Test: Bersicht 4

SSD-Festplatten im Test : Schnell, schneller, SSD-Festplatten

Update 29.01.2021

Mit SSD-Festplatten fahren selbst ältere Rechner in Sekundenschnelle hoch. Im Alltag verblüffen sie mit ihrer enormen Schreib- und Lesegeschwindigkeit bei gleichzeitig hoher Robustheit. In unserem Test erklären wir, welche Typen es gibt und worauf man beim Kauf achten sollte.

Update 29. Januar 2021

Wir haben weitere SSDs getestet. Empfehlenswert ist die 980 Pro von Samsung.

Sven Kloevekorn
ist Technik-Journalist und Fotograf. Er schreibt unter anderem für Giga, AndroidNext und Notebookcheck. Er testet regelmäßig Drucker, Scanner, Speichergeräte und mehr.

Wenn der Kaffee kalt ist ehe der PC hochgefahren hat, muss nicht unbedingt gleich ein neuer Rechner her. Oftmals reicht schon ein kleines Hardware-Update, um die Kiste wieder flott zu bekommen, denn der häufigste Performance-Flaschenhals ist meist die alte Festplatte. Ein einfacher Umstieg von einer HDD hin zu einer schnellen SSD hat dabei einen verblüffenden Effekt, denn gerade beim Booten, also dem Laden des Betriebssystems, lassen SSD-Festplatten ihre Muskeln spielen. Das Resultat: eine deutlich bessere Performance.

Auf dem Markt gibt es zurzeit vor allem SSD-Festplatten im handlichen 2,5-Zoll-Format. Das Problem: Ihre Performance wird durch die SATA-3-Schnittstelle limitiert, maximal schafft sie 550 Megabyte pro Sekunde. Wesentlich schneller sind hingegen SSDs, die aufgrund ihres M.2-Formats mittels NVMe-Protokoll angebunden werden können. Fehlt ihrem PC dieser M.2-Slot, ist es auch möglich das M.2-Format mittels PCI-Adapter zu nutzen, bei Geschwindigkeit und Performance macht das keinen großen Unterschied.

Wer schon eine SSD in seinem PC verbaut hat und nun durch die neuen Modelle einen ähnlichen Geschwindigskeitsboost wie beim Umstieg von HDD auf SSD erwartet, der wird aller Voraussicht nach enttäuscht werden, denn zwischen den einzelnen SSDs selbst bestehen beim Arbeiten keine großen Unterschiede. Das mussten wir auch bei unserem Test feststellen, denn der reale Unterschied beim Starten des PC-Spiels Borderlands 3 mittels SATA-3 und M.2-SSD betrug lediglich eine Sekunde. (SATA-3-SSD: 46 Sekunden, M.2-SSD: 45 Sekunden)

Ihre Stärken spielt die M.2-SSD vor allem bei größeren Aufgaben, wie beispielsweise umfangreichen Kopiervorgängen oder Videoschnitt aus. Weil die M.2-Bauform zunehmend bei Laptops verbreitet ist, wird für zukünftige Upgrades beim Notebook vermehrt auf M.2-SSDs zurückgegriffen werden.

Ist auf dem Mainboard dieser Anschluss vorhanden, sollte in jedem Fall zur M.2-SSD gegriffen werden, der geringe Aufpreis ist die leicht verbesserte Performance meist wert. Ist lediglich ein SATA-Steckplatz vorhanden und zudem das Budget stark limitiert, kann man auch bedenkenlos zur SATA-SSD greifen.

16 M.2-SSDs sowie 14 SATA-3-SSDs wurden von uns getestet. Wir erklären, von welchen Modellen man die Finger lassen sollte und wo sich der Kauf lohnt.

SSD Test: Bersicht 6

M.2-SSDs im Test

16 M.2-SSDs wurden von uns getestet, bei der Speicherkapazität haben wir uns jeweils für die 500 Gigabyte Modelle entschieden. Diese bieten, neben den doppelt so großen ein Terabyte-Modellen, das beste Preis-Leistungs-Verhältnis. Für das Gigabyte kommt man auf einen Betrag zwischen 13 und 27 Cent, wobei die Preise natürlich deutlichen Schwankungen unterliegen können.

Getestet wurde auf einem Mainboard mit PCIe 3.0 x4 , der etwas neuere PCIe 4.0 x4-Standard ist derzeit noch relativ selten vertreten und dementsprechend teuer, wie der X570-Chipsatz beweist, der vor allem für die AM4-CUs aus dem Hause AMD konzipiert wurde. Von den getesteten SSDs beherrschte ihn lediglich die Corsair Force MP600.

Macht alles richtig: Samsung 970 EVO Plus

Wer gewohnheitsmäßig immer nur das Beste kauft, der kann bereits an dieser Stelle aufhören zu lesen und die Samsung 970 EVO Plus in seinen Einkaufswagen legen. Die Festplatte überzeugt auf ganzer Linie und auch fünf Sterne bei knapp 5000 Bewertungen auf Amazon sprechen eine eindeutige Sprache.

