Mainboards mit M.2 und PCIe 5.0 x4-Anbindung gibt es schon eine Weile, doch für die passenden SSDs war mehr Geduld gefragt.
Die PCIe 5.0-Einführung begann bereits mit den Intel-CPUs der 12. Generation (Alder Lake), deren Launch Ende 2021 erfolgte. Die 13. Generation (Raptor Lake) bietet ebenfalls PCIe 5.0.
Und die AM5-Plattform von AMD verfügt neben einer PCIe 5.0 x16-Anbindung für die Grafikkarte auch über genügend PCIe-Lanes für bis zu zwei zusätzliche PCIe 5.0 x4-SSDs.
Entsprechender SSD-Speicher ist vor allem interessant für High-End-PCs.
Bei einer PCIe 4.0-SSD ist jedenfalls bei ca. 7.500 MB/s (lesend) bzw. 7.000 MB/s (schreibend) die Anbindung ausgereizt. Mit einer PCIe 5.0-SSD sind hingegen 10.000 MB/s und mehr möglich.
Die 2. Generation von SSDs mit PCIe 5.0-Anbindung erreichen mittlerweile bis zu 14.500 MB/s (derzeit die Crucial T705 SSD) – damit ist PCIe 5.0 x4 quasi ausgereizt.
Inhaltsverzeichnis
- 1 Erste PCIe 5.0-SSD – diese M.2-NVMe-SSDs sind verfügbar
- 1.1 1. Generation – SSDs mit PCI Express 5.0-Schnittstelle
- 1.2 2. Generation – SSDs mit PCI Express 5.0-Schnittstelle
- 1.3 Weitere M.2-SSDs mit PCIe 5.0 (Release-Liste 2023, 2024 ff.)
- 1.4 Wieso ließen die PCIe 5.0-SSDs auf sich warten?
- 1.5 Drosselung und Abschaltung bei Hitze (Firmware-Update für Phison E26-SSDs)
- 2 Potenzial von PCIe 5.0 für M.2-SSDs
- 3 Lohnt sich eine PCIe 5.0-SSD überhaupt?
Erste PCIe 5.0-SSD – diese M.2-NVMe-SSDs sind verfügbar
1. Generation – SSDs mit PCI Express 5.0-Schnittstelle
Gigabyte AORUS Gen5 10000 SSD
Die erste, die es auf den deutschen Markt geschafft hat, ist die Gigabyte AORUS Gen5 10000 SSD.
Die Lesegeschwindigkeit verrät bereits der Name – max. 10.000 MB/s verspricht Gigabyte. Schreibend sind es bis zu 9.500 MB/s.
Ein Phison E26-Controller verrichtet die Arbeit und als Speichermodule kommen 3D TLC NAND Flash-Chips zum Einsatz. Der Cache ist 4 GB groß (LPDDR4).
Neben der hier erwähnten 2 TB-Variante ist die SSD mittlerweile auch mit 1 TB erhältlich:
- 1000 GB - AORUS Gen5 10000 SSD 1TB (AG510K1TB) (gelistet bei Amazon) mit max. 9.500 MB/s (lesend) bzw. 8.500 MB/s (schreibend)
- 2000 GB - AORUS Gen5 10000 SSD 2TB(AG510K2TB) (gelistet bei Amazon) mit max. 10.000 MB/s (lesend) bzw. 9.500 MB/s (schreibend)
Die SSD kommt im gängigen M.2 2280-Formfaktor daher (22 mm breit, 80 mm hoch), verfügt jedoch über einen wuchtigen Kühlkörper (optional, nicht vormontiert), für den Gigabyte eine Liste kompatibler Mainboards veröffentlicht – denn Platz braucht es dafür.
Warum überhaupt ein Kühlkörper? Die Leistungsaufnahme fällt mit 10-11 Watt (Lesen / Schreiben) recht hoch aus. Bei einer Mittelklasse-SSD werden für gewöhnlich 5 Watt im Peak nicht überschritten.
Im alltäglichen Einsatz wird solch ein wuchtiger Kühlkörper wie bei der Gigabyte AORUS Gen5 10000 SSD nicht immer erforderlich sein. Das Hitzeproblem lässt sich vornehmlich durch synthetische SSD-Benchmarks provozieren. Ganz ohne Kühlung ist jedoch nicht empfehlenswert.
Übrigens: Die nächste Generation kommt bald – die Gigabyte AORUS Gen5 12000 SSD verspricht noch höhere Transferraten.
Gaming-SSD mit PCIe 5.0 (M.2) - die Gigabyte AORUS Gen5 10000 SSD 2TB knackt als erste verfügbare NVMe die 10 GByte/s-Marke.
Corsair MP700 SSD
Der Nachfolger ist bereits verfügbar – doch die Corsair MP700 SSD ist weiterhin erhältlich.
Corsair hat es sich mit Kühlerdesign nach dem Marktstart noch einmal anders überlegt. Ursprünglich sollte die NVMe-SSD mit einem Kühlkörper nebst Mini-Lüfter erscheinen.
Nun sind alle Hinweise darauf von der Hersteller-Webseite verschwunden und die PCIe 5.0-SSD wird „nackt“ (also nur das M.2.-Modul) dargeboten.
