Da es bei SSDs und den verschiedenen Typen einige Unterschiede gibt, hier im folgenden ein kurzer Überblick ohne Anspruch auf Vollständigkeit.
Kurze Übersicht über Begrifflichkeiten / Basics:
1. SSD = Solid State Drive, ein auf Flash Speicher basiertes Speichermedium ohne bewegliche Teile.
2. Formate: Es gibt SSDs im 2,5 Zoll Format und im M.2 Format als kleine Steckkarte mit unterschiedlichen Längen.
M.2 ist nur ein Formfaktor und sagt nichts über die Art oder Geschwindigkeit der SSD aus.
Während 2,5 Zoll SSDs immer SATA SSDs sind, können SSDs im M.2 Format ebenfalls über das SATA Protokoll angebunden sein oder via PCI-Express (NVMe). Letzteres ist grundsätzlich schneller als das SATA Protokoll.
3. Es gibt im Consumer Bereich im wesentlichen zwei unterschiedliche Speicherzellen Typen:
3.1. TLC - Triple Level Cells - Bis zu 3 Bits werden pro Speicherzelle gespeichert.
3.2 QLC - Quad Level Cells - Bis zu 4 Bits pro Speicherzelle werden gespeichert.
Das klingt erstmal nicht nach einem großen Unterschied, wirkt sich in der Praxis aber stark auf Geschwindigkeit und Haltbarkeit aus.
4. DRam Cache
Es gibt SSDs mit oder ohne DRam Cache. Der DRam Cache puffert eingehende Daten und verschafft dem Controller die nötige Zeit um die Daten zu sortieren und zu verarbeiten.
5. SLC-Pseudo Cache
SSDs ohne DRam Cache greifen in der Regel auf einen SLC-Pseudocache zurück. Dabei wird ein Teil des zur Verfügung stehenden Speicherplatzes so beschrieben, als handelte es sich um SLC-Speicherzellen (1 Bit pro Speicherzelle), die sich schneller beschreiben lassen. Die Größe des Pseudocache ist unterschiedlich und abhängig vom freien Speicherplatz auf dem Laufwerk. Wird das Laufwerk stärker beschrieben / voller, nimmt der relative Pseudocache ab.
Ist der Pseudocache aufgebraucht, sinkt die Schreibrate stark ab.
6. NAND, V-NAND, 3D-NAND
Das würde jetzt im Detail den Rahmen sprengen. Dabei geht es im wesentlichen um die Fertigung der Chips und dass die Speicherzellen vertikal in Ebenen geschichtet werden. Die meisten aktuellen SSDs sind V-NAND oder 3D-NAND und das ist in Ordnung. Da muss man sich nicht viele Gedanken drum machen.
Einleitung
Generell hat man bei SSDs ohne Dram Cache das Problem, dass die Schreibrate bei kontinuierlichen Schreibvorgängen stark abnimmt. Wenn man da nur auf die Herstellerangaben bezüglich der Schreibraten schaut, kann man sich da schnell blenden lassen.
Bei kontinuierlichen sequentiellen Schreibvorgängen sackt die Performance bei allen SSDs etwas ab, das ist normal. Die maximalen Schreib- und Lesewerte, mit denen geworben wird, sind Burst Werte, die bei kurzen Schreibvorgängen, kontinuierlichem Schreibvorgang einer einzelnen Datei und einfachen Lesevorgängen erreicht werden.
Was die Performance angeht, ob man den Use-Case dafür hat jetzt mal außen vor gelassen, würde ich folgende Rangliste sehen:
(Und SLC und MLC SSDs ebenfalls außen vor gelassen, weil die im Consumer Bereich unbezahlbar sind)
Unterschiedliche SSD Typen und was empfehlenswert ist
1. M.2 PCIe (NVMe) TLC SSD mit DRam Cache
Der Controller spielt hier auch noch eine gewisse Rolle. SSDs mit richtig guten Controllern wie eine Corsair MP510 oder eine Samsung 970 Evo (Pro / Plus) sind entsprechend teurer, erreichen aber auch bei kontinuierlichen Schreibraten noch gute Werte. Danach kommt gehobenes Mittelfeld mit z.B. einer Silicon Power P34A80 und darunter, sofern man in dieser Kategorie überhaupt davon sprechen kann, die "Budget" Lösungen wie Mushkin Pilot(-E) oder HP EX920 usw.
