Die besten SSDs mit PCIe 4.0 im Test: Kingston KC3000 vs. WD_Black SN850X vs. Samsung 990 Pro

Noch sind PCIe-5.0-SSDs ein zwar schnelles, aber auch heißes und vor allem teures Eisen für Enthusiasten. Umso mehr lohnt sich der Griff zu schnellen PCIe-4.0-SSDs, die weitaus günstiger und sparsamer sind. Doch welche SSD macht das Rennen und ist zu empfehlen? Ein Triell drei populärer Kandidaten.

Die Probanden im Überblick

Wer nach einer potenten SSD zum kleinen Preis sucht, bekommt schon lange oftmals die Kingston KC3000 als Preistipp empfohlen. Dieses Modell fehlte bisher noch im Testfeld der Redaktion und wurde auf mehrfachen Leserwunsch nun endlich ergänzt.

An dieser Stelle tritt die KC3000 primär gegen die High-End-Garde der PCIe-4.0-Generation an. Das sind unter anderem die Samsung 990 Pro (Test) und die WD_Black SN850X (Test), die auf dem Papier ähnlich schnell arbeiten. Doch erst Tests jenseits der Standard-Benchmarks für die Datenblätter ergeben ein genaueres Bild.

Anmerkung der Redaktion zum Titelbild: Da die ausgeliehene Samsung 990 Pro nicht mehr im Bestand ist, diente eine Samsung 970 Pro als Photoshop-Modell.

Beim Vergleich der Herstellerangaben liegt die Kingston KC3000 beim sequenziellen Lesen und den IOPS etwas zurück, bietet mit 7.000 MB/s aber die höchste Schreibrate und ist momentan preislich am besten aufgestellt.

	Kingston KC3000 2 TB	WD_Black SN850X 2 TB	Samsung 990 Pro 2 TB
Sequenzielles Lesen max.	7.000 MB/s	7.300 MB/s	7.450 MB/s
Sequenzielles Schreiben max.	7.000 MB/s	6.600 MB/s	6.900 MB/s
4K Random Read/Write IOPS max.	1.000K / 1.000K	1.200K / 1.100K	1.400K / 1.550K
TBW	1.600 TB	1.200 TB
Garantiedauer	5 Jahre
Preis	ab 120 Euro	ab 124 Euro	ab 144 Euro

Technik der Kandidaten im Detail

Das Herzstück der Kingston KC3000 bildet der 8-Kanal-Controller Phison E18, der seit Jahren eine ganze Riege empfehlenswerter PCIe-4.0-SSDs der Oberklasse befeuert. Mit feinerer 12-nm-Fertigung und mehr Leistung war der Phison E18 ein mehr als würdiger Nachfolger des Phison E16, der die PCIe-4.0-Ära bei SSDs eingeläutet hatte.

Zumindest im Fall des vorliegenden Testmusters aus der 5. Kalenderwoche 2024 ist die KC3000 mit Microns 176-Layer-TLC-NAND alias B47R bestückt. Es gab aber auch schon Hinweise auf Varianten mit BiCS5-Flash von Kioxia und Western Digital.

Letzterer wird bei der WD_Black SN850X eingesetzt und mit einem hauseigenen 8-Kanal-Controller kombiniert. Bei der Samsung 990 Pro stammen der 8-Kanal-Controller Pascal, der 176-Layer-TLC-NAND (V-NAND V7) und der LPDDR4-Cache aus einer Hand.

	Kingston KC3000 (2 TB)	WD_Black SN850X (2 TB)	Samsung 990 Pro (2 TB)
Formfaktor	M.2-2280
Schnittstelle (Protokoll)	PCIe 4.0 x4 (NVMe 1.4)		PCIe 4.0 x4 (NVMe 2.0)
Controller	PS5018-E18 (8 Channel)	Western Digital (8 Channel)	Samsung Pascal (8 Channel)
NAND-Flash-Speicher	3D-TLC (Micron B47R, 176L)	3D-TLC (Kioxia BiCS5, 112L)	3D-TLC (Samsung V7, 176L)
DRAM-Cache	2 GB DDR4		2 GB LPDDR4
SLC-Cache	✓
Kühler	nie	optional	optional

Garantie und TBW im Vergleich

Bei üblichen fünf Jahren Garantie erlischt selbige nach Überschreiten einer vom Hersteller festgelegten Schreibmenge vorzeitig: die „Total Bytes Written“ (TBW). Hier legt Kingston die Latte etwas höher als die meisten Kontrahenten, sodass das 2-TB-Modell mit 1.600 TB TBW spezifiziert ist, während Samsung 990 Pro und WD_Black SN850X mit 1.200 TB TBW ein Viertel weniger erlauben.

