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Der beste USB-Anschluss: Externe SSDs beschleunigen

11.02.2021 | 09:02 Uhr | Ines Walke-Chomjakov & Thorsten Eggeling

Neue PC-Hardware bietet schnellere Schnittstellen für externe SSDs, die sich auch nachrüsten lassen. Die Geschwindigkeiten sind beeindruckend, allerdings nicht so hoch wie in der Werbung versprochen.

USB 3.0 bietet für externe Laufwerke eine ordentliche Leistung. Bei einer mechanischen Festplatte lassen sich gut 120 Megabyte pro Sekunde (MB/s) übertragen. Hängt eine SSD am SATA/USB-3.0-Adapter, sind es im Durchschnitt meist etwa 250 MB/s. Für Mediensammlungen und Backups reicht das in der Regel aus. Neue USB-Standards bieten in Kombination mit einem schnellen Laufwerk jedoch noch höhere Geschwindigkeiten. Die neuen Schnittstellen sind auf aktuellen Mainboards zu finden oder lassen sich bei älteren Geräten nachrüsten. Ob sich das lohnt, was das kostet und auf welche Bezeichnungen Sie achten müssen, lesen Sie in diesem Ratgeber.

Schnelle Laufwerke für bestimmte Zwecke

Im Desktop-PC oder Notebook steckt im besten Fall eine schnelle SATA-SSD, oft aber auch nur eine vergleichsweise langsame Festplatte. Schneller geht es mit einer NVMe-SSD für den M.2-Steckplatz, wenn das Gerät damit ausgestattet ist. Ist kein M.2-Steckplatz vorhanden oder frei, bleibt für den Ausbau nur ein externes Laufwerk. Eine hohe Geschwindigkeit lässt sich auch hier mit einer NVMe/M.2-SSD erreichen. Bei USB 3.0 ist damit im Vergleich zu SATA allerdings nicht viel gewonnen. Nur mit schnelleren Schnittstellen lässt sich die Leistung des M.2-Laufwerks optimal nutzen.

Die in diesem Beitrag vorgestellten Laufwerke für neue USB-Schnittstellen sind abwärtskompatibel. Mit einem Adapter von Typ-C- auf Typ-A-Stecker lassen sie sich mit geringerer Geschwindigkeit an älteren PCs nutzen. Aufgrund des begrenzten Speicherplatzes von einem oder zwei TB sind USB-SSDs als Ziel für umfangreiche Backups eher weniger geeignet beziehungsweise noch zu teuer. Das Einsatzgebiet liegt eher bei der Auslagerung von Dateien, bei denen es auf den schnellen Datentransfer ankommt. Das sind beispielsweise Spiele, Audio-, Video- und große Bilddateien (Videoschnitt, Filmproduktion) oder virtuelle Maschinen.

Siehe auch: USB Type C - einfacher, schneller, stärker, flexibler

Geschwindigkeit von Laufwerken messen

Leistungstest: Das Tool Gnome-Disks („Laufwerke“) liefert meist recht optimistische Ergebnisse für sequenzielles Lesen und Schreiben. Die Alltagswerte liegen deutlich darunter.
Vergrößern Leistungstest: Das Tool Gnome-Disks („Laufwerke“) liefert meist recht optimistische Ergebnisse für sequenzielles Lesen und Schreiben. Die Alltagswerte liegen deutlich darunter.

Die theoretisch und praktisch erreichbaren Transferraten von Festplatten und SSDs liegen weit auseinander. Wie schnell ein Laufwerk in der Praxis tatsächlich ist, hängt von zahlreichen Faktoren ab, beispielsweise der Größe des Arbeitsspeichers, der CPU-Auslastung, der Cache-Effizienz und der Leistung der SATA/PCIe-Chipsätze. Die höchste Geschwindigkeit erreichen Laufwerke beim Kopieren einer einzelnen großen Datei (sequenzielles Lesen/Schreiben). Viele kleine Dateien lassen sich nur langsamer lesen und schreiben, weil dabei der Verwaltungsaufwand im Dateisystem und für den Laufwerkscontroller steigt.

Die Geschwindigkeit von Festplatten und SSDs lässt sich unter Ubuntu oder Linux Mint am einfachsten mit dem Tool Gnome-Disks ermitteln (Paketname: „gnome-diskutility“). Sie finden es über eine Suche nach „Laufwerke“. Ein weiteres Tool ist Kdiskmark , ein Open-Source-Nachbau des Windows-Tools Crystal Disk Mark . Die Messungen und Ergebnisse sind in etwa mit denen von Crystal Disk Mark vergleichbar.