2. SATA TLC SSD mit DRam Cache
(oder NVMe SSDs deren Controller mit DRam Modul ausgestatte sind, siehe unten - Kingston A2000)
Samsung 860 Evo, Crucial MX500, Western Digital WD Blue, San Disk Ultra 3D. Aufgrund des SATA Protokolls liegt das Limit für Schreib- und Leseraten iwo zwischen 500 und 550 MB, dafür wird dieser Wert bei den meisten Anwendungsszenarien auch konstant erreicht. Für die meisten Anwender reicht das völlig aus und der Preis pro Gigabyte ist in der Regel hier am besten.
Wenn man sich Kabelsalat sparen möchte, kann man auch eine SATA SSD im M.2 Format bekommen. Die normale 2,5 Zoll und die M.2 Variante der Crucial MX500 kosten z.B. fast das gleiche.
---
Alles was ab jetzt kommt halte ich grundsätzlich für eher weniger bis gar nicht empfehlenswert.
---
3. M.2 PCIe (NVMe) TLC SSD ohne DRam Cache
Die potentielle Geschwindigkeit ist deutlich höher als bei SATA SSDs, aufgrund des fehlenden DRam Cache aber langsamer als bei den Vertretern mit DRam Cache. Die höheren Geschwindigkeiten werden nur bei kurzen Schreib- oder Lesevorgängen erreicht, bei dauerhaften Schreibvorgängen, insbesondere denen, die die Größe des Pseudo-SLC Cache überschreitenm bricht die Schreibrate auf ein Niveau ein, dass nur noch knapp auf/über dem einer SATA SSD liegt, im worst-Case sogar darunter. Wie knapp darüber hängt von der Güte des eingesetzten Controllers ab.
Weil der Preisunterschied zu einer SATA SSD oft relativ gering ist, ist das verlockend. Ist jetzt auch kein völliges No-Go, weil bei der Konfiguration die Performance nicht völlig unbrauchbar wird. Trotzdem halte ich das eher für eine Nische, wenn man für ein paar Euro mehr eine SSD der Kategorie 1 bekommt, wo die Performance wesentlich besser ist, oder man sich das Geld spart und einfach eine solide SSD der Kategorie 2 nimmt.
Ein Update bezüglich der beliebten Kingston A2000 NVMe SSD findet sich weiter unten im zweiten Beitrag in diesem Thread.
In Punkto Windows Bootzeiten und Spiele Ladezeiten bringt eine NVMe (egal ob mit oder ohne DRam) nämlich kaum einen spürbaren Vorteil. Und dann müsste man schon einen sehr speziellen Usecase haben, wenn man sagt, ich brauche was schnelleres als eine SATA SSD, aber 200 - 300 Mb/s mehr reicht mir. Diejenigen, die wirklich von hohen Schreibraten profitieren, greifen dann besser gleich zu einer ordentlichen NVMe SSD aus Kategorie 1. Diejenigen, die das nicht brauchen, sind mit Kategorie 2 besser beraten.
4. M.2 PCIe (NVMe) QLC SSD mit DRam Cache
SSDs in dieser Kategorie sind die schlimmsten Blender. Meistens werden minderwertige Controller verwendet, das in Kombination mit dem minderwertigen Speicher (QLC), der technisch bedingt langsamer ist und weniger haltbar, führt dazu, dass trotz DRam Cache die Schreibraten bei kontinuierlichen Schreibraten noch niedriger sein können, als bei normalen SATA TLC SSDs mit Dram (Kategorie 2).
Das war tendenziell als Budget Lösung noch iwie interessant, als sie eingeführt wurden. Letztlich ist aktuell der Preisunterschied zu allen besseren Alternativen zu gering, als dass es sich wirklich lohnen würde hier zuzugreifen.
5. SATA TLC SSD ohne DRam
Hier hat man gewisse Vor- und Nachteile in einem kombiniert. Der fehlende DRam Cache macht die SSD in bestimmten Szenarien langsamer, der TLC Speicher kann das ein Stück weit wieder auffangen, wird aber natürlich durch die Sata Schnittstelle limitiert. Diese Kategorie hat aber durchaus ihre Daseinsberechtigung. Für Low-Budget Rechner sind SSDs dieser Kategorie gut geeignet, weil die Windows Bootzeit und Ladezeiten bei Spielen in den meisten Fällen deutlich besser sind.
Gut geeignet für günstige PCs oder um alte Rechner ins 21. Jahrhundert zu holen. Als Speicherort für Games auch völlig ausreichend.
6. Sonstige (M.2 PCIe (NVMe) QLC SSDs ohne DRam Cache (oder zu kleinem Cache), SATA QLC mit oder ohne Cache, etc.)
Bei allem was in diese Kategorie fällt, überwiegen eigentlich nur noch die Nachteile, sodass ich hiervon generell abraten würde.
