Nachfolger von SSD

[Rotkaeppchen]

Was du geschrieben hast, ist eben schlicht falsch.

Auf wievielen Mainboards hängen M2-PCIe Schnittstellen direkt an der CPU? Auf üblichen Konsumer Plattformen ist das recht selten. Zeig mir ein Board, an dem ein PCIe x 8 Slot am Chipsatz hängt?

Die Aussage, dass die Geschwindigkeit der Schnittstelle das limitierende ist, stimmt so. Es heißt ja nicht, dass eine schnelle Schnittstelle automatisch zu schnellen SSDs führt, mit einer lahmen Anbindung wird aber die schnellste SSD lahm. Und die Datenbandbreite von PCIe 2.0 x1 über PCIe 3.0 x 4 hin zu PCIe 3,0 x 16 erhöht sich massiv. Darauf wollte ich hinaus und das kann auch so stehen bleiben.

Das ist ungefähr so, als würde jemand fragen, ob es denn heute was schnelleres als Pferde für den Individualverkehr gibt. Da wäre meine erste grobe Antwort:
Klar, Motorräder, Autos und Lastwagen, Motorräder sind schnell, aber nur zum reinen Personentransport und Lastwagen sind langsam, aber für schwere Güter. Dann könnte man jetzt genauso diese Aussage zerreißen, Trikes einführen, Bilder von Motorrädern als Lastesel zeigen etc. Das meine ich mit groben Kategorien un dzu detaillierten Informationen.

 

[rg88]

Nur, dass dein Kraftfahrzeugvergleich hier gewaltig hinkt, weil du (um in deiner Metapher zu bleiben) wild LKW, PKW, Autobahn, Feldweg und Zugschienen durcheinander würfelst.

 

[Holt]

Auf wievielen Mainboards hängen M2-PCIe Schnittstellen direkt an der CPU?

Nicht bei viele, aber es gibt umgekehrt viele Boards die auch x4 (elektronisch, mechanisch als x4 oder auch x16 ausgeführte) Slots mit PCIe vom Chipsatz haben.

Auf üblichen Konsumer Plattformen ist das recht selten. Zeig mir ein Board, an dem ein PCIe x 8 Slot am Chipsatz hängt?

x8 Anbindungen gibt es bei Consumer SSDs nicht und eine Zusammenfassung von 8 Lanes des Chipsatzes ist gar nicht möglich, die erlauben maximal die Bündelung von 4 Lanes. Mechanisch x8 oder x16 breite Slots mit 4 Lanes vom Chipsatz gibt es aber durchaus auf vielen S. 1151 Boards.

Die Aussage, dass die Geschwindigkeit der Schnittstelle das limitierende ist, stimmt so.

Nein zu schreiben "Das begrenzende an der Geschwindigkeit ist weniger die SSD, als die Datenleitung zur CPU oder zum Chipsatz." ist nicht korrekt, dies gilt für SATA SSDs, aber von den PCIe SSDs schaffen es bisher die wenigsten das Limit ihrer Anbindung auszureizen, denn bei PCIe 3.0 x4 sind real so 3500MB/s machbar und die schaffen bisher nur die Samsung 960er und auch nur lesend.

Es heißt ja nicht, dass eine schnelle Schnittstelle automatisch zu schnellen SSDs führt, mit einer lahmen Anbindung wird aber die schnellste SSD lahm.

Das eine lahme Anbindung eine schnelle SSD bremst, ist klar, aber es ist eben nicht so, dass die Masse der PCIe SSDs schon am Limit ihrer Anbindung hängen und deswegen nicht schneller können, aber genau dies werden die meisten aus dem Satz herauslesen.

 

[SoDaTierchen]

An unsere verfahren Diskutierenden: "Erst im Scheitern zeigt sich wahre Größe". Darf jeder selbst interpretieren.

back2topic: BlubbsDE hatte es schon richtig, wenn auch Umständlich beschrieben. Eine SSD besteht aus mehreren Komponenten. Von "außen" nach "innen":

1. Der Steckplatz. Üblich sind hier SATA (Kabel), M.2, U.2 und PCIe (Steckplatz). Das sind in erster Linie aber nur Steckplätze, was tatsächlich über die Anschlüsse elektrisch läuft, ist variabel.