ComputerBase berichtet jedenfalls, dass das bisherige Kühlungskonzept (Kühlkörper inkl. Mini-Lüfter) bei Corsair durchgefallen ist und erstmal nur das M.2-Modul mit Hinweis auf die Notwendigkeit einer zusätzlichen Kühlung erscheinen soll.
Auf Amazon ist bisweilen noch das alte Produktdesign (M.2-Modul + Kühlkörper mit Mini-Lüfter) der Corsair MP700 zu sehen – allerdings ohne Verfügbarkeit.
Aber zurück zur eigentlichen Gen5-SSD.
Die technischen Daten sind ganz ähnlich wie bei der Gigabyte AORUS Gen5 10000 SSD – und auch hier verrichtet ein Phison E26-Controller die Arbeit.
Die Transfergeschwindigkeiten kommen einem sodann bekannt vor: Jeweils max. 10.000 MB/s lesend bzw. 9.500 MB/s schreibend verspricht auch Corsair.
Zuerst kam mir nur die 2 TB-Variante unter, mittlerweile ist auch das 1 TB-Modul verfügbar:
Was fällt auf? Die nun im Handel verfügbaren SSD-Varianten tragen ein R2 in der Modellnummer. Das dürfte für das zweite Release stehen und der besagten Änderung (ohne Kühlkörper) Rechnung tragen.
Wer die SSD und das volle PCI 5.0-Potenzial ausreizen will, muss sich sodann um eine alternative Kühlung kümmern. In Frage käme z.B. der Thermalright HR-10 2280 Pro – siehe auch Hersteller-Webseite.
Ebenfalls noch erwähnenswert – die Corsair MP700 SSD kommt mit fünf Jahren Herstellergarantie daher.
Auch Corsair schickt eine PCIe 5.0-SSD ins Rennen - die Corsair Force Series MP700 kratzt ebenfalls an der 10.000 MB/s-Transferrate.
Crucial T700 SSD
Zu den ersten PCIe 5.0-SSDs überhaupt gehört die Crucial T700 SSD.
Diese gibt es in sechs Varianten:
- mit Kühlkörper (passiv, kein Lüfter, aus Aluminium)
- T700, 1 TB, inkl. Kühlkörper (gelistet bei Amazon)
- T700, 2 TB, inkl. Kühlkörper (gelistet bei Amazon)
- T700, 4 TB, inkl. Kühlkörper (gelistet bei Amazon)
- auch als Tray-Versionen CT1000T700SSD3T, CT2000T700SSD3T, CT4000T700SSD3T
- ohne Kühlkörper (M.2-Modul ohne Kühler)
Je nach Händlerpreis fällt derzeit ein Aufpreis von ca. 30,- € an, wenn man sich für eine Variante inkl. Aluminiumkühlkörper entscheidet.
Die Geschwindigkeit variiert je nach Kapazität.
Für die 4 TB- und die 2 TB-Variante sind laut Hersteller 12.400 MB/s (lesend) bzw. 11.800 MB/s (schreibend) drinnen und bei 1 TB sind es 11.700 MB/s (lesend) bzw. 9.500 MB/s (schreibend).
Stichwort 4 TB – das ist mir auch noch ein besondere Erwähnung wert. Die Crucial T700 SSD ist als derziet einzige PCIe 5.0-SSD auch mit 4 TB Kapazität verfügbar.
Damit stellt sich hier die bislang schnellste Gen5-SSD vor. Auch bei der Crucial T700 SSD verrichtet indes ein Phison E26-Controller die Arbeit.
Für den Geschwindigkeitsvorteil lässt sich Crucial indes mit einem Aufpreis belohnen. Zumindest direkt zum Markstart ist die SSD mit PCIe 5.0-Interface nochmal ein gutes Stück teurer als die Gigabyte AORUS Gen5 10000 SSD bzw. die Corsair MP700 SSD.
Die flotte Crucial T700 SSD gibt es ab sofort in 1 TB, 2 TB oder 4 TB und wahlweise mit oder ohne passivem Kühlkörper aus Aluminium.
Seagate FireCuda 540 SSD
Ebenfalls früh vertreten – die Seagate FireCuda 540 SSD.
Die PCIe Gen5-SSD gibt es in vier Varianten. Die Heatsink-Varianten (mit Kühlkörper) sind dabei relativ schlecht verfügbar:
- mit Kühlkörper (passiv, kein Lüfter, aus Aluminium)
- FireCuda 540, 1 TB, inkl. Kühlkörper (keine Online-Shop-Listung gefunden)
- FireCuda 540, 2 TB, inkl. Kühlkörper (gelistet bei Amazon)
- ohne Kühlkörper (M.2-Modul ohne Kühler)
Die Geschwindigkeit unterscheidet sich je nach Kapazität: Für die 2 TB-Variante gibt es laut Seagate bis zu 10. 000 MB/s (lesend / schreibend) und bei der 1 TB-Variante sind es noch max. 9.500 MB/s (lesend) bzw. 9.500 MB/s (schreibend).
Weiterhin bewirbt Seagate die Langlebigkeit mit max. 2.000 TB TBW (2 TB) bzw. 1.000 TB TBW (1 TB), die DireStorage-Firmware und die Eignung als Speichererweiterung für eine PS5-Konsole.
