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Stromsparmodi erklärt

Consumer-Apps laufen trotz meist geringer Queue Depth tendenziell schneller, da die höhere Spitzengeschwindigkeit einer PCIe/NVMe-SSD einige Workloads wie etwa das Arbeiten in der Timeline von Videoschnitt-Software beschleunigt. Hohe Input/Output-Operationen pro Sekunde und die geringe Latenz zeigen hingegen bisher weniger Vorteile. Dafür profitieren Notebooks von NVMe-SSDs, gerade auf Akkulaufzeit getrimmte Geräte wie Ultrabooks.

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Durch die verglichen zu Sata-SSDs bessere Leistung steigt die Performance pro Watt, sprich die Effizienz. Zudem wird schneller wieder ein sparsamerer Zustand erreicht, die Hersteller sprechen hier vom Race to Idle. Ähnlich wie bei Sata und dessen DEVSLP (Device Sleep) gibt es auch bei PCIe/NVMe-SSDs diverse Schlafmodi: Die Autonomous Power State Transition (APST) von NVMe sorgt für weniger Energiebedarf im (in)aktiven Betrieb und das Active State Power Management (ASPM) der PCIe-Links kann Modi wie den L1.2 nutzen.

Weil gerade M.2-basierte PCIe/NVMe-SSDs viel Wärme auf wenig Fläche generieren (bis zu etwa 8 Watt), wurden mit der NVMe-1.3-Revision das Host Controlled Thermal Management und das Non-Operational Power State Permissive Mode eingeführt. Das Host-System hat so mehr Kontrolle über die Power-Modi der SSD, was zu einer besseren Akkulaufzeit und einer höheren mittleren Geschwindigkeit führen kann.

  • Eine M.2-SSD mit Controller, DRAM und Flash (Bild: Martin Wolf/Golem.de)
  • Ein Wafer mit NAND-Flash-Dies (Bild: Marc Sauter/Golem.de)
  • Einzelne Speicherchips (Bild: Marc Sauter/Golem.de)
  • Sata-2.5-Zoll, Sata-M.2, PCIe-x2-M.2, PCIe-x4-M.2, PCIe-x4-U2, AIC (Bild: Martin Wolf/Golem.de)
  • Links Sata, rechts U.2 (Bild: Martin Wolf/Golem.de)
  • Diverse M.2-Varianten (Bild: Marc Sauter/Golem.de)
  • Sata-SSD im M.2-2280-Formfaktor und als 2,5-Zoll-Modell (Bild: Martin Wolf/Golem.de)
  • Links Sata mit B/M-Key, rechts PCIe rein mit M-Key (Bild: Martin Wolf/Golem.de)
  • Erläuterung der Keys bei M.2-Kärtchen (Bild: Attend)
  • Unten AIC, oben U.2 (Bild: Martin Wolf/Golem.de)
  • Vergleich von AHCI und NVMe (Bild: Intel)
  • Power-Modi von NVMe und PCIe (Bild: Intel)
Power-Modi von NVMe und PCIe (Bild: Intel)

In der Praxis hängen Leistungsaufnahme und Temperatur aber stark von der jeweiligen SSD ab, da Controller und Flash-Speicher sowie das Interface zwischen beiden darüber entscheiden, wie schnell bestimmte Power-Modi erreicht werden und ab welchem Grenzwert das Drive sich zum Eigenschutz drosselt. Die OEM-Notebook-Varianten einiger SSDs haben dabei teils andere Firmware-Optimierungen als ihre Desktop-Pendants.

  • NVMe und PCIe unterstützen diverse Power-Modi.
  • Eine NVMe/PCIe-SSD ist zumeist energieeffizienter als ein Sata-Modell.
  • Temperatur-Grenzen und Drossel-Verhalten sind Hersteller-abhängig.

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 AHCI vs NVMe - die Protokolle
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Handle 02. Okt 2019

Ein Beispiel sind z. B. Mainboards mit X79-Chipsatz. Allerdings lässt sich das BIOS...

Renegade3349 02. Okt 2019

So eine hatte ich in einem Z87 Board verbaut, was noch kein M2 hatte. Bis auf die...

Anonymer Nutzer 02. Okt 2019

Naja. 42 Euro (Seagate Barracuda 7200 RPM 1 TB) 95 Euro (Irgendeine Markenhersteller 1...

Nin 02. Okt 2019

Hängt vom Spiel ab, meist aber gibt es keinen großartigen Unterschied in der Performance...

ms (Golem.de) 01. Okt 2019

Ich würde auch keine SN640 als kleine M.2-Version kaufen, sondern gleich das U.2-Modelle...


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