2. Das Protokoll. Üblich sind hier SATA und PCIe. Auch wenn namentlich Gleichheit herrscht zu 2 Steckplatz-Formaten, beschreibt das Protokoll, wie elektrisch gesprochen wird. Gerade M.2 zeichnet sich dadurch aus, dass dieser zum Teil SATA, zum Teil PCIe, zum Teil aber auch beides sprechen kann. Das Protokoll kann die Leistung begrenzen, da je nach Protokoll Obergrenzen für Mögliche Datenraten bestehen. Bei SATA sind das 600MB/s (theoretisch, praktisch etwa 550MB/s nutzbar), bei PCIe sind das 2000MB/s pro Kanal (theoretisch, praktisch nur 1000MB/s pro Kanal pro Richtung und nur etwa 875MB/s nutzbar). Das Protokoll ist ein wenig esotherisch, weil man es nicht sehen kann. Das ist kein physischer Baustein, sondern nur eine Beschreibung, wie der Steckplatz zu verwenden ist.

3. Der Controller. Dieser stellt eine Schnittstelle zwischen Speicherchips und PC dar. Speicherchips sind blöde und können nur Daten halten. Dass die Daten dort halbwegs sinnvoll abgelegt sind, darum kümmert sich der Controller. Der Controller bestimmt auch maßgeblich die Leistung. Übliche "Sprachen", die der Controller spricht sind NVME (für PCIe-Speicher) oder SATA (schon wieder? ...). Außerdem kann der Controller Daten zwischenspeichern um so kurzzeitig die Geschwindigkeit zu erhöhen.

4. Die Speicherchips. Die Speicherchips sind relativ blöd und ohne einen Controller nutzlos. Aber Speicherchips haben eine maximale Kapazität und eine maximale Geschwindigkeit. Um mehr Geschwindigkeit und mehr Kapazität zu erreichen, verbaut man mehr Speicherchips, bis maximal zu der Anzahl, mit der der Controller umgehen kann.


Die SSD selbst ist nur eine Bezeichnung für Massenspeicher, die in PC-Systemen zum Einsatz kommen und keine mechanischen Bauteile enthalten. "Die SSD" ist noch lange nicht am Ende und ein Nachfolger ist auch noch nicht in Sicht. Und auch ist PCIe kein Nachfolger von SATA. SATA-Anschlüsse sind relativ günstig und zahlreich auf Boards vorhanden. PCIe-Bahnen sind ziemlich teuer und stehen nicht nur den Speichermedien zur Verfügung. Oder in sehr sehr kurz: PCIe-SSDs sind schneller als SATA-SSDs, darauf zielte deine ursprüngliche Frage ab.

Ich hoffe, nun sind alle Klarheiten beseitigt

 

[Holt]

1. Der Steckplatz. Üblich sind hier SATA (Kabel), M.2, U.2 und PCIe (Steckplatz). Das sind in erster Linie aber nur Steckplätze, was tatsächlich über die Anschlüsse elektrisch läuft, ist variabel.

So würde ich das nicht stehenlassen wollen, denn Du beschreibst sehr den Formfaktor und mischt ihn mit der Verbindungstechnik und der elektronischen Schnittstelle. Der Formfaktor ist z.B. M.2, 2.5", mSATA oder eben Add-In-Card.

2. Das Protokoll. Üblich sind hier SATA und PCIe.

Dies sind ehr die Schnittstellen, also das elektronische Protokoll, mit Protokoll meint man eher das SW Protokoll, also AHCI oder NVMe.

Formfaktor, Schnittstelle und Protokoll hängen zusammen, da sind nur bestimmte Kombinationen möglich, so erlauben die Formfaktoren folgende Schnittstellen, womit auch ggf. die Verkabelung bestimmt wird:
M.2: SATA oder PCIe
2.5": SATA oder PCIe (U.2)
mSATA: SATA
Add-In-Card: PCIe

Bzgl. der SW-Protokolle (also Befehlssätze) erlaubt SATA AHCI (oder das alte IDE Protokoll, beide basieren auf dem ATA Befehlssaatz, AHCI erlaubt aber Befehle die IDE nicht unterstützt) und PCIe erlaubt AHCI oder NVMe, die Plextor M6e nutzt z.B. das AHCI Protokoll, die aktuellen PCIe SSDs verwenden wohl durchweg nur noch das NVMe Protokoll.