Moment mal, PS5 mit PCIe 5.0? Soweit ich weiß, verfügt die PS5 über ein PCIe 4.0-Interface – die SSD würde da also nur abwärtskompatibel laufen.
In der Seagate FireCuda 540 SSD stecken 3D-TLC-NAND von Micron und ein Phison E26-Controller.
Die Vorgängerversion (PCIe Gen4) gab es auch mit 4 TB-Kapazität. Hier bleibt abzuwarten, ob Seagate auch bei der neuen PCIe Gen5-SSD noch nachliefert.
Die nächste PCIe 5.0-SSD kündigt sich an - auch die Seagate FireCuda 540 SSD soll die 10.000 MB/s in der Spitze knacken.
Adata Legend 970 SSD
Auch der taiwanesische Speicherhersteller Adata Technologies bestückt die Händlerregale nun mit einer PCIe 5.0-SSD. Die Rede ist hier von der Adata Legend 970 SSD.
Eine kleine Überraschung hierbei: Adata hat mit einer SSD von sich Reden gemacht, die mit Silicon Motion SM2508-Controller erscheinen soll – aber unter der XPG-Marke.
Nun kommt ein Modell mit Phison E26-Controller. Dieses schafft lt. Hersteller 10.000 MB/s (lesend / schreibend, 2 TB Variante) bzw. 9.500 MB/s (lesend) und 8.500 MB/s (schreibend) bei der 1 TB-Variante.
- Legend 970 mit 1 TB Kapazität (gelistet bei Amazon)
- Legend 970 mit 2 TB Kapazität (keine Online-Shop-Listung gefunden)
Das M.2-Modul ist mit Micron 232-Layer-TLC-NAND Flashspeicher bestückt.
Ausgeliefert wird die Adata Legend 970 SSD mit einer vorinstallierten aktiven Kühlung bestehend aus Kühlkörper mit integriertem Lüfter.
Aktiver Kühlkörper, Phison E26-Controller, bis zu 10.000 MB/s (jedoch nur bei der 2 TB-Variante) - die Adata Legend 970 SSD ist ab sofort verfügbar.
2. Generation – SSDs mit PCI Express 5.0-Schnittstelle
Gigabyte AORUS Gen5 12000 SSD
Gigabyte war mit der Gigabyte AORUS Gen5 10000 SSD ganz schnell und lieferte die erste PCIe 5.0-SSD überhaupt.
Nun gibt es bereits ein Upgrade.
Bis zu 12.400 MB/s (lesend) und 11.800 MB/s (schreibend, SLC-cached) sind möglich – aber nur bei der 2 TB-Variante. Derzeit gibt es zwei Varianten:
- 2000 GB - AORUS Gen5 12000 SSD 2TB (AG512K1TB) (gelistet bei Cyberport) mit max. 11.700 MB/s (lesend) bzw. 9.500 MB/s (schreibend)
- 2000 GB - AORUS Gen5 12000 SSD 2TB (AG512K2TB) (gelistet bei Amazon) mit max. 12.400 MB/s (lesend) bzw. 11.800 MB/s (schreibend)
Die Unterschiede bei den Transferraten lassen sich nicht vermeiden. Weniger Kapazität bedeutet weniger Speicherchips – und damit weniger mögliche parallele Zugriffe.
Stichwort Chips: Möglich macht die Transferraten der gleiche Phison E26-Controller, der nun jedoch schnellere Speicherchips anspricht – und zwar 232-layer 3D TLC NAND Flash.
Speedmäßig zieht die Gigabyte AORUS Gen5 12000 SSD damit mit der Crucial T700 SSD gleich.
Behalten hat die neue Solid State Drive den wuchtigen Kühlkörper der Gigabyte AORUS Gen5 10000 SSD – dieser soll die Hitzeentwicklung der High-End-SSD im Zaum halten.
Schnellere Transferraten - mit der Gigabyte AORUS Gen5 12000 SSD wird die 12 GByte/s-Marke geknackt.
Corsair MP700 PRO SSD
Die Corsair MP700 PRO SSD beerbt die Corsair MP700 SSD – und legt eine Schippe obendrauf.
Der Start der ersten Gen5-SSD ist Corsair auch nicht ganz geglückt – zumindest wurde der Kühler kurz nach dem Release wieder aus dem Verkehr gezogen.
Die neue PRO-Version schafft nun max. 12.400 MB/s (lesend) bzw. 11.800 MB/s (schreibend) in der 2 TB-Variante und 11.700 MB/s (lesend) bzw. 9.600 MB/s (schreibend) in der 1 TB-Variante.
Bei der Corsair MP700 PRO SSD bieten sich gleich drei Optionen:
- vorbereitet für Wasserkühlung
- mit Kühlkörper
- nur das M.2-Modul
Interessant ist die Variante mit Kühlkörper für eine Wasserkühlung – das hatten wir so noch nicht. Voraussetzung ist ein vorhandener Kühlkreislauf, in den sich die SSD dann integrieren lässt.
Alternativ gibt es einen wuchtigen Kühlkörper (mit Lüfter) oder das nackte M.2-Modul – in letzterem Fall muss man sich selbst um ausreichende Kühlung kümmern.
