Faktencheck: Worauf muss ich beim Kauf einer M.2 SSD achten?

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Um das Thema M.2 Anschluss ranken sich viele Fragen, Theorien und vor allem auch viel Unsicherheit. Was ist M.2 überhaupt? Kann ich eine M.2 SSD nutzen? Welche SSD passt in meinen PC oder Notebook? Ist sie wirklich viel schneller? All diesen Themen wollen wir nachgehen und haben sie daher für euch zusammengefasst.

Was ist M.2 überhaupt?

M.2, anfangs auch als NGFF (next gen. form factor) bezeichnet, ist ein relativ neuer Anschlusstyp, der kurzfristig mSATA und auf lange Sicht auch SATA selbst ablösen soll. In Notebooks und besonders Ultrabooks kommt er bereits seit etwa einem Jahr regelmäßig zum Einsatz, da er gegenüber herkömmlichen SATA Festplatten und SSDs Platz spart und dadurch deutlich kompaktere Geräte ermöglicht. Auch gegenüber mSATA spart der M.2 Anschluss Platz in der Breite. M.2 bietet außerdem den Vorteil, dass der Anschluss nicht nur SATA-SSDs unterstützt, sondern auch PCI Express Steckkarten oder SSDs. Damit ist der Anschluss vielseitiger als (m)SATA und bietet dabei noch deutlich gesteigerte Datenraten. Auch unterstützt M.2 neue Protokolle zur Datenübertragung wie NVMe (Non-volatile Memory Express), die eine deutlich gesteigerte Performance gegenüber AHCI bieten.

M.2 beschreibt hierbei lediglich die Anschlussform, aber nicht die elektronische Übertragung. Der M.2 Anschluss kann sowohl für SATA, als auch für PCI Express Verbindungen eingesetzt werden, je nach „Codierung“ der Steckkarte.

Der Nachteil am neuen Format? Es ist sehr Vielseitig, was regelmäßig zu Verwirrungen führt.

Warum M.2?

SATA ist in Verbindung mit AHCI bereits an seinem Limit angelangt – egal wie schnell der Speicher noch wird, per SATA sind nicht mehr als rund 550MB/s effektiv möglich. Zwar gab es Versuche wie SATA Express, aber wirklich durchsetzen konnte sich das nicht.
Mit M.2 Anschlüssen, die wiederum per PCI Express angebunden sind, sind in Kombination mit dem neuen NVMe Protokoll Datenraten von bis zu 4GB/s möglich – also mehr als das 7-Fache gegenüber SATA und AHCI.
Zudem ist damit ein noch schnellerer Zugriff auf die Daten möglich, da der separate HBA (Host-Bus-Adapter) entfällt und somit SSD und Prozessor direkt miteinander kommunizieren können.

nvme2

Wie eingangs schon erwähnt, ist M.2 auch vielseitiger als mSATA oder SATA, da nicht nur SSDs, sondern prinzipiell auch andere Erweiterungskarten wie WLAN-Adapter darüber genutzt werden können.

Zudem verbrauchen die M.2 SSDs durch die Effizientere Übertragung auch weniger Energie als ihre Vorgänger.

Welche Varianten gibt es?

Codierung

Jedes Produkt hat seine eigene Codierung, die teils verwirrend sein kann. Nehmen wir die Samsung SSD 950 Pro als Beispiel: Die genaue Codierung von Anschluss und Karte lautet hier M.2 2280 PCIe 3.0 x4 NVMe SSD. Was nach Zahlen- und Buchstabensalat aussieht, enthält aber alle Informationen über die SSD wie die Breite, Länge, Anschlusstyp und Übertragungsprotokoll.

SteckkartenTypen

Von links nach rechts: mSATA SSD, A&E Key WiFI Card, B&M Key M.2 SATA SSD, M Key M.2 PCIe SSD

Fangen wir bei der Bauform an. Hier gibt es verschiedene Ausführungen, wobei die Breite des Anschlusses 12, 16, 22 oder 30 Millimeter betragen kann. Die Länge des Moduls kann ebenfalls variieren, aktuell üblich sind 16, 26, 30, 38, 42, 60, 80 und 110 Millimeter. Was erstmal verwirrend klingt ist gar nicht so schwer zu merken: Breite und Länge der Karte sind in der Codierung bereits enthalten. Die 2280 gibt in unserem Beispiel die genaue Bauform an, denn die ersten beiden Zahlen stehen für die Breite des Moduls – hier also 22 Millimeter – und die dritte und vierte Zahl geben die Länge an, in diesem Fall 80 Millimeter. Die meisten aktuell erhältlichen SSDs nutzen diese Bauform, manche Ausnahmen sind aber auch nur 60 Millimeter lang.

