M.2 SSD im Notebook: Ab wann wird die Leistungsaufnahme zum Problem für den Akku?

Die Ära der Solid State Drives (SSDs) hat unsere Nutzung von Computern revolutioniert. Nie zuvor waren Ladezeiten so kurz, Systemstarts so flott und die allgemeine Reaktionsfähigkeit so beeindruckend. Besonders die kompakten M.2 SSDs, die direkt auf dem Motherboard stecken, sind aus modernen Notebooks nicht mehr wegzudenken. Sie sparen Platz, sind leistungsstark und verbrauchen im Vergleich zu ihren mechanischen Vorgängern – den HDDs – meist deutlich weniger Strom. Doch mit jeder neuen Generation, die noch schneller wird, und der steigenden Beliebtheit von Notebooks, stellt sich eine immer relevantere Frage: Ab wann wird die Leistungsaufnahme dieser schnellen Speicherriesen zu einem echten Problem für die Akkulaufzeit unserer mobilen Begleiter?

Diese Frage ist komplex, denn der Stromverbrauch einer SSD hängt von vielen Faktoren ab: vom Typ der SSD, dem verwendeten Controller, der Auslastung und nicht zuletzt von der Effizienz, mit der das Notebook selbst die Energie verwaltet. Wir tauchen tief in die Materie ein, um zu verstehen, wann Sie sich Sorgen machen müssen und wann nicht.

Grundlagen der M.2 SSDs: Klein, schnell, aber auch durstig?

Bevor wir über den Stromverbrauch sprechen, lassen Sie uns kurz rekapitulieren, was M.2 SSDs überhaupt sind. M.2 ist ein Formfaktor, der es ermöglicht, kompakte Speichermedien direkt auf dem Motherboard zu integrieren. Diese kleinen Riegel gibt es in verschiedenen Längen (z.B. 2280 für 22x80mm). Entscheidend für die Leistung und potenziell auch für den Stromverbrauch ist die Schnittstelle:

• SATA M.2 SSDs: Diese verwenden das gleiche Protokoll wie herkömmliche 2,5-Zoll-SATA-SSDs und bieten ähnliche Geschwindigkeiten (bis ca. 550 MB/s). Sie sind in der Regel energieeffizienter als ihre NVMe-Pendants, aber auch langsamer.
• NVMe M.2 SSDs: NVMe (Non-Volatile Memory Express) ist ein Protokoll, das speziell für den schnellen Zugriff auf Flash-Speicher entwickelt wurde und die PCIe-Schnittstelle (Peripheral Component Interconnect Express) nutzt. Dies ermöglicht deutlich höhere Geschwindigkeiten, die bei PCIe Gen3 schon über 3.000 MB/s liegen können und bei PCIe Gen4 oder sogar PCIe Gen5 ein Vielfaches davon erreichen. Diese Hochleistung hat potenziell ihren Preis in Form eines höheren Stromverbrauchs – zumindest unter Last.

Die Popularität von NVMe M.2 SSDs ist ungebrochen, da sie die Engpässe des Speichers beseitigen und die Gesamtleistung eines Notebooks spürbar verbessern. Aber wie steht es um ihren Energiehunger?

Die Wahrheit über den Stromverbrauch von SSDs: Leerlauf vs. Last

Um die Auswirkungen auf die Akkulaufzeit zu verstehen, müssen wir zwei Hauptzustände des Stromverbrauchs einer SSD betrachten:

1. Im Leerlauf (Idle Power Consumption)

Der wohl wichtigste Faktor für die Akkulaufzeit im Notebook ist der Stromverbrauch im Leerlauf. Eine SSD verbringt den Großteil ihrer Betriebszeit im Idle-Zustand, d.h., sie wartet auf Befehle und führt keine aktiven Lese- oder Schreibvorgänge durch. Moderne M.2 SSDs sind hier erstaunlich effizient geworden. Sie unterstützen tiefe Energiesparmodi wie den sogenannten „L1.2”-Zustand (Low Power Standby State), in dem sie nur noch wenige Milliwatt (mW) verbrauchen, oft sogar unter 5 mW. Einige High-End-Modelle können im Idle sogar noch geringere Werte aufweisen.

