NVM Express

Heutige SSDs gibt es in allerhand Formfaktoren mit diversen Anbindungen und Protokollen, selbst der verwendete Speicher ist längst nicht mehr zwingend NAND-Flash. Wir erläutern die Unterschiede und Gemeinsamkeiten der Solid State Drives.
Von Marc Sauter

Flash Memory Summit 2019 Mit der PM1733 für Server hat Samsung die vorerst schnellste NVMe-SSD mit nur einem Controller, die CM6 von Toshiba ist etwas langsamer. Im Consumer-Bereich gibt es zudem den SM2264- und den SM2267-Chip von SMI.

Flash Memory Summit 2019 Mit XFMEXpress hat Toshiba einen neuen Standard für Speicherkarten als kompakten Hybrid aus gesteckter M.2- und verlöteter SSD entwickelt: XFMEXpress nutzt dabei PCIe-Lanes und das NVMe-Protokoll.

Wer eine ältere NVMe-SSD über hat, kann diese immer noch als sehr schnellen USB-Stick verwenden: Preiswerte Gehäuse wie das Orico Enclosure nehmen M.2-Kärtchen auf, der Bridge-Chip könnte aber flotter sein.
Ein Test von Marc Sauter

Mit der WD Blue SN500 bietet Western Digital eine spannende NVMe-SSD an: Das M.2-Kärtchen basiert auf einem selbst entwickelten Controller und eigenem Flash-Speicher. Das Resultat ist ein schnelles, vor allem aber günstiges Modell als bessere Alternative zu Sata-SSDs.
Von Marc Sauter

Bisher gab es die WD Blue nur mit Sata-Anbindung, die SN500-Variante wechselt zu PCIe samt NVMe-Protokoll. Dadurch wird die SSD in den meisten Fällen drastisch schneller, wenngleich sich Western Digital bei Lanes und Cache zugunsten des Preises deutlich zurückhält.

Mit den WD Black SN750 liefert Western Digital technisch wie preislich attraktive NVMe-SSDs. Es sind die kleinen Details, welche die SN750 zwar sehr gut, aber eben nicht besser als die Samsung-Konkurrenz machen.
Ein Bericht von Marc Sauter

Erste Geräte verwenden den ersten USB-auf-PCIe/NVMe-Controller. Herkömmliche USB-C-SSD werden in der Masse damit erheblich beschleunigt. Thunderbolt-SSD bleiben aber schneller.

Die WD Black SN750 ist eine verbesserte Version der bekannten WD Black 3D: Die Geschwindigkeit der NVMe-SSD steigt, die Kapazität wurde verdoppelt und ein Kühler verhindert frühes Drosseln bei langer Last.

CES 2019 Mit der BG4 veröffentlicht Toshiba die vierte NVMe-SSD, welche verlötet oder als kleines M.2-Kärtchen angeboten wird. Neu sind die doppelte Kapazität und doppelt so viele PCIe-Lanes für mehr Geschwindigkeit.

Erst im Oktober wurde der Odroid H2 vorgestellt. Mit seinem Celeron-Prozessor kann er relativ leistungsfordernde Aufgaben bewältigen. Die vielen Anschlüsse machen aber auch andere Projekte möglich. Das System wird bald ab 111 US-Dollar verkauft.

Nicht nur der Arbeitsspeicher des Medion Erazer X6805 fällt großzügig aus. Medion verkauft sein Gaming-Notebook bei Aldi-Süd mit Core-i7-CPU und Geforce GTX 1060. Spieler können sich zudem über eine mechanische Tastatur freuen, über ein 60-Hz-Panel hingegen nicht unbedingt.

Odroids H2 ist ein neuer Minirechner mit x86- statt ARM-CPU. Das passiv gekühlte System hat Platz für zwei DDR4-RAM-Module und eine NVMe-SSD. Es ist kleiner als ein Mini-ITX-Board und soll trotzdem relativ rechenintensive Anwendungen leisten können - etwa eine Emulation.

Bald ein Dutzend neue SSDs in Planung: Samsung arbeitet an der 980/860 QVO mit QLC-Flash-Speicher, auch ist eine 970 Evo Plus mit mehr Geschwindigkeit dank 96-Layer-NAND angesetzt. Zudem wird Samsung einige Modelle mit Controllern für PCIe Gen4 aktualisieren.

Lange nach Mitbewerbern wie Samsung und Intel hat Crucial seine erste NVMe-SSD vorgestellt. Die P1 nutzt einen SMI-Controller und QLC-Flash mit vier Bit pro Speicherzelle. Ergo fällt die Geschwindigkeit hoch aus, allerdings wie üblich nur unter bestimmten Bedingungen.

Mit der RC100 veröffentlicht Toshiba eine ungewöhnliche, weil sehr kompakte NVMe-SSD im M.2-2240-Format. Sie eignet sich für Mini-PCs und schlägt sich selbst gegen einige größere Modelle recht überzeugend.