Wenn Ihr einen Desktop PC nutzt, könnt Ihr einfach auf dem Mainboard nachsehen, welche Größen euer Board unterstützt. Der Abstandshalter zur Fixierung der SSD ist in der Regel nur geschraubt und kann auf dem Board versetzt werden. Alternativ lohnt ein Blick ins Handbuch oder auf die Hersteller-Webseite.

EundMSlots

Ganz rechts: M.2 SSD Slot, links: versetzbare Befestigung für die SSD mit Längenmarkierung

Bei Notebooks ist es nicht immer angegeben, daher schaut hier am besten direkt ins Handbuch oder fragt beim Hersteller nach. Im Zweifel könnt ihr die Länge und Breite aber sogar ausmessen.

Bei der Bauform ist es noch egal, ob es nun eine PCI Express, oder SATA SSD ist, da beide Ausführungen die gleichen Standards nutzen. Nur der Key ist ein Anderer – dazu später mehr.

Der zweite Teil der Codierung gibt den Elektrischen Anschluss der Karte an, also ob PCI Express oder SATA. In unserem Beispiel also PCIe 3.0 x4. Das Bedeutet, dass PCI Express in Version 3.0 genutzt wird. Außerdem nutzt die Karte 4 PCI Express Lanes und kann damit theoretisch bis zu 32GBit/s übertragen. Bei PCI Express 2.0 Karten sind es noch maximal 10GB/s. Wollt ihr die komplette Leistung der SSD ausschöpfen, solltet ihr darauf achten, dass euer Mainboard PCI Express 3.0 mit 4 Lanes unterstützt.

Der letzte Teil gibt das Übertragungsprotokoll an. Üblich ist hier bislang AHCI, seit kurzem wird aber auch NVMe verwendet. An sich ist dieser Hinweis nur für Nutzer von Windows 7 wichtig, denn Windows 7 unterstützt NVMe noch nicht nativ. Ihr braucht also einen entsprechenden Treiber.

Keys

Je nach M.2 Port werden einer oder zwei so genannte Keys unterstützt. Derzeit gibt es Karten mit M,  B oder B&M Key. Der B Key unterstützt maximal PCIe x2 – also 2 PCI Express Lanes – während der M Key PCIe x4 unterstützt. Karten mit B & M Key unterstützen ebenfalls nur PCIe x2. Für SSDs ist daher der M Key gebräuchlich, wobei einige M.2 SATA Modelle auch auf den B&M Key setzen. Der B Key kann vielseitig eingesetzt werden für z.B. USB Adapterkarten und SATA-SSDs, während der M Key primär bei PCI Express SSDs zum Einsatz kommt. Meistens wird bei SSDs allerdings nicht der Key angegeben, sondern die Anbindung z.B. mit PCI Express 3.0 x4. Da nur der M Key PCI Express x4 unterstützt, muss die Karte in diesem Fall einen M Key haben.
Karten mit B&M Key passen in beide Ports und arbeiten generell mit PCI Express x2. Manche Hersteller geben sogar direkt auf dem Slot den verwendeten Key an.

Links: M Key Slot, Rechts: E Key Slot

Links: M Key Slot, Rechts: E Key Slot

Auch gibt es noch A, E und A&E Keys, die primär für WLAN, Mobilfunk und Bluetooth-Steckkarten genutzt werden. Schwierig ist hier die Unterscheidung zwischen E Key und B Key, da in beiden Fällen der Trennsteg auf der linken Seite sitzt und sich die Anschlüsse sich nur in der Anzahl der Pins vor dem Trennsteg unterscheiden. Der B Key ist allerdings mittlerweile eher selten in Verwendung. Meistens nutzen die Hersteller eine Kombination aus A oder E Key Slots für Erweiterungskarten und einem M Key Slot für SSDs.

