MicroSD-Express-Karten im Test: Viel Leistung und warum ein Lüfter im Kartenleser sinnvoll sein kann

Unser Testfeld besteht dabei aus einer Mischung aus neuem Zubehör und älteren Lesegeräten und Karten aus unserem Fundus. Lexar stellte uns  das Lesegerät RW540 sowie eine MicroSD-Express-Karte. Wir haben dabei das 1-TByte-Modell ausgeschlagen, das auch zur Verfügung stand, und das 512-GByte-Modell der Play-Pro-Serie beim Hersteller angefragt, da wir glauben, dass diese Karte von mehr Switch-2-Usern gekauft wird. Das RW540 kam ohne Retall-Verpackung, ist also recht früh produziert worden. Die SD-Karte kam hingegen in einer Retail-Verpackung.

Sandisk stellte uns ebenfalls einen Kartenleser, den Pro-Reader SD Express Dual, sowie die 256 GByte fassende MicroSD Express.

Aus unserem eigenen Fundus stammt ein Lexar-Mehrfach-Card-Reader (Lexar Professional Multi-Card 3-in-1), der für UHS-II-Tests geeignet ist sowie ein Exot: Lexars nCARD NM Nano Memory Card 2-in-1 kann nämlich auch Huaweis Format Nano Memory Card lesen und unterstützt offiziell die proprietären UHS-I-Erweiterungen.

SD-Karten aus unserem Fundus sind eine Full-Size Sony Tough UHS-II-Karte, eine Nextorage MicroSD mit UHS-II-Modus sowie zwei UHS-I-Karten von Lexar und Sandisk. Diese vier Karten wurden herangezogen, um eventuelle Vor- und Nachteile von UHS-I, II und proprietäres UHS-I zu entdecken.

Inkonsistenzen bei Lesegeräten durch Hitze

Alle Lesegeräte sind zudem in der Lage den proprietären UHS-I-Modus mit SD-Karten zu sprechen. Das ist insofern interessant, da uns Lexar beispielsweise sagte, dass der RW540 keine proprietären und damit schnelleren Modi unterstützt. Das ist aber der Fall. Es geht im UHS-I-Modus also bei vielen Karten jenseits der offiziellen Grenze von 104 MByte/s die die SD Association vorgibt. Allgemein ist die Dokumentation des proprietären Modus aber sehr schlecht – bei allen Herstellern.

Bei den Testergebnissen verhielten sich die Lesegeräte in ihren jeweils vergleichbaren Situationen weitestgehend konsistent im Rahmen der Messtoleranzen zueinander. Wir hatten aber auch überraschende Aussetzer, mit denen wir nicht gerechnet hatten.

So benötigt der Lexar RW540 erheblich mehr Energie als das bullige Sandisk-Gerät. Das liegt an einem Lüfter, den Lexar verbaut hat. Und das aus einem guten Grund, denn es gibt Situationen, in denen die Temperatur zu geringerer Leistung führt und damit wieder zu Unterschieden zwischen den Lesegeräten.

Nicht ganz unproblematisch war zudem die Verwendung eines MicroSD- auf SD-Adapters. Wir wissen nun, warum diese Adapter derzeit nur eine Sache für Labore sind. Die Hitzeableitung kann zu einem erheblichen Problem werden. Allgemein würden wir von einem Betrieb einer MicroSD-Express-Karte in einem Adapter eher abraten. Die Sandisk-Express-Karte ist nämlich auch im UHS-I-Modus sehr schnell und wird fühlbar heiß im Adapter. Lexars Express-Karte Play Pro wird im Adapter hingegen nur warm, ist im UHS-I-Modus aber auch langsam.

Als erstes lassen wir die beiden MicroSD-Express-Karten in ihrem nativen Umfeld gegeneinander antreten. Als Benchmark haben wie die Standardeinstellungen des CrystalDiskMarks in der Version 8.0.6 verwendet und beide Karten jeweils in beiden SD-Express-Lesern verwendet. Beim Sandisk-Reader im MicroSD-Express-Schacht. Zusätzlich haben wir mit AS SSD Gegentests durchgeführt, uns hier aber auf die Express-Karten beschränkt. Für Leistungsmessungen haben wir den C3-Tester von Avhzy genutzt.

Zuerst gehen wir auf die Leistungsaufnahmen ein, denn die beiden Karten unterscheiden sich voneinander recht deutlich. Die folgenden Zahlen beziehen sich auf den Sandisk-Reader, der selbst rund 0,5 Watt beim Einstecken (Idle) braucht. Im Standby, wenn also das Betriebssystem eine Weile nicht zugreift, sinkt der Kartenleser auf 0,4 Watt herunter, unabhängig von der Karte.

Doch wird die Karte genutzt, etwa um mit einem Dateimanager nur einmal draufzuschauen, zeigen sich deutliche Unterschiede. Während die Lexar-Karte mit 1,0 Watt (hier wie im Folgenden immer inklusive Lesegerät) schon erstaunlich viel Energie nimmt, sind es bei der Sandisk-Karte stolze 40 Prozent mehr. 1,4 Watt haben wir bei der Sichtung der Werte beobachten können.