Weitere Informationen dazu und wie Sie detaillierte Tests mit unterschiedlichen Dateigrößen selber durchführen, finden Sie über https://m6u.de/bench .  

Wir haben etliche externe Festplatten mit unterschiedlichen Anschlüssen unter Windows getestet . In diesem Artikel finden Sie auch eine Tabelle mit allen Messwerten. Unter Linux haben sich die Werte in Stichproben im Rahmen der Messungenauigkeiten bestätigt.

USB 3.2 Gen 1: Neuer Stecker für den alten Standard

Neue Stecker und Buchsen: Der Typ-C-Stecker ist symmetrisch und lässt sich daher leichter mit dem PC oder Notebook verbinden als der bisherige Typ-AStecker von USB 3.0.
Vergrößern Neue Stecker und Buchsen: Der Typ-C-Stecker ist symmetrisch und lässt sich daher leichter mit dem PC oder Notebook verbinden als der bisherige Typ-AStecker von USB 3.0.

USB 3.2 Gen 1 ist die neue Bezeichnung für USB 3.1 Gen 1, was vorher schlicht USB 3.0 hieß. Neu ist der symmetrisch konstruierte Typ-C-Stecker, der sich leichter einstöpseln lässt – anders als die bei USB 2 und 3 bisher gebräuchlichen Stecker (Typ-A), bei denen man die richtige Position beziehungsweise Drehung oft erst ausprobieren muss. Der ältere Typ-A-Stecker bleibt aber auch für USB 3.2 Gen 1 erlaubt.

Der Anschluss hat nur die Form von USB-C, bietet jedoch keinen Tempovorteil gegenüber USB-3.0-Ports. Das maximale Übertragungstempo liegt bei fünf GBit pro Sekunde. Ist der Port an Ihrem Notebook oder PC vorhanden, erkennen Sie ihn in der Regel an einer fehlenden Beschriftung oder an einer hochgestellten „5“ am USB-Symbol mit dem Zusatz der beiden „S“, die für „SuperSpeed“ stehen. Auch auf dem offiziellen Logo – etwa auf der Gerätepackung der externen Festplatte – finden Sie den Marketingbegriff „Superspeed“.

Eine externe NVMe-SSD wird an dieser USB-3.2-Gen-1-Schnittstelle heruntergebremst. In der Praxis werden Sie nicht mehr als 450 MB/s herausholen. Deshalb empfehlen wir diese Schnittstelle für externe SSDs, in denen SATA-Platten sitzen.

USB 3.2 Gen 2: Die zweite Tempostufe

USB 3.2 Gen 2: Die externe NVMe-SSD von Transcend kostet ungefähr 130 Euro und liefert in ihrer Klasse ordentliche Leistung in fast allen Benchmarkdisziplinen.
Vergrößern USB 3.2 Gen 2: Die externe NVMe-SSD von Transcend kostet ungefähr 130 Euro und liefert in ihrer Klasse ordentliche Leistung in fast allen Benchmarkdisziplinen.

Die nächste USB-Geschwindigkeitsstufe, mit theoretisch zehn GBit/s, begegnet Ihnen in der Bezeichnung USB 3.2 Gen 2. Damit werden alle Vorgängernamen USB 3.1 Gen 2 oder USB 3.1 ohne Zusatz abgelöst. Obwohl diese Bezeichnungen somit nicht mehr korrekt sind, finden sie sich auf einigen Geräten immer noch. Eine hochgestellte Ziffer „10“ am Port verdeutlicht, dass damit Datentransfers bis zu zehn GBit/s möglich sind. Auf dem Logo nennt sich diese USB-Tempoklasse „Superspeed Plus“. Neben Typ-C ist auch die Bauweise Typ-A erlaubt.

Die Nachrüstung mit einer USB-3.2-Gen- 2-Steckkarte lohnt sich kaum. Die Karten kosten meist knapp 30 Euro, wofür man auch schon eine schnellere (abwärtskompatible) USB-3.2-Gen-2x2-Karte bekommt. Für Linux-Nutzer gibt es keine Besonderheiten. Chipsätze für USB 3.2 Gen 2 werden von allen aktuellen Distributionen standardmäßig unterstützt. Die meisten derzeit erhältlichen externen NVMe-SSDs mit USBC-Anschluss nutzen die USB-3.2-Gen-2-Spezifikation. Die Preise für Ein-TB-Laufwerke liegen zwischen 130 und 200 Euro.

