Geschwindigkeit einer PCI-e 4.0-er SSD im PCI-e 3.0er Slot

[Micca]

Hallo, ich hab da mal eine grundsätzliche Verständnisfrage:

Wenn ich eine PCI-e 4.0-er SSD in einen PCI-e 3.0er Slot stecke, halbiert sich dann die Geschwindigkeit dieser SSD gegenüber ihrer maximal möglichen Geschwindigkeit im 4.0-er Slot (weil der 3.0-er slot ja nur halb so schnell ist), oder wird sie auf die Speed des 3.0-er Slots (also auf 4.0 GB/s) begrenzt?

Das wäre wichtig zu wissen für die richtige Kaufentscheidung.

Das Notebook hat einen PCI-e 3.0 Slot, und da möchte ich jetzt möglichst viel SSD Speed reinpacken.
Zur Auswahl stehen z.B.:
(a) Eine Samsung 980 PCIe 4.0 SSD mit bis zu 7.0 GB/s bzw. 5.0 GB/s im Lesen bzw. Schreiben.
(b) Eine Samsung 970 PCIe 3.0 SSD mit bis zu 3.5 GB/s bzw. 3.3 GB/s im Lesen bzw. Schreiben.

Jetzt frage ich mich: Welche Leistung bringt die SSD (a) im PCI-e 3.0 Slot?
(1) Wird sie auf die Slotspeed begrenzt? --> Dann würde sie immer noch 4.0 GB/s im Lesen und Schreiben bringen.
(2) Wird sie um 50% eingebremst, weil der 3.0-er Slot nur halb so schnell läuft? --> Dann hätte sie nur noch 3.5 GB/s im Lesen und 2.5 GB/s im Schreiben und wäre dann langsamer als die SSD (b).

Im Falle (1) würde ich mir die SSD (a) kaufen.
Im Falle (2) würde ich mir die SSD (b) kaufen.

Edit: Korrekte Antwort im Prinzip lautet: (1), also (a) kaufen. Details in den Beitägen #8 und #10 dieses Threads. Lesenswert auch der Link zum Thread Test der 980Pro @PCIe3.0 mit mehr aufschlussreichen Details. Ein Fazit daraus: Eine 4.0-er SSD hat auch im 3.0-er Slot großer Vorteile und ist sogar ziemlich dicht an der Performance des 4.0-er Slots.

 

[madmax2010]

Hint: gb/s sind nicht das was bei ssds die wirklich relevante Metrik ist.
Auch kannst du (nur) damit keine ssds vergleichen
Anwendungsfall? Anforderungen?

 

[xxMuahdibxx]

Für was soll die hyperschnelle SSD eingesetzt werden ?

Wenn jetzt nicht Video Bearbeitung oder große RAW Foto kommen bringt der Speed fast nix.

 

[Robo32]

Sagen wir es mal so, eine Samsung 980 ist bei 3.0 immer noch etwas schneller als eine Samsung 970 - merken wird man das nicht.
Begrenzt wird nur der Maximalwert der kaum bzw. nur sehr kurz genutzt wird und wenn es wirklich auf diesen ankommt sind beide nicht wirklich der Hit.

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Die Qualität der SSD ist oft auch wichtiger als ihre theoretische Leistung...

 

[Micca]

Vorher googeln ist wohl nicht mehr?!

https://www.google.com/search?q=Geschwindigkeit einer PCI-e 4.0-er SSD im PCI-e 3.0er Slot



Gibt sogar hier einen Test dazu mit weiteren Details: https://www.computerbase.de/thema/ssd/rangliste/

Den Vorwurf, vorhernicht gegoogelt zu haben, muss ich zurückweisen. Aber das schrieb ich bereits im Original-Posting.

Der Google-Link von dir beantwortet meine Frage leider nicht. Er führt vor allem auf genau diesen Thread zurück :-(

Vielleicht arbeitet bei Google eine AI und zeigt dir andere Treffer an als mir... keine Ahnung. Vielleicht kann jemand den entscheidenden Text hier pasten, wenn vorhanden.

Der andere Link von dir beantwortet meine Frage auch nicht.