Diese Differenz bei Aktivität bestätigte sich im Lexar-Reader RW540. Hier sind die Werte 0,4 Watt (Idle), 0,2 Watt (Standby), 0,9 Watt (Lexar eingesteckt) und 1,6 Watt (Sandisk eingesteckt). 

Beim Benchmarken legen die Lesegeräte dann richtig los. Hierbei ist wichtig: Das Konzept Race-to-Idle kann große Vorteile haben, sprich, es wird kurzzeitig sehr viel Energie aufgewandt, um dann schnell wieder schlafen zu gehen. Wir lassen die Werte des Lexar RW540 hier außen vor, denn der braucht grundsätzlich ein halbes Watt extra für den erstaunlich lauten und nicht temperaturgeregelten Lüfter, Der RW540 braucht in der Spitze 3,9 Watt.

Der Sandisk-Reader ist hier genügsamer. Die beiden Seq-Tests, die besonders schnelle Datenraten zeigen, forderten aber viel Leistung an. Die Sandisk-Karte brauchte zwischen 2,2 und 2,8 Watt im Sandisk Pro-Reader.  Die Lexar Play Pro brauchte mit 2,6 bis 3 Watt hier erstaunlicherweise mehr. Bei wenig Last war das noch andersherum.

Die Random-Tests von CrystalDiskMark fordern die Karten prinzipiell weniger stark. Aber auch hier braucht Sandisk unter Last erheblich weniger Leistung mit 1,5 bis 2 Watt. Lexar braucht für die Play Pro 2,2 bis 2,3 Watt.

Die beiden folgenden Benchmark-Grafiken zeigen auch warum: Im Allgemeinen ist die Lexar-Karte der Sandisk überlegen. Aber nur im SD-Express-Betrieb. Im UHS-Betrieb sieht das anders aus, wie wir später zeigen.

Es hegte sich ein Verdacht: Laufen die Karten in dem kurzen Test etwa schon heiß? Lohnt es sich mit einem Lüfter auf die SD-Karten zu pusten? Um dem nachzugehen, haben wir den letzten Test (RND4K) im Sandisk-Reader nochmal einzeln wiederholt. Und siehe da, die Lexar-Karte schaffte plötzlich 20,65 MByte/s (Read) und 31,51 MByte/s. Die Sandisk-Karte kommt auf 20,93 respektive 28,26 MByte/s.

Wir können auch hier nicht ausschließen, dass die Werte in einem kälteren Raum vielleicht höher wären. Eines ist durch die Benchmarks klar geworden: MicroSD-Express-Karten haben ein Wärmeproblem. Die winzigen Kärtchen können die Wärme nicht sonderlich gut abführen, und ein paar Minuten Last auf PCI-Express-Niveau ist thermisch eine hohe Belastung. 

Bei der Gegenprobe mit dem AS-SSD-Benchmark zeigten sich übrigens auch Inkonsistenzen. Beim 4K-64-Thrd-Test waren die Ergebnisse immer etwas besser, wenn der Test einzeln lief, insbesondere beim Pro-Reader.  Aber auch der RW540 zeigte das Phänomen, wenn auch nicht so ausgeprägt. Allerdings hatten wir über mehrere Durchgänge mit entsprechender Abkühlzeit immer wieder Ausreißer bei den Werten. Es gelang uns hier nicht reproduzierbare Ergebnisse zu erzeugen. Die vier folgenden Screenshots zeigen den Betrieb mit offenbar überhitzter Karte im 4K-64-Thrd-Test. Dementsprechend ist dieser Wert mit Vorsicht zu genießen.

Prinzipbedingt können MicroSD-Express-Karten in alten Lesegeräten nur mit UHS-I-Tempo arbeiten. UHS-II oder gar UHS-III bleibt ihnen verwehrt. Ein Umschalten der zweiten Pin-Reihe ist weder in SD-Karten noch in Lesegeräten vorgesehen – wobei sich das ändern könnte, wie auf der Computex Taipei zu vernehmen war.

Doch sind die Karten auch gute UHS-Karten? Es kommt darauf an. Eine schnelle SD-Express-Verbindung heißt noch lange nicht, dass eine Karte auch im UHS-I-Modus schnell ist. Selbiges gilt übrigens für UHS-II-Karten im erzwungenen UHS-I-Modus. Die sind dann mitunter erheblich langsamer als gute UHS-I-Karten. Um das zu testen, nutzten wir den sequentiellen Test Q8T1 mit allen Karten auf allen Lesegeräten. Teilweise haben wir auch MicroSD-Karten in den SD-Adapter gesteckt, um zu schauen, was passiert.

