PC-Hardware

Der M.2-Slot: Was ist er, und wie kann ich ihn nutzen?

So gut wie jedes aktuelle Mainboard kommt mit mindestens einem M.2-Slot daher.

Doch wofür genau kannst du ihn nutzen? Ist jeder M.2-Slot gleich? Gibt es vielleicht Alternativen?

Das und mehr erfährst du in folgendem Artikel.

Welche physischen Standards gibt es?

Durch den M.2-Konnektor, der fest auf Mainboards oder Adapterkarten verlötet ist, beträgt die Platinenbreite von M.2-Hardware immer 22 mm. Bei der Länge gibt es allerdings mehr Variation:

Standard Länge x Breite (in mm)
M.2 2230 30 x 22
M.2 2242 42 x 22
M.2 2260 60 x 22
M.2 2280 80 x 22
M.2 2210 110 x 22

Die Dicke von M.2-Hardware ist nicht vorgegeben. Besonders leistungsfähige M.2-SSDs wie die Corsair MP600 setzen auf Kühlkörper, die die Dicke des Moduls stark erhöhen und, unter Umständen, mit Grafikkarten oder Mainboard-Trays interferieren können.

Die meisten M.2-SSDs setzen auf M.2 2280; es existieren aber auch Ausnahmen. So verwendet, zum Beispiel, die Kioxia BG4 lediglich den M.2-2230-Standard.

M.2-WLAN-Module hingegen nutzen meistens den M.2-2230-Standard.

Intel AX200
Eine M.2-WLAN-Karte | Bild: Equippr

Doch nicht jedes M.2-Modul lässt sich in jeden M.2-Slot einsetzen. Hier spielt der sogenannte „Key“; die Spezifikation des Konnektors, eine Rolle. Die gebräuchlichsten Keys sind:

Key-Name Pins Anbindung häufige Verwendung bei
A-Key 8-15 PCIe x2 / USB WLAN-Karten
E-Key 24-31 PCIe x2 / USB WLAN-Karten
M-Key 59-66 PCIe x2 oder x4 PCIe-SSDs
B-Key 12-19 SATA SATA-SSDs
B-M-Key 12-19 & 59-66 SATA / PCIe x2 oder x4 SATA- oder PCIe-SSDs

Wer eine SSD mit möglichst hohen sequenziellen Lese- und Schreibraten nutzen möchte, sollte auf eine M-Key-SSD zurückgreifen. Diese verwenden das NVMe-Protokoll und werden daher auch oft als „NVMe-SSDs“ referenziert.

B-Key-SSDs, die via SATA angebunden werden und als Protokoll AHCI nutzen, bieten keinen Geschwindigkeitsvorteil gegenüber flotten 2,5-Zoll-SSDs. Im Gegenteil, unter Umständen kann die warme Abluft der Grafikkarte dafür sorgen, dass sich die M.2-SSD aufheizt und drosseln muss. Dieses Verhalten ist übrigens Gang und Gebe bei NVMe-SSDs; dies ist den schnellen Schreib- und Leseraten bei zugleich geringer physischer Größe geschuldet.

Eine besondere Form des M.2-Slots ist ASUS‘ „DIMM.2“, das bei einigen Oberklasse-Modellen des Herstellers mit an Bo(a)rd ist. Hierbei handelt es sich grundsätzlich um eine Riser-Karte, die in einen Slot neben den RAM-Slots gesteckt wird. Auf dem Riser befinden sich einer oder mehrere M.2-Slots.

ASUS DIMM.2
Ein ASUS-DIMM.2-Modul

Selbstverständlich gibt es auch Riser, die für normale PCIe-Slots gedacht sind. Sie bieten Platz für eine oder mehrere M.2-SSDs.

Wofür kann man den M.2-Slot nutzen?

Den größten Gebrauch findet der M.2-Slot neben SSDs bei WLAN-Karten, besonders in Notebooks. Hier zahlen sich die kompaktere Form sowie das niedrigere Gewicht der M.2-SSDs gegenüber einer regulären 2,5-Zoll-SSDs aus. Aber auch im Desktop-PC hält der kompakte Speicher immer öfter Einzug. Da bei Consumer-Hardware in der Regel keine U.2-Anschlüsse verbaut werden und PCIe-Slots besonders auf günstigen Mainboards Mangelware sind, bieten M.2-SSDs, die via PCIe angebunden werden, eine gute Möglichkeit, sehr schnellen Flash-Speicher zu verbauen.