Modell	5xx GB	1 TB	2 TB	4 TB
Crucial P310 (QLC)	–	220 TB	440 TB	–
WD Blue SN5000 (TLC/QLC)	300 TB (TLC)	600 TB (TLC)	900 TB (TLC)	1.200 TB (QLC)
Kingston NV2 (TLC/QLC)	160 TB	320 TB	640 TB	1.280 TB
Crucial P3 (QLC)	110 TB	220 TB	440 TB	800 TB
Crucial P3 Plus (QLC)	110 TB	220 TB	440 TB	800 TB
Corsair MP600 Core (QLC)	–	225 TB	450 TB	900 TB
Intel/Solidigm 670p (QLC)	185 TB	370 TB	740 TB	–
Kingston KC3000 (TLC)	400 TB	800 TB	1.600 TB	3.200 TB
WD_Black SN850X (TLC)	–	600 TB	1.200 TB	2.400 TB
Samsung 990 Pro (TLC)	–	600 TB	1.200 TB	2.400 TB
Corsair MP700 Pro SE (TLC)	–	–	1.400 TB	3.000 TB
MSI Spatium M580 Frozr (TLC)	–	700 TB	1.400 TB	3.000 TB
Crucial T705 (TLC)	–	600 TB	1.200 TB	2.400 TB
Kioxia Exceria Plus G3 (TLC)	–	600 TB	1.200 TB	–
Teracle T450 (TLC)	–	600 TB	1.200 TB	–
MSI Spatium M570 Pro Frozr (TLC)	–	700 TB	1.400 TB	3.000 TB
WD_Black SN770M (TLC)	300 TB	600 TB	1.200 TB	–
WD Blue SN580 (TLC)	300 TB	600 TB	900 TB	–
Crucial T700 (TLC)	300 TB	600 TB	1.200 TB	–
Lexar NM790 (TLC)	500 TB	1.000 TB	1.500 TB	3.000 TB
Seagate FireCuda 540 (TLC)	–	1.000 TB	2.000 TB	–
Corsair MP700 (TLC)	–	700 TB	1.400 TB	–
Crucial T700 (TLC)	–	600 TB	1.200 TB	2.400 TB
Corsair MP600 GS (TLC)	300 TB	600 TB	1.200 TB	–
Crucial P5 Plus (TLC)	300 TB	600 TB	1.200 TB	–
Kioxia Exceria Pro (TLC)	–	400 TB	800 TB	–
HP FX900 Pro (TLC)	300 TB	600 TB	1.200 TB	2.400 TB
Adata Legend 840 (TLC)	325 TB	650 TB	–	–
Corsair MP600 Pro XT (TLC)	350 TB	700 TB	1.400 TB	3.000 TB
Seagate FireCuda 530 (TLC)	640 TB	1.275 TB	2.550 TB	5.100 TB

Preise und Eckdaten im Überblick

Zum aktuellen Zeitpunkt ist die Kingston KC3000 mit 135 Euro die günstigste der drei Kontrahenten. Die WD_Black SN850X kostet in der Version ohne Kühler rund 145 Euro, bei der Samsung 990 Pro sind es 160 Euro.

PCIe 5.0 vs. PCIe 3.0/4.0 und SATA im neuen Testsystem

Die Probanden müssen im Test gegen die High-End-Konkurrenz mit PCIe 5.0 wie die Crucial T705 (Test) und die Corsair MP700 Pro (Test) sowie die Flaggschiffe der PCIe-4.0-Generation in Form der WD_Black SN850X (Test) und der Samsung 990 Pro (Test) antreten. Auch ein Vergleich mit SSDs der langsameren Sorte auf Basis von PCIe 3.0 und SATA sowie mit externen Modellen wird gezogen.

Der Wechsel auf PCIe 5.0 seitens der SSDs machte auch einen Wechsel des Testsystems von ComputerBase nötig. Die Wahl fiel auf AMDs aktuelle AM5-Plattform mit einem B650E-Mainboard von Asus und dem mit 65 Watt TDP antretenden 12-Kern-Prozessor Ryzen 9 7900 (Test). Der primäre M.2-Slot des Mainboards erhält PCIe 5.0 x4 direkt über die CPU. Beim Betriebssystem fand ein Umstieg auf Windows 11 statt.