Wenn eine SSD diese tiefen Energiesparzustände nicht korrekt oder gar nicht nutzen kann – sei es durch eine schlechte Implementierung im Notebook-BIOS, veraltete Treiber oder eine ineffiziente Firmware der SSD selbst –, dann verbraucht sie im Leerlauf unnötig viel Strom. Dies ist der Punkt, an dem die Akkulaufzeit am stärksten leidet, da dieser Zustand über viele Stunden hinweg andauert.

2. Unter Last (Active Power Consumption)

Wenn die SSD aktiv Daten liest oder schreibt, steigt ihr Stromverbrauch deutlich an. Hier können moderne NVMe-SSDs, insbesondere solche der PCIe Gen4 oder Gen5, Spitzenwerte von 5 Watt, 7 Watt oder sogar über 10 Watt erreichen. Solche Spitzen werden beim Booten des Systems, beim Starten großer Anwendungen, beim Laden von Spielen, bei der Übertragung großer Dateien oder bei professionellen Aufgaben wie Videobearbeitung erreicht.

Es ist jedoch wichtig zu verstehen, dass diese Spitzenwerte nur für sehr kurze Zeiträume anfallen. Die Dauer, in der eine SSD tatsächlich mit voller Leistung arbeitet, ist im normalen Alltagsgebrauch überraschend gering. Selbst ein großer Kopiervorgang ist meist nach wenigen Sekunden oder Minuten abgeschlossen, und die SSD kehrt schnell in ihren energieeffizienten Leerlaufzustand zurück.

Vergleich mit HDDs

Obwohl M.2 SSDs unter Last höhere Spitzenwerte erreichen können als ältere 2,5-Zoll-SATA-SSDs oder gar Festplatten (HDDs), sind sie in der Gesamtbetrachtung meist energieeffizienter. Eine HDD verbraucht aufgrund ihrer sich drehenden Platten und beweglichen Köpfe auch im Leerlauf deutlich mehr Strom (oft 2-5 Watt) und hat eine höhere Anlaufstromspitze. Der Hauptvorteil der SSDs liegt also nicht nur in der Geschwindigkeit, sondern auch in der Fähigkeit, schnell in tiefe Energiesparmodi zu wechseln und dort extrem wenig Energie zu verbrauchen.

Faktoren, die den Stromverbrauch beeinflussen

Der tatsächliche Stromverbrauch einer M.2 SSD im Notebook ist das Ergebnis eines Zusammenspiels verschiedener Faktoren:

• SSD-Typ (SATA vs. NVMe): Wie bereits erwähnt, verbrauchen SATA-SSDs tendenziell weniger Strom unter Last, aber moderne NVMe-SSDs können im Leerlauf genauso oder sogar noch effizienter sein. Für die Akkulaufzeit ist die Idle-Effizienz meist entscheidender.
• Controller-Design und Firmware: Der SSD-Controller ist das Gehirn der SSD. Ein gut designter Controller mit optimierter Firmware kann die Energieeffizienz erheblich verbessern, insbesondere im Leerlauf. Einige Hersteller sind hier besser als andere.
• Speichermedium (NAND-Typ): Ob TLC oder QLC NAND verwendet wird, hat einen geringeren Einfluss auf den Stromverbrauch als der Controller, aber es gibt minimale Unterschiede.
• Kapazität: SSDs mit größerer Kapazität haben oft mehr NAND-Chips. Dies kann zu einem geringfügig höheren Stromverbrauch führen, aber der Effekt ist meist marginal und nicht linear proportional zur Kapazität.
• Generation der PCIe-Schnittstelle (Gen3, Gen4, Gen5): Neuere Generationen bieten höhere Geschwindigkeiten, aber auch verbesserte Power-Management-Features (z.B. L1.2 und ASPM – Active State Power Management). Während die Spitzenleistung steigen kann, können die Leerlaufwerte dank dieser Features oft sogar sinken oder auf gleichem Niveau bleiben.
• Laptop-Implementierung und BIOS/UEFI: Selbst die effizienteste SSD kann in einem Notebook, dessen BIOS/UEFI die Energiesparmodi nicht korrekt unterstützt oder aktiviert, zu einem Akkufresser werden. Eine gute Integration und Software-Optimierung durch den Laptop-Hersteller ist essenziell.