Ansonsten kommt die Corsair MP700 PRO SSD wie der Vorgänger mit einem Phison E26-Controller, ist jedoch deutlich schneller geworden.
Corsair dürfte das mit flotterem 3D-TLC-NAND erreicht haben – und bewirbt die PCIe 5.0-SSD für Microsoft Directstorage mit DirectX12-Grafikkarten.
Neuauflage - die Corsair MP700 PRO treibt die Transferraten nach oben und kommt optional mit Kühlkörper für die Integration in einen Wasserkühlungskreislauf.
MSI Spatium FROZR M570 Pro SSD
PCIe 5.0-SSDs sind ohnehin für ihre üppigen Kühlkörper bekannt – die MSI Spatium FROZR M570 Pro FROZR SSD legt nochmal eine Schippe drauf.
Der Kühlkörper ist riesig – ein Turmkühler mit Heatpipe, jedoch ohne zusätzlichen Lüfter.
MSI verspricht rasante Transferraten – bis zu 12.400 MB/s schreibend bzw. 11.500 MB/s lesend (für 2 TB- oder 4 TB-Variante).
Stichwort Speicherkapazität: Die MSI Spatium FROZR M570 Pro FROZR SSD soll mit 1 TB, 2 TB oder 4 TB verfügbar sein – bislang konnte ich jedoch nur die 2 TB-Variante entdecken.
Die PCIe Gen5-SSD kommt mit fünfjähriger Herstellergarantie.
Üppiger Turmkühler, schnelle Transferraten - das bietet die MSI Spatium FROZR M570 Pro.
PNY CS3150 XLR8 SSD
Richtig flott ist die PNY XLR8 CS3150 SSD:
- CS3150 XLR8, 1 TB (gelistet bei Amazon) – 11.500 MB/s (lesend) / 8.500 MB/s (schreibend)
- CS3150 XLR8, 2 TB (gelistet bei Amazon) – 12.500 MB/s (lesend) / 11.000 MB/s (schreibend)
Auch PNY setzt auf den Phison E26 und 3D-NAND TLC von Micron. Weiterhin wird die Hardware-Verschlüsselung mittels TCG Opal 2.0 unterstützt.
Mitgeliefert wird ein Heatsink mit gleich zwei Lüftern und RGB-Beleuchtung.
Weiterhin kommt die PNY XLR8 CS3150 SSD mit fünfjähriger Herstellergarantie.
Schnelle Transferraten, Dual-Lüfter-Kühlkörper mit RGB-Beleuchtung und Hardware-Verschlüsselung bietet die PNY XLR8 CS3150.
PNY CS3150 SSD
Die PNY CS3150 (ohne XLR8) gibt es in drei Kühlkörper-Ausführungen, mit jeweils zwei Lüftern:
- weißer Kühlkörper
- CS3150, 1 TB, weißer Kühlkörper (keine Online-Shop-Listung gefunden)
- CS3150, 2 TB, weißer Kühlkörper (gelistet bei Amazon)
- schwarzer Kühlkörper
Die Gaming-SSD basiert auf dem Phison E26 sowie 3D-NAND TLC der 3. Generation.
Möglich sind bis zu 12.500 MB/s schreibend (Herstellerangabe) – je nach Speicherausstattung. Auch bei der PNY CS3150 gilt, dass die 2 TB-Variante flotter Transferraten hat.
Flotte SSD mit drei Kühlkörper-Ausführungen - die PNY CS3150 schafft bis zu 12.500 MB/s (lesend).
MSI Spatium M570 SSD
Länger angekündigt, jetzt auch lieferbar – die MSI Spatium M570.
Auch hier steuert ein Phison E26-Controller die Speicherchips an (SSDs mit Silicon Motion SM2508 / SM2504XT lassen weiterhin auf sich warten).
Für die MSI Spatium M570 verspricht der Hersteller max. 10.000 MB/s lesend und schreibend (aber nur für die 2 TB-Variante, die 1 TB-Variante ist langsamer). Das ist flott – die Gigabyte AORUS Gen5 12000 SSD und die Crucial T700 SSD sind aber schneller.
Etwas (noch) schnelleres hat MSI ggf. künftig in petto – eine Pro-Version wurde angekündigt und soll bis zu 12.000 MB/s schaffen.
- Spatium M570 mit 1 TB Kapazität (gelistet bei Amazon)
- Spatium M570 mit 2 TB Kapazität (gelistet bei Amazon)
PCIe Gen5, 10000/10000 MB/s, 3D-NAND-Flash, M.2 2280-Formfaktor, NVMe 2.0-Protokoll und Phison E26 – das sind also auch bei der MSI Spatium M570 die Zutaten.
Gibt es auch Besonderheiten? Ich würden den Kühlkörper nennen. Auf einen zusätzlichen Lüfter verzichtet MSI. Stattdessen gibt es einen bronzefarbenen Aluminiumkühlkörper.
Flotte PCIe Gen5-SSD mit bis zu 10.000 MB/s (jedoch nur bei der 2 TB-Variante) und schicker passiver Kühlkörper - die MSI Spatium M570 steht in den Startlöchern.
TeamGroup T-Force Cardea Z540
Noch ein PCIe Gen5-SSD ist im Anmarsch – die TeamGroup T-Force Cardea Z540 habe ich nun bei den ersten Händlern gesichtet.