Nachfolgend werden die ab jetzt für SSD-Tests verwendete Hard- und Software aufgelistet.

• Windows 11 Pro 22H2 22621.1413
• AMD Ryzen 9 7900
• Asus B650E-F Strix Gaming Wifi
• AMD-Chipsatztreiber 5.02.19.2221
• GeForce RTX 2080 Ti mit GeForce-Treiber 531.29
• GeForce RTX 3080 Ti mit GeForce-Treiber 552.22 (Zusatztest Direct Storage)
• SoftPerfect RAMdisk 4.4
• Asus BIOS 1222
• RAM: DDR5-5200, 38-38-38-84

Die Angabe und die dauerhafte Verwendung der konkreten Version von Windows 11 sind entscheidend, denn Microsoft hat zuletzt verstärkt an der Datenträger-Leistung im Explorer gearbeitet. So erzielt die neue Plattform beim Kopieren aus der RAM-Disk auf eine sehr schnelle SSD über 6,0 GB/s, wo die alte Plattform mit denselben SSDs bei unter 2,5 GB/s an eine Grenze stieß. Auch das Kopieren auf der SSD ist mit dem neuen System und insbesondere dem aktuelleren Windows viel schneller. Die letzten inkrementellen Updates für Windows 11 22H2 brachten dabei noch mal einen deutlichen Schub gegenüber der ersten Hauptversion aus dem 4. Quartal 2022 – mit der lag das Limit im Explorer noch bei knapp unter 4,0 GB/s.

Testergebnisse und Benchmarks

Das Testmuster wurde für die nachfolgenden Tests, sofern nicht anders vermerkt, unter dem SSD-Kühler des Asus ROG Strix B650E-F Wifi mit darüber blasendem 120-mm-Lüfter getestet.

Schreibleistung (SLC-Modus)

Wie ausdauernd der SLC-Modus ausfällt, testet ComputerBase wie folgt: Eine komprimierte RAR-Datei mit 10 GB Größe wird aus einer RAM-Disk mit fortlaufender Nummer in der Dateibezeichnung so oft ohne Pause auf die leere Test-SSD geschrieben, bis die Kapazitätsgrenze erreicht ist (grün). Für jeden Kopiervorgang wird die erreichte Transferrate protokolliert. Direkt nach dem letzten Transfer werden 50 Prozent der erstellten Dateien gelöscht. Im Anschluss wird der SSD für die interne Speicherverwaltung eine halbe Stunde Ruhe gegönnt. Dann wird sie abermals mit den RAR-Dateien vollgeschrieben (gelb). Der Test soll die Abhängigkeit des SLC-Modus vom Füllgrad der SSD ermitteln bzw. aufzeigen, ob der einmal genutzte SLC-Modus sich nach Ruhephasen erholt.

Nach etwa einem Drittel der Speicherkapazität, also rund 700 GByte, schaltet die Kingston KC3000 vom SLC-Modus mit 1 Bit in den TLC-Modus mit 3 Bit pro Zelle um. Die Schreibrate bricht erwartungsgemäß ein, verbleibt mit circa 1.500 MB/s aber auf einem relativ hohen Niveau, das auch bis zum Ende stets zur Verfügung steht. Eine Schreibschwäche wie sie bei vielen Mainstream-SSDs mit TLC und den meisten QLC-SSDs besteht, gibt es hier also nicht.

Im Vergleich mit der WD_Black SN850X gibt es in diesem Punkt ein Unentschieden, während die Samsung 990 Pro weiterhin die höchsten Schreibraten im TLC-Modus erreicht. Die Crucial T500 (Test) ist trotz ihres High-End-Charakters in dieser Disziplin sehr schwach. Das bessert die neue Firmware nur bedingt.