Bei SATA sind das 600MB/s (theoretisch, praktisch etwa 550MB/s nutzbar)

Nur bei SATA 6Gb/s und die 600MB/s sind nicht theoretisch, sonder brutto nur nach Abzug des Overheads der Bitkodierung, die 550MB/s dann netto nach Abzug des restlichen Protokolloverheads.

, bei PCIe sind das 2000MB/s pro Kanal (theoretisch, praktisch nur 1000MB/s pro Kanal pro Richtung und nur etwa 875MB/s nutzbar).

Auch hier geht es etwas durcheinander, bei PCIe muss man zuerst einmal schauen wie schnell die Lane ist, bei PCIe 1.x sind es 2,5Gb/s, bei PCIe 2.0 mit 5Gb/s und jeweils 8b10b Bitkodierung, bei PCIe 3.0 sind es 8Gb/s bei 128b130b Bitkodierung, was dann 250MB/s, 500MB/s bzw. 984,6MB/s butto pro Lane ergibt, netto nochmal so 10 bis 20% weniger, was auch von der Größe der Pakete abhängt, die bei PCIe meist nur 64 oder 128 Byte beträgt, bei SATA sind aber bis zu 8192 Byte pro FIS möglich. PCIe ist aber vollduplex, es können also Daten in beiden Richtungen gleichzeitig übertragen werden, über PCIe 3.0 x4 sind also pro Richtung so 3500MB/s machbar, bei PCIe 2.0 x4 oder PCIe 3.0 x2 so etwas 1700 bis 1750MB/s.

der Controller spricht sind NVME (für PCIe-Speicher) oder SATA (schon wieder? ...).

Nein, SATA ist die Schnittstelle, aber SATA Laufwerke nutzen das AHCI Protokoll. Du wirfst eben vieles durcheinander.

PCIe-SSDs sind schneller als SATA-SSDs, darauf zielte deine ursprüngliche Frage ab.

PCIe SSD können schneller sein, es gibt aber auch PCIe SSD Controller die nur eine PCIe Lane haben und wenn dies dann an einer PCIe 2.0 Lane hängen, dann steht ihnen weniger Bandbreite als bei SATA 6Gb/s zur Verfügung.

 

[SoDaTierchen]

Ach Holt ... wollen wir jetzt wirklich Bullshit-Bingo spielen bis einer weint?

So würde ich das nicht stehenlassen wollen, denn Du beschreibst sehr den Formfaktor und mischt ihn mit der Verbindungstechnik und der elektronischen Schnittstelle. Der Formfaktor ist z.B. M.2, 2.5", mSATA oder eben Add-In-Card.

Ich beschreibe weder den Formfaktor, noch meine ich die elektronische Schnittstelle. Ich meine genau das, was ich schreibe: Den Steckplatz. Oder um den offiziellen Terminus zu benutzen: Die Spezifikation des Ports. Woher du genau mit Elektrik und Formfaktor kommst, kann ich nicht nachvollziehen, ich schrieb dergleichen nichts. Da hast du wohl ein bisschen was durcheinander gebracht.

Dies sind ehr die Schnittstellen, also das elektronische Protokoll, mit Protokoll meint man eher das SW Protokoll, also AHCI oder NVMe.

Du hast vollkommen Recht, der offizielle Terminus ist Schnittstelle. Und unterstützte Schnittstellen sind hier, je nach Port, PCIe, SATA und USB. Aber aufpassen, ein Fehler den ich auch gemacht habe: Wo eine Schnittstelle nur den statischen Aspekt einer Verbindung beschreibt, geht es in Protokollen um die dynamischen Aspekte von Verbindungen. Wir reden hier in jedem Fall von Schnittstellen.

Nur bei SATA 6Gb/s und die 600MB/s sind nicht theoretisch, sonder brutto nur nach Abzug des Overheads der Bitkodierung, die 550MB/s dann netto nach Abzug des restlichen Protokolloverheads.