Grafische Veranschaulichung der Unterschiede:
Die Unterschiede zwischen den einzelnen SSD Typen kann manganz gut anhand der Ergebnisse im iometer Benchmark, der u.a. einen sequentiellen Schreibvorgang (also z.B Kopieren eines Ordners mit verschiedenen Dateien, unterschiedlicher Größe und Art) simuliert, erkennen:
(Bild 1)
(Bild 2)
(Bild 3)
Alle Grafiken zeigen den gleichen Schreibvorgang. Bild 1 zeigt den Verlauf der Schreibrate über 15 Minuten, Bild 2 zeigt den Verlauf bis zum Zwischenstand von 2 Minuten und Bild 3 zeigt das Endergebnis nach 15 Minuten.
Anhand von Bild 2 sieht man ganz gut, wie die Kingston A2000 ohne DRam Cache performt. Solange SLC-Pseudocache zur Verfügung steht, ist die Performance gut und auf einem vergleichbaren Niveau mit TLC SSDs mit DRam Cache. Danach aber fällt die Schreibrate ab und die Kurve steigt weniger steil an, als bei der Corsair Force MP510 oder der Mushkin Pilot-E. Der SLC Cache der Kingston A2000 liegt also rechnerisch irgendwo bei 160 GB.
Jetzt könnte man natürlich denken, ist doch super, 160 GB, da kann ich ja problemlos Dateien und Ordner mit 50 GB hin und herschieben und hab keine Nachteile. Leider falsch. Der pseudo-SLC Cache richtet sich nach dem Füllstand des Laufwerks. Umso mehr Daten sich auf dem Datenträger befinden, desto kleiner ist der reservierte Pseudo SLC Cache und umso schneller bricht die Schreibrate ein. Bei kleineren Laufwerken wirkt sich das natürlich noch stärker aus, sodass bei der 500 GB Version der Dropoff noch schneller kommt.
Anhand von Bild 3 sieht man, dass die Kingston A2000 über einen Zeitraum von 15 Minuten nur minimal schnellere Schreibraten als z.B. eine Crucial MX500 aufweist.
Ebenfalls sehr schön erkennbar ist, dass man von QLC SSDs die FInger lassen sollte. Bei einem dauerhaften Schreibvorgang ist die Intel 660p NVMe QLC SSD trotz 256 MB Cache langsamer als eine WD Black Festplatte.
Kurze Übersicht über Begrifflichkeiten / Basics:
1. SSD = Solid State Drive, ein auf Flash Speicher basiertes Speichermedium ohne bewegliche Teile.
2. Formate: Es gibt SSDs im 2,5 Zoll Format und im M.2 Format als kleine Steckkarte mit unterschiedlichen Längen.
M.2 ist nur ein Formfaktor und sagt nichts über die Art oder Geschwindigkeit der SSD aus.
Während 2,5 Zoll SSDs immer SATA SSDs sind, können SSDs im M.2 Format ebenfalls über das SATA Protokoll angebunden sein oder via PCI-Express (NVMe). Letzteres ist grundsätzlich schneller als das SATA Protokoll.
3. Es gibt im Consumer Bereich im wesentlichen zwei unterschiedliche Speicherzellen Typen:
3.1. TLC - Triple Level Cells - Bis zu 3 Bits werden pro Speicherzelle gespeichert.
3.2 QLC - Quad Level Cells - Bis zu 4 Bits pro Speicherzelle werden gespeichert.
Das klingt erstmal nicht nach einem großen Unterschied, wirkt sich in der Praxis aber stark auf Geschwindigkeit und Haltbarkeit aus.
4. DRam Cache
Es gibt SSDs mit oder ohne DRam Cache. Der DRam Cache puffert eingehende Daten und verschafft dem Controller die nötige Zeit um die Daten zu sortieren und zu verarbeiten.
5. SLC-Pseudo Cache
SSDs ohne DRam Cache greifen in der Regel auf einen SLC-Pseudocache zurück. Dabei wird ein Teil des zur Verfügung stehenden Speicherplatzes so beschrieben, als handelte es sich um SLC-Speicherzellen (1 Bit pro Speicherzelle), die sich schneller beschreiben lassen. Die Größe des Pseudocache ist unterschiedlich und abhängig vom freien Speicherplatz auf dem Laufwerk. Wird das Laufwerk stärker beschrieben / voller, nimmt der relative Pseudocache ab.
Ist der Pseudocache aufgebraucht, sinkt die Schreibrate stark ab.