Links: B Key Slot, Rechts: M Key Slot

Links/Oben: B Key Slot, Rechts: M Key Slot

Was leider etwas ungünstig gelöst ist: Karten mit A&E Key passen zwar in jeden Slot mit A oder E Key, funktionieren allerdings nicht in Jedem. Hier solltet ihr euch daher am besten direkt an den Hersteller wenden, um zu erfahren, welche Karten kompatibel sind.

Wie viel schneller sind sie wirklich?

Die Frage beantwortet sich am besten mit entsprechenden Benchmarks, gemessen in einem Acer Predator 17 G9. Im Vergleich 4 SSDs, davon eine SATA-SSD (Crucial MX200) , eine M.2 SATA-SSD (Toshiba G6), eine M.2 PCIe 2.0 x4 SSD mit AHCI Protokoll (Kingston HyperX Predator) und eine M.2 PCIe 3.0 x4 SSD mit NVMe Protokoll (Samsung 950 Pro). Die Unterschiede sprechen für sich:

SSDs

Gegenüber der SATA-SSDs hat die Samsung 950 Pro die Übertragungsraten lesend verfünffacht, gegenüber der Kingston PCI Express AHCI SSD sogar noch verdoppelt. Auch schreibend zeigt sich ein deutlicher Unterschied.

Nachrüsten in Systemen ohne M.2 Slot

Wer noch ein älteres System ohne M.2 Slot nutzt, kann zumindest bei Desktop-PCs dennoch eine PCI Express SSD nutzen. Hierfür gibt es spezielle Adapterkarten, wie sie z.B. Kingston direkt im Bundle mit der HyperX Predator Serie anbietet. Euer Mainboard muss allerdings das Booten von PCIe explizit unterstützen – ebenso das Booten von einem NVMe Medium, sofern ihr eine solche SSD einbauen wollt.

Ob euer Board dies unterstützt erfahrt ihr auf der Supportseite zu eurem Mainboard. Eine Intel Z97 Mainboards unterstützen den PCIe Boot bereits, neuere X99 und Z170 Boards unterstützen es so gut wie immer. Bei älteren Boards kann es teilweise via BIOS-Update nachgerüstet werden.

Ist beides nicht möglich funktioniert die SSD zwar, allerdings kann das System nicht davon gestartet werden. Wer die Beschleunigung primär für sehr anspruchsvolle Software und große Datenmengen nutzen will, kann aber dennoch von der hohen Geschwindigkeit profitieren.

In Notebooks ist das Nachrüsten leider nicht möglich. Zwar gibt es Adapterkarten von SATA auf M.2, wirklich einen Geschwindigkeitsvorteil bringt das Vorgehen jedoch nicht.

Fazit

In Kürze zusammengefasst lässt sich festhalten: Wenn Ihr eine M.2 SSD nachrüsten wollt, achtet darauf, dass Ihr einen M.2 Slot mit M Key in eurem Notebook oder PC findet. Hier passen sowohl M.2 SATA, als auch M.2 PCI Express SSDs problemlos. Bei besonders schnellen SSDs wie der Samsung SSD 950 PRO oder Kingstons HyperX Predator solltet ihr sicherstellen, dass euer M.2 Slot auch PCI Express in Version 3.0 mit 4 Lanes unterstützt, um die volle Performance der SSD abrufen zu können.

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22 Kommentare auf "Faktencheck: Worauf muss ich beim Kauf einer M.2 SSD achten?"

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Welches Notebook/Laptop unterstützt M.2 PCIe 3.0 x4 SSD mit NVMe Protokoll ?

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Hallo,

im Artikel oben ist ja erwähnt, daß man bei älteren Boards ohne M.2-Steckplatz eine M.2-SSD via PCIe-Adapterkarte nutzen kann. Welche Voraussetzungen müssen denn erfüllt sein, damit man von einer solchen Adapterlösung booten kann?

Gruß, Frank

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Hallo Hannes,

bei älteren Boards ist ja leider der Bios-Support seitens des Boardherstellers meist schon beendet. Und ein Z97-, X99- bzw. Z170-Mainboard nenne ich auch nicht mein eigen. Mein Plan war eigentlich, eine Samsung 950 Pro auf einem X58-, GX890- und 990FX-Board mittels einer M.2-PCIe-Adapterkarte einzusetzen. Lt. meinen bisherigen Recherchen im Netz soll dies wohl auch funktionieren und sich eine solche Lösung wohl auch als Bootlaufwerk nutzen lassen, wenn man den Treiber von Samsung für die 950 Pro bei der Windowsinstallation mit einbindet. Ich werde dies mal probieren und meine Erfahrungendann hier noch mitteilen.