Darum vielen Dank für Nichts außer fürs Verschwenden meiner Zeit. Mann Mann Mann, das geht ja gut los hier im Forum...

 

[Robo32]

Was willst du hören?
Der begrenzende Faktor ist immer der kleinste Wert.
Ein Mofa würde auf der Autobahn auch nicht schneller fahren als in der Stadt.

 

[Micca]

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Interessant. Aber warum ist die Lese- & Schreibgeschwindigkeit am Ende beim Benchmark nicht gleichmäßig sondern lässt von Durchgang zu Durchgang so deutlich nach?

Die Qualität der SSD ist oft auch wichtiger als ihre theoretische Leistung...

Guter Punkt. Nur wie bekommt man die Qualität heraus? Wenn ich mal irgendwann was zur Haltbarkeit gelesen habe, waren die Samsungs da auch immer gut. Aber das ist lange her, ich weiß nicht ob es immer noch so ist.

Ergänzung (26. Oktober 2021)

Was willst du hören?

Ich glaube ich kann meine Frage nicht deutlicher formulieren als im Original-Posting bereits geschehen. Ich will natürlich die Wahrheit hören.

Der begrenzende Faktor ist immer der kleinste Wert.

Ja, aber was ist der kleinste Wert. Wenn die PCIe 4.0-er SSD nominal 7.0 GB/s Lesegeschwindigkeit hat, hat man dann mit ihr im halb so schnellen 3.0-er Slot 3.5 GB/s, oder doch 4.0 GB/s, weil das maximal vom 3.0-er Slot möglich ist?

Vielleicht ist meine Frage so dumm, dass alle Experten hier die Frage gar nicht verstehen. Aber dann sagt doch einfach die Antwort statt um den heißen Brei herum zu reden, wenn die Antwort klar ist. Sorry, mir ist die Antwort leider gar nicht klar. Die Antwort hängt vermutlich von der technischen Umsetzung der PCIe-Schnittstelle ab, und da ich diese nicht kenne, weiß ich auch nicht, welche Antwort korrekt ist.

Ein Mofa würde auf der Autobahn auch nicht schneller fahren als in der Stadt.

Das ist mir klar, hilft mir aber nicht weiter in Bezug auf SSDs. Ich hab ja nicht gefragt, ob eine PCIe 3.0-er SSD im PCIe 4.0-er Slot schneller wird. Das wird sie natürlich nicht, das war nie meine Frage.

 

[Robo32]

Rhein theoretisch?
1. SLC* >MLC** >TLC*** >QLC****
2. Am besten nur Hersteller Nutzen die die Speicherchips und vorzugsweise die Controller selbst herstellen.
3. Tests lesen, verstehen was getestet wurde und mit dem eigenem Nutzungsprofil abgleichen.

* gibt es nicht mehr
** nur noch Reste vorhanden
*** oft nicht der Hit wenn grössere Dateien geschrieben werden sollen
**** oft katastrophal wenn grössere Dateien geschrieben werden sollen

Je nach Nutzungsprofil kann eine MLC PCIe3.0 SSD schneller sein als eine TLC PCIe4.0 SSD...
Defekte kann es immer geben, dafür gibt es Backups und Garantie.

Deine erste Frage müsstest du etwas präzisieren, da wird vieles getestet und der unterste Wert ist das was die meisten 99% der Zeit auch nutzen...

oder doch 4.0 GB/s, weil das maximal vom 3.0-er Slot möglich ist?

So ist es.
Davon abgesehen ist nur die Samsung SSD 980 Pro eine PCIe4.0 SSD.

 

[Micca]

Rhein theoretisch?
1. SLC*>MLC*>TLC>QLC**
2. Am besten nur Hersteller Nutzen die die Speicherchips und vorzugsweise die Controller selbst herstellen.
3. Tests lesen, verstehen was getestet wurde und mit dem eigenem Nutzungsprofil abgleichen.

* gibt es nicht mehr
** nur noch Reste vorhanden
*** oft nicht der Hit wenn grössere Dateien geschrieben werden sollen
**** oft katastrophal wenn grössere Dateien geschrieben werden sollen

öhm - ist da die Legende etwas "verrutscht"? ;-)

So ist es.