6. NAND, V-NAND, 3D-NAND
Das würde jetzt im Detail den Rahmen sprengen. Dabei geht es im wesentlichen um die Fertigung der Chips und dass die Speicherzellen vertikal in Ebenen geschichtet werden. Die meisten aktuellen SSDs sind V-NAND oder 3D-NAND und das ist in Ordnung. Da muss man sich nicht viele Gedanken drum machen.
Einleitung
Generell hat man bei SSDs ohne Dram Cache das Problem, dass die Schreibrate bei kontinuierlichen Schreibvorgängen stark abnimmt. Wenn man da nur auf die Herstellerangaben bezüglich der Schreibraten schaut, kann man sich da schnell blenden lassen.
Bei kontinuierlichen sequentiellen Schreibvorgängen sackt die Performance bei allen SSDs etwas ab, das ist normal. Die maximalen Schreib- und Lesewerte, mit denen geworben wird, sind Burst Werte, die bei kurzen Schreibvorgängen, kontinuierlichem Schreibvorgang einer einzelnen Datei und einfachen Lesevorgängen erreicht werden.
Was die Performance angeht, ob man den Use-Case dafür hat jetzt mal außen vor gelassen, würde ich folgende Rangliste sehen:
(Und SLC und MLC SSDs ebenfalls außen vor gelassen, weil die im Consumer Bereich unbezahlbar sind)
Unterschiedliche SSD Typen und was empfehlenswert ist
1. M.2 PCIe (NVMe) TLC SSD mit DRam Cache
Der Controller spielt hier auch noch eine gewisse Rolle. SSDs mit richtig guten Controllern wie eine Corsair MP510 oder eine Samsung 970 Evo (Pro / Plus) sind entsprechend teurer, erreichen aber auch bei kontinuierlichen Schreibraten noch gute Werte. Danach kommt gehobenes Mittelfeld mit z.B. einer Silicon Power P34A80 und darunter, sofern man in dieser Kategorie überhaupt davon sprechen kann, die "Budget" Lösungen wie Mushkin Pilot(-E) oder HP EX920 usw.
2. SATA TLC SSD mit DRam Cache
(oder NVMe SSDs deren Controller mit DRam Modul ausgestatte sind, siehe unten - Kingston A2000)
Samsung 860 Evo, Crucial MX500, Western Digital WD Blue, San Disk Ultra 3D. Aufgrund des SATA Protokolls liegt das Limit für Schreib- und Leseraten iwo zwischen 500 und 550 MB, dafür wird dieser Wert bei den meisten Anwendungsszenarien auch konstant erreicht. Für die meisten Anwender reicht das völlig aus und der Preis pro Gigabyte ist in der Regel hier am besten.
Wenn man sich Kabelsalat sparen möchte, kann man auch eine SATA SSD im M.2 Format bekommen. Die normale 2,5 Zoll und die M.2 Variante der Crucial MX500 kosten z.B. fast das gleiche.
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Alles was ab jetzt kommt halte ich grundsätzlich für eher weniger bis gar nicht empfehlenswert.
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3. M.2 PCIe (NVMe) TLC SSD ohne DRam Cache
Die potentielle Geschwindigkeit ist deutlich höher als bei SATA SSDs, aufgrund des fehlenden DRam Cache aber langsamer als bei den Vertretern mit DRam Cache. Die höheren Geschwindigkeiten werden nur bei kurzen Schreib- oder Lesevorgängen erreicht, bei dauerhaften Schreibvorgängen, insbesondere denen, die die Größe des Pseudo-SLC Cache überschreitenm bricht die Schreibrate auf ein Niveau ein, dass nur noch knapp auf/über dem einer SATA SSD liegt, im worst-Case sogar darunter. Wie knapp darüber hängt von der Güte des eingesetzten Controllers ab.
Weil der Preisunterschied zu einer SATA SSD oft relativ gering ist, ist das verlockend. Ist jetzt auch kein völliges No-Go, weil bei der Konfiguration die Performance nicht völlig unbrauchbar wird. Trotzdem halte ich das eher für eine Nische, wenn man für ein paar Euro mehr eine SSD der Kategorie 1 bekommt, wo die Performance wesentlich besser ist, oder man sich das Geld spart und einfach eine solide SSD der Kategorie 2 nimmt.
Ein Update bezüglich der beliebten Kingston A2000 NVMe SSD findet sich weiter unten im zweiten Beitrag in diesem Thread.