Ich tue das mal als nette Geschichtsstunde ab, denn SATA 3Gb/s (oder noch langsamer) findet man heute nur noch auf alten oder zwanghaft billigen Boards. Da unser TE aber ursprünglich nach dem Nachfolger der SSD gefragt hat, spielen alte Schnittstellen keine Rolle. Und ob du die 600MB/s jetzt theoretisch oder brutto nennst ist reine Wortklauberei. Denn nutzbar sind sie unter beiden Bezeichnungen nicht. Mit netto und nutzbar verhält es sich identisch.

Auch hier geht es etwas durcheinander, bei PCIe muss man zuerst einmal schauen wie schnell die Lane ist, bei PCIe 1.x sind es 2,5Gb/s, bei PCIe 2.0 mit 5Gb/s und jeweils 8b10b Bitkodierung, bei PCIe 3.0 sind es 8Gb/s bei 128b130b Bitkodierung, was dann 250MB/s, 500MB/s bzw. 984,6MB/s butto pro Lane ergibt, netto nochmal so 10 bis 20% weniger, was auch von der Größe der Pakete abhängt, die bei PCIe meist nur 64 oder 128 Byte beträgt, bei SATA sind aber bis zu 8192 Byte pro FIS möglich. PCIe ist aber vollduplex, es können also Daten in beiden Richtungen gleichzeitig übertragen werden, über PCIe 3.0 x4 sind also pro Richtung so 3500MB/s machbar, bei PCIe 2.0 x4 oder PCIe 3.0 x2 so etwas 1700 bis 1750MB/s.

Ja, du hast partiell recht: Der ältere Standard PCIe 2.0 sowie seine Vorgänger bieten keine nutzbaren 875MB pro Sekunde, Kanal und Richtung. Und dass du dann unterm Strich auf dasselbe Ergebnis kommst wie ich, freut mich. Wir können also beide rechnen. Was ich aber durcheinander gebracht habe, ist mir völlig unklar, da wir, bis auf deine kleine Geschichtsstunde zu älteren Standards, dieselbe Aussage treffen.

Nein, SATA ist die Schnittstelle, aber SATA Laufwerke nutzen das AHCI Protokoll. Du wirfst eben vieles durcheinander.

Hier hast du teilweise recht, bringst aber genauso viel durcheinander wie ich. Korrekt: Die Schnittstellen heißen NVMe und AHCI. Falsch: Es sind keine Protokolle. Auch halte ich die Aussage, ich werfe "vieles" Durcheinander für reine Provokation. Ich habe einmal AHCI mit SATA verwechselt und benutze die Worte Schnittstelle und Protokoll falsch. Das war es auch schon.

PCIe SSD können schneller sein, es gibt aber auch PCIe SSD Controller die nur eine PCIe Lane haben und wenn dies dann an einer PCIe 2.0 Lane hängen, dann steht ihnen weniger Bandbreite als bei SATA 6Gb/s zur Verfügung.

Korrekt, diese Ausnahmen gibt es. Da diese aber die absolute Ausnahme sind, ist meine Aussage, dass PCIe-SSDs schneller sind als SATA-SSDs grundsätzlich richtig. "Vögel können Fliegen" würde auch jeder so unterschreiben, obwohl es z.B. Pinguine gibt. Ich habe ja bewusst keinen Superlativ verwendet.


So, ich möchte ja fair sein und wenn du darauf nochmal antworten möchtest, dann werde ich das auch durchlesen. Da diese Diskussion aber für unseren TE keinerlei weitere Erkenntnisse liefert, werde ich im Anschluss nicht mehr darauf reagieren.

 

[Rotkaeppchen]

Nicht bei vielen ..

Danke, sage ich ja

.. x8 Anbindungen gibt es bei Consumer SSDs nicht ..

Danke, darum geht es

Nein zu schreiben "Das begrenzende an der Geschwindigkeit ist weniger die SSD, als die Datenleitung zur CPU oder zum Chipsatz." ist nicht korrekt,...

