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NVMe wird günstig: Schnellen Speicher einfach nachrüsten

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M.2-NVMe-Speicher schlägt SSDs und Festplatten bei der Geschwindigkeit. Zudem fällt er im Preis, 1 TByte gibt es unter 100 Euro. TechStage zeigt, wie man NVMe-Speicher in (fast) jedem PC nachrüstet.

NVMe-Speicher klingt sperrig, ist aber eine der schnellsten Speicherarten für PCs. Die kleinen Riegel erreichen Geschwindigkeiten, von denen SSDs oder klassische Festplatten nur träumen können. Bislang war vor allem der Preis ein Hindernis, das ändert sich aktuell. Inzwischen gibt es die ersten NVMe-Speicher mit 1 TByte Kapazität für unter 100 Euro. Perfekt, um den PC für die kommenden Spiele aufzurüsten.

In diesem Ratgeber erklären wir die Vorteile von NVMe, zeigen drei Varianten, wie man den schnellen Speicher nachrüsten kann und geben Tipps, wie man Windows 10 ohne Datenverlust umzieht. Der Artikel ist Teil unserer Themenwelten zu NVMe und zu Gaming. Dort haben wir nicht nur Tests zu einzelnen M.2-NVMes wie der Adata XPG SX8200 Pro (Testbericht), der Samsung 970 Evo Plus (Testbericht) oder der Corsair Force MP510 (Testbericht) veröffentlicht. Wir geben im Ratgeber: HDD, SSD, NVMe zudem Tipps, wann sich welcher Speichertyp lohnt.

Ein Hinweis: Eigentlich sind NVMe-Speicher ebenfalls Solid-State-Speicher wie SSDs. Um die Geräte aber auf einen Blick zu unterscheiden, nutzen wir den Begriff SSD weiter für klassische SSD-Datenspeicher mit SATA-Schnittstelle, NVMe nutzen wir für die Speicher mit M.2-Anschluss.

Warum sollte man überhaupt auf eine schnelle NVMe umziehen, wo doch klassische SSDs oder HDDs noch billiger sind? Der Grund ist die Geschwindigkeit. Die SSDs oder HDDs hängen klassischerweise an einer SATA-Schnittstelle. Die schnellsten Anschlüsse auf Basis von SATA III schaffen dabei theoretisch bis zu 600 MByte/s. M.2-NVMe-Speicher hängen dagegen am PCIe-Bus und schaffen dort bis zu 3400 MByte/s. Und das nicht theoretisch, sondern in unseren eigenen Benchmarks, die Adata XPG SX8200 Pro (Testbericht) ist sogar noch etwas schneller. Es gibt zwei große „Aber”. Erstens, die beste Leistung schaffen die NVMes bei sequenziellen Daten, wenn also viele Daten bequem erreichbar hintereinanderliegen. Dennoch, auch in realer Umgebung können die Speicher punkten. In unseren Tests kamen sie hier auf um die 2300 MByte/s. Im gleichen Test lag eine klassische SSD bei 344,14 MByte/s und eine HDD kommt auf 109 MByte/s. Sprich, selbst langsame NMVe-Speicher sind schneller als die schnellsten SATA-SSDs.

Im bestmöglichen Testszenario deklassieren NVMe-Speicher alle anderen Speicherarten. In der Realität sind die Werte nicht so gut, aber die NVMe-Speicher liegen dennoch klar vorne.

Der zweite Haken ist der Anschluss am Mainboard. Die meisten NVMe-Speicher sind wie oben erwähnt über PCIe angeschlossen. Aber es gibt auch M.2-Anschlüsse und NVMe-Speicher, die mit SATA arbeiten. Hier muss man enorm aufpassen, denn damit verliert man den größten Vorteil der schnellen Speicher. Wer sich nicht sicher ist, der sollte in die technischen Daten seines Mainboards blicken. Von SATA-basierten NVMes sollte man wegbleiben, einfach aus dem Grund, dass sie inzwischen sogar teurer sind als ihre schnellen PCIe-Varianten.

Für unseren Test nutzen wir für alle drei Optionen eine WD Black SN750 (Testbericht). Die NVMe testen wir in jeder Option mit dem Full System Drive Benchmark des PCMark 10. Dieser emuliert populäre Anwendungen und typische Aufgaben, um die Leistung des Testobjekts zu überprüfen, er kopiert nicht nur Dateien hin- und her. Das Ergebnis erscheint als Punktewert, zudem gibt der Test den durchschnittlichen Durchsatz sowie die Zugriffszeit aus. Da sich im Test weder die NVMe noch die eigentliche Hardware ändert, kann man gut sehen, wie die verschiedenen Optionen die Leistung beeinflussen. Um eine Einschätzung zu geben, die SSD in unserem System schaffte 525 Punkte, eine HDD schaffte 154 Punkte. Die NVMes liegen, so viel sei vorab verraten, deutlich darüber.

