2 Typen von M.2-SSDs: SATA und NVMe

Wenn man in der Speichertechnologie von M.2 spricht, bezieht sich das in der Regel auf eine SSD, die über ihren Formfaktor definiert wird. M.2 bezieht sich auf einen SSD-Formfaktor, der einem Kaugummistreifen ähnelt. Durch die kleine und schlanke Größe ist er ideal für Computer, die leicht und tragbar sind, wie Laptops, Notebooks, NUCs und Ultrabooks. Sie nehmen weniger Platz ein als 2,5-Zoll-SSDs oder Festplatten und können eine Kapazität von bis zu 2 TB bieten.

Nachdem wir nun erklärt haben, was M.2 ist, wollen wir uns der Frage widmen: „Ist M.2 schneller als eine SSD?“

Die Antwort ist nein. M.2 ist nur ein Formfaktor für SSDs, daher macht diese Frage nicht wirklich Sinn. Dennoch ist die zugrunde liegende Verwirrung hinter der Frage verständlich, da M.2-SSDs im Vergleich zu den anderen Formfaktoren von Endkunden-SSDs relativ neu sind. Es gibt zwei Typen von M.2-SSDs, nämlich SATA und NVMe. Sie unterscheiden sich in der Speichertechnologie und haben, je nach Bedarf und Budget, jeweils ihre individuellen Vor- und Nachteile.

SATA M.2-SSD

Beginnen wir damit, dass wir im Dezember 2022 die letzte unserer SATA M.2 SSDs, die A400 M.2, ausgeliefert haben. Wir stellen keine SATA-basierten M.2 SSDs mehr her, und in Zukunft sind alle unsere M.2 SSDs vom Typ NVMe. Früher verwendeten SATA M.2 SSDs jedoch die SATA-Schnittstelle mit einer maximalen Datenübertragungsrate von 6Gbps. Dies ist im Vergleich zu neueren Schnittstellen langsam (mehr dazu weiter unten). SATA-basierte SSDs stellen in Bezug auf die Leistung die niedrigste Stufe von SSDs dar und nutzen die gleiche Schnittstelle wie Festplatten. Dennoch haben SATA-basierte SSDs die drei- bis vierfache Bandbreite im Vergleich zu rotierenden Festplattenlaufwerken. SATA SSDs waren einfacher erhältlich und erschwinglicher als NVMe SSDs. SATA M.2 SSDs können eine großartige Alternative zu einer 2,5-Zoll-SSD darstellen, wenn im Computer kein Platz für eine 2,5-Zoll-SSD vorhanden ist.  Eine M.2 SSD, die sowohl über einen M- als auch einen B-Schlüssel verfügt, wie auf dem Bild zu sehen, ist eine SATA SSD.

SATA war seit langem die am meisten verwendete Speichertechnologie in der Speichertechnik. Bei Verwendung von SATA-Kabeln benötigten SATA-Laufwerke zwei Kabel, um zu funktionieren. Eines dient der Datenübertragung zum Motherboard und das andere der Stromversorgung der PSU (Netzteil). Der Kabelsalat war eines der Probleme, das die Leistung in PC-Gehäusen bei der Verwendung mehrerer SATA-Speicherlaufwerke beeinträchtigte. Schlanke Notebooks und Laptops, einschließlich Ultrabooks, haben nicht einmal Platz für SATA-Kabel, weshalb sie den M.2-Formfaktor nutzen. Eine SATA SSD mit M.2-Formfaktor löst dieses Problem, da sie keine zwei Kabelanschlüsse hat, die bisher in anderen SATA-basierten Speicherlaufwerken verwendet wurden.

Aber nur weil es eine M.2 SSD ist, ändert das nichts an der Tatsache, dass es sich um eine SATA SSD handelt. Der Hauptunterschied zwischen einer SATA- und NVMe M.2-SSD ist die Schnittstellentechnologie und das Leistungsniveau. Eine SATA M.2-SSD verwendet immer noch die SATA-basierte Schnittstellentechnologie, wodurch ihre Geschwindigkeit und Leistung nicht verbessert wird, es sei denn, es handelt sich um eine NVMe M.2-SSD.