Doch, es ist korrekt, da es ein Konjunktiv war und ich soviel sprachliche Fähigkeiten von Lesern erwarte. Zu sagen, Flugzeuge können Prinzipbedingt durch andere Kraftübertragung erheblich schneller fliegen als Autos mit einer Rad-Straße Kraftübertragung fahren können, ist eindeutig richtig, auch wenn es Flugzeuge gibt, die langsamer fliegen als Autos oder Züge fahren.

Also nochmal, die Schnittstelle bedingt die maximal mögliche Geschwindigkeit. Immer dann, wenn die Schnittstellen sich ändern und höhere Geschwindigkeiten ermöglichen, ziehen die Festplatten nach. Darum geht es. Und aktuell tritt, trotz Exoten wie PCIe Slotkarten im Serverbereich, der Sata III ganz langsam in den Hintergrund und die M2 Schnittstelle, je nach Ausführung und Anbindung mit max. 8000 MB/s Übertragungsgeschwindigkeit( umsetzbar in beide Richtungen also gut 3500MB/s), in den Vordergrund. Und genau darum ging es in der Frage. Was ist neu und was ersetzt die alten (Sata III) SSDs. Es sind weiter SSDs, aber die Anbindung ist vielfach schneller.

Was war daran jetzt nicht zu verstehen?

Die SSD selbst ist nur eine Bezeichnung für Massenspeicher, die in PC-Systemen zum Einsatz kommen und keine mechanischen Bauteile enthalten. "Die SSD" ist noch lange nicht am Ende und ein Nachfolger ist auch noch nicht in Sicht. Und auch ist PCIe kein Nachfolger von SATA. SATA-Anschlüsse sind relativ günstig und zahlreich auf Boards vorhanden. PCIe-Bahnen sind ziemlich teuer und stehen nicht nur den Speichermedien zur Verfügung. Oder in sehr sehr kurz: PCIe-SSDs sind schneller als SATA-SSDs, darauf zielte deine ursprüngliche Frage ab.

Da geht es jetzt um spannende Prognosen. Prinzipiell sehe ich Sata III weil billig, auch noch lange im Geschäft. Andererseits wozu? Wer Sata will und alte Platten hat, kann sich immer einen Controller in einen PCIe x 1 Slot stecken. Dazu kommt in Kürze PCIe 4.0 mit wieder verdoppelter Datenrate, schon ein PCIe 4.0 x 2 hätte also dieselbe Geschwindigkeit sie aktuelle PCIe 3.0 x 4. Dazu steigen die Lanes, AMD Ryzen haben schon 24 Lanes, auch wenn ich wegend er teuren Anbindung denke, dass es mit PCIe 4.0 tendenziell zurück zu 20 geht, also 16 zu Grafikkartenslots und 4-8 zum Chipsatz. Kaffeesatz....

Es wird also überhaupt kein Problem sein, in Kürze Mainboards mit 4-6 M2 Schnittstellen einzuführen, notfalls um Platz zusparen mit Schichtung übereinander ähnlich den RAM Riegeln in Notebooks. Der Weg ist klar und es geht immer hin zu mehr Geschwindigkeit. Man erspart sich die ganzen dummen Kabel und die riesigen Gehäuse

 

[SoDaTierchen]

Deine Prognose halte ich für nicht weit genug gedacht. Bedenkt man nur die Geschwindigkeit, Langlebigkeit und den Einbau-Komfort, dann sind SSDs natürlich sehr weit vorne und verdrängen HDDs spielend. Es gibt aber eine andere Komponente, die hier die treibende Kraft gegen SSDs ist: Der Preis und die Wartbarkeit.

