Gängige externe SSD-Festplatten begnügen sich noch mit einer 10 Gbit/s-Anbindung, nur High-End-Modelle setzen auf USB 3.2 Gen 2×2 mit max. 20 Gbit/s.
Wer es schneller möchte, musste bislang zu Thunderbolt 3 bzw. TB3 greifen (das neuere Thunderbolt 4 spielt bei Speicherprodukten keine Rolle; für die Anbindung auch irrelevant).
Nun tritt USB4 vermehrt in Erscheinung – und ermöglicht schnelle USB4-SSD-Festplatten und macht sich die 40 Gbit/s-Anbindung zu eigen, die bislang TB3 vorbehalten blieb.
Neben USB4 Docks und Hubs ist eine schnelle externe SSD mit USB4-Anbindung für mich der zweite interessante Use-Case für die neue USB-Version.
Inhaltsverzeichnis
Vorraussetzungen
USB4 am Host-PC
Damit eine flotte externe SSD USB4 ausreizen kann, muss auch der Host-PC mitspielen.
Schon bei USB 3.2 war es ja so – die max. möglichen 20 Gbit/s gibt es nur an einem USB 3.2 Gen 2×2-Anschluss. Lahme 5 Gbit/s dürfen sich auch USB 3.2 nennen (genauer: USB 3.2 Gen 1).
Auch bei USB4 ändert sich dahingegen wenig.
Die minimale Transferrate, ein PC erreichen muss, um sich mit USB4 zu schmücken, sind nun immerhin 10 Gbit/s (USB4 Gen 2).
Soll eine superschnelle USB4-SSD her, sollte es aber schon USB4 Gen 3×2 sein.
Denn nur ein solcher USB-Anschluss stellt auch die bei USB4 maximal möglichen 40 Gbit/s bereit.
Im Umkehrschluss gilt auch für USB4: Es ist es notwendig, die Spezifikation genau zu lesen. Und zwar sowohl für den PC bzw. Laptop wie auch die angeschlossene USB-Peripherie.
Nativer USB4-Controller für externe Festplatten bzw. Gehäuse
Derzeitige USB4-Festplatten (gemeint sind sowohl SSD wie auch Gehäuse) mogeln ein wenig.
Im Inneren steckt eine M.2-SSD und um deren PCIe-NVMe-Interface auf USB4 zu „übersetzen“, benötigt es einen Bridge- bzw. Controller-Chip.
Das Problem – für „pures“ USB4 gibt es bislang keine native Lösungen. Hier kenne ich bislang nur den ASMedia ASM2464PD, jedoch ist dieser bisher noch nicht in Speicherprodukten verfügbar.
Was machen also Festplattenhersteller, die schon jetzt Produkte als USB4-SSD oder USB4-Gehäuse vermarkten?
Die Hersteller bedienen sich einem Tandem aus zwei Chipsätzen.
Das ist zum einem ein Thunderbolt-Controller. Ich kenne bislang vor allem Lösungen mit Intel JHL7440. Das ist ein Thunderbolt-Controller (genauer: Thunderbolt 3).
Damit kommt ein Kniff zum Einsatz: USB4 ist zu einem gewissen Grad kompatibel zu TB4 und TB3.
Zusätzlich steckt ein zweiter Controller im SSD-Gehäuse. Meist ist das ein ASMedia ASM2362. Auch die Chipsätze Realtek RTL9210B oder JMicron JMS583 sieht man hier.
Diese fungieren als USB 3.x-zu-PCIe-Bridge.
Diese zweite USB-Bridge kommt für Legacy-USB-Verbindungen zum Einsatz, falls eine Verbindung per TB4 / TB3 (USB4) nicht möglich ist.
Für eine „echte“ USB4-SSD-Lösung heißt es einstweilen noch: Abwarten bis der ASMedia ASM2464PD Bridge-Chip in externe SSD und Gehäuse Einzug hält.
Erste Produkte sind angekündigt, z.B. die Adata SSD ELITE SE920.
Bei Gehäusen tut sich so langsam auch etwas mit dem ASMedia ASM2464PD.
Einerseits gibt es von SSI ein OEM-Sample, andererseits ein Crowdfunding-Projekt für das ZikeDrive SSD Enclosure X.
Bislang erhältliche externe Festplattengehäuse setzen ebenfalls auf Intel JHL7440 + USB-Bridge.
Das treibt letztlich auch den Preis nach oben. Kosten schnöde USB 3.x-Gehäuse vielleicht ab 20,- bis 50,- €, so rufen Hersteller für „USB4-Gehäuse“ deutlich mehr als 100,- € auf.
Das Intel sich noch mit einem USB4-Bridge-Chip vorwagt, glaube ich indes weniger.
Denn Intel steht nun einmal hinter Thunderbolt, das mit USB4 bereits zu einem gewissen Grad kompatibel ist. Intel dürfte kein Interesse daran haben, das weiter auszubauen, um Thunderbolt nicht zu sehr zu kannibalisieren.