Bei Samsung werden die M.2-SSDs noch einmal in drei Kategorien eingeteilt. Die oberste Kategorie bilden dabei die EVO Pro-Modelle, gefolgt von den EVO Plus-SSDs. Die Einsteigerklasse bilden die ganz schlicht mit dem Namen EVO versehenen Flash-Speicher.

Von uns wurden die Plus- sowie die Standard-Variante getestet, der Preisunterschied der beiden Modelle betrug zum Zeitpunkt des Tests lediglich 20 Prozent, wohingegen für das Pro-Modell ein Aufpreis von satten 70 Prozent gegenüber der EVO fällig wurde. Lediglich die Corsair Force MP600 rief hier noch einen deutlich höheren Preis auf. Samsung vertreibt seine SSDs von 250 Gigabyte bis zu zwei Terabyte Speicher.

Unser 500 Gigabyte Modell arbeitet mit V-NAND-3-Bit-MLC-Zellen, 96 Lagen davon sind in der SSD untergebracht. Der DRAM-Cache ist 512 Megabyte groß und verfügt über einen zeitgemäßen LPDDR4-RAM. Die Samsung Festplatte nutzt, wie die übrigen Testkandidaten, das NVMe-Protokoll (Version 1.3). Mit dem CPU verbunden wird sie mittels PCIe 3.0 x4- Die  tatsächliche, als für uns User nutzbare Speicherkapazität, haben wir mit 465,76 Gigabyte ermittelt.

Die MTBF (»Mean Time Between Failures«) beträgt laut Samsung 1,5 Millionen Stunden, die Garantie der Festplatte beträgt fünf Jahre, bzw. 300 Terabyte, die auf die Festplatte geschrieben werden können. Dieser Wert wird TBW (»Total Bytes to be written«) genannt.

Im AS-SSD-Benchmark-Test musste sich die Mittelklasse-SSD von Samsung mit dem vierten Platz begnügen. Zwar gehörte ihre sequentielle Transfergeschwindigkeit noch zu einer der Besten, das Einlesen von Datenblöcken die klein und verteilt waren, gelang ihr mit einer Geschwindigkeit von 60 Megabyte pro Sekunde. Für die Spitze des Testfeldes reichte dieser Wert allerdings nicht, da es manche Konkurrenzmodelle hier auf Werte von bis zu 74 Megabyte pro Sekunde brachten.

Beim Kopiertest hingegen wusste die Samsung 970 EVO Plus auf ganzer Linie zu überzeugen, lediglich die Corsair Force MP600 konnte noch schneller parallel Schreiben sowie Lesen. Möglich macht das Ergebnis unserer 500 Gigabyte-Samsung auch die sogenannte »TurboWrite« Technologie, bei welcher einem festen, 4 Gigabyte großen Cache ein dynamischer, bis zu 18 Gigabyte großer Cache bei Bedarf zur Seite gestellt wird. In Summe kommt die Samsung 970 EVO Plus also auf einen SCL-Cache von 22 Gigabyte, dessen Schreibrate mit 3.200 Megabyte pro Sekunde angegeben wird. Sollte es wirklich einmal der Fall sein, dass die 22 Gigabyte überschritten werden, sinkt die Rate auf 900 Megabyte ab, wobei selbst lange Videosequenzen mit einer 8k-Auflösung dieses Datenvolumen nicht erreichen.

Die von uns ermittelten Ergebnisse decken sich mit denen von Computerbase, die sich in ihrem Test der 1 Terabyte-Variante der Samsung gewidmet haben und dieser eine mehr als ordentliche Performance attestierten. Auch Computerbase versäumt es allerdings nicht, darauf hinzuweisen, dass sich das Mehr an Geschwindigkeit im Alltagsbetrieb des durchschnittlichen Nutzers kaum bemerkbar macht. Auch Techstage betont den Geschwindigkeitsvorteil, den das Pro-Modell – zumindest im Testbetrieb – liefert. Bei größeren Datenmengen wurden allerdings deutliche Einbußen hinsichtlich der Geschwindigkeit festgestellt.

Viel Performance für wenig Geld: Corsair Force MP510

Viel Performance für wenig Geld

Corsair Force MP510

Ebenso überzeugt hat uns die Corsair Force MP510. Ihre nutzbare Speicherkapazität von 447,13 Gigabyte gibt es bereits für unter hundert Euro, womit man rechnerisch auf 22 Cent für ein Gigabyte Speicher kommt. In Punkto Haltbarkeit bringt es die Corsair Force MP510 laut Hersteller auf 1,8 Millionen Stunden und wie Samsung gibt auch Corsair auf seine SSD eine Garantie von fünf Jahren. Beim Corsair werden die Speicherzellen mittels 3D TLC NAND-Technik gestapelt. Ein kleines Extra ist ihre kostenlos mitgelieferte Verwaltungssoftware SSD Toolbox. In unserem Benchmark-Test schaffte es die SSD auf Rang drei. Besonders gut war ihr Testergebnis beim 4K Read, das beim Starten von Programmen eine wichtige Rolle im Hinblick auf die Performance spielt, hier gehörte sie zur absoluten Spitze des Testfelds. Auch beim AS-SSD-Copy-Test konnte uns die Force MP510 überzeugen.