Messung und Realität im Notebook-Alltag

Theoretische Messwerte im Labor spiegeln oft nicht die Realität im Alltag wider. Viele Benchmarks messen den Stromverbrauch unter maximaler Last, was für die Akkulaufzeit wenig aussagekräftig ist, da diese Zustände selten auftreten und nur kurz anhalten. Viel wichtiger ist der durchschnittliche Stromverbrauch über einen längeren Zeitraum mit typischer Nutzung – also viel Leerlauf und gelegentliche Bursts.

Im Alltag ist die SSD meist nur für Sekundenbruchteile aktiv. Beim Surfen, Schreiben von Texten oder Ansehen von Videos ist die SSD größtenteils im Idle-Modus. Selbst bei Gaming werden Daten zwar schnell geladen, aber der Datentransfer ist nicht konstant auf Maximum. Der Gesamtstromverbrauch des Notebooks wird hier viel stärker von CPU, GPU und Display beeinflusst als von der SSD.

Moderne Betriebssysteme wie Windows oder macOS sind zudem sehr gut darin, unnötige SSD-Zugriffe zu minimieren und die SSD schnell in den Tiefschlaf zu schicken, wenn sie nicht benötigt wird.

Wann wird die Leistungsaufnahme zum Problem für den Akku?

Für die meisten Nutzer, die ihr Notebook für alltägliche Aufgaben wie Surfen, Office-Arbeiten, E-Mails und gelegentliches Medienkonsum nutzen, ist die Leistungsaufnahme einer modernen M.2 NVMe SSD in der Regel kein signifikantes Problem für die Akkulaufzeit. Die Energieeffizienz im Leerlauf ist hier entscheidend und hat sich enorm verbessert.

Es gibt jedoch Szenarien, in denen die Leistungsaufnahme zum Problem werden kann:

1. Konstante hohe Last: Wenn Sie regelmäßig und über längere Zeiträume (mehrere Minuten bis Stunden) große Datenmengen kopieren, Videos rendern, riesige Datenbanken verarbeiten oder andere speicherintensive Aufgaben ausführen, die die SSD konstant auslasten, dann summiert sich der höhere aktive Stromverbrauch. In solchen Fällen kann eine sehr leistungsstarke PCIe Gen4/Gen5 SSD, die unter Last 7-10W verbraucht, spürbar an der Akkulaufzeit zehren.
2. Schlecht optimierte Firmware oder Treiber: Dies ist wohl das größte Problem. Wenn die SSD-Firmware oder die Notebook-Firmware (BIOS/UEFI) die Energiesparmodi (insbesondere L1.2) nicht korrekt oder gar nicht nutzt, bleibt die SSD im Idle-Modus in einem höheren Energiezustand hängen (z.B. 1-2 Watt statt 5 mW). Über Stunden hinweg summiert sich dieser „Grundverbrauch” enorm und kann die Akkulaufzeit um 1-2 Stunden oder mehr reduzieren. Dies war in der Vergangenheit bei einigen neuen SSD-Modellen oder in spezifischen Notebook-Kombinationen ein Problem, wird aber durch Updates oft behoben.
3. Sehr kleine Akkus in Ultra-Portables: In extrem dünnen und leichten Notebooks mit sehr kleinen Akkus (z.B. unter 40 Wh) zählt jedes Milliwatt. Hier kann der Unterschied zwischen einer extrem effizienten und einer etwas weniger optimierten SSD durchaus messbar sein.
4. Gaming-Laptops mit extrem leistungsstarken SSDs: Obwohl Gaming-Laptops oft größere Akkus haben, sind die Komponenten (CPU, GPU, Display, SSD) auch sehr leistungsstark und energiehungrig. Wenn Spiele ständig große Datenmengen streamen, trägt die SSD ihren Teil zum hohen Gesamtverbrauch bei, auch wenn sie selten der Hauptfaktor ist.
5. Verwendung einer zweiten, nicht optimierten SSD: Wenn Sie eine zweite M.2 SSD in Ihrem Notebook nachrüsten, die möglicherweise älter ist oder eine weniger effiziente Firmware hat, kann deren Idle-Verbrauch die Akkulaufzeit ebenfalls beeinträchtigen, selbst wenn sie selten aktiv genutzt wird.