Die meisten Mainboards bringen inzwischen den passenden Steckplatz mit, das gilt inzwischen auch für Budget-Modelle. Wer ein älteres Mainboard hat, der sollte sein Handbuch checken oder einen Blick auf das Mainboard werfen. Der M.2-Steckplatz ist flach, meist findet man ihn zwischen CPU und PCI-Express-Slot. Der Einbau ist sehr einfach. Die NVMe-Speicher passen genau in einer Richtung in den Slot, man kann sie einschieben und sanft andrücken. Anschließend drückt man sie nach unten und schraubt sie an der vorgesehenen Mutter fest. Hier sollte man nicht zu viel Gewalt anwenden, es reicht, wenn der Speicher gut sitzt.

Die meisten aktuellen Mainboards besitzen einen M.2-Steckplatz. Hier sitzt er zwischen GPU und Grafikkarte.

Nach dem Start sollte Windows 10 den neuen Speicher direkt erkennen. Falls das nicht der Fall ist, sollte man die Firmware des Mainboards aktualisieren oder die entsprechenden Treiber für das eigene Mainboard installieren oder aktualisieren.

In unserem Test erreichte unsere NVMe im PCMark 10 mit 1387 Punkten und 225,98 MByte/s ein solides Ergebnis. Wie oben erwähnt, die SSD schaffte damals im gleichen Test gerade einmal 614 Punkte.

Wer keinen M.2-Anschluss auf dem Mainboard hat oder wo man nur es nur einen SATA-M.2-Steckplatz gibt, sollte man sich einen Adapter holen. Notwendig dafür ist, dass auf dem Bord ein x4 PCIe-Slot frei sein muss. Das bedeutet konkret: die ganz kurzen 1x PCIe-Slots reichen nicht aus. Man kann die Adapter-Karten aber in einen längeren Slot stecken. Das ist etwas verwirrend, PCIe ist aber so aufgebaut, dass es automatisch die Karte erkennt und im System richtig anspricht. Das Bild zeigt, in welchem Slot wir im Test den Adapter betrieben.

Die PCIe-Steckplätze auf dem Mainboard. Der rot markierte Steckplatz ist ein x1 PCIe-Slot, der ist für die Adapter zu kurz. Der weiß markierte x8-Slot ist richtig, denn er nimmt auch x4-Karten auf.

Für den praktischen Test haben wir uns einen Adapter Raidsonic ausprobiert, der Icy Box IB-PCI208 kostet unter 8 Euro. Dafür war es einfach, den M.2-Speicher auf dem Adapter zu befestigen. Der Einbau war ebenfalls simpel, zusätzliche Kabel sind nicht notwendig. Windows erkannte den Speicher erneut problemlos, wir konnte direkt darauf zugreifen. Ein zusätzlicher Treiber war nicht notwendig.

Eine NVMe in einem PCIe-Adapter.

Im Benchmark kam dann die Überraschung: Im Benchmark schaffte diese Lösung 1421 Punkte, mehr als beim integrierten Steckplatz. Der Unterschied ist nicht gigantisch, gibt aber ein interessantes Fazit. Offenbar hat die Adapterkarte eine bessere Kühlung und die NVMe kann etwas länger ihre volle Geschwindigkeit ausspiele, selbst bei einem vergleichsweise günstigen Adapter.

Die dritte Option ist es, den NVMe-Speicher in ein externes Gehäuse zu stecken und per USB anzusprechen. Das klingt zunächst dämlich, schließlich schafft USB 3.0 maximal theoretische 5 GBit/s, in der Praxis bleiben zwischen 200 und 415 MByte/s übrig. Spaßig wird es erst, wenn man USB 3.2 Gen 2x2, nutzen kann. Hinter dieser kryptischen Bezeichnung steckt ein Durchsatz von 20 GBit/s. Thunderbolt-3-Anschlüsse sind noch schneller, sie schaffen bis zu 40 GBit/s. Damit wird ein externer NVMe-Speicher für alle interessant, die mit vielen großen Dateien arbeiten, beispielsweise UHD-Videos oder RAW-Fotos.