Im Falle der beiden SD-Express-Karten ist nur die Sandisks MicroSD Express in der Lage, hohe UHS-I-Werte zu erreichen. In beiden alten Lexar-Lesegeräten schaffte die Karte ziemlich konstant 150 MByte/s lesend und 144 MByte/s schreibend. Das ist proprietär schneller als der UHS-I-Standard erlaubt (104 MByte/s) und nirgends auf der Packung oder in der Spezifikation dokumentiert. 

Lexars Play Pro hingegen schafft es nicht mal an die Grenze von UHS-I zu kommen. Es waren lesend wie schreibend nur 82 bis 83 MByte/s. Schade.

Auffällig waren übrigens die Werte im erzwungenen UHS-I-Modus per SD-Adapter. Bei Lexars Play Pro änderte sich nichts und die Karte wurde handwarm. Die Sandisk MicroSD Express sank hingegen auf etwa 115 bis 117 MByte/s und war damit beim Lesen und Schreiben fast gleich schnell. Das galt aber nur für den Lexar 3-in-1-Leser. In Sandisks Pro Reader konnten wir den proprietären Modus nicht aktivieren. Es waren nur noch 85 und 80 MByte/s lesend und schreibend.

Dabei kann das Lesegerät von Sandisk im UHS-I schnell arbeiten. Das zeigte uns die Sandisk Extreme aus unserem fundus die auf 134-135 MByte/s in der Spitze beim Lesen kam – sowohl mit als auch ohne Adapter. 

Die MicroSD-Express-Karte mag also den Adapter einfach nicht, was sich im Lexar-3-in-1-Leser leicht zeigte und im Sandisk Pro-Reader sehr deutlich zeigte. Ein zuhilfegenommener Sandisk-MicroSD-auf-SD-Adapter änderte daran nichts. Die MicroSD-Express-Karte von Sandisk wird im Adapter mal mehr und mal weniger gebremst.

Es deutet sich zuvor schon an: Der Pro-Reader von Sandisk und Lexars RW540 sind zumindest als UHS-I-Leser tauglich. Ergebnisse, die wir auf den alten Lesegeräten erreichten, erreichten wir in der Regel auch mit den neuen SD-Express-Kartenlesegeräten im Rahmen der Messtoleranzen.

Bei UHS-II-Karten kommt es aber zur Enttäuschung. Unsere Sony Tough (G-Serie, 128 GByte) konnten wir nur im Pro-Reader testen, da es eine Full-Size-SD-Karte ist. Die Benchmarks sind bitter. Mit höchstens 83/78 MByte/s (lesen/schreiben) ist die Sony Tough im Pro Reader teils 70 MByte/s langsamer als eine gute UHS-I-Karte. Die Lexar Silver Plus mit UHS-I schafft im Sandisk Pro-Reader stolze 150 MByte/s beim Lesen und noch 109 MByte/s beim Schreiben. Im Lexar RW540 ist sie seltsamerweise mit 133 respektive 99 MByte/s langsamer. Proprietäres UHS-I ist nicht sonderlich konsistent in unseren Tests.

Mit der Nextorage MicroSD-Karte mit UHS-II-Interface ist es ähnlich. Im Sandisk Pro Reader sind 82 und 80 MByte/s möglich. Im Lexar RW540 84 und 80 MByte/s (R/W). 

In ihrer nativen Umgebung sind diese beiden UHS-II-Karten hingegen extrem schnell. Sonys Tough G schafft 304 und 234 MByte/s für das Lesen und Schreiben. Die Nextorage kommt mit 227 und 105 MByte/s auch recht hoch. Interessant hierbei: Der UHS-II-Modus braucht auch schon recht viel Energie: 1,4 Watt haben wir in der Spitze beim sonst sehr sparsamen 3-in-1-Leser von Lexar gemessen. 

UHS-I-Karten brauchen wenig Energie

Wir sind bereits auf die hohen Watt-Werte der SD-Express-Karten eingegangen, was sich bei längeren Operationen durchaus lohnen kann. Doch um die 1 Watt für das Einstecken ist sehr viel. Das Einstecken einer UHS-I-Karte ist in beiden Alt-Lesern kaum messbar (0,08-0,09-Watt inklusive Lesegerät und damit außerhalb des Genauigkeitsbereichs des C3-Messgeräts). UHS-II-Karten brauchen Idle 0,35 Watt. 

Es liegen also Welten zwischen den Karten-Generationen. Unter Last brauchen UHS-I-Karten selten so viel Energie wie MicroSD-Express-Karten bei simplen Operationen. 

Im Pro-Reader brauchen die alten UHS-I-Karten (das schließt die gedrosselten UHS-II-Karten ein) erstaunlicherweise zwischen 1,2 und 1,3 Watt. Noch schlimmer ist es im RW540. Im Idle sind die Karten ähnlich. Aber bei Benchmarks geht es richtig los. Selbst für die extrem gebremste Nextorage genehmigt sich der RW540 2,5 Watt, zieht man ein geschätztes halbes Watt für den Lüfter ab, ist das immer noch zu viel. Der RW540 geht nicht effizient mit Energie um.