Geschwindigkeit SSD versus USB 3.x

[nordi0]

Ich sichere derzeit auf externen Festplatten (SATA6), welche über USB 3.1 zum Zeitpunkt der Sicherung angesteckt werden. Benutze dabei Festplatten mit Größen von 1?, 3 und 6 GB. Überlege allmählich auf externe SSD umzustellen, da die Sicherungen sehr lange benötigen.

Jetzt die eigentliche Frage: Bei USB 3.1 (je nach Bezeichnung) habe ich nominell 10, bzw. bei USB 3.2 20 GB/s. SSD beginnen mit einer Schreibgeschwindigkeit von etwa bei 500 MB/s, teure z. B. können auch 6000 MB/s und mehr. Abgesehen vom Preis her, bewegt sich die Geschwindigkeit beim Schreiben von SSDs innerhalb von USB mit 10 GB/s? Oder sind diese Werte in der Praxis nicht vergleichbar? Oder reizen hier nur RAID-Systeme die Schnelligkeit von USB aus? Bei RAID habe ich nur Bedenken, wenn eine SSD kaputt wird, sind alle Sicherunger auf den Festplattengehäuse kaputt...

 

[madmax2010]

machst du immer vollbackups? Immer auf die gleiche Platte?

 

[Precide]

USB 3.1 hat 10 Gbit/s, das sind 1250 MB/s. USB bringt eine moderne SSD also nichtmal annähernd an ihre Grenzen.

 

[nordi0]

machst du immer vollbackups? Immer auf die gleiche Platte?

Nein, einige inkrementelle, manchmal auch differentielle, bevor ein Vollbackup durchgeführt wird. Dauert dennoch viele Stunden. Auch getrennte Sicherungen vom System und Daten in Blöcken, damit das noch zu handhaben ist.

 

[DrakeHamString]

Du musst unterscheiden zwischen Gigabit (Gb oder Gbit) und Gigabyte (GB).
Ein Gigabyte sind 8 Gigabit.
(Analog mit Megabyte, Kilobyte, Terabyte usw.)

USB 3.0 hat 5 Gbit/s (0,625 GB/s)
USB 3.1 hat 10 Gbit/s (1,250 GB/s)
Siehe hier:
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f8/USB_Standards_inkl_USB4.0Gen3x2.svg

Die Angaben bei den Geschwindigkeiten von SSDs beziehen sich auf die Byte-Geschwindigkeit.

Bei USB muss man außerdem noch einen recht großen Overhead mit draufrechnen.

USB 3.0 hat auf dem Papier eine Geschwindigkeit von 625 MB/s - mit Overhead usw. kommt man real auf eine Geschwindigkeit auf ca. 450 bis 480 MB/s.

Ähnlich ist es bei den USB Generationen darüber.

Du musst also hier erstmal Bit und Byte auseinander halten und dazu noch den USB Overhead betrachten.

SATA-SSDs schaffen Geschwindigkeiten von bis zu ca. 550 MB/s, das ist schneller als die Realgeschwindigkeit von USB 3.0, aber langsamer als USB 3.1

PCIe-SSDs (z.B. M.2 SSDs) sind da schneller. Nimmt man eine mit PCIe 3.0 x4, dann kommt man bei einer guten SSD auf 3500 MB/s. Das ist deutlich schneller als USB 3.1

Also alles, was schneller ist, sollte eine Überlegung Richtung USB 4 oder Thunderbolt wert sein. Oder man spart sich das Geld für das Extra an ungenutzter Geschwindigkeit.

 

[nordi0]

USB 3.1 hat 10 Gbit/s, das sind 1250 MB/s. USB bringt eine moderne SSD also nichtmal annähernd an ihre Grenzen

 

[DrakeHamString]

Wenn eine SATA6-HDD auf 6,0 GB/s

6 Gigabit! (nicht Gigabyte)

Das sind auf dem Papier maximal 750 Megabyte/s - Real bei 550 oder 560 Megabyte/s

 

[Pete11]

Externe HDDs (die mit sich drehenden Scheiben) haben Schreib/Lesegeschwindigkeiten von ca. 100 MByte/s (2,5") bis 200 MByte/s (sehr schnelle 3,5"). Da spielt jede USB 3.0 Schnittstelle mit.
Bei SSDs (solche rein mit Halbleitern) begrenzt die USB-Schnittstelle die Geschwindigkeit. USB gibt es bis 40 GBit/s (ca. 5 GByte/s). Diese Geschwindigkeit ist aber noch sehr selten.
Gute Rechner haben USB-C Schnittstellen mit 10 GBit/s, das ergibt dann eine Schreib/Lesegeschwindigkeit von um die 950 MByte/s.

 

[DrakeHamString]

Anhang anzeigen 1441101

Dein Bild ist veraltet

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f8/USB_Standards_inkl_USB4.0Gen3x2.svg

 

[nutrix]

USB 3.1 hat 10 Gbit/s, das sind 1250 MB/s. USB bringt eine moderne SSD also nichtmal annähernd an ihre Grenzen.