Computex 2018 Wer bisher eine externe SSD per USB Type C anschließen wollte, musste sich auf Sata-Modelle beschränken. Der JMS583-Chip von JMicron hingegen bindet NMVe/PCIe-SSDs an, die sehr viel schneller sind: Ein Prototyp schafft 1 GByte in der Sekunde.

i3.metal ist ein neues Angebot von AWS EC2, bei dem der Kunde nur die Hardware mietet. Er kann dann sein eigenes Betriebssystem und andere Software darauf betreiben, wie auf einem traditionellen Server. Der Grundsatz von AWS dabei: Produkte werden allen statt nur einzelnen Kunden angeboten.

Ifa 2017 Acers neuer Desktop-Gaming-Rechner kann als High-End-Maschine mit Core i9 und vier Grafikkarten konfiguriert werden. Mit Tragegriffen und auf Rädern kann das schwere System auf LAN-Partys mitgenommen werden - und dort mit RGB-LEDs auffallen.

Mit aktuellen Xeon-Prozessoren und All-Flash-Speichern sollen Huaweis Fusionserver V5 überzeugen. Sie sollen auch für KI-Aufgaben geeignet sein und Microsofts Hybrid-Cloud-API Azure Stack unterstützen - damit wäre Huawei eines der ersten Unternehmen, die das Tool verwenden.

Adata zielt mit den Solid State Drives SX7000 und SU700 auf Einsteiger ab. Das bedeutet: durchschnittliche Leistung für ein Flash-Laufwerk bei einem niedrigen Preis. Dafür haben die Laufwerke eine vergleichsweise hohe Lebensdauer.

Cebit 2017 Für schnell drehende Festplatten bei Toshiba sieht die Zukunft nicht gut aus. Schnelle, aber kleine Festplatten werden wegen der SSDs zu teuer. Nur eine Geschwindigkeitsstufe bleibt wichtig.

CES 2017 Leistung statt Sparsamkeit soll die neue Black SSD von Western Digital im M.2-Format liefern - im Gegensatz zum blauen oder grünen Pendant aus der Reihe. Bezahlbar soll sie trotzdem sein.

Schon für 2017 prognostiziert Samsung, dass die NVM-Express-SSDs ein wichtigerer Markt werden als die alten SATA-SSDs mit AHCI-Protokoll. Allerdings gibt es ein Problem: Weitere große Leistungssteigerungen sind kaum noch zu erwarten, da PCI Express schon jetzt teilweise ein Flaschenhals für SSDs ist.

Parallel zur SSD 960 Pro hat Samsung eine neue Einstiegsserie für den M.2-Schacht vorgestellt. Die Preise sind niedrig und es gibt kleinere Kapazitäten. Viel schneller als SATA-SSDs ist die NVMe-SSD trotzdem. Außerdem wurde der SLC-Cache für die TLC-SSD sehr groß gestaltet.

Vor rund einem Jahr hat Samsung erstmals eine NVMe-SSD vorgestellt, die den Retail-Markt auch für die Konkurrenten öffnete. Auf seinem jährlichen SSD Summit zeigt das Unternehmen den Nachfolger mit erheblich gesteigerter Geschwindigkeit und sehr großen Kapazitäten.

Die PM1725 gehört zu den schnellsten SSDs auf dem Markt. Mit der PM1725a erhöht Samsung noch einmal die Werte. Lesend sind über eine Million IOPS möglich. Das gilt allerdings nicht für das 2,5-Zoll-Modell.

Flash Memory Summit 2016 Doppelte Kapazität verglichen mit dem Vorgänger: Toshibas neue SSDs der BG-Serie nutzen aktuellen 3D-Flash-Speicher und den Host Memory Buffer, eine optionale Erweiterung des NVMe-Protokolls. Die macht günstige und kleine Modelle ohne lokalen DRAM schneller.

Mehr als nur PCI-Express: Das von SSDs bekannte NVMe-Protokoll kann als NVMe Over Fabrics weitere Interconnects zur Datenübertragung nutzen - etwa Ethernet, Fibre Channel oder Infiniband. Gedacht ist die schnelle Verknüpfung vor allem für große Datacenter.

NVMe-Protokoll, 3D-Xpoint-Speicher und PCIe-Anbindung: Intel plant Optane-SSDs und -Systembeschleuniger für das laufende Jahr. Vorher erscheinen noch Flash-Drives mit 3D-TLC-Speicher.

Computex 2016 Wenn es um Rechenzentrumshardware geht, sind traditionelle SSDs für Supermicro viel zu langsam. Das Unternehmen wechselt von SSD All Flash auf All NVMe Flash. Helfen soll die breite Verwendung von U.2 alias SFF-8639.

Samsung versucht, auch im Bereich der M.2-Karten einen Retail-Markt zu erzeugen, wie es vor vier Jahren mit der 830er-Serie gelungen ist. Das Angebot der SSD-Serie 950 Pro ist dabei vor allem sehr schnell bei trotzdem noch akzeptablen Preisen. Einschränkungen gibt es bei der Kapazität.

Flash Memory Summit 2015 Hohe Leistung und viel Kapazität auf einem SSD-Kärtchen: Liteons neues EP2-Modell sichert bis zu zwei TByte und überträgt Daten mit über zwei GB/s. Allerdings sind nicht alle Notebooks kompatibel.