USB4-SSDs mit 40 Gbit/s-Anbindung
Vorwort – natives USB4 lässt noch auf sich warten
Alle derzeit mir bekannten „USB4“-SSDs (gemeint sind externe Festplatten wie aber auch Festplattengehäuse) bauen derzeit noch auf eine Brückenlösung.
Konkret kommen da gleich zwei Bridge-Chips zum Einsatz:
- TB3-Bridge – Intel JHL7440
- USB-Bridge – ASMedia ASM2362, Realtek RTL9210B, JMicron JMS583
Entsprechend versuchen die Festplatten erstmal den PC per TB3-Controller anzusprechen (damit nominal 40 Gbit/s). Schlägt das fehl, wird USB aktiviert (max. 10 Gbit/s).
Der passende Bridge-Chip für eine „echte“ USB4-SSD bzw. ein USB4-Gehäuse steht jedoch bereits in den Startlöchern. Speicherlösungen mit ASMedia ASM2464PD-Chipsatz sind bisher aber nur angekündigt und das Release steht noch aus.
Bis dahin zeige ich hier externe SSD- und Gehäuselösungen mit Intel JHL7440 und zusätzlicher USB-Bridge. Diese haben im Vergleich zu reinen Thunderbolt-SSDs jedenfalls den Vorteil, dass eine solche externe Festplatte auch an älteren USB-PCs oder Laptops betrieben werden kann.
„USB4“-SSD-Festplatten
Orico MTQ-40G SSD (erhältlich mit 512 GB, 1 TB, 2 TB)
Orico prescht vor und hat bereits länger externe SSD-Festplatten im Angebot, die per Intel JHL7440 Bridge-Chip TB4 / TB3 und USB4 mit max. 40 Gbit/s und per zusätzlichem JMicron JMS583 Bridge-Chip auch über allgemeine USB-Kompatibilität verfügen.
Schnell ist die Orico MTQ-40G SSD 1TB – bis zu 3.100 MB/s verspricht der Hersteller am USB4-Interface.
Dafür fallen die externen SSDs recht teuer aus.
Das bunte Design dürfte auch nicht Jedermanns Sache sein.
USB4-SSD per Umweg - die Orico MTQ-40G SSD ist in drei Größen (512 GB, 1 TB, 2 TB) erhältlich und bietet schnelle Transferraten.
Sandisk Professional PRO-G40 (erhältlich mit 1 TB, 2 TB, 4 TB)
Sandisk geht den gleichen Umweg, stellt dem Intel JHL7440 Bridge-Chip jedoch einen ASMedia ASM2362 zur Seite, um PCs und Laptops zu bedienen, die mit TB4 / TB3 nichts anfangen können.
Die Marketingabteilung von Sandisk hält sich dann auch zurück, die externe Festplatte als „USB4-SSD“ anzupreisen. Stattdessen wird auf „zwei rasend schnelle Schnittstellen“ verwiesen – i.e. Thunderbolt 3 und USB 3.2 Gen 2.
De facto bietet die beispielhaft gezeigte Sandisk Professional PRO-G40 1TB damit aber eine USB4-ähnliches Verhalten. Bis sich etwas bzgl. „single chip“ USB4-SSD-Festplatten bewegt, ist mir die Sandisk-SSD deshalb ebenfalls eine Erwähnung an dieser Stelle wert.
Bzgl. der Transferraten nennt Sandisk (bzw. Western Digital) auf der Produktseite max. 3.000 MB/s (lesend) bzw. 2.500 MB/s (schreibend).
Die Sandisk Professional PRO-G40 bietet dank Tandem-Bridge TB3 und USB 3.2 Gen 2 mit einer externen SSD - und ist damit auch als USB4-SSD eine Erwähnung wert.
Externe Gehäuse mit M.2-Anschluss (intern) und USB4 (extern)
Delock USB4 40 Gbps Gehäuse für M.2 NVMe SSD (42012)
Delock spendiert dem Delock USB4 40 Gbps Gehäuse für M.2 NVMe SSD die beiden Chipsätze Intel JHL7440 und JMicron JMS583.
Im hochwertig anmutenden Metallgehäuse aus Aluminium ist Platz für eine M.2-SSD im 2280-Formfaktor (Key M oder Key B+M auf PCIe). Passende Wärmeleitpads werden mitgeliefert.
Das USB4-Gehäuse fällt recht teuer aus.
Eines der ersten verfügbaren USB4-Gehäuse kommt von Delock, wobei auch hier zwei Chipsätze für die USB4-Kompatibilität verwendet werden.
Delock Externes USB4-Gehäuse mit M.2-Steckplatz (42018)
Von Delock gibt es noch ein neueres Modell mit der Art.-Nr. 42018.
Hier verrichten sodann die Chipsätze Intel JHL7440 und Realtek RTL9210B die Arbeit – also ein anderer USB-Controller wie bei Art.-Nr. 42012 (wobei beide ein ähnliches Leistungsprofil haben).
