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HDD vs. SSD im Spielevergleich - der ideale Speicher für Gamer

05.06.2020 | 15:07 Uhr | Sebastian Schenzinger

Welche Auswirkungen hat die Verwendung einer SSD auf Computerspiele und bringt eine NVMe-SSD überhaupt Vorteile? Die Antwort.

HDDs bieten nach wie vor das beste Euro-pro-Gigabyte-Verhältnis, auch wenn die Preise für SSDs in den letzten Monaten stark gefallen sind. In Hinsicht Übertragungsraten, Zugriffszeit und Ausfallsicherheit haben die magnetischen Speichermedien jedoch das Nachsehen gegenüber den Halbleiterlaufwerken. Doch bei den SSDs gibt es große Unterschiede hinsichtlich des Formfaktors - 2,5 Zoll oder M.2 - und bezüglich der Speicheranbindung - SATA, PCIe 3.0 oder PCIe 4.0. Wir zeigen in diesem Artikel welche Auswirkungen die unterschiedlichen Speichermedien auf die Ladezeiten in Computerspielen haben.

Die Technik hinter einer HDD und einer SSD

Die erste Hard Disk Drive (HDD) erblickte bereits im Jahr 1956 das Licht der Welt. Wurde die Größe der ersten Festplattenlaufwerke noch in Megabyte angegeben, so sind heute Festplatten mit mehreren Terabyte erhältlich. Die Datenspeicherung einer HDD erfolgt dabei mechanisch über Schreib- und Leseköpfe und sich drehende Magnetplatten. Die Nullen und Einsen des Binärcodes entsprechen dabei einer positiven oder negativen Magnetisierung. Auf Grund der mechanischen Bauteile ist die Zugriffszeit relativ hoch, da der Lese- beziehungsweise Schreibkopf erst an die richtige Stelle springen muss, um Daten zu lesen oder zu ändern. 

Eine HDD hat auf Grund ihrer mechanischen Bauweise bei den Zugriffszeiten und der Ausfallrate gegenüber einer SSD klar das Nachsehen. Dafür ist das Gigabyte pro Euro Verhältnis deutlich besser.
Vergrößern Eine HDD hat auf Grund ihrer mechanischen Bauweise bei den Zugriffszeiten und der Ausfallrate gegenüber einer SSD klar das Nachsehen. Dafür ist das Gigabyte pro Euro Verhältnis deutlich besser.
© Seagate

Solid States Drives (SSDs) gibt es tatsächlich auch schon seit 1978, im Consumerbereich finden sie jedoch erst seit etwa 2010 eine größere Verbreitung. Im Gegensatz zu einer HDD kommt bei einem Halbleiterlaufwerk keine Mechanik zu Einsatz. Stattdessen erfolgt die Speicherung des Binärcodes durch geladene respektive entladene Energiezellen. Dadurch sind nicht nur die Zugriffszeiten deutlich geringer sondern auch die Ausfallgefahr. 

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SATA-SSD versus NVMe-SSD

Der Formfaktor bestimmt über die Größe der SSD und ob zusätzliche Kabel für die Installation nötig sind. Eine M.2-SSD können Sie direkt - ein entsprechendes Mainboard vorausgesetzt - in einen freien M.2-Slot ihrer Hauptplatine oder einer Erweiterungskarte einsetzen. Eine 2,5-Zoll-SSD müssen Sie stattdessen mit einem SATA-Stromkabel ihres Netzteils mit Strom versorgen und die Datenverbindung mit dem Mainboard durch ein SATA-Kabel herstellen. Die Geschwindigkeit einer SSD hängt aber nicht unbedingt von ihrem Formfaktor, sondern vielmehr vom unterstützen Übertragungsprotokoll ab. So gibt es für die M.2-Schnittstelle sowohl SATA-SSDs als auch NVMe-SSDs.

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Das Übertragungsprotokoll einer SATA-SSD versteckt sich bereits im Namen, nämlich "ATA" beziehungsweise ausgesprochen "AT Attachement". Sie können dank des ATAPI-Protokolls aber nicht nur HDDs und SSDs mit dem SATA-Anschluss Ihres Mainboards verbinden, sondern auch DVD-Laufwerke oder Speicherkartenleser. Durch die dritte Version des SATA-Protokolls - Serial ATA 6,0 Gbit/s - ist die rein physikalische Übertragungsrate auf 750 MB/s beschränkt. In der Realität liegen die schnellsten SATA-SSDs ein gutes Stück unter diesem Limit. Das NVMe-Protokoll wiederum kann direkt auf die PCIe-Lanes des Mainboards zurückgreifen, die entweder an der CPU oder dem Chipsatz angebunden sind. Die theoretisch maximale Übertragungsrate hängt hier also vom PCIe-Standard ab. In der folgenden Tabelle können Sie die theoretisch möglichen Übertragungsraten sowie die in der Realität maximal erreichten Werte finden:

SATA 3 HDD

SATA 3 SSD

PCIe 2.0 x4

PCIe 3.0 x4

PCIe 4.0 x4

Theoretische Übertragungsgeschwindigkeit

6 GBit/s 750 MB/s

6 GBits/s 750 MB/s

20 GBit/s 2500 MB/s

32 GBit/s 4000 MB/s

64 GBit/s 8000 MB/s

Erreichte Leserate

210 MB/s

560 MB/s

1500 MB/s

3500 MB/s

5000 MB/s

Erreichte Schreibrate

210 MB/s

535 MB/s

1000 MB/s

3300 MB/s

4400 MB/s

Auswirkungen in Computerspielen

Die Tatsache, dass sich eine SSD positiv auf den Startvorgang von Windows, die Ladezeiten von Programmen oder auf das Aufrufen eines großen Videoprojekts auswirken kann, dürfte den meisten bekannt sein. Im Internet kursiert jedoch immer wieder das Gerücht, dass eine SSD auch die FPS-Zahlen beeinflusst. Das können wir im allgemeinen nicht bestätigen, auch wenn es ein paar Ausnahmen gibt, die auf das Levelstreaming zurückzuführen sind. Levelstreaming beschreibt den Effekt, der auftritt, wenn Sie sich in der Spielwelt bewegen und das Spiel die Texturen nachladen muss. Hiervon sind Games mit einer hohen Texturvielfalt wie zum Beispiel GTA V oder The Witcher 3 betroffen. Durch den Umstieg von einer HDD auf eine SDD dürfen Sie aber auf gar keinen Fall einen großen FPS-Sprung erwarten.

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Einen wirklichen Vorteil dagegen bietet eine SSD bei den Ladezeiten eines Spiels, im Schnitt müssen Sie nur noch gute 40 Prozent so lange warten. In Extremfällen wie Shadow of the Tomb Raider oder Kingdom Come Deliverance kann sich die Ladezeit sogar vor über einer Minute auf 10 Sekunden reduzieren. Zu den Ladezeiten zählt natürlich nicht nur der Spielstart, sondern auch das Aufrufen von Savegames oder Levelwechsel im Spiel. Diese kürzeren Ladezeiten kommen Ihnen auch in kompetitiven Spielen zu Gute. So haben Sie entweder etwas länger Zeit in der Aufwärmphase oder Ihre Mitspieler müssen nicht so lange auf Sie warten. Gerade auch wenn das Game oder der ganze PC abstürzen sollte, gibt es oftmals recht straffe Zeitlimits, die Sie einhalten müssen, um das Spiel fortführen zu können. In diesem Fall helfen kürzere Ladezeiten bei dem Bootvorgang oder dem Spielstart natürlich ungemein.

Durchschnittliche Ladezeit in zehn Spielen: HDD vs SATA-SSD vs PCIe-3.0-SSD vs PCIe-4.0-SSD
Vergrößern Durchschnittliche Ladezeit in zehn Spielen: HDD vs SATA-SSD vs PCIe-3.0-SSD vs PCIe-4.0-SSD

Bleibt letztendlich noch die Frage zu klären, ob es sinnvoll ist, in eine teurere NVMe-SSD zu investieren oder ob eine normale SATA-SSD ausreicht. Unseren Erfahrungen nach ist der Unterschied zwischen einer SATA-SSD und eine PCIe-3.0-SSD zwar messbar aber keineswegs spürbar. So liegt die durchschnittliche Ladezeit in 10 Spielen mit einer HDD bei etwa 38 Sekunden. Eine SATA-SSD benötigt für die gleichen Spielstände im Schnitt 16,3 Sekunden zum Laden.

Die NVMe-SSD hat zwar mit einer benötigen Zeit von durchschnittlich 14,7 Sekunden rein rechnerisch zehn Prozent Vorsprung, in der Praxis dürfte es aber den wenigsten auffallen, wenn Sie eine bis zwei Sekunden länger warten müssen. Ein Unterschied zwischen einer NVMe-SSD mit PCIe-3.0-Standard und einer mit PCIe-4.0 lässt sich nicht einmal mehr wirklich messen. So schneidet die PCIe-4.0-SSD im Schnitt um eine gute Zehntelsekunde besser ab, was aber auch durchaus auf Messtoleranzen zurückzuführen ist.

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