Brutto. Netto sind das mit Overhead immer weniger. Zudem brauchst Du nur eine NVMe SSD mit entsprechendem USB-Adapter verbauen, schon kannst Du die gesamte Bandbreite nutzen.

 

[CubeID]

Viele Fragen / Faktoren die da reinspielen: Kleine/große Dateien, Quell-/Zieldatenträger, wie tickt die Backupsoftware...
Ich tippe mal auf viele kleine Dateien auf externe HDDs?

Kombiert man viele kleine Dateien und muss auf der Zielseite noch gelesen werden ob sich was geändert hat, ist das Tod für jegliche Übertragungsrate wenn auf der Zielseite eine HDD genutzt wird - paralleles Lesen und Schreiben geht bei SATA nicht, dann muss der Lese/Schreibkopf passende positioniert werden... das kostet Zeit und drückt den Datendurchsatz massiv.
Des weiteren wird man mit einzelnen externen HDDs nicht annähernd ans Limit von USB3.0 kommen. Ich hatte es mal mit einer 6TB 3,5" HDD getestet, die lag glaube bei ~220MB/s (Megabyte), sprich gut unterhalb vom dem was USB3.0 schaffen könnte. Und das auch nur wenn sequenziell zugegriffen wird, sprich große Dateien am Stück. Man müsste also mindestens 3-4 3,5" HDDs in einem leistungssteigernden RAID kombinieren, um USB3.0 ans Limit zu bringen.
Rechnet man mal die realen 450-480MB/s von USB3.0 hoch wären das 27-28,8GB pro Minute - sofern man die volle Bandbreite nutzen könnte. Oder 1,62-1,728TB pro Stunde. Sind wirklich so viele Daten vorhanden??

Dann die Backupsoftware: Hält sie eine Datenbank vor, in der gespeichert ist welche Dateien zu welchem Zeitpunkt vorhanden waren, oder ist es nur ein einfaches Skript was vergleicht ob sich Quell- und Zielseite unterscheiden? Bei ersterem werden sich die Leseoperationen auf der Ziel-USB-HDD in Grenzen halten, was für das Szenario gut wäre. Wenn jedoch erst noch auf der Zielseite geprüft werden muss ob sich die Dateien geändert hat, muss die USB-HDD wie o.g. noch lesen was da vorhanden ist, in der Zeit können keine Schreibvorhänge stattfinden.

SSDs bringen dahingehnd dann etwas, weil die den Mix aus lesen und schreiben deutlich besser handeln können, beim Schreiben vieler kleiner Dateien zwar auch langsamer sind, aber noch mehr Durchsatz liefern als HDDs, insbesondere wenn es sich um einzelne HDDs vs einzelne SSDs handelt.
Falls die externen HDDs dann noch 2,5" Platten sind ist der Durchsatz nochmal geringer.

Ich hab bei mir am Wochenende eine SSD im Rechner gegen eine größere SSD getauscht, beides NVMe. Das waren ca. 800GB gemischte Daten. bei den knapp 100.000 Dateien zogen sich die kleinen Dateien wie Kaugummi, obwohl beide Seite schnelle SSDs sind und trotz USB 3.1, es kamen nur wenige MB/s rum. Erst als es zu größeren Dateien ging erhöhte sich der Durchsatz auf 600-900MBs. Und ich habe da nur kopiert, sprich reines lesen auf Quellseite, reines schreiben auf Zielseite.

 

[Wishbringer]

Eine USB 3.2x2 SSD mit 20 GBit/Sek. bringt nichts, wenn am Rechner nur ein USB-Controller läuft, der 10 GBit/Sek. beherrscht.

Beispielhaft:
mit einer Sandisk Extreme Pro V2 4TB (USB 3.2 2x2 mit 20 GBit/Sek.) und den nativen Anschlüssen an einem X570 Board komm ich hier auf maximal 670 MByte/Sek. sequentiellen Datentransfer unter Windows 11.

 

[nordi0]

Finde ich eigenartig, dass X570 - welches ich auch habe - ein USB 3.2 2x2 mit 20 GB/s hat, obwohl dies der Controller nicht hat. Also bei 10 GB/s gehe ich mal davon aus, dass eine SSD NVMe mit üblicher Geschwindigkeit (500 GB/s oder so) nicht ganz die Bandbreite ausnutzt, eine SSD PCIe 3.0x4 wesentlich drüber liegt.

Ich benutze EaseUs Todo Backup. Erzeugt große Sicherungs-Dateien. Die zu sichernden Dateien sind neben dem Betriebssystem recht gemischt, viele kleine Dateien, aber auch größere. Es wird dabei auch noch etwas komprimiert.

Danke für die umfangreichen Antworten.