USB 3.2 Gen 2x2: Theoretisch doppelt so schnell

USB 3.2 Gen 2x2 im PC nachrüsten: Die Orico-Karte kostet etwa 42 Euro. Sie benötigt einen PCIe-3.0-x4- Steckplatz und eine zusätzliche Versorgung per SATA-Stromkabel.
Vergrößern USB 3.2 Gen 2x2 im PC nachrüsten: Die Orico-Karte kostet etwa 42 Euro. Sie benötigt einen PCIe-3.0-x4- Steckplatz und eine zusätzliche Versorgung per SATA-Stromkabel.

USB 3.2 Gen 2x2 ist mit theoretisch 20 Gigabit pro Sekunde die momentan schnellste USB-Schnittstelle. Am Rechner erkennen Sie den Anschluss am USB-Symbol mit der hochgestellten „20“. Das Logo verdeutlicht das besondere Superspeed-Tempo anhand zweier Pluszeichen. Für den Anschluss ist ausschließlich USB-Typ-C vorgesehen (Typ-A nicht mehr).

Rechner mit USB 3.2 Gen 2x2 sind bisher noch selten. Auf dem Mainboard muss der Controllerchip Asmedia ASM3242 aufgelötet sein. Das ist derzeit nur bei bestimmten Hauptplatinen- und CPU-Kombinationen der Fall – etwa bei TRX40-Boards für AMDs Ryzen Threadripper-CPUs der dritten Generation oder Z490-Boards für Intels Core-X-Prozessoren (Comet Lake). Die Linux-Unterstützung des ASM3242-Chips ist bereits seit einigen Kernel-Generationen vorhanden, der Betrieb mit aktuellen Linux-Distributionen sollte daher kein Problem darstellen.

SSD-Technik: Alles, was man beim Kauf wissen muss

USB 3.2 Gen 2x2 für den PC nachrüsten

USB 3.2 Gen 2x2 lässt sich über eine Steckkarte für den PC nachrüsten, was einen Steckplatz mit mindestens PCIe-3.0-x4 erfordert. Verfügbar sind zur Zeit Karten von Orico ( PE20-1C , 42 Euro) und von Icy Box ( IB-PCI1901-C32 , 27 Euro). Auf allen Karten ist der Chip Asmedia ASM3242 zu finden, der von Linux unterstützt wird.

Wir haben die Karten von Orico und Icy Box unter Linux getestet. Letztere war beim Lesen und Schreiben etwas langsamer als die teurere Orico-Karte. Die Differenz von im Durchschnitt 30 MB/s sollte aber im Praxisbetrieb jedoch kaum negativ auffallen. Die Steckkarten unterstützen übrigens nur den Datentransfer. Bei PCs und Notebooks mit integriertem USB 3.2 Gen 2x2 lassen sich über eine Dockingstation in der Regel auch ein oder zwei Monitore per HDMI oder Display Port verbinden.

Externe SSDs für USB 3.2 Gen 2x2 sind rar

USB 3.2 Gen 2x2: Die WD_Black P50 Game Drive SSD kostet mit einem TB ungefähr 200 Euro. Ein Adapter auf Typ-A wird mitgeliefert, sodass der Betrieb auch an älteren Schnittstellen möglich ist.
Vergrößern USB 3.2 Gen 2x2: Die WD_Black P50 Game Drive SSD kostet mit einem TB ungefähr 200 Euro. Ein Adapter auf Typ-A wird mitgeliefert, sodass der Betrieb auch an älteren Schnittstellen möglich ist.

Derzeit finden Sie nur wenige SSDs mit einem Anschluss für USB 3.2 Gen 2x2. Bisher sind mit Seagate Firecuda Gaming SSD und WD_Black P50 Game Drive SSD gerade einmal zwei Modelle im Handel verfügbar. Die Ein-Terabyte-Varianten beider Laufwerke kosten ungefähr 220 Euro.

Die Schnittstelle USB 3.2 Gen 2x2 verspricht eine Datentransferrate von bis zu 2500 MB pro Sekunde. In diesen Bereich kommen die getesteten externen Laufwerke in der Praxis jedoch nicht. Beim sequenziellen Lesen lassen sich Spitzenwerte von knapp 2000 MB pro Sekunde messen. In der Praxis ergeben sich Werte von um die 800 MB pro Sekunde beim Lesen großer Dateien, bei vielen kleinen Dateien sind es etwa 470 MByte pro Sekunde. Die Schreibgeschwindigkeit ist teilweise deutlich niedriger. Die relativ hohe Investition in ein Gen-2x2-Laufwerk schlägt sich also nicht automatisch auch in einem deutlichen Tempoplus nieder.

