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Einleitung

In der heutigen Zeit steht fest, der versierte User setzt bei der Speicherwahl auf moderne SSDs (Solid-State-Drive). Im Test der LC-SSD-480GB haben wir bereits erörtert, welche Geschwindigkeitsvorteile gegenüber einer herkömmlichen HDD (Hard Disk Drive) bestehen. Doch auch der SATA-Anschluss in Kombination mit dem für die Datenübertragung verantwortlichen AHCI-Protokoll unterliegt selbstverständlich einer Limitierung. Wie wir wissen, ist bei 600 MB/s sprichwörtlich der Ofen aus.

Um noch mehr Leistung zu erreichen, hat sich die Variante etabliert, SSDs via PCI Express unter Nutzung des NVMe-Protokolls zu nutzen. Auf diese Weise wird in der Theorie eine bis zu siebenfach höhere Geschwindigkeit erreicht, sofern man von einer PCIe 3.0 x4 (maximal 4000 MB/s) Anbindung ausgeht. Mit der Phenom- und Phenom Pro-Serie hat LC-Power zum Marktstart im Herbst 2020 solche Lösungen ebenfalls in das eigene Portfolio aufgenommen. Im Grunde ähneln sich die Produktreihen sehr stark, die Pro-Varianten definieren sich vor allem durch eine höhere Lese- und Schreibgeschwindigkeit, welche insbesondere durch den höherwertigen DRAM-Cache (statt SLC-Cache) realisiert wird.

Im heutigen Test schauen wir uns mit der LC-M2-NVME-PRO-1TB den zweitgrößten Datenträger der Phenom Pro-Serie an, welcher zeitgleich bei den Leistungswerten die zweite Position bekleidet. Im Detail klären wir, wann es sich lohnen kann, auf eine NVMe basierende SSD zu setzen und welchen Mehrwert diese im Alltag wirklich bringen kann.

Viel Spaß beim Lesen!

Verpackung und Lieferumfang

Wie auch schon bei der LC-SSD-480GB erwartet der Datenspeicher den Anwender in einer vorwiegend schwarzen Verpackung aus Pappe, die vorderseitig nicht nur vom Herstellerlogo, sondern hauptsächlich durch das Abbild der NVMe M.2 SSD selbst verziert wird. Auf dem Gold unterlegten Bereich – der sich optisch sehr stark vom Rest abhebt - wird zusätzlich Auskunft über den Namen der Serie erteilt. Auf der gegenüberliegenden Seite werden mit Hinweisen über die Kapazität, dem Formfaktor sowie dem genutzten Interface die Angaben komplettiert.

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Rückseitig beginnt die Informationsflut mit einer Grafik, welche die viel höheren Leistungswerte im Vergleich zu einer auf SATA III (600 MB/s) basierenden SSD verdeutlicht. Darunter befinden sich in Englisch und Deutsch wiederum die wichtigsten Spezifikationen des Testsamples. Nach dem Auspacken begrüßt uns das Laufwerk in einer aus durchsichtigem Kunststoff bestehenden Blisterverpackung.

Technische Daten

Modell	LC-Power LC-M2-NVME-PRO-1TB
Formfaktor	M.2 2280
Abmessungen	80 mm x 22 mm x 3,8 mm
Gewicht	7 g
Kapazität	1 TB / Formatiert 953 GB
Verfügbare Kapazitäten	256/512 GB und 1/2 TB
Controller	keine Angabe
Cache	DRAM-Cache
Speicherchips	3D-NAND TLC
Interface	PCIe 3.0 x4 (NVMe 1.3)
seq. Lesen (max.)	3200 MB/s
seq. Schreiben (max.)	2500 MB/s
Funktionen	S.M.A.R.T./TRIM/VolatileWriteCache
Lebensdauer (MTBF)	2 Millionen Stunden
Garantie	5 Jahre
Preis	130 Euro (22.01.2021)
Preis pro GB	0,13 Euro
Preisvergleich	Geizhals Deutschland
Herstellerseite	LC-Power

SSD im Detail

Im Gegensatz zu einer klassischen SSDs im 2,5 Zoll Gehäuse gibt es zu einem Datenträger im M.2-Format bezüglich der Äußeren Beschreibungen noch weniger zu berichten. Im Grunde handelt es sich hierbei lediglich um eine Steckkarte, wie sie auch beispielsweise für WLAN-Komponenten genutzt wird. Unterscheiden können sich diese generell durch ihre Baugröße. Da die M.2-Spezifikationen sehr allgemein gehalten sind, gibt es insgesamt fünf unterschiedliche Längen (30, 42, 60, 80 oder 110 Millimeter), die Breite ist mit 22 Millimeter jedoch immer identisch.

