Mac Studio: Was bringt das neue PCIe 6.0?

Beim neuen Mac Studio setzt Apple für den internen SSD-Speicher auf eine Architektur auf Basis von PCIe 6.0. Dadurch soll die Speicherleistung bis zu doppelt so hoch ausfallen wie bei der vorherigen Generation. Doch was genau steckt dahinter?

PCIe steht für »Peripheral Component Interconnect Express«. Dabei handelt es sich um eine besonders schnelle Datenverbindung. Im Mac transportiert sie Daten zwischen der SSD, ihrem Controller und dem restlichen System. Je größer die Bandbreite dieser Verbindung ist, desto schneller können Daten gelesen und geschrieben werden – vorausgesetzt, die übrigen Komponenten halten mit.

Warum ist PCIe 6.0 schneller?

PCIe-Verbindungen bestehen aus einer oder mehreren Datenleitungen, den sogenannten Lanes. Bei PCIe 5.0 erreicht jede Lane eine Datenrate von 32 Gigatransfers (dieses Wort gibt es tatsächlich) pro Sekunde. PCIe 6.0 verdoppelt diesen Wert auf 64 Gigatransfers pro Sekunde.

Möglich wird das durch ein neues Übertragungsverfahren namens PAM4. (Falls es jemandem bekannt vorkommt: In einer Sendung über Thunderbolt wurde dieses Verfahren erläutert.) Frühere PCIe-Versionen unterschieden bei einem Signal zwischen zwei Zuständen und übermittelten damit jeweils ein Bit. PAM4 verwendet vier Signalstufen und kann dadurch zwei Bit auf einmal übertragen. Vereinfacht gesagt gelangen in derselben Zeit doppelt so viele Informationen durch die Leitung.

Weil die vier Signalstufen schwieriger voneinander zu unterscheiden sind, steigt allerdings die Gefahr von Übertragungsfehlern. PCIe 6.0 begegnet diesem Problem mit einer schnellen Fehlerkorrektur sowie zusätzlichen Prüfdaten. Außerdem werden Informationen in fest definierten Datenpaketen, sogenannten Flits, übertragen. Diese Verfahren sollen Fehler erkennen und korrigieren, ohne die Latenz spürbar zu erhöhen.

Nach Angaben der PCI-SIG bietet PCIe 6.0 theoretisch die doppelte Bandbreite von PCIe 5.0. Eine Verbindung mit 16 Lanes erreicht bis zu 256 Gigabyte pro Sekunde in beide Richtungen zusammen. Bei PCIe 5.0 sind es 128 Gigabyte pro Sekunde.

Was bedeutet das beim Mac Studio?

Von der höheren Geschwindigkeit profitieren vor allem Aufgaben, bei denen sehr große Datenmengen am Stück bewegt werden: umfangreiche Video- und Audioprojekte, große Dateiübertragungen oder das Laden lokaler KI-Modelle. Apples Angabe »bis zu 2-mal schneller« ist jedoch ein Maximalwert. Wie groß der Vorteil tatsächlich ausfällt, hängt auch von der SSD-Kapazität, dem Controller und der jeweiligen Anwendung ab. Beim Starten kleiner Programme oder Öffnen einzelner Dokumente dürfte der Unterschied daher deutlich geringer ausfallen.