Danke! Damit bist du der erste, der meine Eingangsfrage beantwortet hat.

Davon abgesehen ist nur die Samsung SSD 980 Pro eine PCIe4.0 SSD.

Ja - ich hatte den Namen der Übersicht halber abgekürzt - mir ging's ja um's Prinzip.

 

[massaker]

Interessant. Aber warum ist die Lese- & Schreibgeschwindigkeit am Ende beim Benchmark nicht gleichmäßig sondern lässt von Durchgang zu Durchgang so deutlich nach?

Weil da verschiedene Kombinationen von Queues und Threads getestet werden. Lass den Benchmark doch bei Dir auch durchlaufen, dann siehst Du, dass es normal ist. 4K random ist halt für Programme am wichtigsten und, wie Du siehst, ist eine PCIe4.0 nur wenig besser, als PCIe3.0 - weil die Schnittstelle da nichts begrenzt (die haben Fairness halber auch eine ältere PCIe4.0-SSD, nämlich Firecuda520 genommen, die nun mal nicht die schnellste ist). Somit wäre eine PCIe4.0@3.0 auf die maximalen Durchsatz der PCIe3.0 begrenzt, die wichtigsten Werte wie 4K und Latenzen leiden da nur minimal.

Wenn ich mal irgendwann was zur Haltbarkeit gelesen habe, waren die Samsungs da auch immer gut. Aber das ist lange her, ich weiß nicht ob es immer noch so ist.

Ja, ist teilweise immer noch so, auch bei 3D-TLC ist Samsung sehr gut. An den garantierten TBW-Angaben kann man das jedoch nur schwer rauslesen. Einige Hersteller riskieren mehr, andere weniger.

Ja, aber was ist der kleinste Wert. Wenn die PCIe 4.0-er SSD nominal 7.0 GB/s Lesegeschwindigkeit hat, hat man dann mit ihr im halb so schnellen 3.0-er Slot 3.5 GB/s, oder doch 4.0 GB/s, weil das maximal vom 3.0-er Slot möglich ist?

Die maximale Netto-Geschwindigkeit ist über PCIe3.0 ca. bei 3,6-3,7 GB/s und bei PCIe4.0 entsprechend doppelt so hoch. Eine gute PCIe4.0-SSD wir bei den sequentiellen Übertragungen daher auf maximum der PCIe3.0 gedeckelt. In anderen, nicht weniger wichtigen Disziplinen bleibt sie aber trotzdem schneller als eine native PCIe3.0-SSD, nicht zuletzt dank ihrem schnelleren Controller, der im PCIe3.0-Modus Däumchen dreht und kaum noch warm wird (-> gerade das wäre ja auch für einen Läppi interessant, wenn man ansonsten für kleinen Leistungsplus bereit zu zahlen ist und das Budget das hergibt).

Die Antwort hängt vermutlich von der technischen Umsetzung der PCIe-Schnittstelle ab, und da ich diese nicht kenne, weiß ich auch nicht, welche Antwort korrekt ist.

Lies doch diesbezüglich einfach meinen Test der 980Pro @PCIe3.0. Und was die Güte/Qualität der SSDs angeht, weiter unten ist ein Vergleich mit einer alten, aber sehr guten SSD @PCIe2.0, die aber trotzdem noch schneller ist.

 

[Micca]

...

Wow, vielen Dank, viele gute Infos!

Nachtrag: Jetzt habe ich auch deinen verlinkten PCGH Link Thread gelesen - sehr aufschlussreich - vielen Dank nochmal!

 

[xxMuahdibxx]

Am Ende wie bei LAN .. Gigabit Leitung und nur 150 Mbit Internet Anschluss... Heißt ja nicht das man bei einem 100 Mbit LAN dann nur noch 75 Mbit Internet hat.

Das bleibt dann bei 100 halt an Datenübertragung.

 

[Chuuei]

Vielleicht ist meine Frage so dumm, dass alle Experten hier die Frage gar nicht verstehen.