Thunderbolt 3 – eine weitere schnelle Schnittstelle

Langsamer als erwartet: Die Samsung Portable SSD X5 liefert in Kdiskmark gute Werte. In der Praxis liegen die Transferraten jedoch deutlich unter den Möglichkeiten von Thunderbolt 3.
Vergrößern Langsamer als erwartet: Die Samsung Portable SSD X5 liefert in Kdiskmark gute Werte. In der Praxis liegen die Transferraten jedoch deutlich unter den Möglichkeiten von Thunderbolt 3.

In Version 3 überträgt Thunderbolt theoretisch bis zu 40 Gigabit pro Sekunde (also etwa fünf GB/s). Realistisch ist ein Durchsatz von rund 3000 MB pro Sekunde. Auch Thunderbolt verwendet Stecker und Buchsen vom Typ-C. Um Verwechselungen zu vermeiden, ist die Buchse mit einem Blitz gekennzeichnet. Es lassen sich aber in der Regel auch Geräte nach dem Standard USB 3.2 Gen 2 anschließen, bei denen die Übertragungsrate dann aber nur bei zehn GBit/s liegt.

Externe SSDs für den Thunderbolt-3-Port sind noch rar. Beispiele sind Samsung Portable SSD X5 für etwa 299 Euro und Freecom mSSD Celeritas für ungefähr 260 Euro (ein TB). Beim sequenziellen Lesen liefern beide Laufwerke hohe Datenraten von um die 2600 MB pro Sekunde, beim Schreiben ist es weniger.

Im Praxistest bleiben die Thunderbolt-Laufwerke unter den Erwartungen: In allen Disziplinen lagen die externen Laufwerke gleichauf oder unterhalb der Messungen von Geräten für USB 3.2 Gen 2 oder 3.2 Gen 2x2. So gesehen sind die höheren Kosten für Thunderbolt-3-SSDs nicht zu rechtfertigen. Wer bereits einen PC mit Thunderbolt 3 besitzt, sollte daher besser zu einer SSD mit USB 3.2 Gen 2 greifen, wenn diese Schnittstelle ebenfalls unterstützt wird.

Die Aufrüstung mit einer Erweiterungskarte für Thunderbolt 3 ist nicht einfach möglich. Die verfügbaren Karten lassen sich nur zusammen mit bestimmten Mainboards verwenden, die für Thunderbolt 3 vorbereitet sind. Ein Beispiel ist die PCIe-Karte ThunderboltEX 3 von Asus für etwa 60 Euro. Eine Liste mit den unterstützten Mainboards finden Sie hier .

Aktuelle Linux-Distributionen unterstützen Thunderbolt 3 von Haus aus. Externe Laufwerke tauchen im Dateimanager jedoch nicht automatisch auf. Sie müssen die Geräte zuerst legitimieren. Bei Ubuntu 20.04 finden Sie die Option in den „Einstellungen“ unter „Datenschutz –› Thunderbolt“. Bei anderen Distributionen ermitteln Sie im Terminal die Geräte UUID mit 

sudo boltctl list

und autorisieren dann mit 

sudo boltctl enroll [UUID]

das Gerät.

Fazit: Teilweise deutliche Unterschiede 

Innerhalb der Testfelder USB 3.2 Gen 2, USB 3.2 Gen 2x2 und Thunderbolt 3 liegen die Messwerte beim sequenziellen Lesen und Schreiben im erwartbaren Bereich. Im Alltag sind die sequenziellen Werte jedoch nur abrufbar, wenn häufig sehr große Dateien kopiert werden.

Bei USB 3.2 Gen 2 gibt es die größten Abweichungen beim Lesen größerer Dateien. Zwischen dem langsamsten ( Samsung Portable SSD T7 Touch 1 TB , 165 Euro) und dem schnellsten Laufwerk ( Transcend Portable SSD ESD350C 960 GB , 130 Euro) liegen immerhin 300 MB/s. Bei den anderen Werten sind die Unterschiede geringer, obwohl beispielsweise 40 MB/s Differenz beim Schreiben kleiner Dateien durchaus noch relevant sind.

Die Laufwerke mit einem Anschluss für USB 3.2 Gen 2x2 sind teurer und auch schneller. Bei theoretisch doppelter Geschwindigkeit der Schnittstelle ist das Ergebnis trotzdem enttäuschend. Laufwerke mit Thunderbolt- 3-Anschluss können ebenfalls kaum überzeugen. Trotz des hohen Preises liegt die Leistung teilweise unterhalb der preisgünstigeren Laufwerke mit USB 3.2 Gen 2. Die komplette Tabelle mit den Messwerten für alle getesteten Laufwerke finden Sie hier .

Die Leistung verschiedener Anschlüsse im Vergleich
Vergrößern Die Leistung verschiedener Anschlüsse im Vergleich

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