NVMe-SSDs mit PCI-Express 4.0 im Test: ADATA vs. Seagate, Corsair & Co.

Zu diesem Vergleichstest haben wir nur die Crème de la Crème der SSDs bzw SSMs (Solid State Drive oder -Module) geladen. Das ist ein ziemlich elitäres Grüppchen. Große Namen wie Samsung oder Western Digital sind gar nicht dabei.

Sie haben noch keine Produkte auf den Markt gebracht, die in die Kategorie NVMe-SSD für PCIe 4.0 passen. Intel verfügt derzeit nur über CPUs und Chipsätze, die das altbekannte PCIe 3.0 unterstützen. Man benötigt also einen PC mit AMD-Prozessor, um die volle Leistung der PCIe-4.0-Module abzurufen.

Lesetipp: Ryzen-Mainboards 2020 - welches passt?

Dennoch empfehlen wir, zur jüngsten und schnellsten Technologie zu greifen, wenn Sie gerade darüber nachdenken, ein Solid State Modul zu kaufen. Der Grund ist simpel: Die PCIe-4.0-Module können auch in einem langsameren m.2-Slot mit PCIe 3.0 betrieben werden und entfalten adäquat hohe Transferraten.

Das haben wir zum Beispiel im direkten Vergleich mit einem Corsair-Modul ausprobiert. Das Corsair MP600 hat in unserer alten Testplattform beim sequenziellen Lesen über 2100 MByte/s erzielt und beim Schreiben sogar über 3400. Eine langsamere PCIe-3.0-SSM kann aber nicht in einem m.2-Slot betrieben werden, der für PCIe-4.0 ausgelegt ist.

Zumindest hat das auf unserem Test-Mainboard, einem Asus Strix X570-E Gaming, nicht geklappt. Um für die Zukunft gerüstet zu sein, ist es also sinnvoll, gleich zur schnelleren Technologie zu greifen. Preislich besteht zwischen gleich großen Varianten oft gar kein Unterschied.

So kostet die Samsung 970 EVO Plus online für rund 200 Euro sogar 10 Euro mehr als die schnellere Sabrent Rocket NVMe 4.0 für rund 190 Euro. Beide haben 1 TByte Speicherkapazität. Werfen wir einen Blick auf unsere Testplattform und passende Hardware für ein schnelles PCIe-4.0-System.

Adäquate Hardware

Für die Zukunft gerüstet zu sein, ist die eine Sache. Ein zeitnahes Upgrade die andere. Was muss aktuelle AMD-Hardware also kosten? Unsere neue PCIe-4.0-Testplattform im Testlabor ist mit dem zuvor erwähnten Asus-Strix-Mainboard ausgestattet. 

Dieses hat zwei m.2-Anschlüsse, wovon einer mit PCIe-4.0 an die CPU und deren Chipsatz angebunden ist. Auf dem AM4-Sockel des Mainboards arbeitet ein AMD-Ryzen-9-3900X-Prozessor mit zwölf Kernen. 

Diese extrem potente, aber auch kostspielige, CPU sorgt dafür, dass keinerlei Flaschenhals bei den Transferraten entsteht; schließlich wollen wir die SSMs testen, ohne dass eine Leistungsbegrenzung durch andere Komponenten erfolgt. 

Die bei allen Testmustern gemessene CPU-Belastung von 0,8 bis 1,1 Prozent ist ein klarer Indikator dafür, dass die CPU hier nicht begrenzend wirkt.

Im Gegenteil: Sie schiebt die Daten „mit links“ in den Arbeitsspeicher. Eine deutlich „kleinere“ CPU, zum Beispiel ein Ryzen 5 3600, online verfügbar ab rund 180 Euro, wäre ausreichend, um die sensationellen Geschwindigkeiten von PCIe 4.0 zu erreichen. 

Unumgänglich ist aber der AMD-X570-Chipsatz. Es muss aber nicht unser Asus-Mainboard (300 Euro) sein. Mainboards mit X570-Chipsatz gibt es ab 140 Euro, etwa das Biostar Racing X570GT. Wir halten fest: 

Kombiniert man günstig, gibt es die schnelle PCIe-4.0-PC-Basis-Hardware schon ab 320 Euro. Für PC-Bastler ist es bis zur nächsten PC-Aufrüst-Session damit vielleicht gar nicht mehr so lange hin.