Nee, dumm ist die Frage auf gar keinen Fall. Wenn man keine Vorstellung darüber hat, ist die Frage durchaus berechtigt und man kann ja nicht alles wissen.

Die SSD Geschwindigkeit als solche hängt von sehr vielen Faktoren ab. Flash (Anzahl, Geschwindigkeit etc.) Controller (Anzahl Flash Kanäle, Geschwindigkeit etc.), FW usw. Damit hat man schonmal sehr viele SSD interne Faktoren und diese sind es auch, welche bei genügend Bandbreite nach außen die Geschwindigkeit begrenzen.

PCIe und NMVe haben keine künstliche Beschränkungen wie häufig nen Controller jetzt Daten schreiben darf. Auf elektrischer Ebene sind es Punkt zu Punkt Verbindungen und arbeitet immer mit 8GHz (Gen 3) oder 16Ghz (Gen 4). Ne Gen 4 SSD kann soviel Daten schreiben wie die Bandbreite von Gen 3 dann erlaubt, daher ist die Geschwindigkeit dann letztendlich an der Bandbreite von Gen 3 gedeckelt und nicht die Hälfte vom Speed welches die SSD in Gen 4 erreicht.

Aber warum die Frage gar nicht dumm ist: es gibt auch Systeme wo eine Frequenzhalbierung automatisch ne Halbierung der Datenrate bedeutet, auch wenn das System intern mehr könnte. Das wäre z.B. der Fall bei Nutzung von TDMA als Multiplexverfahren auf einem Bussystem. Dort hat man feste Zeitschlitze in denen ein Device kommunizieren darf und egal wie schnell das Device auch wäre, es darf nur zu bestimmten Zeitpunkten was senden und da würde bei analoger Überlegung wie oben eine Halbierung der Datenrate auftreten und nicht eine Vollauslastung bei niedrigerer Bandbreite. Da gibts im normalen PC Bereich nichts wo mir einfällt, aber in vielen Autos gibts mit FlexRay z.B. so ein System.

 

[cartridge_case]

Den Vorwurf, vorhernicht gegoogelt zu haben, muss ich zurückweisen. Aber das schrieb ich bereits im Original-Posting.

Magst du mir zeigen, wo du das geschrieben haben willst?

Er führt vor allem auf genau diesen Thread zurück :-(

Klar, weil ich auch den Threadtitel eingetragen habe. Google findet diesen Thread mittlerweile natürlich auch. Aber auch viele andere Ergebnisse. Deswegen verstehe ich deine Aussage nicht:

Der Google-Link von dir beantwortet meine Frage leider nicht.

Der andere Link von dir beantwortet meine Frage auch nicht.

Das kann nicht sein:

Das ist unter meinem zweiten Link zu finden. Ist das nicht genau das, was du gesucht hast?

Falls nicht, entschuldige ich mich für meinen forschen Beitrag.

 

[Micca]

...

Danke, dass du dich noch mal bemüht hast, aber meine Frage ist eher von massakers Antwort bestens beantwortet.

Im übrigen hast du recht, dass ich nicht bereits erwähnte, dass meine google Suche vorher vergeblich war. Ich dachte ich hätte das geschrieben, hatte ich nicht, ist aber dennoch so.

Entschuldigung angenommen!

...

Aber warum die Frage gar nicht dumm ist: es gibt auch Systeme wo eine Frequenzhalbierung automatisch ne Halbierung der Datenrate bedeutet, auch wenn das System intern mehr könnte. Das wäre z.B. der Fall bei Nutzung von TDMA als Multiplexverfahren auf einem Bussystem. Dort hat man feste Zeitschlitze in denen ein Device kommunizieren darf und egal wie schnell das Device auch wäre, es darf nur zu bestimmten Zeitpunkten was senden und da würde bei analoger Überlegung wie oben eine Halbierung der Datenrate auftreten und nicht eine Vollauslastung bei niedrigerer Bandbreite.

Genau das ist die Unsicherheit, die ich hatte, und die mich zur Erstellung dieses Thread bewogen hatte. Vielen Dank für diese wunderbare und genau passende Erklärung meiner Beweggründe!