Die Abmessungen der Karte werden übrigens codiert, so das Breite und Länge in Millimetern zusammenhängend angegeben werden. Im Falle der LC-M2-NVME-PRO-1TB handelt es sich um eine M.2 2280, welche also 22 Millimeter breit und 80 Millimeter lang ist. So lassen sich die verschiedenen Varianten je nach Kompatibilität mit dem eigenen Steckplatz gut auseinanderhalten.

Auf der technischen Seite lässt LC-Power den Anwender wie schon bei der Phoenix-Serie weitestgehend im Dunkeln tappen. Zwar setzt die LC-M2-NVME-PRO-1TB laut Angaben auf einen 3D-NAND TLC in Kombination mit einem DRAM-Cache, welches in der Theorie für eine hohe Leistung spricht, wirklich konkret wird man dabei im Detail jedoch nicht. Auf Nachfrage wurde uns der Umstand folgendermaßen erklärt: Man kauft die Komponenten bei verschiedenen Herstellern ein, achtet dabei selbstverständlich auf die eigenen Qualitätsansprüche. Prinzipiell ist dieses Vorgehen auf der einen Seite löblich, denn so ist man von keinem Zulieferer abhängig. Auf der anderen Seite reflektiert die Sicht des Anwenders, dass man vor dem Kauf nie so recht weiß, was am Ende letztendlich verbaut ist. Ein zweischneidiges Schwert, könnte man meinen.

Doch warum ist nun ein via PCI Express in der Summe so viel schneller als der altbewährte SATA Pendant? Heutzutage hat sich PCIe der dritten Generation etabliert, wobei auch schon die vierte Generation seit dem Jahr 2020 auf dem großen Vormarsch ist. In der Regel werden aktuelle NVMe SSDs mindestens mit PCIe 3.0 x4 (PCI Express, der dritten Generation mit vier Lanes) angebunden. In der Theorie leistet jede dieser Lane eine Lese- und Schreibgeschwindigkeit von 1.000 MB/s. Hier stehen also ganze 4.000 MB/s zu Verfügung, statt 600 MB/s eines SATA III Speichermediums.

Folgende Features unterstützt die Phenom Pro-Serie:

• S.M.A.R.T. - Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology ist ein Standard, welcher zur Überwachung von Speichermedien dient mit dem Zweck, einen möglichen Ausfall des Speichermediums vorherzusagen.
• TRIM - Informiert den Controller über wieder frei gewordene Speicherzellen und sorgt dafür, dass diese gleichmäßig beschrieben und abgenutzt werden, um die Geschwindigkeitsvorteile einer SSD beizubehalten und eine gleichmäßige Alterung des Flash-Speichers zu erwirken.
• VolatileWriteCache - Schneller flüchtiger Pufferspeicher, welcher die Daten nur während der Spannungsversorgung behält.

Aktueller und somit gängiger NAND-Flash Speicher wird heutzutage in SLC, MLC und TLC unterteilt. Eine SLC-Zelle kann 1 Bit speichern, MLC 2 Bits und TLC folgerichtig 3 Bits. Der Vorteil von SLC gegenüber den anderen Lösungen ist die höchste Geschwindigkeit und längste Lebensdauer, der Nachteil sind hingegen die Anschaffungskosten. Unter TLC kann man sich hingegen das genaue Gegenteil vorstellen. Im direkten Vergleich ist dieser sehr kurzlebig und langsam, findet aufgrund seines geringen Preises - wie auch im Fall der LC-M2-NVME-PRO-1TB - jedoch in den meisten SSDs Verwendung.

Warum überhaupt eine SSD?

Nachdem wir uns der SSD selbst gewidmet haben, werden sich dennoch manche Leser, welche bisher nur mit Festplatten gearbeitet haben und sich nur bedingt mit der Materie auseinandersetzen, fragen, warum man überhaupt auf dieses Speichermedium setzen sollte? Schließlich kostet eine handelsübliche HDD immer noch weitaus weniger und hat somit ein viel attraktiveres Preis-Leistungs-Verhältnis pro Gigabyte. In diesem Zusammenhang verweisen wir gerne auf unseren Speicher-Anfängerguide, der sich neben den unzähligen Vorteilen auch mit dem Einbau in einen Desktop-PC oder dem Notebook beschäftigt.