Ziemlich flott scheint die SSD auch zu sein – 12.400 MB lesend und 11.800 MB schreibend gibt TeamGroup an. In manch Benchmark steht die TeamGroup T-Force Cardea Z540 gar an der Spitze der derzeit verfügbaren Gen5-SSDs.
Die weitere Ausstattung kommt einem nun bekannt vor: Phison E26, NVMe 2.0, 3D-NAND TLC, PCI Express 5.0, M.2 2280.
Erhältlich ist die TeamGroup T-Force Cardea Z540 mit zwei Speicherkapazitäten – und zwar als 1 TB-Variante (keine Online-Shop-Listung gefunden) und als 2 TB-Variante (gelistet bei Amazon).
Für die Kühlung wird ein schlanker Heatsink (passiver Kühlkörper aus Graphen) mitgeliefert. Wer die TeamGroup T-Force Cardea Z540 an die Grenzen bringen will, denkt aber vielleicht über eine aktive Kühlung nach.
TeamGroup hat da auch etwas passendes im Angebot – den optional erhältlichen T-Force Dark Airflow I SSD. Zu dem SSD-Kühler habe ich bis dato jedoch nur die Ankündigung gesehen. Im Handel konnte ich den T-Force Dark Airflow I SSD noch nicht entdecken.
Die 2. Generation flotter PCI Express 5.0-SSDs kriegt Verstärkung - die TeamGroup T-Force Cardea Z540 ist verfügbar.
Crucial T705 SSD
Das dürfte eine der schnellste, wenn nicht sogar die schnellste Gen5-SSD sein: Die Rede ist von der Crucial T705 SSD.
Als ich angefangen habe über PCIe 5.0-SSDs zu schreiben, habe ich als Zielmarke bis zu 15 GByte/s angegeben (PCIe 5.0 x4 entspricht 128 GT/s und damit theoretisch max. 16 GByte/s).
Mit der Crucial T705 SSD sind nun max. 14.500 MB/s (lesend) bzw. 12.700 MB/s (schreibend) möglich. Damit ist dieses Ziel quasi erreicht – die SSD reizt PCIe 5.0 x4 aus. Allenfalls neue Controller könnten in Zukunft noch ein paar Prozent mehr bringen.
Wie Crucial das geschafft hat?
Auch in der Crucial T705 SSD werkelt ein Phison E26-Controller, doch der steuert deutlich schnelleren Speicher der neuesten Generation (Micron 232-Layer TLC NAND) an.
Verfügbar ist die High-Speed-SSD in verschiedenen Varianten:
- Limited Edition (weißer Kühlkörper, nur als 2 TB-Variante verfügbar)
- mit Heatsink (schwarz)
- ohne Heatsink
Stichwort Kühlkörper – dieser fällt bei der Crucial T705 SSD angenehm kompakt aus und kommt zudem ganz ohne Lüfter aus.
Nach der Crucial T700 kommt die schnellere T705 - mit bis zu 14.500 MB/s (lesend) bzw. 12.700 MB/s (schreibend) ist PCIe 5.0 praktisch ausgereizt.
Weitere M.2-SSDs mit PCIe 5.0 (Release-Liste 2023, 2024 ff.)
Es tut sich etwas – immer mehr Modelle erscheinen. Diverse Hersteller haben bereits weitere Speicherlösungen angekündigt.
Technisch steht mittlerweile alles bereits.
Für neue Intel-CPUs gibt es Sockel 1700-Mainboards (Alder Lake und Raptor Lake), die allerdings hinsichtlich der PCIe 5.0-Lanes noch limitiert sind (nur 16 – die sind eigentlich für die Grafikkarte).
Für AMD stehen AM5-Mainboards bereit, die über eine passende PCIe-Anbindung für den M.2 M-Key-Slot verfügen (nämlich PCIe 5.0 x4), ohne sich bei der Grafikkarte etwas abzwacken zu müssen.
Den Speicherherstellern stehen auch passende Controller zur Verfügung (Phison E26, demnächst auch Silicon Motion SM2508 / SM2504XT, siehe hier).
Flotte 3D-NAND-Speicherbausteine gibt es ebenfalls.