Wie wird M.2-Hardware befestigt?

Die M.2-Hardware wird zuerst schräg in den Slot gesteckt, anschließend wird sie vorsichtig nach unten gedrückt. Zum Schluss schraubt man eine 3 mm lange Schraube mit M2-Gewinde in den Abstandshalter, der zuvor im richtigen Loch befestigt werden muss, des M.2-Slots.

Je nach Mainboard kann es aber vorkommen, dass einer oder mehr SATA-Ports abgeschaltet werden, wenn einer der M.2-Slots belegt werden. Konsultiere am besten die Anleitung deines Mainboards, bevor du eine M.2-SSD kaufst, um unangenehme Überraschungen zu vermeiden.

M.2-Schraube
Eine M.2-Schraube mit Abstandshalter. | Bild: ssdscrews.co.uk

PCIe 3.0 oder PCIe 4.0?

Für die maximale Performance im M.2-Slot sollte es eine SSD sein, die via PCIe 4.0 angebunden ist. Entsprechende Slots findet man zurzeit allerdings nur auf Mainboards mit dem X570- und TRX40-Chipsatz. Eine PCIe-4.0-SSD in einen PCIe-3.0-M.2-PCIe-Slot zu stecken, bringt allerdings keine Vorteile. Anders herum funktioniert eine PCIe-3.0-SSD natürlich problemlos in einem PCIe-4.0-M.2-Slot.

Was ist U.2?

Im Consumer-Market spielt U.2 kaum eine Rolle, im Bereich der Server und Workstations aber umso mehr. U.2-SSDs sehen wie normale 2,5-Zoll-SSDs aus, werden aber nicht via SATA, sondern U.2 angeschlossen. Diese Schnittstelle unterstützt NVMe und wird via PCIe angebunden.

U.2-Port
U.2-Ports | Bild: Techpowerup

Aber wieso werden solche SSDs bei Servern und Workstations eingesetzt? Dafür sprechen folgende Vorteile:

  • M.2-NVMe-SSDs werden unter Last oftmals sehr schnell heiß, wodurch sie ihre Leistung drosseln müssen. Bei einer U.2-SSD kann das Gehäuse dieser als Kühlkörper verwendet werden.
  • Es passen mehr U.2-Anschlüsse als M.2-Slots auf das Mainboard. Da in M.2-Slots die SSDs selbst montiert werden müssen, nehmen sie sehr viel Platz weg. Bei U.2 ist das nicht der Fall.
  • Hot-Swap bzw. bessere Erreichbarkeit der SSDs. In Servern werden die SSDs in der Front montiert, wo sie durch Öffnen der Halterung ganz einfach entfernt und ausgetauscht werden können.
  • Eine größere Speicherkapazität pro SSD ist möglich, da die Platine im Innern der SSD deutlich größer sein kann und dadurch mehr Speicherchips auf sie passen. So sind momentan SSDs mit einer Speicherkapazität von bis zu 15,36 TB möglich. Bei M.2-NVMe-SSDs ist momentan bei „lediglich“ 3,84 TB Schluss.

Empfehlenswerte M.2-SSDs

Eine flotte Einsteiger-M.2-PCIe-SSD ist die Adata XPG SX6000 Pro*. Sie bietet erheblich bessere sequenzielle Lese- und Schreibraten als eine SATA-SSD und ist relativ günstig. Eine brauchbare Alternative ist Crucials P2*.

Darf es etwas mehr sein? Dann bieten sich die WD Black SN750* und die Samsung SSD 970 Evo an. Erstere setzt auf Kioxias beliebten BiCS3-Flash-Speicher und kommt, gegen Aufpreis, mit einem kompakten Kühlkörper daher. Die 970 Evo bekam letztes Jahr einen Refresh in Form der 970 Evo Plus, das „alte“ Modell ist allerdings immer noch sehr schnell und deutlich günstiger.

Für diejenigen, die ihren PCIe-4.0-M.2-Slot mit einem schnellen Laufwerk bestücken möchten, bietet sich die Patriot Viper VP4100* an. Diese bietet extrem hohe Leseraten von bis zu 5.000 MB/s, wobei die maximale Schreibrate dem in nichts nachsteht. Das lässt sich Patriot allerdings auch gut bezahlen.

