M.2 2230 NVME SSDs von KIOXIA und Western Digital im Vergleich

In den meisten modernen Systemen findet sich eine NVME SSD, welche meist auf den M.2 2280 Formfaktor setzen.

Allerdings gibt es auch kleinere Systeme oder Handhelds, welche auf den kompakteren M.2 2230 Formfaktor setzen. Diese NVME SSDs sind signifikant kürzer und passen besser in Systeme wo Platz rar ist.

Allerdings gibt es aktuell nur zwei M.2 2230 NVME SSDs, die Western Digital PC SN520 und die KIOXIA BG4. Aber welche von beiden SSDs ist die bessere? Preislich sind diese +- gleich auf.

Wollen wir uns im Test doch einmal ansehen welche SSD ist die schnellere, KIOXIA oder Western Digital?

Die KIOXIA BG4 und Western Digital PC SN520 im Vergleich

Sowohl die KIOXIA BG4 wie auch die WD PC SN520 setzen auf den M.2 2230 Formfaktor, was diese auch von anderen SSDs stark abhebt.

Etwas enttäuscht war ich vom Design beider SSDs. Auf den Werbebilder haben diese einen “schicken” Aufdruck und ein etwas interessanteres Design. In der Praxis sind beide SSDs einfach mit weißen Labels bedruckt. Nicht verwunderlich, diese richten sich weniger an den Endkundenmarkt und mehr an System Builder usw.

Ein wichtiger Unterschied ist der “Key” bei beiden SSDs.

• Die KIOXIA BG4 besitzt den 2/ M-Key und ist entsprechend mit PCIe 3.0 x4 angebunden.
• Die WD PC SN520 besitzt den 2/ B-M-Key und ist somit etwas breiter kompatibel, aber nur mit PCIe 3.0 x2 angebunden.

In die meisten modernen Systeme passen beide Pinbelegungen, schau aber besser dennoch mal nach ob es bei dir spezielle Anforderungen gibt.

Beide SSDs verfügen über KEIEN Kühlkörper oder Ähnliches.

Was die Garantie/Haltbarkeit angeht, werben beide Hersteller mit 5 Jahren. Spannenderweise gibt es bei KIOXIA keine TBW Angabe!

Bei der WD PC SN520 haben wir mi 300TBW bei der 500GB Version eine recht durchschnittliche TBW Angabe.

Die Technik

Western Digital bietet seine SN520 mit 256GB und 512GB an, KIOXIA seine BG4 mit 128GB, 256GB, 512GB und 1TB.

In diesem Artikel geht es um die 512GB Version beider SSDs.

Auf dem Papier fällt das Fazit doch recht deutlich aus. Die KIOXIA BG4 ist die bessere und moderne SSD. Diese setzt auf den neueren TLC BiCS4 NAND und kann rund 2200 MB/s lesend erreichen. Die SN520 ist auf 1700 MB/s lesend limitiert, was auch an der PCIe 3.0 x2 Verbindung liegt.

Was den Controller angeht halten sich beide Hersteller etwas bedeckt.

• SN520 – SanDisk 20-82-007010
• BG4 – KBG40ZPZ512G

Der SanDisk 20-82-007010 Controller wird auch in der WD Blue SN500 genutzt und ist somit ein etwas älteres Modell.

Die BG4 nutzt ein “Kombimodul”. Hier ist der Controller und der NAND in einem Chip vereint.

Das Testsystem

Folgendes Testsystem kommt für den SSD Test zum Einsatz:

• AMD Ryzen 5 3600X
• ASUS Prime X570-P
• 16GB RAM
• Corsair HX Series HX850 Netzteil
• Windows 10

Wichtig, bei Windows 10 handelt es sich um einen etwas älteren Update-Stand der über alle SSD-Tests konstant gehalten wird, um vergleichbare Werte zu erhalten.

Theoretische Tests

Starten wir in den Test mit einem absoluten Klassiker, CrystalDiskMark, hier zunächst noch in Version 6, da ich in dieser Version viele Vergleichswerte habe.

Mit 2426 MB/s ist die KIOXIA BG4 lesend ein gutes Stück schneller als die WD SN520 mit 1644 MB/s. Schreibend fällt der Unterschied in CrystalDiskMark 6 deutlich geringer aus mit 1599 MB/s zu 1466 MB/s.

AS SSD ist zwar kein ganz aussagekräftiger Benchmark mehr, hat aber durchaus ein paar interessante Informationen/Tests.

Im AS SSD Kopier-Benchmark landet die BG4 erneut vor der SN520, allerdings nur sehr knapp!

Im AS SSD Score kann die SN520 sogar erstmals an der BG4 vorbeiziehen!

Interessant ist der PC Mark Benchmark. Diesen gibt es in zwei Versionen, einer „kurzen“ Version, in welcher weniger Daten geschrieben werden, und in einer „großen“ Version.

In beiden Versionen kann die BG4 an der SN520 vorbeiziehen. In der “Quick” Version ist aber der Vorsprung der BG4 deutlich größer.

Cache?

Wie die meisten modernen SSDs haben auch diese beiden SSDs einen Cache. Ein Teil der SSDs lässt sich also schneller beschreiben als der Rest. Im Leerlauf wird dieser Bereich aber immer wieder freigeräumt und steht nach Zeitraum X wieder zur Verfügung.

Für diesen Test schreibe ich die SSDs einmal mit H2TestW voll. Eine längere Zeit bedeutet eine niedrigere Durchschnittsgeschwindigkeit und kann somit einen Cache zeigen.

Hier ist das Ergebnis eindeutig! Die KIOXIA BG4 benötigte 3x so lange zum Vollschreiben wir die WD SN520.