Neuauflage des USB4-Gehäuse mit ähnlichen Eigenschaften, jedoch abweichender Chipsatz-Konfiguration.
Acasis 40Gbps M.2 NVMe SSD-Gehäuse
Die gleiche Konfiguration wie oben (Intel JHL7440 / Realtek RTL9210B) hat das Acasis 40Gbps M.2 NVMe SSD-Gehäuse aus Fernost.
Ich vermute noch weitere Gemeinsamkeiten, nämlich das gleiche OEM-Design. Jedenfalls sehen die beiden Gehäuse zum verwechseln ähnlich aus.
Günstiges SSD-Gehäuse mit USB4-Eckdaten - das Acasis 40Gbps M.2 NVMe SSD-Gehäuse.
Yottamaster HC4-C4-GY
Noch ein wenig weiter recherchiert und auf folgendes SSD-Gehäuse aus Fernost aufmerksam geworden – das Yottamaster HC4-C4-GY.
Im Inneren werkeln wohl die beiden Chipsätze Intel JHL7440 und JMicron JMS583, um die USB4-Kompatibilität mit max. 40 Gbit/s herzustellen.
Auch hier wird Aluminium verwendet.
Vergleichsweise günstiges SSD-Gehäuse mit M.2-Steckplatz und USB4-Kompatibilität (max. 40 Gbit/s).
Weitere SSD-Gehäuse mit 40 Gbit/s aus Fernost
Nach gleichem Rezept (Intel JHL7440 gepaart mit USB-Controller) scheint es noch einige weitere SSD-Gehäuse zu geben, die USB4-Unterstützung mit max. 40 Gbit/s versprechen.
Diese externen Festplattengehäuse stammen von kleineren Herstellern aus Fernost.
Eine kurze Suche z.B. bei Amazon fördert jedenfalls einige weitere Ergebnisse zu Tage.
Weitere wichtige Punkte
Die USB4-Spezifikation sieht in der höchstens Ausbaustufe (i.e. USB4 Gen 3×2) derzeit max. 40 Gbit/s Datendurchsatz vor. Das entspräche ca. 5 GB/s oder 5.000 MB/s. Bei USB-Peripherie werden die theoretischen Datenraten aber nicht erreicht. Erste Vorserien-USB4-SSDs mit ASM2464PD-Chipsatz erreichen maximal ca. 3.800 MB/s. Damit wären USB4-SSDs immer noch schneller als derzeit erhältliche Thunderbolt-SSDs. Deutlich höhere Transferraten wären dann erst denkbar, wenn USB4 in einer späteren Ausbaustufe 80 Gbit/s erreicht (USB4 2.0).
Die ersten „USB4“-SSDs sind auch wegen den beiden Bridge-Chips recht teuer. Sobald native USB4-Controller Einzug halten, dürfte es etwas günstiger werden. Die Unterschiede merkt man indes, sofern regelmäßig große Datenmengen bewegt werden (z.B. Video-Files in hoher Auflösung, große Mengen an RAW-Fotos usw.). Externe SSDs mit 10 Gbit/s-Anbindung (USB-C mit USB 3.2 Gen 2) gibt es wie Sand am Meer – und günstig. Damit ist in der Praxis eine Transferrate von knapp 1 GB/s möglich. Reicht das noch nicht, käme USB-C mit USB 3.2 Gen 2×2 in Frage, was 20 Gbit/s (theoretisch) bzw. knapp 2 GB/s (realistische Transferrate) bedeutet. Eine entsprechende SSD ist dann aber schon wieder deutlich teurer.
Bei USB4-Festplatten gehe ich davon aus, dass im Inneren stets eine M.2-NVMe-SSD werkeln wird. Denn andernfalls wäre die SSD selbst und nicht die USB-Anbindung der limitierende Faktor. Bei USB 3.x-Festplatten gibt es noch SATA-Modelle. Und während eine externe SSD mit USB 3.2 Gen 2-Anbindung (max. 10 Gibt/s) mit einer M.2-NVMe-SSD knapp 1 GB/s erreichen kann, wäre mit einer SATA3-SSD nur etwa die Hälfte realistisch. Ist eine schnelle externe SSD gefragt, empfiehlt es sich also immer darauf zu achten, dass eine M.2-NVMe-SSD im Gehäuse verbaut ist.
Wenn es nicht eilt, kann es ratsam sein, noch ein wenig zu warten. Denn „echte“ USB4-Festplatten kommen erst in den nächsten Wochen. Und zwar wenn der ASMedia ASM2464PD USB4-Bridge-Chip in die ersten Speicherprodukte (Gehäuse wie auch portable SSDs) Einzug hält. Dieser verspricht nochmals höhere Transferraten (vgl. Vorserien-Benchmarks) und dürfte auch für günstigere Preise sorgen.