Probleme schienen der Force MP510 lediglich Bilddateien zu bereiten, hier betrug ihre Performance im Vergleich zur schnellsten SSD in dieser Disziplin, der Corsair Force MP600. nur 60 Prozent, was im direkten Vergleich dann doch recht unterdurchschnittlich ist. Das Schlusslicht im M.2-SSD-Testfeld schafft hier auf 53 Prozent.

Schnell & zukunftssicher: Samsung 980 Pro

Geschwindigkeit pur. So könnte man die 980 Pro von Samsung kurz und knapp zusammenfassen. Die SSD ist vor allem für Besitzer eines PCIe 4.0 x4-Mainboards interessant und liefert daran absolute Spitzenwerte. Ganz egal, ob wir einen AS-SSD-Copy-Test, einen Bilddateien-Kopiertest, oder einen AS-SSD-Benchmark-Test gemacht haben: Die SSD aus dem Hause Samsung spielte immer ganz oben mit.

In der Champions League spielt die Festplatte allerdings auch bei der Hitzeentwicklung. Im Test hat sich die SSD zwar nicht so stark erwärmt, dass die Performance gedrosselt werden musste, die fehlenden Kühlrippen könnten aber in einem schlechter belüfteten PC-Gehäuse durchaus dazu führen.

In der Praxis spürt man von den Geschwindigkeitsvorteilen der Samsung allerdings nur wenig, die Mehrleistung zeigt sich vor allem im Preis: Zum Testzeitpunkt wurden pro Gigabyte Speicherplatz 29 Cent fällig. Das ist zwar nicht besonders günstig, man kann bei der 980 Pro aber, sofern sie am entsprechenden Mainboard angeschlossen ist, sicher sein, für die Zukunft bestens gerüstet zu sein.

Top Preis-Leistungs-Verhältnis: Sabrent Rocket

Top Preis-Leistungs-Verhältnis

Sabrent Rocket

Test  Schnell, schneller, SSD-Festplatten: Sabrent Rocket
In der Praxis schnell genug und dauerhaft günstig!

Unser Preis-Leistungs-Sieger ist die Sabrent Rocket. Sie verfügt über eine Kapazität von 476,94 Gigabyte. Zwar kam sie bei unserem Benchmark-Test nur auf 79 Prozent der Leistung des Spitzenreisters und auch das Kopieren von Bilddateien war verglichen mit der Corsair Force MP600 recht schwach, der Preis von lediglich 35 Euro spricht jedoch für die Sabrent Rocket.

Nur, wer möglichst schnell viele Zugriffe parallel abarbeiten möchte, der ist mit einem teureren Modell besser bedient. Für den Großteil der Nutzer dürfte die Leistung der Sabrent Rocket völlig ausreichend sein. Dem geringen Preis ist es wohl auch geschuldet, dass der Hersteller hier nur eine Garantie von drei Jahren gewährt.

Was gibt es sonst noch?

Wer ein PCIe 4.0 x4  Mainboard sein Eigen nennt und sich auch vom hohen Preis nicht abschrecken lässt, der sollte sich die Corsair Force MP600 etwas genauer ansehen.

Bei der MP600 handelt es sich um eine zukunftssichere Festplatte der Oberliga. Auch optisch setzt sich die Corsair vom Rest des Feldes ab, was an ihrem üppig dimensionierten Kühlkörper liegt, die sie beim Anschluss an ein PCIe-4.0-Mainboard aber auch benötigt, da die Transferraten hier noch einmal deutlich höher liegen.

Im Gegensatz zum großen Bruder konnte sich die Samsung 970 EVO nicht in die Riege der zu empfehlenden Festplatten einreihen. Verantwortlich dafür sind ihre nicht ganz so optimale Performance beim Kopieren von Bilddateien, sowie ihr leider nur durchschnittliches Abschneiden beim Benchmark-Test.

Ein kleiner Exot im Feld der SSD-Festplatten ist die ADATA XPG SX8200 Pro. Mit im Lieferumfang enthalten ist bei diesem Modell nämlich ein kleiner Kühlkörper, der auf das Gehäuse der Festplatte geklebt werden kann. Der Kühlkörper ist deshalb nötig, weil die Leistung der Festplatte ab einer Temperatur von 70 Grad gedrosselt wird. Um dem drohenden Performanceverlust vorzubeugen kam man auf die Idee mit dem Kühlkörper. Während die XPG SX8200 Pro beim Benchmarktest noch zu überzeugen wusste, bereiteten ihr parallele Zugriffe leichte Probleme.