• Schwarz/Weiß: NVMe-SSDs (PCI Express 5.0, M.2)
• Rot: NVMe-SSDs (PCI Express 4.0, M.2)
• Blau: NVMe-SSDs (PCI Express 3.0, M.2)
• Grün: Externe SSDs (USB, Thunderbolt)
• Gelb: SATA-SSDs (2,5 Zoll)

Leseleistung

Zur Überprüfung der praktischen Leseleistung wird der Installationsordner des Spiels Shadow of the Tomb Raider (SotTR, 32 GB) auf das Testmuster kopiert und anschließend in die RAM-Disk gelesen. Das Gegenstück sollte in diesem Fall also erneut keinen Flaschenhals darstellen. Dies geschieht einmal mit völlig leerem Laufwerk und einmal praxisnah mit 80 Prozent Füllstand. Der Testlauf im leeren Zustand erfolgt 30 Minuten nach der Formatierung. Der Testlauf bei 80 Prozent wird auf dem zuerst zu 100 Prozent und dann ausgehend von 50 Prozent vollgeschriebenen Laufwerk durchgeführt, auf dem 20 Prozent gelöscht und dann 30 Minuten Pause eingelegt wurden.

Auch beim praktischen Lesetest liefert sich die Kingston KC3000 ein Duell auf Augenhöhe mit der WD_Black SN850X, während die Crucial T500 in dieser Disziplin Klassenbester (SSDs mit PCIe 4.0) bleibt. Die Samsung 990 Pro liegt hier trotz der besseren Eckdaten im Datenblatt rund 15 Prozent zurück.

Ist die SSD allerdings schon zu 80 Prozent mit Daten befüllt, verliert die Kingston KC3000 deutlich an Leistung, während SN850X und T500 brillieren und selbst mit den PCIe-5.0-Modellen konkurrieren. Die Samsung 990 Pro bleibt das schwächste der genannten Modelle.

Kopierleistung

Als Kopiertest (Lesen + Schreiben) hat die Redaktion einen 195 GB großen Steam-Ordner mit fünf installierten Spielen auf der SSD dupliziert. Dies geschieht einmal mit völlig leerem Laufwerk und einmal praxisnah mit 80 Prozent Füllstand. Der Testlauf im leeren Zustand erfolgt 30 Minuten nach der Formatierung. Der Testlauf bei 80 Prozent wird auf dem zuerst zu 100 Prozent und dann ausgehend von 50 Prozent vollgeschriebenen Laufwerk durchgeführt, auf dem 20 Prozent gelöscht und dann 30 Minuten Pause eingelegt wurden.

Auch wenn die Teracle T450 in diesem Szenario die beste ihrer Klasse bleibt, zeigt sich die Kingston KC3000 im Kopiertest sehr stark. Bei 80 Prozent Füllstand holen WD_Black SN850X und Samsung 990 Pro allerdings auf und es geht eher in Richtung Unentschieden. Die Crucial T500 ist wegen ihrer grausigen Schreibleistung jenseits des SLC-Cache bei hohem Füllstand weit abgeschlagen.

Gaming-Leistung

Im ersten Teil wird fortan der DirectStorage-Benchmark (Avocados) stellvertretend für das Spiel Forspoken genutzt, da letzteres durch regelmäßige neue Versionen Probleme bei der Vergleichbarkeit machte. Im zweiten Teil wird der auf die Gaming-Leistung von Massenspeichern ausgerichtete 3DMark Storage verwendet.

Mit der RTX 3080 Ti wird das Limit bei rund 20 GB/s aufgehoben und die KC3000 erreicht mit 23 GB/s die Leistung der WD_Black SN850X und liegt ganze 30 Prozent vor der Crucial T500. Die ausgeliehene Samsung 990 Pro stand für diesen zwischenzeitlich in den Parcours eingeführten Gaming-Test nicht mehr zur Verfügung.

Das bisher drittbeste Ergebnis im 3DMark Storage in der Klasse der PCIe-4.0-SSDs liefert die Kingston KC3000 mit rund 3.100 Punkten. Etwas schneller sind SN850X und T500, während die Samsung 990 Pro in gleichem Abstand zurückliegt.

Office-Leistung

Der Quick System Drive Benchmark des PCMark 10 soll leichtere Aufgaben im Alltag widerspiegeln. Das Szenario reicht vom Schreiben, Lesen und Duplizieren von Bilddateien über die Anwendung von Adobe Illustrator und Photoshop bis Microsoft Excel.

Die Datentransfers der hier simulierten Büroanwendungen liegen Crucial T500 und Samsung 990 Pro überaus gut, sodass sie die Referenz der PCIe-4.0-Klasse bilden. Die Kingston KC3000 liegt fast 20 Prozent hinter der 990 Pro und Kopf an Kopf mit der WD_Black SN850X.