In den nächsten Monaten dürfte es jedoch endlich losgehen. Folgende Release-Liste stellt sich derzeit dar (Release 2024 ff.):
Galax HOF Extreme 50 PCIe 5.0 SSD
Quelle: eigene Recherche
Geschwindigkeit: 10 GByte/s Lesen bzw. 9,5 GByte/s Schreiben
Controller: Phison E26
Kühlung: passiver Kühlkörper
Kapazität: 1 / 2 TB
Verfügbarkeit: bisher nur für Asien / USA angekündigt
Hersteller-Link: tba
Lexar NM1090
Geschwindigkeit: 12 GByte/s Lesen bzw. 11 GByte/s Schreiben
Controller: Phison E26
Kühlung: großer Kühlkörper mit Mini-Lüfter
Kapazität: 1 / 2 / 4 TB
Verfügbarkeit: Q4/2023
Hersteller-Link: tba
Nextorage NE5N
Geschwindigkeit: jeweils 10 GByte/s lesend und schreibend
Controller: Phison E26
Kühlung: passiver Kühlkörper
Kapazität: 1 / 2 TB
Verfügbarkeit: tba
Hersteller-Link: Nextorage-Webseite
Patriot Viper PV553
Geschwindigkeit: 12.4 GByte/s (lesend) / 11.8 GByte/s (schreibend)
Controller: tba
Kühlung: großer Kühlkörper mit Mini-Lüfter
Kapazität: tba
Verfügbarkeit: tba
Hersteller-Link: Patriot-Webseite
Sabrent Rocket X5
Geschwindigkeit: vermutlich > 12 GByte/s
Controller: Phison E26
Kühlung: tba
Kapazität: tba
Verfügbarkeit: tba
Hersteller-Link: tba
XPG PCIe Gen5 SSD (von Adata)
Geschwindigkeit: 14 GByte/s Lesen bzw. 12 GByte/s Schreiben
Controller: Silicon Motion SM2508
Kühlung: großer Kühlkörper mit Mini-Lüfter
Kapazität: tba
Verfügbarkeit: tba
Hersteller-Link: tba
Ich gehe davon aus, dass die PCIe 5.0-Welle nun so langsam anrollt. Weitere Solid State Drives (SSDs) dürften also bald hinzukommen.
Wenn sich diesbezüglich interessante Neuerungen ergeben, berichte ich auch im Newsletter.
Wieso ließen die PCIe 5.0-SSDs auf sich warten?
PCIe 5.0-Mainboards sind schon länger verfügbar, passende SSD-Controller und 3D-NAND-Speicherchips auch.
Doch Hersteller ließen es mit der Markteinführung der ersten NVMe-SSDs Zeit.
Ich vermute, es hat auch mit der SSD-Preisentwicklung zu tun.
Die folgenden Charts zeigen die Preisentwicklung einiger gängiger SSD-Festplatten – jedoch noch für das PCIe Gen 4-Interface.
Fangen wir an mit High-End-Modellen – also solchen, die die 7.000 MB/s-Schallmauer einer PCIe 4.0-SSDs ausreizen.
Was ist zu erkennen?
Die Preise sind unter Druck. Gerade bei Solid State Drives mit hoher Kapazität haben sich die Preise in den letzten beiden Jahren mehr als halbiert.
Auch bei Low-End-Modellen (gemeint sind Transferraten von ca. 3.500 MB/s, was für viele Anwendungsfälle immer noch mehr als ausreichend ist) zeigt sich ein ähnliches Bild.
Die Crucial P3 Plus SSD 4 TB (gelistet bei Amazon) ist übrigens eher eine Mid-Range-SSD (schafft 4.800 MB/s lesend bzw. 4.300 MB/s) – also flotter als die beiden anderen Festplatten im Chart.
Die Preise kennen nur eine Richtung – nach unten. Und das schon seit Monaten.
Was hat das jetzt mit PCIe 5.0-SSDs zu tun?
Naja, die Hersteller hegen natürlich betriebswirtschaftliche Überlegungen. Mit der Einführung einer neuen Festplatten-Generation soll auch eine brauchbare Marge her.
Und da denke ich, dass das Marktumfeld derzeit nicht ideal ist.
Das dürfte erklären, weshalb es erst jetzt und behutsam mit PCI Express 5.0 los geht.
Drosselung und Abschaltung bei Hitze (Firmware-Update für Phison E26-SSDs)
Alle bisher erschienenen PCIe Gen5-SSDs setzen auf den Phison E26-Controller.
Dieser verhält sich bei Hitze derzeit nicht ideal. Statt die SSD zu drosseln (Schreib- und Lesegeschwindigkeit reduzieren), schaltet der Controller wohl spontan ganz ab.
Das Problem dann: Im Cache liegen da ggf. noch Daten – und die wären dann verloren.
Es sind viele Hersteller betroffen (siehe ComputerBase).
Corsair ist der erste Hersteller, der zusammen mit dem Controller-Hersteller ein Firmware-Update herausbringt, um das Problem anzugehen.
Andere Hersteller
Das Verhalten bei Hitze passt nicht und es ist gut, dass Phison ein sauberes Thermal Throttling nachliefert. Ich bin aber auch der Meinung, dass das teils heißer gekocht als gegessen wird.
Bleiben wir doch bei der Corsair MP700 SSD – da steht folgender Hinweis auf der Webseite (und so ähnlich auch auf der Produktverpackung):
*SSD cooling required. Check your motherboard for details.
Quelle: Corsair-Webseite
Ähnliche Hinweise gibt es auch bei anderen SSDs – oder es wird direkt ein recht wuchtiger Kühlkörper (teils auch mit Lüfter) mitgeliefert.
Die mir bekannten Szenarien, in denen eine PCIe 5.0-SSD mit Phison E26 zum hitzebedingten Absturz gebracht wurde, basieren alle auf dem Ansatz, die SSD ohne Kühlung durch synthetische Benchmarks zu treiben.
Wer sich an die Hersteller-Empfehlungen zur Kühlung hält bzw. einen mitgelieferten Kühlkörper verwendet und nicht ständig SSD-Benchmarks laufen lässt, dürfte von dem Problem in der Praxis nichts mitbekommen.