Bei der SanDisk Extreme Pro ist der Name Programm: Die Festplatte ist vor allem für all jene geeignet, denen es nicht schnell genug gehen kann, denn was das Tempo angeht, macht der SanDisk so schnell keine andere SSD was vor. Der gute Eindruck wird jedoch ein wenig getrübt, da die 4K-Lese-Performance keine überzeugenden Ergebnisse geliefert hat und es beim Kompressions-Benchmark-Test zuweilen geschah, dass die Schreibleistung eingebrochen ist.

SATA-3-SSDs im Test

SATA-3 SSDs sind die günstige Alternative zu den M.2-SSDs. 14 SATA-3-SSDs im 2,5 Zoll Format haben wir uns zum Testen in die Redaktion geholt.

Keine Schwächen: Seagate BarraCuda SSD

Keine Schwächen

Seagate BarraCuda SSD

Test: Seagate Barracuda Ssd
Sie war in unsserem Test die Schnellste und ist nicht mal besonders teuer.

Keine Preise gefunden.

Unsere erste Empfehlung ist die sehr schnelle Seagate BarraCuda SSD. Überzeugt haben uns vor allem ihre exzellenten Schreib- und Leseraten, wie auch ihr gutes Abschneiden im AS-SSD-Kopiertest. Damit bietet sie eine Alternative zur wesentlich teureren Samsung 860 Pro. Das Einlesen von großen Datenmengen, wie es beispielsweise bei 4K-Datenblöcken der Fall ist, bereitete ihr ebenso wenig Schwierigkeiten wie sequenzielle Transferraten. Das Ergebnis: Platz eins in beiden Disziplinen.

Weder beim Zugriff auf mehrere Threads gleichzeitig, noch beim AS SSD-Kopiertest zeigte die Seagate Schwächen. Damit setzte sie sich an die Spitze des Testfeldes, lediglich beim Kopieren von Bildern schwächelte sie ein wenig, liegt aber nur 17 Prozent unter der Leistung der Samsung 860 Pro. Weil dieser Test in der Praxis wenig relevant ist und die Seagate das Potential ihrer SATA-3 Schnittstelle bestmöglich ausnutzt, kann man an dieser Stelle eine klare Kaufempfehlung aussprechen.

Gutes Gesamtpaket: Samsung 860 EVO

Im AS-SSD-Benchmark gehörte sie noch zur absoluten Spitze, der AS-SSD-Kopiertest verwies sie dann aber ins Mittelfeld: Die Samsung 860 EVO ist eine Festplatte, die sich wenig Schwächen erlaubt, aber viele Stärken zu bieten hat. Vor allem beim parallelen Lesen und Schreiben zeigte sie ihre Stärken, da reichte es nur ganz knapp nicht zum Gruppensieg – der ging in dieser Kategorie an die Seagate BarraCuda.

Zum Testzeitpunkt war die Samsung allerdings ein bisschen billiger, was ihr in Summe ein besseres Preis-Leistungs-Verhältnis bescherte. Bemerkenswert ist übrigens, dass die EVO sich beim Bilddateien-Kopiertest, bei welchem die Festplatte parallel Lesen sowie Schreiben muss, vor ihrem deutlich teuereren großen Bruder platzieren konnte.

Viel SSD für wenig Geld: Crucial MX500

Viel SSD für wenig Geld

Crucial MX500

Test: Crucial Mx500 Ct500mx500ssd1(z)
Preis-Leistungs-Sieger ohne Schwächen.

Die Crucial MX500 überzeugt uns vor allem dadurch, dass man bei ihr eine qualitativ hochwertige und schnelle SSD für vergleichsweiße wenig Geld bekommt. Ihre reale Speicherkapazität liegt bei 465,76 Gigabyte und die Lese- und Schreibleistungen fallen im Vergleich zur wesentlich teureren Samsung 860 Pro nur unwesentlich geringer aus.

Der Crucial gelingt sogar ein kleiner Achtungserfolg, denn beim Kopieren von Bilddateien gibt keinen nennenswerten Unterschiede zwischen den beiden Festplatten.

Sehr gute Performance: Transcend SSD230S

Eine der großen Stärken der Transcend SSD230S ist ihre Kombination aus einem sehr günstigen Preis und der durch und durch stimmigen Performance, die sie in unserem Test abgeliefert hat. Schwächen konnten wir dagegen fast keine erkennen, in keiner der Disziplinen fiel sie durch unterdurchschnittliche Leistung auf.

Weil ihre Testergebnisse so nah an der Crucial MX500 liegen, können wir für beide SSD-Festplatten eine Empfehlung aussprechen. Als kaufentscheidend würden wir den jeweiligen Preis der Festplatten sehen – also einfach die Preise der beiden Modelle vergleichen und die aktuell günstigere Festplatte nehmen.