Gute Kühlung ist Pflicht

Machen Sie sich eines klar: Die erreichten Leseraten von über 5000 MByte/s entsprechen dem Auslesen einer DVD – in einer Sekunde. Das ist enorm viel. Abgesehen von der CPU sind Speichermodule, Controller, der Chipsatz und Leiterbahnen mit solchen Datendurchsätzen extrem belastet. 

Deshalb hat beispielsweise jedes PCIe-4.0-Mainboard einen eigenen Kühler für den Chipsatz. Aber auch die NVMe-Module selbst kommen häufig mit einem passiven Kühlkörper.

In unseren Tests hat sich gezeigt, dass diese Kühlrippen immer einen positiven Effekt haben. Muss man Angst haben, dass ein Modul kaputt geht, wenn es keinen Kühlkörper hat? Unsere Antwort: Das ist sehr unwahrscheinlich.

Die SSMs haben ein sogenanntes thermal throttling. Das fährt die Transferraten bei drohender Überhitzung kurzzeitig, aber massiv, herunter. Herrscht aber ständig eine völlige Überhitzung im PC-Gehäuse, dann ist die Wahrscheinlichkeit eines Schadens höher.

Eine gute Kühlung ist also Pflicht. Wenn Sie sich für eine NVMe entschieden haben, diese aber keinen Kühlkörper hat, dann ist die einfache Lösung, einen separaten gleich mit zu bestellen. Wir haben das ausprobiert, und die Montage ist sehr einfach.

Wichtig ist allerdings, dass man Aufkleber auf den Speicherchips vor dem Anbringen des Kühlers zuerst gründlich entfernt, damit die Ableitung der Wärme zum Kühlkörper optimal erfolgen kann.

Einordnung der Leistungswerte

Die SSMs mit einem Terabyte Kapazität erreichen in der Spitze rund vier bis fünf Gigabyte an Transferrate. Das sind rund ein bis 1,5 GByte mehr, als ihre PCIe-3.0-Brüder schaffen. Das gilt aber nur für bestimmte, relativ große Dateien. Sobald die zu bearbeitenden Dateien kleiner werden, schmilzt auch der beachtliche Geschwindigkeitsvorteil dahin.

Richtig lohnen tut sich ein PCIe-4.0-System also hauptsächlich für Gamer, die weniger lang warten müssen, wenn Spielelevel nachgeladen werden und für Video-Kreative, die mit enorm großen Projekten hantieren.​

Wir gehen quasi historisch davon aus, dass eine SSD als primärer Datenspeicher zum Einsatz kommt, auf dem auch Windows installiert ist. Deshalb bewerten wir die Leistung bei 4K-Dateien besonders stark – die 4K-Transferraten gelten als Indikator dafür, wie schnell Windows arbeitet. Betrachten wir nun die Testkandidaten im Einzelnen.​

Testverfahren PCIe-4.0-SSMs

M.2-SSDs mit PCIe 4.0 testen wir in einer Plattform mit einem Strix-X570-E-Gaming-Mainboard von Asus, welches bestückt ist mit einem AMD-Ryzen-9-3900X-Prozessor und insgesammt 16 GByte DDR4-RAM von Corsair, aufgeteilt auf 2x 8-GByte Module.

Windows haben wir auf einer zweiten, separaten NVMe von Patriot Memory installiert. Diese SSM ist mit PCIe 3.0 angebunden. NVMe-Module mit PCIe 4.0 müssen grundsätzlich ein anderes, strengeres Testverfahren durchlaufen als ihre langsameren Brüder.

Zum Einsatz kommen die Benchmarks AS SSD, ATTO Bench, SSD Z, HD Tune Pro und auch weitere Benchmarks zur genaueren Diagnose, falls dies im Laufe der Testprozedur als notwendig erachtet wird.

In die Wertung fließen maximale und sequenzielle Transferraten ein, die Zugriffszeiten, die Temperaturentwicklung und der Service mit Garantie, Zubehör und Kühlkörper.