Testsystem

CPU:	AMD Ryzen 5 1600
CPU-Kühler:	AMD Wraith Spire
Mainboard:	Gigabyte GA-AB350-Gaming 3
Arbeitsspeicher:	4x 4 GB ADATA XPG Z1 Gold Edition CL 16 DDR4-3333 MHz @ 2666 MHz
Grafikkarte:	XFX Radeon R5 230 1 GB DDR3
HDD / SSD:	Samsung 830 128 GB (Windows) RAM-Disk 12,5 GB (Quelllaufwerk) LC-Power LC-M2-NVME-PRO-1TB (Ziellaufwerk)
Gehäuse:	Fractal Design Arc Midi R2
Netzteil:	Cougar GX-S450

Testmethodik

Für unseren Benchmark setzen wir auf das Tool "CrystalDiskMark", stellen die Parameter so ein, dass es aus fünf Messungen den ermittelten Durchschnitt auswertet, und führen dies mit einer Dateigröße von 1 GiB durch, um möglichst genaue Werte über einen längeren Zeitraum zu erhalten. Denn je größer die Testdatei ist, desto genauere durchschnittliche Messwerte bekommt man. Allerdings dient dies lediglich für die Beurteilung bei größeren Dateien, denn kleinere System-Anweisungssequenzen, welche eine Übertragung sehr stark abbremsen können, werden dabei nicht berücksichtigt.

Aus diesem Grund simulieren wir anschließend in einem praktisch orientierten Benchmark kurzweilige Lese- und Schreibdurchgänge. Denn diese Ergebnisse spiegeln die real spürbare Leistung wider, welche zum Beispiel beim Kopieren vieler kleinerer Dateien oder auch bei der Arbeit mit einem Betriebssystem zu erwarten sind.

Folgende Messungen führen wir bei dem Test durch:

• SEQ 1MQ8T1: Es werden Daten in der fixen Blockgröße von 1 MiB sequentiell, also zusammenhängend, mit 8 zeitgleich gestarteten Anfragen (Queues) und einer Sequenz von 1 Anweisung (1 Thread) übertragen.
• SEQ 1MQ1T1: Dieser Test sagt aus, wie schnell eine große und zugleich zusammenhängende Datei übertragen wird (sequentiell = fortlaufend/nacheinander) – Blockgröße: 1 MiB, 1 Queue, 1 Thread.
• RND4K Q32T16: Die Daten werden mit einer Blockgröße von 4 KiB an zufälligen (einzelnen) Speicherstellen der SDD mit 32 zeitgleich gestarteten Anfragen (Queues) und einer Sequenz von 16 Anweisungen (16 Threads) übertragen.
• RND4K Q1T1: Dieser Test sagt aus, wie schnell eine kleine 4 KiB Datei übertragen wird – 1 Queue, 1 Thread.
  Hinweis: Große und zusammenhängende Dateien lassen sich grundsätzlich mit höherer Transferleistung, also schneller, übertragen als viele kleine. Zum einen liegt das an der Kontinuität des Datentransfers und zweitens an den deutlich weniger mitgesendeten Anweisungen, welche vom Betriebssystem und SSD-Controller verarbeitet werden müssen.

Benchmarks

Da unser ursprüngliches Quelllaufwerk (Samsung 830 128 GB) lediglich mit einer Schreibgeschwindigkeit von 320 MB/s aufwartet, entsteht teilweise ein stark limitierender Faktor, in diesem Kontext gesehen der sprichwörtliche Flaschenhals. Bei auf SATA basierenden Speichermedien fiel dieser Umstand nicht sonderlich ins Gewicht, da die Testprobanden ähnliche Leistungen erreichten. Bei der Anbindung via NVMe ist diese Limitierung der Messleistung jedoch umso kritischer. Denn letztendlich kann nur mit der Geschwindigkeit gearbeitet werden, mit welcher die Daten auch zur Verfügung gestellt werden. Daher haben wir uns dazu entschieden, als Quelllaufwerk für unsere Messungen auf eine RAM-Disk der Firma StarWind zu setzen.

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In den sequenziellen Messungen gibt die LC-Power LC-M2-NVME-PRO-1TB eine hervorragende Leistung ab, denn man überschreitet sogar die Werksangaben. Wirklich praxisrelevant sind diese Messungen jedoch nicht, daher sind wir umso gespannter auf unsere Kopiermessung. Die erreichten Werte der RAM-Disk sind über jeden Zweifel erhaben und belegen eindrucksvoll, dass dieses Testverfahren kein Flaschenhals für die NVMe darstellt.

Bei unserer Kopiermessung haben wir uns etwas Besonderes ausgedacht, denn ein Speicherlaufwerk muss im Alltag mit vielen kleinen Dateien des Anwenders, aber auch mit denen des Betriebssystems arbeiten. Im Idealfall soll dabei der hohe Geschwindigkeitsvorteil gegenüber einer klassischen HDD zu jeder Zeit gegeben sein. Deswegen haben wir Ordner erstellt, welche aus Bildern (RAWs und JPGs verschiedener Kameras und Smartphones), MP3s, PDFs und Videos (unterschiedlicher Smartphones) bestehen. Insgesamt kommen wir dabei auf eine Datenmenge von 12,5 GB, unterteilt in 2.219 Dateien in 55 Unterordnern. In der Praxis konnte der Massenspeicher nicht sein volles Potenzial entfalten, lag mit rund 750- 1000 MB/s zu jeder Zeit über dem Niveau einer SATA SSD.