Was gibt es sonst noch?

Eine der schnellsten SSDs war die Samsung 860 Pro. Egal welche Disziplin, die Samsung konnte mit sehr guten Messergebnissen punkten und wusste auch im Kompressions-Test mit sehr konstanten Transferraten zu überzeugen. Ihr einziger Nachteil ist der recht ambitionierte Preis, den Samsung für seine externe Festplatte aufruft.

Die SanDisk Ultra 3D kann es, was die Testergebnisse angeht, durchaus mit den Platzhirschen aufnehmen, sie liefert in fast jeder Disziplin durch die Bank gute Resultate. Einzige Ausnahme: Beim Kopieren von Daten war die SanDisk etwas langsamer als die Konkurrenz und kommt beim AS SSD-Benchmarktest lediglich auf 85 Prozent des Spitzenwerts. Beim Duplizieren von Bilddateien knickte ihre Performance noch einmal deutlich ein, lediglich 61 Prozent der Referenzleistung waren hier noch drin. Das hört sich nach einer schwachen Leistung an, ist es aber nicht, denn im Vergleich zum Schlusslicht (27 Prozent der Bestleistung) kann sich das Ergebnis der SanDisk durchaus noch sehen lassen. Problemlos pflügte die SanDisk Ultra 3D dagegen durch den Rest unseres Tests, weder 4K-Read, noch simultane Zugriffe mittels simultaner Threads brachten sie ins Schwitzen.

Eine recht durchwachsene Leistung zeigt die Silicon Power Ace A55. Während die SSD aus dem Hause Silicon beim Kopieren noch groß auftrumpfen konnte, hatte sie mit der Leseleistung zufällig verteilter Blöcke erhebliche Schwierigkeiten. Wenig hilfreich im Hinblick auf die Rettung des Gesamtbildes zeigt sich dabei ihre sequentielle Schreibleistung, die sich im Mittelfeld der getesteten Festplatten einreiht. Es handelt sich bei der Silicon Power Ace A55 allerdings auch um eine SSD, die in den unteren Preisregionen angesiedelt ist, was den ein oder anderen Performance-Knick durchaus verzeihen lässt.

SSDs sind schneller – warum eigentlich?

Der Grund, warum man bei einem Umstieg von einer herkömmlichen HDD auf eine SSD das Gefühl hat, seinen alten Trabbi gegen einen Supersportwagen getauscht zu haben, liegt in der unterschiedlichen Bauart der Festplatten.

Die in den 50ern von IBM entwickelte HDD-Festplatte speichert Daten mithilfe von mechanischen Armen, den sogenannten Schreib- und Leseköpfen, auf sich drehende, magnetische Scheiben. Die Rotationsgeschwindigkeit dieser Platten liegt bei 5.400 bzw. 7.200 Umdrehungen in der Minute. Um das bereits vom Schallplattenspieler bekannte Problem der Abnutzung zu umgehen, liegt der Schreib- und Lesearm nicht direkt auf der Platte, sondern hält ein paar Mikrometer Abstand zu dieser. Die Mechanik des Laufwerks sorgt dann dafür, dass der Arm genau dort positioniert wird, wo Dateien geändert werden sollen.

Die bestmögliche Schreib- und Lesegeschwindigkeit lässt sich folglich erreichen, indem die Mechanik so wenig wie möglich arbeiten muss. Das bestmögliche Ergebnis erzielt man bei einer HDD, indem große Datenmengen auf eine zuvor formatierte Platte geschrieben werden. Schwächen offenbart die HDD hingegen, wenn eine große Anzahl an kleinen Datenpaketen über die ganze Festplatte verteilt gespeichert werden sollen. Ein Beispiel aus der Praxis für diesen Anwendungsfall ist der Start von Programmen, wie etwa dem Betriebssystem.

Dieser Effekt verstärkt sich im Laufe der Zeit, da durch das Löschen von Dateien Lücken auf der Platte entstehen. Diese Lücken sind entsprechend über die ganze Festplatte verteilt und werden von der Platte als erstes wieder aufgefüllt, was dazu führt, dass die Urlaubsfotos vom letzten Sommer über die ganze Plattenoberfläche verstreut liegen. Dieses Zerstückeln und Verteilen von Daten wird Fragmentierung genannt. Die Festplatte arbeitet umso langsamer, je mehr sie fragmentiert ist.

Man kann diesen Effekt zurücksetzen, indem man die HDD defragmentiert. Dabei werden – um beim Beispiel mit den Urlaubsfotos zu bleiben – die auf der Platte hinterlegten Daten der Bilder so angeordnet, dass eben jene Daten, die zusammengehören, auch auf der Platte, also physisch, nebeneinander angeordnet werden. Nachdem die Defragmentierung abgeschlossen ist, läuft der Rechner spürbar schneller.