NVMe M.2-SSD

Eine M.2 SSD, die nur über den M-Schlüssel verfügt, wie abgebildet, ist eine NVMe SSD.  NVMe M.2-SSDs nutzen das NVMe-Protokoll, das speziell für SSDs entwickelt wurde. In Verbindung mit dem PCIe-Bus bietet eine NVMe-SSD die neuesten Leistungs- und Geschwindigkeitsstufen, die es gibt. NVMe-SSDs kommunizieren direkt mit der System-CPU über die PCIe-Sockel. Im Wesentlichen ermöglicht dies Flashspeichern als SSD direkt über die PCIe-Steckplätze zu arbeiten, anstatt den SATA-Kommunikationstreiber zu verwenden, der viel langsamer ist als NVMe.

NVMe M.2-SSDs sind im Vergleich zu SATA M.2-SSDs wesentlich leistungsstärker. Durch die Nutzung des PCIe-Busses haben NVMe M.2-SSDs theoretische Übertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 20Gbps, was viel schneller ist als SATA M.2-SSDs mit ihren 6Gbps. PCIe-Busse können 1x, 4x, 8x und 16x Lanes unterstützen. PCIe 3.0 hat eine effektive Übertragungsgeschwindigkeit von bis zu 985MB/s pro Lane, was eine potenzielle Übertragungsgeschwindigkeit von bis zu 16GB/s bedeutet. Allerdings sind bei Verwendung eines M.2-Formfaktors mit dem PCIe-Bus nur x2 und x4 Lanes zugänglich, was einer maximalen Übertragungsgeschwindigkeit von bis zu 4GB/s entspricht.

Ist NVMe schneller als SATA? Technisch gesehen, ja. Moderne Motherboards verwenden SATA III, das einen maximalen Durchsatz von 600MB/s hat, während NVMe-Laufwerke Geschwindigkeiten von bis zu 3.500MB/s bieten. Das Leistungsniveau ist unabhängig vom Formfaktor deutlich höher als bei SATA-SSDs. Nur SSDs, die die NVMe-Technologie nutzen, überschreiten die Übertragungsgeschwindigkeitsgrenzen, die bei SATA-basierten SSDs bestehen.

Bei der Entscheidung zwischen einer SATA M.2-SSD oder einer NVMe M.2-SSD gibt es einige Dinge zu beachten:

• Systemunterstützung – Ältere Geräte sind möglicherweise nicht mit NVMe kompatibel, da sie nicht über die notwendigen Anschlüsse verfügen, um die NVMe-PCIe-Sockel zu nutzen.
• Schnelles Hochfahren – Die einfachste Möglichkeit, damit Ihr Computersystem schneller hochfährt, besteht darin, das Betriebssystem auf einer SSD zu installieren. Die größten Geschwindigkeitsverbesserungen werden Sie mit einer NVMe-SSD sehen.
• Priorisierung des Speichers – Eine NVMe-SSD lässt sich in Kombination mit einer anderen SATA-SSD verwenden. Dies ist eine erschwingliche Option, ohne dass Sie Ihre Sparbüchse sprengen müssen. Sie können Ihr Betriebssystem und ressourcenintensive Programme und Anwendungen auf der NVMe-SSD installieren und die SATA-SSD verwenden, um alles andere wie die kleineren und weniger ressourcenhungrigen Dateien, Dokumente usw. zu speichern.
• Vorteile für das Gaming – Bei den Gaming-Ladezeiten werden Sie eine drastische Verbesserung beobachten können, wenn Sie eine M.2 NVMe-SSD verwenden. Spiele, die auf NVMe-Laufwerken installiert sind, haben aufgrund der Übertragungsgeschwindigkeiten beim Abrufen Ihrer Spiele aus dem Speicher insgesamt eine deutlich bessere Leistung.
• PCIe-Generationen – Es gibt verschiedene Generationen des PCIe-Busses, die über unterschiedliche Leistungsstufen verfügen. Die Bandbreite verdoppelt sich mit jeder Generation und es gibt SSDs, die verschiedene PCIe-Generationen nutzen. Die neueste verfügbare Version ist PCIe 4.0, wobei PCIe 5.0 sich noch in der Entwicklungsphase befindet.
• Geteilte Verbindungen – Einige Motherboards verfügen nicht über ausreichende PCIe-Anschlüsse für mehrere NVMe-Laufwerke. Möglicherweise müssen Sie sich entscheiden, ob Sie die verfügbare Verbindung für eine Grafikkarte oder eine NVMe-SSD nutzen. In anderen Fällen kann es sein, dass zwar PCIe-Lanes verfügbar sind, aber nur ein bestimmter Anschlusstyp in der Lage ist, NVMe-Geräte mit ihrer vollen Geschwindigkeit zu nutzen, wie z. B. einen M.2-Anschluss.