Theoretische Leistung

Der CrystalDiskMark hat sich quasi zum Standard-Benchmark der Branche gemausert und dient auch den SSD-Herstellern zur Ermittlung der beworbenen Leistungswerte. Wenig praxisnah, wird der Test an dieser Stelle zur Überprüfung der theoretischen Spitzenleistung verwendet.

Kingston stapelt tief mit den angegebenen 7.000 MB/s als Maximum für das sequenzielle Lesen bei der KC3000-Serie. Das Testmuster mit 2 TB Speichervolumen erreichte nämlich fast 7.400 MB/s und ist so genauso schnell wie die SN850X und kaum langsamer als die 990 Pro am Limit der Schnittstelle. Bei einem ausstehenden Befehl (SEQ1M Q1T1) ist die KC3000 immerhin zwölf Prozent schneller als die 990 Pro, liegt aber 13 Prozent hinter der SN850X und 20 Prozent hinter der T500.

Beim wahlfreien Lesen mit geringer Befehlstiefe, was weitaus näher an der Praxis als Q32 liegt, liefert sich die KC3000 ein enges Rennen mit der 990 Pro. Die SN850X bleibt hier der Klassenprimus.

Das Lob beim Lesedurchsatz wandelt sich bei den Schreibtests in Kritik: Die Kingston KC3000 erreicht nämlich die auch hier versprochenen 7.000 MB/s nicht ganz. Für das Niveau der 990 Pro und einen kleinen Vorsprung vor der SN850X reicht es aber allemal.

Temperaturen

Wer die Kingston KC3000 komplett ohne Kühlung mit großen Dauertransfers beschäftigt, muss mit einer temperaturbedingten Drosselung der Schreibrate rechnen. Doch bereits das Kühlblech vom Mainboard verhindert diese auch in Extremsituationen wie dem vollständigen Befüllen am Stück.

Bei der WD_Black SN850X kommt es ebenfalls zur Drosselung. An dieser Stelle wird für detailliertere Messungen auf den Original-Test verwiesen.

Die Samsung 990 Pro wird weniger warm und drosselt auch ohne Kühler nicht die Schreibrate. Eine etwas niedrigere Leistungsaufnahme und die Kupferschicht im Aufkleber zeigen ihre Wirkung.

Fazit

Das Duell der schnellsten PCIe-4.0-SSDs, die bereits nahe am Limit der Schnittstelle agieren, ist wie erwartet ein enger Schlagabtausch. Werden alle Einzeltests berücksichtigt, dann bleibt die WD_Black SN850X unterm Strich das leistungsstärkste Modell und damit die schnellste PCIe-4.0-SSD im Testfeld der Redaktion. Doch die Kingston KC3000 ist insgesamt kaum langsamer und kann sich mehrmals vor die Samsung 990 Pro setzen, die hiermit nur das dritte Feld auf dem Siegerpodest belegt.

Kommt jetzt noch der Preisaspekt ins Spiel, fällt Samsung mit aktuell 160 Euro ganz aus dem Rennen. Die WD_Black SN850X gibt es nämlich bereits für 145 Euro und bei der Kingston KC3000 lassen sich nochmal 10 Euro sparen. Beide sind somit nicht nur etwas schneller als die Samsung 990 Pro, sondern auch günstiger.

• Kingston KC3000
  31,3 %
• Samsung 990 Pro
  18,0 %
• WD_Black SN850X
  50,7 %

1.488 Teilnehmer  +  231 Enthaltungen  •  Endergebnis

Aus Sicht der Redaktion gibt es für beide eine klare Kaufempfehlung. Noch mehr Leistung gibt es zwar mit den PCIe-5.0-SSDs, die aber mit 2 TB über 250 Euro kosten und noch höhere Anforderungen an die Kühlung stellen.

Mehr Informationen zu SSDs gewünscht? Die 17. Episode von „CB-Funk – der ComputerBase-Podcast“ bietet Details satt. Welche Unterschiede gibt es eigentlich zwischen SATA und PCIe Gen 3 bis 5 sowie TLC und QLC? Wie testet die Redaktion, was gilt es beim Kauf einer neuen SSD zu beachten und welche Modelle sind empfehlenswert? Die 17. Folge CB-Funk liefert Antworten.

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ComputerBase hat die Kingston KC3000 leihweise zum Testen erhalten. Eine Einflussnahme des Herstellers auf den Testbericht fand nicht statt, eine Verpflichtung zur Veröffentlichung bestand nicht. Es gab kein NDA.

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