Gruß, Frank

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Ich frage mich gerade ob es erwähnenswert ist, das man bei manchen Mainboards zwischen m.2 und dem SATA-Anschluss wählen muss. Bei meinem ASrock Extreme4 steht z.b. folgendes:

Please be noted that the M.2_SSD (NGFF) Socket 3 is shared with the SATA Express connector; you can only choose either the M.2_ SSD (NGFF) Socket 3 or the SATA Express connector to use.

Da ich schon mehere Festplatten an SATA angeschlossen habe, ist der m.2 völlig wertlos…

Würde mich interessieren ob das ein Einzelfall ist.

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Hallo, möchte die Samsung SSD 951 kaufen für meinen ASUS Maximus Ranger VIII. unterstützt mein Mainboard M2 Slot die volle Geschwindigkeit oder muss ich einen Adapter kaufen?
Danke im voraus

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@ Önder:
Wie wäre es, einfach mal im Handbuch Deines Mainboards bei den Spezifikationen nachzulesen? Oder auf der Asus-Webseite des Boards?

Dort steht eindeutig: M.2-Sockel 3 Typ M (PCIe Gen 3.0 x4-Modus, SATA-Modus).
Das Board unterstützt also die volle Geschwindigkeit über PCIe.

Wenn man frech wäre, dann würde man sagen: ‚Wer lesen kann, ist klar im Vorteil!‘

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Hallo Hannes, da nun der Delock-M.2-PCIe-Adapter (Art.-Nr. 89370) und die Samsung 950 Pro bei mir angekommen sind, habe ich letztes Wochenende gleich mal getestet. Folgende Boards wurden für diesen Test genutzt: – ASRock M3A785GMH/128M (AMD 785G / SB710) – Gigabyte GA-EX58-UD3R (Intel X58 / ICH10R) – Gigabyte GA-FXA990-UD5 (AMD 990FX / SB950) Alle 3 Boards besitzen KEIN UEFI-Bios, sondern noch ein normales, althergebrachtes Bios (legacy). Beim Test wurden bei allen Boards sämtliche Festplatten entfernt. Die Samsung 950 Pro auf der Delock-PCIe-Adapterkarte war somit die einzige ‚Festplatte‘ im System. Installiert wurde Windows 10 Pro (1511). Nach einsetzen der Adapterkarte mit montierter… Read more »
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Hallo Hannes, das ganze Geheimnis ist das auf der 950 Pro vorhandene Option-ROM. Dadurch ist es einem ’normalen‘ (also non-UEFI) Bios möglich, die 950 Pro als Bootlaufwerk anzusprechen. Nur am Rande: Ich habe es oben nicht erwähnt, da es eigentlich absoluter Nonsens ist, eine solche Kombi einzusetzen. Aber ich habe mir bei dem Test trotzdem mal den Spaß gemacht und auch auf einem alten nForce4-Board (Abit AN8-SLI) getestet. Funktioniert auch da problemlos, allerdings ist die Leistung dort nochmals schlechter, da nur PCIe1.0. Eine NVMe-SSD ohne Option-ROM wird also nur funktionieren, wenn der Mainboardhersteller ein entsprechendes Bios anbietet. Somit sind OEM-NVMe-SSD’s… Read more »
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Hallo!
Ich habe ein Acer Predator 17 Notebook mit der original SSHD und WIN10 Home 64 Bit.
Welche der neuen SSDs würde passen und wäre für dieses Gamingbook zu empfehlen?