In Punkto Windows Bootzeiten und Spiele Ladezeiten bringt eine NVMe (egal ob mit oder ohne DRam) nämlich kaum einen spürbaren Vorteil. Und dann müsste man schon einen sehr speziellen Usecase haben, wenn man sagt, ich brauche was schnelleres als eine SATA SSD, aber 200 - 300 Mb/s mehr reicht mir. Diejenigen, die wirklich von hohen Schreibraten profitieren, greifen dann besser gleich zu einer ordentlichen NVMe SSD aus Kategorie 1. Diejenigen, die das nicht brauchen, sind mit Kategorie 2 besser beraten.
4. M.2 PCIe (NVMe) QLC SSD mit DRam Cache
SSDs in dieser Kategorie sind die schlimmsten Blender. Meistens werden minderwertige Controller verwendet, das in Kombination mit dem minderwertigen Speicher (QLC), der technisch bedingt langsamer ist und weniger haltbar, führt dazu, dass trotz DRam Cache die Schreibraten bei kontinuierlichen Schreibraten noch niedriger sein können, als bei normalen SATA TLC SSDs mit Dram (Kategorie 2).
Das war tendenziell als Budget Lösung noch iwie interessant, als sie eingeführt wurden. Letztlich ist aktuell der Preisunterschied zu allen besseren Alternativen zu gering, als dass es sich wirklich lohnen würde hier zuzugreifen.
5. SATA TLC SSD ohne DRam
Hier hat man gewisse Vor- und Nachteile in einem kombiniert. Der fehlende DRam Cache macht die SSD in bestimmten Szenarien langsamer, der TLC Speicher kann das ein Stück weit wieder auffangen, wird aber natürlich durch die Sata Schnittstelle limitiert. Diese Kategorie hat aber durchaus ihre Daseinsberechtigung. Für Low-Budget Rechner sind SSDs dieser Kategorie gut geeignet, weil die Windows Bootzeit und Ladezeiten bei Spielen in den meisten Fällen deutlich besser sind.
Gut geeignet für günstige PCs oder um alte Rechner ins 21. Jahrhundert zu holen. Als Speicherort für Games auch völlig ausreichend.
6. Sonstige (M.2 PCIe (NVMe) QLC SSDs ohne DRam Cache (oder zu kleinem Cache), SATA QLC mit oder ohne Cache, etc.)
Bei allem was in diese Kategorie fällt, überwiegen eigentlich nur noch die Nachteile, sodass ich hiervon generell abraten würde.
Grafische Veranschaulichung der Unterschiede:
Die Unterschiede zwischen den einzelnen SSD Typen kann manganz gut anhand der Ergebnisse im iometer Benchmark, der u.a. einen sequentiellen Schreibvorgang (also z.B Kopieren eines Ordners mit verschiedenen Dateien, unterschiedlicher Größe und Art) simuliert, erkennen:
(Bild 1)
(Bild 2)
(Bild 3)
Alle Grafiken zeigen den gleichen Schreibvorgang. Bild 1 zeigt den Verlauf der Schreibrate über 15 Minuten, Bild 2 zeigt den Verlauf bis zum Zwischenstand von 2 Minuten und Bild 3 zeigt das Endergebnis nach 15 Minuten.
Anhand von Bild 2 sieht man ganz gut, wie die Kingston A2000 ohne DRam Cache performt. Solange SLC-Pseudocache zur Verfügung steht, ist die Performance gut und auf einem vergleichbaren Niveau mit TLC SSDs mit DRam Cache. Danach aber fällt die Schreibrate ab und die Kurve steigt weniger steil an, als bei der Corsair Force MP510 oder der Mushkin Pilot-E. Der SLC Cache der Kingston A2000 liegt also rechnerisch irgendwo bei 160 GB.
Jetzt könnte man natürlich denken, ist doch super, 160 GB, da kann ich ja problemlos Dateien und Ordner mit 50 GB hin und herschieben und hab keine Nachteile. Leider falsch. Der pseudo-SLC Cache richtet sich nach dem Füllstand des Laufwerks. Umso mehr Daten sich auf dem Datenträger befinden, desto kleiner ist der reservierte Pseudo SLC Cache und umso schneller bricht die Schreibrate ein. Bei kleineren Laufwerken wirkt sich das natürlich noch stärker aus, sodass bei der 500 GB Version der Dropoff noch schneller kommt.
Anhand von Bild 3 sieht man, dass die Kingston A2000 über einen Zeitraum von 15 Minuten nur minimal schnellere Schreibraten als z.B. eine Crucial MX500 aufweist.
Ebenfalls sehr schön erkennbar ist, dass man von QLC SSDs die FInger lassen sollte. Bei einem dauerhaften Schreibvorgang ist die Intel 660p NVMe QLC SSD trotz 256 MB Cache langsamer als eine WD Black Festplatte.
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