Der typische Consumer (typisch!) verbaut höchstens 2 M.2-SSDs, eher nur eine. Und diese funkt dann meist sogar nur mit SATA, weil die günstiger war. Der typische Consumer braucht aber auch 2TB Speicher für Urlaubsvideos, -fotos und irgendwas, was er so speichern möchte. Und hier kommt die Berechtigung für HDDs zum Tragen: Wo du für 2TB SSD-Speicher mindestens 340€ planen musst, sind es für 2TB HDD-Speicher nur 50€. Auch ist die Zahl der M.2-HDDs sehr gering und sind HDDs prinzipbedingt sehr sperrig, weshalb der Bedarf an einem günstigen Standard mit der Möglichkeit flexible Kabel zu nutzen noch immer gegeben ist. SATA hat eine Daseinsberechtigung und das auch noch für einen sehr sehr langen Zeitraum. Du kannst SATA-HDDs und -SSDs überall im Gehäuse verteilen und sogar mit HotPlug-Rahmen versehen. Eine M.2-SSD ist immer teurer als eine HDD und muss genau dort stecken, wo das Mainboard es vorgibt. Man verliert mit M.2-Slots sehr viel Flexibilität beim Gehäuse- und Mainboardbau. Und noch dazu: Wenn man 3 M.2-Slots übereinanderstapelt, dann wird ein Umbau so fummelig und nervig, dass Kabel dagegen wie der heilige Gral wirken.

TECHNISCH ist es übrigens schon heute kein Problem auf einem Board 12 und mehr M.2-Steckplätze zu verbauen. Nur die Frage ist: Wer würde das nutzen? Sobald es einen Markt für solche Boards gibt, werden solche Boards auch erscheinen, aber aktuell sind SATA-Anschlüsse, weil sie eben flexibler benutzbar sind und weniger Platz auf dem Mainboard verbrauchen, deutlich günstiger und beliebter. Und solange der Tower-PC nicht tot ist, wird das in absehbarer Zeit auch so bleiben

 

[Rotkaeppchen]

Deine Prognose halte ich für nicht weit genug gedacht. ..

Deine Argumente sind schlüssig und stichhaltig und trotzdem kann ich mir erste Mainboards in Fertigrechnern vorstellen, die keine Sata Schnittstellen mehr haben, denn die Gesamtanzahl der unterschiedlichen Systeme nimmt immer weiter zu. Ich postuliere auf Basis meiner Glaskugel, dass vor allem USB (4.0 kommt bald) und M2 wegen ihrer Vielseitigkeit zbw. Geschwindigkeit überleben werden, alle anderen werden verdrängt. "Alte" Sata Platten kann dann jeder nach belieben mit Adaptern anschließen. Warum also "wertige" USB Anschlüsse zugunsten von "unflexiblen" Sata Anschlüssen weiterführen? Nur meine Glaskugel, wie gesagt
USB-Sata Adapter https://geizhals.de/?cat=hdadko&xf=13272_USB~13286_SATA100

Es wird vermutlich in Zukunft noch 1-2 verweiste Anschlüsse auf dem Board geben, aber die Anzahl wird meiner Meinung nach rasch verringert werden. Mein Z87 Board hat noch acht Sata Anschlüsse, das findet man heute im Z370 kaum noch. Bei AMD mit AM4 sieht es noch anders aus, ist aber auch älter. Die Tendenz ist klar, auch wenn die Datenbasis minimal ist.
Z370 mit min. 8 Sata Anschlüssen: https://geizhals.de/?cat=mbp4_1151&xf=2962_8~317_Z370

Solche "Auswüchse" mit 22 Sata Anschlüssen wird es nicht mehr geben. aber das Board reizt mich, ich glaube, das hole ich mir zu dem Schnäppchenpreis, denn ich habe schon meine acht Sata Plätze belegt
https://geizhals.de/asrock-z87-extreme11-ac-90-mxgr00-a0uayz-a954800.html?hloc=at&hloc=de

Das ja echt ein Schnäppchen, vor allem hat es anstatt Sata SAS Schnittstellen. Jetzt werde ich aber schwach und kann wieder basteln. Denn dann geht ohne M2 immerhin mit SAS fast 2000 MB/s.
https://geizhals.de/hgst-ultrastar-...l1dlr-400g-cca1-a1628216.html?hloc=at&hloc=de

 

[SoDaTierchen]

Ein bisschen hoffe ich ja, dass deine Glaskugel wahr wird. USB (als Typ-C) und PCIe (Steckplatz & M.2) könnten im Consumer-Bereich alle anderen Anschlüsse verdrängen. Ich hoffe, dass es so kommt. Dabei braucht es nicht einmal USB 4 (von dem ich noch nichts gehört habe). Die aktuellen Datenraten reichen.

Aber wir schweifen VIEL zu weit ab. Ich denke, das eigentliche Thema ist fertig