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Moinsen liebe notebooksbilligerblogger… habe wegen erneutem Schlafmangel mal diesen Bericht in meine Rummsmurmel fließen lassen. So im Ganzen deckt sich das mit dem was in der Wiki steht, mit kleineren Differenzierungen zwischen der und eurem Bericht. Aber eine entscheiene Antwort auf meine Frage, die mich quält gibt keiner der Berichte. Schade eigentlich, wenn man nicht fragen könnte, was ich hiermit mal mache: Wenn ich jetzt, wie ihr behauptet in einem Szenario die Hersteller doch eher dazu tendieren KEY A&E zu verbauen um evtl. den KEY M zu seperieren für eben SSD, was wäre dann wenn dieser Hersteller einfach KEY M… Read more »
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Guten Tag,

Ich habe ein MacBook Pro (Retina 13 Zoll, Anfang 2015)
Als Festplatte ist eine „APPLE SSD SM0128G“ verbaut.
Wo finde ich größere oder nach was muss ich suchen ?
Im Applestore wird mir gesagt eine Aufrüstung wäre nicht möglich ( wohl eher nicht gewollt ), laut Internet ist dies jedoch möglich nur finde ich kaum SSD´s welche optisch übereinstimmen.

Vielen Dank im Voraus.

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Hallo,
Ich habe genau das umgekehrte Problem: habe ein neues Notebook mit M.2 Festplatte (nur 128GB) aber würde gerne meine herkömmliche 500 GB SATA SSD wieder einbauen. Gibt es dazu einen Adapter?

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Hallo Arne,
ich habe in meinem Acer 6QD ein ähnliches Problem gehabt: Das Notebook besitzt zwar den Schacht für ein zweites 2,5 Zoll Laufwerk aber keinen Strom oder SATA Anschluss. Folgendes Video hat mir weitergeholfen: https://www.youtube.com/watch?v=NJITXKQmC90
Seit Einem Jahr läuft diese Konstellation auch bei mir hervorragend. Leider habe ich solch kurze Kabel nicht im Netz finden können und musste viel basteln (SATA-Kabel und Strom an einer Seite des Steckers leicht beschneiden), damit es passte. Vielleicht findest du ja die passenderen Kabel dafür 🙂

Viele Grüße
Timo

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Hallo zusammen…!

Auch ich bin mir gerade nicht so ganz sicher bezüglich der m.2 Variante.

Mein Mainboard : Asus 970Pro Aura/Gaming
1 x M.2 Sockel 3 mit M Key, Typ 2242/2260/2280
Speichergeräteunterstützung (PCIE 2.0 x4).

Überlegung ist eine Samsung 960 Evo 250GB m.2 einzubauen
da diese einen weit größeren Datendurchsatz ereichen als die Vorgänger.

Nun stellen sich mir die Fragen:
1. Passt diese m.2 überhaupt ( m.2 Anschluss hat 2 Kerben / 960Evo nur 1 ) ?
2. Bringt die 960Evo trotz PCIE 2.0 mehr Leistung als z.B. eine 850Evo oder wird der Datendurchsatz auf maximal 545 MB/s gedrosselt?

Freue mich über Antworten!

LG…!

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Ich möchte mir künftig einen neuen PC zusammenbasteln. Da meine SSD kaputt gegangen ist, habe ich als Vorbote des neuen Systems angedacht eine m.2 mit nvme pcie 3.0 x4 zu kaufen. Allerdings habe ich ein wirklich altes Board. Ergibt es also Sinn, wenn ich einen m.2.-zu-SATA-Adapter (bspw. von Startech) kaufe um so vorläufig mein altes System zu betreiben?

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Hallo Hannes, ein ganz toller Artikel, für den ich mich an dieser Stelle mehrfach bedanken möchte. Hier sind alle wichtigen Infos an einem Platz zusammengetragen. Klasse. Natürlich bringe ich auch gleich noch eine Frage mit, die sich mit dem Thema PCIE GEN 2.0/3.0 befasst, die aber in den Kommentaren und im Artikel nicht beantwortet wird: Ich betreibe ein MSI Z97 MPower Max AC Motherboard. Das Board besitzt einen M.2 Port, der nur PCIE Gen. 2.0 x2 unterstützt. Die frisch erstandene Samsung SM961 M.2 SSD, die jetzt an diesem M.2 Port angeschlossen ist, kommt demnach auf Lese-/Schreibraten um die 700 MB/s… Read more »
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Hallo zusammen,
ich nutze ein Dell Latitude E6520 mit Nvidia Grafik. Ich habe noch einen PCI-E Steckplatz vom WWAN frei. Lässt sich dort auch eine M.2 Festplatte einsetzen und wenn ja, was für eine?
Vielen Dank vorab

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