Während früher ein regelmäßiges Fragmentieren der Festplatte nötig war, um die Gesamtperformance des Systems nicht unnötig zu verlangsamen, muss das heute nicht mehr gemacht werden. Durch das Native Command Queuing (NCQ) wurde es möglich, die Reihenfolge der Zugriffe so zu strukturieren, dass die physische Bewegung der Schreib- und Leseköpfe minimiert wurde. Möglich wird das durch den sogenannten DRAM-Datenpuffer. Dieser speichert die Dateien zuerst zwischen, damit sich das Laufwerk in dieser Zeit eine möglichst effiziente Anordnung der Dateien überlegen kann.

Hybrid-Festplatten (SSHD)

Weil die Preise für große SSDs in der Vergangenheit sehr hoch waren, überlegten sich findige Ingenieure einen Trick: Sie kombinierten eine relativ kleine SSD, beispielsweise mit einem Speicher von acht Gigabyte, mit einer großen HDD Festplatte. Auf dieser werden zunächst einmal auch die Daten abgelegt. Der Controller kontrolliert jedes Datenpaket und stellt so im Laufe der Zeit fest, welche Dateien besonders häufig benötigt, also geladen werden müssen. Diese Dateien wandern dann auf die wesentlich schnellere SSD, was vor allem bei Programmstarts zu einer spürbar besseren Performance führt.

Ein Nachteil dieser Technologie ist jedoch, dass es mit dem SSD-Cache einen Flaschenhals gibt, der die SSHDs im Vergleich zu den SSDs langsam erscheinen lässt, sobald eine bestimmte Datenmenge überschritten ist. Aus diesem Grund empfehlen wir das Betriebssystem, sowie andere relativ häufig benötigte Programme, auf der SSD zu hinterlegen, während seltener benutzte Dateien auf der langsameren HDD abgespeichert werden.

Bauformen, Schnittstellen, Formfaktoren

Bei SSDs hat man die Wahl zwischen einem Gehäuse im 2,5-Zoll-Format und der M.2-Form. Erstere sind schon recht lange erhältlich und folglich erprobt und verbreitet. Zur Datenübertragen verwenden sie meist den etwas in die Jahre gekommene SATA-3-Anschluss, welche es zumindest in der Theorie möglich macht, innerhalb von einer Sekunde sechs Gigabyte Daten zu transferieren. Die Praxis lässt diesen Wert jedoch auf etwa 550 Megabyte schrumpfen, die in einer Sekunde übertragen werden können. Dieser Wert verschlechtert sich weiter, je kleiner und verteilter die Datenblöcke sind.

Die Zukunft gehört aller Voraussicht nach wohl den M.2-SSDs, die das wesentlich schnellere NVMe-Protokoll nutzen und mittels PCIe angebunden werden können. Ein weiterer Vorteil ist in ihrer kompakten Bauart zu sehen, was sie besonders attraktiv für den Einsatz in Laptops macht. Diese kompaktere Bauart geht mit einem geringerem Gewicht, Stromersparnis und erhöhter Stofffestigkeit einher.

SSDs mit dem älteren SATA-3 Anschluss verfügt über die Schnittstellen IDE sowie AHCI. AHCI beherrscht zwar NCQ, die Kommunikation mit der SSD läuft aber stets über den Host-Controller.

Erst 2011 wurde es mit dem NVMe-Protokoll möglich, diesen Umweg nicht weiter gehen zu müssen. Indem nun die Kommunikation direkt zwischen SSD und CPU direkt möglich wurde, steigerten sich die Transferraten massiv und es wurden neue Maßstäbe bei Lesebefehlen und Schreibbefehlen gesetzt.

Wear Leveling und SLC-Cache im Flash-Speicher

NAND-Flash-Speicher lassen sich in vier verschiedene Klassen unterteilen, die wir im Folgenden kurz vorstellen wollen:

SLC (Single Level Cell): Bei dieser Technologie wird in jeweils einer Zelle des Flash-Speichers genau ein Bit gespeichert. Die Technik ist bewährt, ihre Vorteile sind die lange Lebensdauer der Zellen, sowie die hohe Geschwindigkeit beim Ein- und Auslesen von Daten. Auf der Liste an Nachteilen findet sich die relativ geringe Speicherdichte, sowie der hohe Preis, der für Festplatten dieser Bauart aufgerufen wird.

TLC (Triple Level Cell): Hier finden bis zu drei Bit in einer Zelle Platz. Dieses Mehr an Bits hat jedoch den Nachteil, dass die Zugriffszeiten der TLC-Technologie relativ lange sind und die Lebensdauer der Zellen im Vergleich zur SLC-Technologie wesentlich geringer ist. Die Vorteile dieser Technologie sind ihr geringer Preis sowie die hohe Speicherdichte.