Flash Memory Summit 2015 Ein neuer SSD-Controller mit NVMe-Unterstützung und der erste mit Support für TLC-Flash: Silicon Motion reiht sich in die Riege der Hersteller ein, die Controller für extrem schnelle und für günstige SSDs anbieten. Erste Drives von Adata sind bereits angekündigt.

Flash Memory Summit 2015 Raus aus dem Einsteigersegment: Phison zeigt seinen ersten SSD-Controller mit Unterstützung des NVMe-Protokolls. Damit bestückte PCIe-Drives sollen bis zu 4 TByte an Flash-Speicher aufweisen.

Flash Memory Summit 2015 Mehr Speicherplatz auf wenig Raum: Die PM953-SSD ist der Nachfolger des PM951-Drives und weist eine verdoppelte Kapazität auf. Samsung liefert damit eine der wenigen TByte-SSDs im M.2-Formfaktor aus.

Flash Memory Summit 2015 Gesteckt oder verlötet: Toshiba hat die kompakteste SSD mit NVMe-Protokoll vorgestellt, die kaum größer als eine SD-Speicherkarte ist. Die verlötete Version ist sogar noch ein bisschen kleiner.

Flash Memory Summit 2015 Über eine Million wahlfreie Lesebefehle pro Sekunde: Samsungs neue PM1725 soll das weltweit flotteste Solid State Drive sein. Sobald aber Daten auf die mit NVMe-Protokoll arbeitende Steckkarte geschrieben werden, ist die Konkurrenz schneller.

In Apples Macbook 12 stecken zwei Überraschungen: Die PCIe-SSD unterstützt NVM Express und beim Controller handelt es sich um ein Custom-Design. Die Ressourcen dazu hat Apple seit Jahren.

Samsung hat mit der Produktion seiner ersten M.2-SSD begonnen, die NVM Express unterstützt. Entsprechend der Erwartung erreicht Samsungs neue NVMe-Variante der SM951-SSD deutlich höhere IOPS-Werte. Auch die Geschwindigkeit konnte Samsung leicht erhöhen.

Für den Unternehmenseinsatz hat HGST eine neue SSD-Serie vorgestellt. Die SN100-Datenträger unterstützen bereits NVM Express, was vor allem schnelle Reaktionen verspricht. Die SN-100-Serie benötigt sehr viel Energie und ist deutlich schneller als Intels SSD 750.

Modern, schnell, teuer: Intels SSD 750 kombiniert einen riesigen Controller-Chip mit mehr als einem Dutzend Flash-Speicherbausteinen. Wer statt der PCIe-Steckkarte die 2,5-Zoll-Version nutzen möchte, braucht allerdings ein spezielles High-End-Mainboard.

Bald dürfte Intel neue SSDs veröffentlichen: Die Modelle der 750-Serie sind per flottem PCIe-3.0-Interface angebunden und sollen als Steckkarten, M.2-Module sowie im 2,5-Zoll-Formfaktor erscheinen.

CES 2015 PCIe 3.0 mit vier Lanes für mehr SSD-Geschwindigkeit: Marvells 88SS1093-Prototyp erreicht hohe Transferraten, bis zum Sommer sollen sie steigen. Erste Produkte sind im M.2-Formfaktor geplant.

Nur 22 x 30 mm groß und schneller als eMMC: Mit Marvells neuen Controllern sind kompakte SSDs mit PCIe- oder Sata-Schnittstelle möglich. Die Technik ist für Tablets und 2-in-1-Geräte gedacht.

Die Pblaze 4 genannte PCIe-SSD fasst mit 8 Terabyte mehr Daten als die meisten Festplatten. Diese werden mit 4,5 GByte pro Sekunde gelesen - die Leistungsaufnahme ist entsprechend hoch.

Samsung hat die SM1715 für Enterprise-Server vorgestellt. Die PCIe-SSD nutzt NVM Express und bietet durch ihren gestapelten V-NAND doppelt so viel Speicherplatz wie ihr Vorgänger.

In Seoul hat Samsung erste Benchmarks seiner zweiten Generation von SSDs mit dem Protokoll NVMe vorgeführt. Die bisher für Server vorgesehenen Laufwerke lesen deutlich schneller als PC-SSDs mit M.2-Schnittstelle und schreiben etwas langsamer.

Computex 2014 Für Rechenzentren hat Intel eine neue Data-Center-SSD-Serie angekündigt. Die Modelle P3500, P3600 und P3700 gibt es als 2,5-Zoll- und Steckkartenausführung mit modernen Anschlüssen. Zudem sind hohe Kapazitäten geplant. Die IOPS-Werte beim Lesen befinden sich im mittleren sechsstelligen Bereich.

Samsung hat seine ersten SSDs vorgestellt, die auf NVM Express setzen. Die ersten Modelle nutzen die ebenfalls neue SFF-8639-Schnittstelle. Die XS1715-Serie bietet viel Speicherplatz, hohe Geschwindigkeiten und sehr hohe IOPS-Werte. Später sollen NVMe-SSDs auch in Ultrabooks eingesetzt werden.