Die BG4 zeigte eine durchschnittliche Schreibgeschwindigkeit von gerade einmal rund 170 MB/s! Wir haben hier also einen extrem aggressiven Schreibcache und vergleichsweise langsamen NAND.

Praktische Tests

Genug der theoretischen Benchmarks, schauen wir uns die Leistung in der Praxis an. Starten wir hier mit der Installation von Windows 10 von einem USB Stick aus. Es wird die Zeit vom letzten „weiter“ Klicken des Installations-Programms bis zur ersten Nutzerinteraktion gemessen.

Hier ist der erste Test in dem die SN520 etwas an der BG4 vorbeiziehen kann. In Test Nummer 2 wird dies aber noch etwas deutlicher.

In Windows angekommen entpacken wir zwei Dateipakete mit WinRAR. Test-Datei Paket Nr. 1 besteht aus 47.000 teils sehr kleinen Dateien und bringt 41GB auf die Waage. Test-Datei Paket Nr. 2 ist 25GB groß und besteht aus rund 2000 Dateien. Paket Nr. 2 ist die Installation von Bioshock Infinite.

Hier kann die SN520 eindeutig den Sieg erringen. Die BG4 ist aufgrund des Cache stark in diesen Tests limitiert. Die Test-Dateien sind zu groß um im Cache zu bleiben, daher muss diese auf den normalen NAND zurückgreifen, welcher hier sehr langsam ist. Die SN520 hat dieses Problem nicht.

Kopieren wir nun die entpackten Daten von Ort a nach Ort b, innerhalb der SSD.

Ähnliches spiel auch hier, der Cache der BG4 hält die SSD deutlich zurück.

Hitzeentwicklung

NVME SSDs laufen immer heiß, teils extrem heiß! Wie steht es hier um unsere beiden Testkandidaten?

Die Western Digital PC SN520 läuft ohne gesonderte Kühlung heiß und erreicht laut Software Temperaturen von bis zu rund 80 Grad. Laut Wärmebildkamera wird der Controller der SSD bis zu 90 Grad heiß. Allerdings gab es kein massives Throttling!

Dies sieht bei der KIOXIA BG4 etwas anders aus! Bereits ein CrystalDiskMark Durchlauf führt hier schon zu einer deutlichen Reduktion der Leistung. Diese SSD muss irgendeine Form von Kühlkörper, Kupferschild usw. haben, ansonsten werdet Ihr eine reduzierte Leistung erleben.

Das interessante dabei ist, dass die SSD gar nicht heißer wird als die SN520. Ich vermute da wir hier ein Modul haben, aus Controller und NAND, hat dieses eine etwas niedrigere Maximaltemperatur. Ein SSD Controller kann durchaus 100 Grad aushalten, der Speicher ist da empfindlicher.

Daher wird die BG4 einfach früher drosseln müssen als die SN520.

Leistungsaufnahme

Leider ist das Messen des Stromverbrauchs bei M.2 SSDs etwas nicht ganz triviales. Ich muss mich hier eines Tricks bedienen. Ich verbaue die SSDs in ein externes NVME fähiges USB C 3.1 Gehäuse (Jmicron JMS582) und messe hier den Stromverbrauch dieses Gehäuses inklusive SSD. Ich kann hier das leere Gehäuse in einem gewissen Rahmen herausrechnen, aber die so erhaltenen Werte werden nicht 100%ig genau sein! Allerdings, eine SSD die tendenziell mehr Strom benötigt, wird auch dies in der Tabelle zeigen. Achtet also weniger auf die absoluten Werte und mehr auf den Vergleich zu den anderen Modellen um einzuschätzen ob nun eine SSD eher mehr oder weniger Energie benötigt.

Bei der Leistungsaufnahme tun sich beide SSDs nicht viel. Die WD ist im Leerlauf minimal sparsamer, die KIOXIA unter Last.

Fazit

Leider müssen wir festhalten, dass die aktuell verfügbaren kleineren M.2 2230 NVME SSDs eher mäßig flott sind. Diese sind natürlich schon schnell, es sind immerhin PCIe SSDs, aber verglichen mit normalen NVME SSDs ist schon ein merkbarer Unterschied vorhanden.

Hast du also die Wahl zwischen einer M.2 2230 oder einer M.2 2280 SSD, nehmt die große SSD.

Aber von den beiden Testkandidaten, wer ist hier eher zu empfehlen? Die Antwort ist nicht ganz eindeutig.

• KIOXIA BG4 <- lesend schneller, niedrigere Leistungsaufnahme, läuft recht heiß, extrem aggressiver Schreibcache und niedrige Geschwindigkeit nach Cache
• WD SN520 <- bei hohen Schreiblasten merklich schneller, lesend etwas langsamer, teurer und nur bis maximal 512GB verfügbar

Prinzipiell ist die KIOXIA BG4 die bessere SSD. Diese ist einfach lesend ein Stück schneller und bietet eine etwas niedrigere Leistungsaufnahme. Allerdings hat auch die KIOXIA BG4 eine große Schwäche, der NAND ist hier schreibend sehr langsam! Die SSD lebt von einem kleinen Schreibcache, ist dieser voll, sinkt die Datenrate auf rund 170 MB/s. Hast Du also einen Workload der das schreiben größerer Dateimengen erfordert, ist dies nicht die richtige SSD!

Hier wäre die SN520 aufgrund einer deutlich konstanteren Leistung beim Schreiben zu bevorzugen. Die SN520 ist zwar keine schlechte SSD, aber abseits davon sehe ich keinen Grund diese der KIOXIA vorzuziehen. Zumal die SN520 auch etwas teurer ist (zum Zeitpunkt des Tests).