Wer eine noch schnellere M.2-SSD möchte, muss sich noch bis zum Release der Samsung SSD 980 Pro gedulden, die auf der diesjährigen CES vorgestellt wurde.

Lohnen sich M.2-SSDs überhaupt?

Grundsätzlich lohnen sich M.2-SSDs lediglich, wenn eine 2,5″-SSD zu schwer oder zu groß ist. Wer stetig sehr große Dateien verschiebt, kann ebenfalls von einer M.2-SSD profitieren, aber lediglich von einer, die das NVME-Protokoll nutzt.

Im Alltagsbetrieb spürt man den Unterschied zwischen SATA- und PCIe-SSDs allerdings, zumindest im Consumer-Bereich, kaum.

Doch wie immer gilt: Was du dir kaufst, entscheidest du!

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Thomas Stoffel

Seit über 8 Jahren beschäftige ich mich nun mit Hard- und Software - sowohl in meiner Freizeit als auch beruflich.

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Benubis

Mitglied

54 Beiträge 5 Likes

Voll klasse auf so einen Beitrag warte ich schon lange ?? in wie fern hat es Einfluss auf die lese/ Schreibgeschwindigkeit wenn ich zwei m.2 ssd verbaue?
Hat das etwas mit diesen Daten zu tun?
Screenshot_20200511-173751_Adobe Acrobat.jpg

Danke im voraus

Mfg Ben

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thoasterino

Moderator

128 Beiträge 22 Likes

Wenn du einfach nur 2 M.2-SSDs verbaust, hat das keine Auswirkungen auf die sequenziellen Lese- / Schreibgeschwindigkeiten, außer, du würdest zwei unterschiedliche Dateien gleichzeitig schreiben oder lesen; eine Datei auf / von die / der erste/n SSD und die andere Datei auf / von die / der zweite/n SSD. Die beiden SSDs werden dann als zwei Laufwerke vom Betriebssystem erkannt und angezeigt.

Wenn du hingegen ein RAID 0 konfigurierst, hast du theoretisch doppelt so hohe Schreib- und Lesegeschwindigkeiten. Beim RAID 0 werden immer abwechselnd die Hälfte der Daten auf die erste und die andere Hälfte auf die zweite SSD geschrieben. Empfehlen kann ich dir ein RAID 0 aber nicht, denn wenn eine der beiden SSDs kaputt geht, sind alle Daten weg.

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Simon

Administrator

5,564 Beiträge 3,991 Likes

Bei manchen Mainboards hängen die PCIe-Lanes aber zusammen, teilweise auch mit SATA. Es kann also vorkommen, dass dann nicht die volle Geschwindigkeit nutzbar ist oder SATA-Anschlüsse nicht mehr funktionieren. Das steht dann im Mainboard-Handbuch.

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Benubis

Mitglied

54 Beiträge 5 Likes

Wenn du einfach nur 2 M.2-SSDs verbaust, hat das keine Auswirkungen auf die sequenziellen Lese- / Schreibgeschwindigkeiten, außer, du würdest zwei unterschiedliche Dateien gleichzeitig schreiben oder lesen; eine Datei auf / von die / der erste/n SSD und die andere Datei auf / von die / der zweite/n SSD. Die beiden SSDs werden dann als zwei Laufwerke vom Betriebssystem erkannt und angezeigt.

Wenn du hingegen ein RAID 0 konfigurierst, hast du theoretisch doppelt so hohe Schreib- und Lesegeschwindigkeiten. Beim RAID 0 werden immer abwechselnd die Hälfte der Daten auf die erste und die andere Hälfte auf die zweite SSD geschrieben. Empfehlen kann ich dir ein RAID 0 aber nicht, denn wenn eine der beiden SSDs kaputt geht, sind alle Daten weg.

Und wie ist das wenn ich jetzt auf einer das Betriebssystem habe und auf der anderen spiele oder Bilder für Fotoshop zum bearbeiten ?

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thoasterino

Moderator

128 Beiträge 22 Likes

Meiner Meinung nach lohnt es sich eher, eine große SSD statt zwei kleine zu haben. Dann musst du dir keine Gedanken machen, wo du was installierst, es ist günstiger und du kannst leichter aufrüsten.
Spiele profitieren sowieso nicht so stark von einer sehr schnellen SSD im Vergleich zu einer langsameren SSD, auch, da moderne Spiele vieles cachen.

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