Mit solchen Karten lässt sich ein schneller USB-C-Anschluss nachrüsten. Auch er benötigt mindestens einen x4-PCIe-Slot und zudem Strom über einen 15-poligen Stecker, wie ihn etwa Festplatten nutzen.

Wer diesen Anschluss nachrüsten will, der findet ebenfalls passende Adapterkarten. Auch hier haben wir ein Gerät ausprobiert. Wir haben unser Testsystem mit USB 3.2 Gen 2x2 nachgerüstet, dazu steckt eine Raidsonic IB-PCI1901-C32 in unserem Testsystem. Auch diese benötigt mindestens einen x4-PCIe-Anschluss, auch hier kann man einen größeren nutzen. Zusätzlich muss man einen 15-poligen Stromstecker einstecken. Auch hier braucht Windows 10 keine zusätzlichen Treiber, der neue USB-Anschluss war sofort im System verfügbar.

Unsere Test-NVMe steckt in einem Icybox IB-1916M-C32, denn ähnliche wie bei Thunderbolt müssen hier alle Komponenten, inklusive des USB-C-Kabels zusammenpassen. Im Test schaffte das System damit 1051 Punkte. Das liegt deutlich unter den anderen Optionen, ist aber immer noch schneller als eine interne SSD. Der Durchsatz lag bei 165,17 MByte/s. Das ist nicht schlecht, kommt aber ebenfalls nicht an die internen Lösungen heran.

Eine NVMe im USB-Adapter.

Das ist allerdings auch die teuerste Option, um eine NVMe nachzurüsten. Denn neben dem Gehäuse benötigt man im Zweifel eine schnelle USB-C-Karte. Wir würden es allen empfehlen, die Daten häufig von einem Laptop auf einen Desktop umziehen, etwa wenn Fotos und Videos im Feld auf dem Laptop zwischengespeichert und dann am PC weiter bearbeitet werden. Denn der Vorteil gegenüber anderen externen Festplatten ist, dass es keine mechanischen Komponenten gibt, die kaputtgehen können. Und selbst, wenn der Anschluss oder das Board der USB-Hülle verbogen ist, so hat man immer noch gute Chancen, dass die eigentliche NVMe – und damit die Daten – überlebt hat.

Die einfachste Art, das System von der langsamen SSD auf eine schnelle NVMe zu bekommen, ist wahrscheinlich die Neuinstallation. Das hat aber gerade auf älteren Bords einige Tücken, möglicherweise muss vorab das BIOS aktualisiert werden, damit das System den Speicher auch erkennt.

Wer sein bestehendes System umziehen möchte, der hat die Wahl zwischen kommerziellen Programmen und dem kostenlosen Tool ct-WIMage unserer Kollegen der c’t. Dieses sichert alle wichtigen Informationen als Image in einem Container. Anschließend kann man diese Daten über das normale Windows Setup-Programm auf der neuen Festplatte einspielen. Notwendig ist dazu nur ein USB-Medium mit genügend Speicher. Das schöne dabei ist, dass die alte Festplatte nicht angetastet wird. Geht irgendetwas schief, sind alle Daten noch vorhanden. Alle weitere Informationen, die Downloads zu ct-WIMage und häufig gestellte Fragen stehen im heise-Artikel „c't-WIMage”.

NVMe-Speicher ist schnell und vergleichsweise günstig. Ja, eine gleich große SSD ist immer noch billiger, aber dafür ist man eben bei der Geschwindigkeit limitiert. Gerade, wer viel mit großen Daten arbeitet oder große Spiele wie Call of Duty oder das kommende Cyberpunk 2077 spielt, der wird mittelfristig von dem schnelleren Speicher profitieren. Der Einbau ist simpel und selbst ältere Systeme lassen sich über Adapter gut aufrüsten. Besonders spannend fanden wir in unseren Praxistests, dass selbst ein vergleichsweise günstiger Adapter in einem x4-PCIe-Steckplatz sogar minimal schneller ist, als der integrierte M.2-Anschluss. Das bedeutet, dass man diese Lösung guten Gewissens empfehlen kann.

Wer also demnächst ein Upgrade seines PCs plant, der sollte die Preise für die NVMes im Blick behalten. Mittelfristig kann man damit verhindern, dass die SATA-Anschlüsse zum Flaschenhals im System werden.

Für mehr zum Thema NVMe empfehlen wir unsere Themenwelt NVMe oder den Ratgeber: NVMe, SSD, HDD - wer braucht welchen Speicher?

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