MLC (Multi Level Cell): Zwei Bits werden hier in einer Zelle untergebracht. Was Geschwindigkeit und Preis angeht, rangiert diese Technologie zwischen den ersten beiden.

QLC (Qadruple Level Cell): Der Newcomer unter den Speichertechnologien kann bis zu vier Bits in eine Zelle pressen. Das macht die QLC-Technologie zur langsamten und fragilsten Wettbewerber. Lediglich drei Jahre Garantie werden auf Festplatten gegeben, die dieses Verfahren anwenden.

Um die meist niedrigen Transferraten der letzten drei Technologien auszugleichen, kommen vermehrt SLC-Caches zum Einsatz. Dabei wird ein Bereich des Speichers definiert (dieser kann auch dynamisch sein), der, wie bei der schnellen SLC-Technologie, pro Zelle genau ein Bit speichert. Ist der SLC-Cache statisch, geht der ihm zugewiesene Speicherplatz von der Gesamtkapazität der Festplatte ab.

Zwar hüllen sich die Hersteller meist in Schweigen, was die Größe ihrer statischen Caches angeht, es kann jedoch davon ausgegangen werden, dass sich die Dimension des Caches auf etwa 6-10% der Speicherkapazität der SSD beläuft.

Wird die SSD mit Daten beschrieben, werden diese im SLC-Cache gespeichert. Erst wenn dieser voll ist, wird der Datenstrom auf den »normalen« Flashspeicher verteilt, was deutlich langsamer ist. Abgesehen von Spezialfällen wie dem Bearbeiten umfangreicher Videos ist der Cache für den Alltag meist völlig ausreichend dimensioniert. Sobald der Schreibvorgang beendet ist, erfolgt der Datentransfer vom SLC-Cache in den langsameren Bereich.

Der SLC-Cache ist nun wieder bereit, neue Daten aufzunehmen. Während es bei HDDs möglich ist, Dateien einfach zu überschreiben, muss für das Löschen von Daten auf einer SSD im Vorfeld ein Löschvorgang eingeleitet werden. Gibt es gerade keine Arbeit für die SSD, wird ein TRIM-Befehl ausgeführt, der eben jenen Löschvorgang initiiert und so sicherstellt, dass es auf der SSD freien Speicher gibt.

SSD Test: SSD mit Delock M2 Pci Express X4 Card Adapter
SSD mit einem Delock M2 PCI Express x4 Card Adapter.

Das Schreiben und Löschen von Dateien auf der SSD-Festplatte führt dazu, dass sich deren Flash-Zellen im Laufe der Zeit abnutzen. Dieser Effekt tritt vor allem bei SSDs auf, die mehrere Bits pro Zelle beherbergen, was zu einer verminderten Lebensdauer eben jener führt. So werden QLC-Zellen lediglich mit 1.000 Löschvorgängen spezifiziert, SLC Zellen liegen hingegen um den Faktor hundert höher.

Damit einzelne Zellen nicht deutlich früher als andere diese Grenze erreichen, gibt es den sogenannten »Abnutzungs-Ausgleichung«, auch Wear Leveling genannt. Dieser sorgt dafür, dass Schreib- und Löschvorgänge über alle Zellen hinweg gleichmäßig verteilt werden, um so für eine gleichmäßige Abnutzung der SSD zu sorgen.

Hohe Temperaturen und niedrige Geschwindigkeit

Weil M.2-SSDs ohne Gehäuse ihre Abwärme schlecht loswerden, kann sich die SSD so weit erhitzen, dass ihre Leistung gedrosselt werden muss, um einen für den Speicher gefährlichen Temperaturanstieg zu verhindern. Das geschieht jedoch nur bei langanhaltender hoher Belastung und die Höchsttemperatur ab welcher die Leistung gedrosselt wird, schwankt von Hersteller zu Hersteller.

Wie lange halten SSDs?

Die Haltbarkeit von SSDs sollte den durchschnittlichen Nutzer nicht weiter kümmern. Die Herstellerangaben von beispielsweise fünf Jahren ist als Richtwert zu verstehen, der in den allermeisten Fällen deutlich übertroffen wird. Es dürfte also viele Jahre dauern, bis ein Ausfall der Festplatte droht. Bei diesem Richtwert gilt es ferner zu beachten, dass viele Hersteller die datenmenge mit angeben, mit der die SSD mindestens beschrieben werden kann.

So haben wir getestet

Für den Test kam ein Mainstream PC-System zum Einsatz, das mit folgenden Komponenten bestückt war:

CPU: AMD Ryzen 5 3600, 6x 3,6 – 4,2 GHz, SMT

Mainboard: ASRock B450 Pro4

Arbeitsspeicher: 2x 8 Gigabyte DDR4 3200 MHz Dual Channel

Betriebssystem: Windows 10 Pro

 Test: Bersicht 2
SSDs, die im April 2020 von uns getestet wurden.