Strategien zur Minimierung des Akkuverbrauchs

Wenn Sie befürchten, dass Ihre M.2 SSD die Akkulaufzeit zu stark beeinflusst, gibt es einige Schritte, die Sie unternehmen können:

1. SSD-Auswahl mit Bedacht: Wenn Akkulaufzeit höchste Priorität hat, recherchieren Sie Testberichte, die explizit den Idle-Stromverbrauch von SSDs messen. Einige Modelle sind hier deutlich besser als andere. Achten Sie auf Spezifikationen, die L1.2-Power-State-Unterstützung explizit erwähnen.
2. Firmware-Updates: Halten Sie die Firmware Ihrer SSD stets auf dem neuesten Stand. Hersteller veröffentlichen oft Updates, die die Energieeffizienz und Kompatibilität mit verschiedenen Systemen verbessern.
3. Betriebssystem-Einstellungen: Stellen Sie sicher, dass die Energieoptionen Ihres Betriebssystems auf „Ausbalanciert” oder „Energiesparen” eingestellt sind, wenn Sie nicht die volle Leistung benötigen. Dies ermöglicht es dem System, die SSD schneller in den Schlafmodus zu versetzen.
4. Laptop-BIOS/UEFI-Einstellungen: Überprüfen Sie, ob in Ihrem Notebook-BIOS/UEFI Einstellungen für ASPM (Active State Power Management) oder ähnliche PCIe-Stromsparfunktionen aktiviert sind. Manchmal müssen diese manuell eingeschaltet werden.
5. Hintergrunddienste: Deaktivieren Sie unnötige Hintergrunddienste oder Programme, die im Hintergrund ständig auf die SSD zugreifen könnten.
6. Treiberaktualisierung: Achten Sie darauf, dass Ihre NVMe-Treiber aktuell sind, entweder die Standardtreiber des Betriebssystems oder vom SSD-Hersteller bereitgestellte Treiber.

Fazit und Ausblick

Die pauschale Aussage, dass M.2 SSDs die Akkulaufzeit im Notebook erheblich reduzieren, ist für die meisten modernen Geräte und Nutzungsszenarien schlichtweg falsch. Die Hersteller haben enorme Fortschritte bei der Energieeffizienz im Leerlauf erzielt. Eine gut implementierte NVMe SSD der aktuellen Generation verbraucht im Ruhezustand nur minimale Energie, die kaum ins Gewicht fällt.

Erst wenn Sie zu den Power-Usern gehören, die regelmäßig ihre SSD unter hoher Last betreiben, oder wenn eine ungünstige Kombination aus SSD und Notebook-Firmware die tiefen Energiesparmodi verhindert, kann die Leistungsaufnahme zum Problem werden. In solchen Ausnahmefällen ist es ratsam, die Firmware zu aktualisieren und die Systemkonfiguration zu überprüfen.

In Zukunft werden wir wahrscheinlich noch effizientere SSDs sehen, die trotz steigender Leistung noch bessere Idle-Werte erreichen, insbesondere mit der Weiterentwicklung von PCIe Gen5 und darüber hinaus. Für den durchschnittlichen Notebook-Nutzer steht jedoch fest: Die Vorteile in puncto Geschwindigkeit und Reaktionsfähigkeit überwiegen die potenziellen Nachteile beim Stromverbrauch bei Weitem. Die Angst vor einem leeren Akku aufgrund der SSD ist in den meisten Fällen unbegründet.