 

[CubeID]

Schau wenn das Backup läuft mal im Task Manager, dort die USB-HDD auswählen auf welche die Sicherung landet. Da siehst du was real über USB übertragen wird, und ob nur geschrieben wird oder auch gelesen. Falls auch (viel) lesen dabei ist, wird die Backupsoftware keinen Index/Katalog über die gesicherten Dateien führen und wieder neu einlesen/vergleichen.

 

[massaker]

X570 - welches ich auch habe - ein USB 3.2 2x2 mit 20 GB/s hat

Ja, habe auch x570, der 3.2 Gen2x2 Port hängt jedoch am veralteten ASM3241, der (im Unterschied zum ASM3242, der echte 20Gbps bietet) lediglich mit 2x3.0 PCIe-Lanes angebunden ist und demnach auf ca. 1600MB/s gedeckelt. So zeigt meine SanDisk Extreme Pro Portable V2 zwar ~1600MB/s max. in Benchmarks, in real-world Szenarien sind ca. 1450MB/s das Maximum und meine typische Datenübertragung schwankt eher zwischen 1100 und 1400. Du kannst bei USB also von dem Papier-brutto ordentlich was abziehen, wenn Du real-world Netto-Szenarien einschätzen willst. Meist -20-25%.

 

[Pete11]

Ich benutze EaseUs Todo Backup. Erzeugt große Sicherungs-Dateien.

Du hast bisher Deine SSD nicht genannt - was hast Du da genau (Hersteller, Type)?
Bei manchen SSDs bricht die Schreibgeschwindigekeit bei große Dateien extrem ein - auf ein Niveau unterhalb 100 MByte/s.
Das liegt an dem in diesen SSDs verwendeten QLC-Speicher (Quadrupel Level Cells). SSDs mit TLC-Speicher (Triple Level Cells) zeigen diesen Effekt nicht.

 

[massaker]

Das liegt an dem in diesen SSDs verwendeten QLC-Speicher (Quadrupel Level Cells). Bei SSDs mit TLC-Speicher (Triple Level Cells) zeigen diesen Effekt nicht ist dieser Effekt weitaus weniger ausgeprägt.

Lediglich leicht verbessert. Mit dem Rest voll einverstanden.

 

[X-Worf]

Die gleichen Fragen hatte ich auch gerade. Vielen Dank @DrakeHamString , genau nach so einer Einordnung und Erklärung habe ich gesucht. 👍

 

[nordi0]

Noch eine Frage: Wenn das externe Gehäuse NVME1.3 kann, die SDS NVME1.4, ist dies abwärtskompatibel? (Die Geschwindigkeit bei externem Gehäuse via USB sollte dies ohnehin nicht tangieren.)

Ich habe mir ein externes Gehäuse gekauft (AXAGON, PCI 3.1a mit NVME 1.3) und nachdem eine andere mit dem mitgelieferten Kühlkörper nicht gepasst hat, die hp SSD FX900 Plus. Leider macht die sowohl Probleme beim Kopieren einer großen Datei (E-/A-Fehler ?), die Übertragungsgeschwindigkeit bricht auf 37 MB/s ein. Habe nach der Schnellformatierung eine volle Formatierung durchgeführt, lief über Nacht viele Stunden. Dabei ging das Volume verloren, musste dieses in der Dateiverwaltung neu anlegen und machte jetzt mal eine Schnellformatierung.

Die SSD ist 4 TB groß, hat als Schnittstelle PVIe Gen 4x4, NVMe 1.4 . Aufgrund des USB-Anschlusses, egal welchen sind diese performanten Schnittstellen ohnehin nicht nutzbar. Aber bei 4 TB gibt es auch keine günstigeren!

Liegt dies an der SSD?

 

[CubeID]

AFAIK abwärtskompatibel, die SSD wird dann mit 1.3 statt 1.4 laufen. Für die Geschwindigkeit wird eher die Anbindung ausschlaggebend sein, bei dir USB, intern wie viele Lanes und welche PCIe Version.

Eine Vollformatierung bringt bei SSD glaube ich nix mehr - außer dass du einmal einen Schreibzyklus über fast alle Zellen (exkl. Reservezellen) gemacht hast und die TBW damit reduziert hast. Theoretisch weißt du dann ob alle Zellen beschrieben werden können, was jedoch nicht erklärt warum die Übertragungsrate einbricht
Zu deinem Case kann ich nichts sagen, ich habe mir dieses Sabrent geholt, durch den Deckel zum Klappen sehr praktisch beim Einbauen/Wechseln der SSDs. Gibt es oft im Angebot für ~20€

Bei dir könnte es sowohl an der SSD (HP) als auch am Case liegen. Über Kreuz testen: SSD mit einem anderen Case oder in einem Computer, andere SSD in deinem USB-Case probieren.
Bei USB-C muss das Kabel auch mitspielen, hast du auch mal ein anderes probiert?