Dennoch ist meine Empfehlung – sofern ein Firmware-Update mit Thermal Throttling bereitsteht, würde ich es auch zeitnah aufspielen.
Potenzial von PCIe 5.0 für M.2-SSDs
PCIe 5.0 vs. 4.0 vs. 3.1 / 3.0 – Geschwindigkeit jeweils verdoppelt
PCIe 3.0 bzw. PCIe 3.1 – 8 GT/s je Lane
Geschwindigkeit je PCIe-Lane in Gigatransfers je Sekunde (GT/s)
PCIe 4.0 – 16 GT/s je Lane
PCIe 5.0 – 32 GT/s je Lane
Das bedeutet dann in der gängigen x4-Anbindung:
PCIe 3.0 x4 bzw. PCIe 3.1 x4 – 32 GT/s
Geschwindigkeit einer x4-Anbindung in GT/s, sowie GByte/s (theoretisch / tatsächlich erreichbar)
entspricht 4 GByte/s bzw. tatsächlich ca. 3,5 GByte/s
PCIe 4.0 x4 – 64 GT/s
entspricht 8 GByte/s bzw. tatsächlich ca. 7,5 GByte/s
PCIe 5.0 x4 – 128 GT/s
entspricht 16 GByte/s
Zumindest in der Theorie haben sich die erzielbaren Transferraten mit den letzten PCIe-Versionen also jeweils verdoppelt.
M.2 (PCIe 5.0 x4-Anbindung) bei Mainboards für AMD (AM5) und Intel (LGA 1700)
Intel ist der erste Wurf mit PCIe 5.0 gelungen.
Und zwar mittlerweile bereits zwei CPU-Generationen: Der 12. Generation (Alder Lake) und der 13. Generation (Raptor Lake).
Einen Haken hat die Sache jedoch.
Bei der aktuellen Intel-Plattform (LGA 1700) stehen 16 PCIe 5.0-Lanes zur CPU zur Verfügung. Der Chipsatz ist per PCI 4.0 angebunden.
Heißt im Umkehrschluss: Nutzt man einen per PCIe 5.0 x4 angebundenen M.2-Slot, so zwackt sich die SSD von der Grafikkarte die benötigten Lanes ab.
So heißt es z.B. im Handbuch des Gigabyte Z790 AORUS Master (gelistet bei Amazon):
The PCIEX16 slot shares bandwidth with the M2C_CPU connector. The PCIEX16 slot operates at up to x8 mode when a device is installed in the M2C_CPU connector.
Quelle: Handbuch für Gigabyte Z790 AORUS Master
Erst mit der künftigen 14. Generation (Meteor Lake) soll sich das ändern. Diese wird wohl 20 PCIe 5.0-Lanes zur CPU aufweisen – ausreichend für 1 x PCIe 5.0 x16 (Grafikkarte) und 1 x PCIe 5.0 x4 (M.2 NVMe SSD).
Anders sieht es bei AMD Ryzen 7000 und der AM5-Plattform aus.
Hier ist die CPU mit 28 PCIe 5.0-Lanes angebunden. Das reicht für 1 x PCIe 5.0 x16 (Grafikkarte) und 2 x PCIe 5.0 x4 (M.2 NVMe SSD).
Verbleibt ein Rest von vier Lanes – die als Chipsatz-Downlink für die Southbridge weiterverwendet werden (SATA, USB, Ethernet…).
NVMe
NVMe steht für nonvolatile memory express – also nichtflüchtigen Speicher mit schneller Anbindung. Gemeint ist damit Softwareprotokoll, dass dafür verwendet wird, um eine SSD über das PCIe-Interface zu verbinden.
Aktuell ist die NVMe 2.0-Spezifikation.
M.2, M.2 M-Key, M.2 2280
M.2 ist die Spezifikation für die physische Karte und die Steckverbindung. Diese gibt es mit verschiedenen Kontaktkonfigurationen – M-Key, B-Key oder B-M-Key.
Für eine PCIe-SSD ist der M-Key relevant, der mit bis zu vier PCIe-Lanes angebunden ist.
Grundsätzlich kann M.2. auch per SATA oder USB angebunden werden. Langsamere M.2-SSDs nutzen SATA – da ist es dann der B-M-Key.
Neben SSDs gibt es auch weitere Erweiterungskarten für den M.2-Steckplatz wie z.B. WLAN-Adapter.
In der Beschreibung einer SSD-Festplatte findet sich dann noch eine weitere Angabe – bei quasi allen erhältlichen SSD-Modulen ist das M.2 2280. Das beschreibt die Abmessungen (nämlich 22 mm Breite, 80 mm Höhe).
PCIe 5.0 bzw. PCIe Gen5 und PCIe 5.0 x4
Während NVMe das Softwareprotokoll und M.2 Format und Anschluss der Speicherkarte beschreibt, fehlt noch PCIe, nämlich das Bussystem zur Datenübertragung.
Aktuell ist PCIe 5.0, welches alternativ auch PCIe Gen5 geschrieben wird.
PCIe ist grundsätzlich abwärtskompatibel. Damit die volle Geschwindigkeit erreicht wird, müssen SSD und Mainboard jedoch die gleiche PCIe-Version unterstützen.
