Zur Computex gab es von PNY mit der CS4040 auch schon eine PCIe-4.0-SSD zu sehen und Plextor arbeitet an einer M10Pe getauften Variante. Viele weitere werden folgen.

Doch nicht alle Controller werden zum Start im Sommer auch schon fertig sein. Der Phison PS5016-E16 soll zum Start der einzige Controller sein, der marktreif ist. Unter anderem setzen Corsair, Gigabyte und Patriot auf diesen. Tomshardware hatte nun die Gelegenheit sich eine Referenzimplementation des Phison PS5016-E16 anzuschauen. Es handelt sich dabei um eine M.2-SSD auf Basis der E12-SSD, allerdings mit dem neuen Controller. Die Kapazität liegt bei 1 TB und es kommt Toshibas BiCS4 TLC zum Einsatz.

Um eine PCI-Express-4.0-SSD mit vier Lanes testen zu können, wäre eine entsprechende Plattform notwenig. Doch diese gibt es noch nicht und so griff Tomshardware auf ein PCI-Express 4.0 Platform Developement Kit von PLDA zurück. Dieses beinhaltet eine Gen4HOST-Steckkarte, die 16 PCI-Express-3.0-Lanes zu acht PCI-Express-4.0-Lanes umwandelt. Die Referenzimplementation des Phison PS5016-E16 steckte wiederum in einer Adapterkarte, die vier Lanes zur Verfügung stellt.

Kommen wir nun zu den Benchmarks die Tomshardware gemacht hat: Diese beinhalten praxisrelevante Tests, wie das Kopieren großer und kleiner Dateien, dem Klonen einer SSD, Ladezeiten für Spiele und das System, aber auch synthetische Benchmarks. Einerseits zeigen die Benchmarks erwartbare Ergebnisse. So profitieren die Ladezeiten von Spielen und Applikationen selbst nicht oder kaum. Große Datenmengen werden teilweise aber deutlich schneller übertragen. Dies hängt aber auch etwas davon ab, von welcher Quelle auf eine PCI-Express-4.0-SSD geschrieben oder wohin von dieser gelesen werden soll. Das Kopieren von Daten muss von oder zu einer ebenso schnellen SSD erfolgen, ansonsten bringt die schnelle Anbindung der PCI-Express-4.0-SSD wenig.

Die synthetischen Benchmarks zeigen daher die besten Ergebnisse, sind aber größtenteils vorerst nur von theoretischer Natur. Im ATTO kann Tomshardware 4,8 GB/s für das Lesen und 4,3 GB/s für das Schreiben von Daten festhalten. Für die IOPS sind unterschiedliche Ergebnisse aufgeführt, die in gewisser Weise auch von Queue-Tiefe abhängig sind. Ebenso wie bei den Latenzen profitiert die Referenzimplementation des Phison PS5016-E16 hier kaum. Stattdessen ist Intels schnellste Optane-SSD im Vorteil. Gleiches gilt auch für die Messung der Latenzen.

Wer schon einmal eine kleine Vorschau auf die Leistung einer PCI-Express-4.0-SSDs haben möchte, der sollte einen Blick in den Test von Tomshardware werfen. Hier gibt es die detaillierten Ergebnisse für die verschiedenen Anwendungen und Benchmarks.

Zusammenfassend lässt sich sagen: PCI-Express 4.0 bietet in der Übertragung großer Datenmengen deutliche Vorteile. Nicht immer aber muss dies in der Praxis auch bedeuten, dass Prozesse schneller abgearbeitet werden können und wie oft müssen mehrere Gigabyte an Dateien am Tag hin und her verschoben werden? IOPS und Latenzen sind weitere Punkte, die von PCI-Express 4.0 kaum profitieren. Hier wird es auf die Umsetzung des Controllers bzw. der Fimware ankommen. Auch die Verwendung des Speichers, ob QLC- oder TLC-NAND, spielt eine Rolle. Intels Optane-Speicher bietet gewisse Vorteile, bis der Chipgigant PCI-Express-SSDs anbieten wird, dürfte aber noch einige Zeit vergehen. Man wird zumindest so lange warten müssen, bis auch Intel eine entsprechende Plattform bereitstehen hat.

Am Ende ist der Test von Tomshardware eine schicke Vorschau, der Phison PS5016-E16 ist aber nur einer von vielen Controllern, die mit PCI-Express 4.0 werden umgehen können. Der Kampf um die schnellste SSD ist neu eröffnet worden und die Schnittstelle ist vorerst kein limitierender Faktor mehr.

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