M.2-Steckplätze waren zwei vorhanden, der für unseren Test verwendete Steckplatz lies sich über PCIe 3.0 x4 (Key M) anbinden. Für Messungen mittels Adapter wurde der zweite, eigentlich für die Grafikkarte vorgesehene Slot des ASRock B450 Pro4 verwendet. Die Anbindung des Slots entspricht dabei in etwa eben jener des M.2-Slots.

SSD Test: M2 Edge Connector Keying
M.2-SSD-Keys B, M und B&M.

Verfügt das Mainboard über keinen M.2-Port oder ist dieser bereits belegt, kann man mithilfe eines Adapters am PCIe-Port ähnliche Ergebnisse liefern. Die SSDs haben wir mithilfe der Programme AS SSD 2.0 sowie CrystalDiskMark 7.0 Benchmarkstests unterzogen, gefolgt von einem sehr praxisorientierten Kopiertest.

Die AS SSD-Benchmark ist aus verschiedenen kleineren Benchmarktests zusammengebaut. Im Programm enthalten sind Kompressions- sowie Kopiertests und synthetische Benchmarks, die ausgeführt werden, wenn der Vetriebssystem-Cache deaktiviert ist. Um die sequentiellen Lese- und Schreibraten zu ermitteln, werden von der Software Datenpakete in der Größe von einem Gigabyte auf die Festplatte geschrieben und danach wieder eingelesen.

Beim sogenannten 4K-Test wird die Schreib- und Lesegeschwindigkeit der Festplatte mittels relativ kleiner, zufällig verteilter 4K-Datenblöcken gemessen. Ähnlich verfährt der 4K-64Thrd-Test, wobei hier gleichzeitig mithilfe von 64 Threads gearbeitet wird.

Manche SSD-Festplatten verfügen über einen Controller, mit dem zum einen die Performance gesteigert werden kann und zum anderen die Flash-Zellen geschont werden, indem dieser die Daten komprimiert. Wird dieser Controller nun mit Datenpaketen »gefüttert«, die nicht weiter komprimiert werden können, verlangsamt das die Schreibleistung der Festplatte. Wäre das bei einer unserer getesteten Festplatten der Fall gewesen, wäre es vom Kompressions-Benchmark bemerkt worden, wobei dieser Fall während des Tests kein einziges Mal eingetreten ist, weshalb man davon ausgehen kann, dass keiner der von uns getesteten SSD-Speicher einen derartigen Controller zur Datenkomprimierung verwendete.

Aus den vielen einzelnen Messergebnissen wird dann ein Gesamtscore ermittelt. Dieser war Teil der Bewertung.

Um ein möglichst realistisches Bild der Performance der Festplatte im Alltagsbetrieb zu erhalten, bei dem man ja meist keinen Benchmarktest laufen hat, haben wir uns drei Szenarien überlegt, um die SSDs hinsichtlich ihrer Schreib- und Lesegeschwindigkeit auf die Probe zu stellen. Beim »ISO«-Test müssen zwei Dateien kopiert werden, die sehr groß sind. Der »Programme«-Test verfährt genau umgekehrt, dort wird von den Festplatten gefordert, eine große Anzahl an kleinen Dateien zu kopieren. Der letzte Test, von uns »Games« genannt, ist eine Mischung der ersten beiden, große wie kleine Dateien befinden sich in einem Ordner und müssen kopiert werden.

Diese Tests können aufgrund des aktivierten Betriebssystem-Caches Schwankungen unterliegen, weshalb die Ergebnisse hinsichtlich der Gesamtbewertung keine große Rolle gespielt haben.

Der in der Kritik stehende CrystalDiskMark 3-Test wurde von uns zwar durchgeführt, er hatte aber keinen Einfluss auf die Bewertung der SSDs.

Bei einem weiteren Test stand wieder unser Wunsch im Vordergrund, ein möglichst praxisnahes Ergebnis zu erhalten. Deshalb erstellten wir einen 26 Gigabyte großen Bilderordner, der mit Bilddateien unterschiedlicher Größe gefüllt war. Wenige Kilobyte große Jpegs waren darin ebenso enthalten wir Photoshop-Dateien von hunderten Megabyte Größe.

Um die höchste Transfergeschwindigkeit bei den von uns getesteten SATA-3-SSDs zu erzielen, kopierten wir die Bilddateien von einer SSD mit M.2-Schnittstelle auf die zu testende SATA-3-Festplatte, um sie anschließend von dieser wieder zurück zu kopieren. Im Anschluss daran duplizierten wir eben diesen Ordner noch einmal auf der Festplatte selbst, wobei dieses Testverfahren bei beiden Festplattentypen zum Einsatz kam. So konnten wir die Schreib- und Lesegeschwindigkeit aus unserer Sicht recht praxisnah testen. Das Ergebnis dieses Kopiertests floss in die die Wertung mit ein.

   Unsere Empfehlungen sind redaktionell unabhängig.

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