Relevant ist dann noch PCIe 5.0 x4 – hier werden vier PCIe-Lanes genutzt. Das ist die übliche Konfiguration für eine M.2-SSD.
SSD bzw. Solid State Drive
Eine SSD hat im Vergleich zu einer konventionellen Festplatte keine mechanischen Bauteile, ist energieeffizient und bietet schnelle Zugriffszeiten bzw. Transferraten. Weiterhin verrichtet eine SSD ihre Arbeit geräuschlos.
Als Speichertechnologie kommen Flash-Speicherchips, die von einem Controller gesteuert werden, zum Einsatz. Diese Speicherchips haben im Vergleich zu einer konventionellen HDD eine beschränkte Lebensdauer, was jedoch durch den Controller und die Software gut im Griff gehalten werden kann.
Lohnt sich eine PCIe 5.0-SSD überhaupt?
Das ist eine berechtigte Frage.
Grundsätzlich bieten die neuen SSDs bis zu 50% höhere Transferraten im Vergleich zu M.2-SSDs mit PCIe 4.0 x4-Anbindung (nämlich 10-12 GByte/s und max. bis zu 15 GByte/s statt 6,5 – 7,5 GByte/s).
Bleibt die Frage, bei welchen Anwendungsgebieten die flotteren Transferraten abgerufen werden können (außer natürlich in synthetischen Benchmarks).
Ich sehe im Consumer-Bereich vielleicht zwei Anwendungsfälle:
- Gaming (AAA-Games mit aufwendiger Spieleengine, künftig ggf. Direct Storage)
- Videoschnitt
Es mag noch einige weitere sinnvolle Einsatzgebiete geben, aber das sind die beiden „Klassiker“, die mir in den Sinn kommen. Hier werden nämlich große Datenmengen auf die Festplatte geschrieben bzw. von der Festplatte gelesen.
Höhere Transferraten machen den entsprechenden Anwendungen Beine.
In den meisten anderen Fällen schadet eine PCIe 5.0-SSD sicher nicht (höchstens dem Geldbeutel), macht im Alltag jedoch auch keinen merkbaren Performance-Unterschied.
Da die neuen SSDs zu Einführung teuer sind, kann es also Sinn machen, bei einer PCIe 4.0-SSD zu bleiben – selbst wenn jetzt ein neuer Gaming-PC-Eigenbau ansteht.
Schafft eine günstige PCIe 4.0-SSD z.B. 3.500 MB/s (lesend) bzw. 2.800 MB/s (schreibend), so sind die flotten PCIe 4.0-Modelle mit großzügig bemessenem Cache teils mehr als doppelt so schnell.
Gerade die flotteren SSDs dürften noch eine gute Weile zukunftssicher zu betreiben sein – und sind deutlich günstiger als der Einbau einer der ersten PCIe Gen 5-Modelle.
Danke für deine Mühe, PCIe5 wurde als 4 geschrieben 🙂
PCIe 3.0 bzw. PCIe 3.1 – 8 GT/s je Lane
PCIe 4.0 – 16 GT/s je Lane
PCIe 4.0 – 32 GT/s je Lane
Danke für den Hinweis; Tippfehler behoben 🙂
Viele Grüße,
Patrick
vielen Dank für diesen wirklich ausführlichen und interessanten Beitrag. Super dass wir diesen schnellen Speicher jetzt haben. Aber ehrlich….. warum um Himmels Willen müssen wir uns so abwürgen, diese Dinger zwischen die Slots zu pressen, beim austauschen der Speicherchips alle Karten raus. kann man hier kein anderes Konzept entwickeln? wie zB LWL. oder ist bereits ein neues Design in Arbeit. Gruß an die Gemeinde.
Hallo Albert,
ja, stimmt durchaus. Es ist nicht die M.2-SSD an sich, da haben auch die Gen5-SSDs den üblichen M.2 2280-Formfaktor.
Aber die Kühler werden eben immer größer.
Und das kann beim Einbau (und Ausbau) in der Tat für Probleme sorgen. Zwischen SSD-Kühler und Passivkühler des Mainboard (sofern vorhanden) muss sich dann vielleicht entscheiden, die SSD rückt der Grafikkarte „auf die Pelle“ und generell ist wenig Platz…
Zu Deiner Frage (ob es besser wird): Ja, vermutlich. Derzeit haben wir nur verfügbare PCIe 5.0-SSDs mit Phison E26-Controller. Der ist relativ leistungshungrig, was dann auch für ordentlich Abwärme sorgt (deshalb die teils wuchtigen Kühler). Bald sollen jedoch mit Silicon Motion SM2508 bzw. Silicon Motion SM2504XT alternative Controller erscheinen – und nachdem, was man bisher hört, könnten diese deutlich energieeffizienter sein.
Das würde dann auch bedeuten, dass sich das Hitzeproblem bessert und ein eine SSD mit kleinem Kühlkörper, mit integriertem Passivkühlkörper des Mainboards (oder vielleicht auch der nackte Speicherriegel) kühl genug bleiben.
Wenn es mit der Aufrüstung nicht eilt, deshalb ggf. noch ein bisschen auf die neuen Controller von Silicon Motion (SM2508 / SM2504XT) warten.
Viele Grüße,
Patrick