***UPDATE: Zum Puffertest der Z9 mit verschiedenen Karten geht es hier! ***
Aus Anlass der Ankündigung der Nikon Z9 habe ich einen verregneten Samstag genutzt, um meine Sammlung von CFexpress Karten auf Ihre Leistung hin zu überprüfen. 45 MP RAW Dateien bei 20 Bildern pro Sekunde wollen ja irgendwie weggespeichert werden, sofern das Dauerfeuer benötigt wird. Und es ist immer gut, vorbereitet zu sein und böse Überraschungen zu vermeiden. Und genau diese könnten lauern, wenn man im guten Glauben an die von den Kartenherstellern angegebenen maximalen Transferraten davon ausgeht, dass eigentlich jede CFexpress Speicherkarte alle eiligst angelieferten Datenmengen locker wegstecken kann.
Im Gegensatz zu früheren Speicherkartentypen gibt es bei CFexpress Speicherkarten eine Variable, die bisher keine Rolle spielte: Hitze. Während des Schreibvorgangs heizen sich die Karten derart auf, dass die Schreibleistung bei Überschreitung der thermischen Limits gedrosselt werden muss. Ein weiterer Grund für eine sinkende Datentransferrate kann die interne Organisation der Daten sein. Dabei unterscheiden sich die Karten je nach Hersteller und internem Aufbau – meist beeinflusst durch die Speicherkapazität – doch recht deutlich.
Leider findet man recht selten oder nur sehr versteckt Angaben zu minimalen Schreibleistung. Die maximalen Schreibraten liegen allesamt über 1000 MB/s, was aber nur ein theoretischer Wert unter Laborbedingungen bei direkter Anbindung an mehrere PCIe Lanes eines PCs darstellt. Bereits die Verbindung über einen Kartenleser an einen USB-C Anschluss verringert die maximale Transferrate deutlich.
Daher geht es bei diesem Test nicht um die Ermittlung der maximalen Schreibrate, sondern um die Feststellung, welche Speicherkarte im Verhältnis zu anderen Karten unter gleichen Bedingungen schneller ist und wie weit die Karte die Schreibgeschwindigkeit drosselt, sobald die thermische Belastung zu hoch wird oder der Controller die Daten nicht mehr effizient ablegen kann. Dabei ist es leider nicht immer möglich pauschal zu sagen, wann genau die Leistung auf exakt welchen Wert sinkt. Nach Phasen gedrosselter Schreibleistung erholen sich manche Karten wieder. Andere reduzieren die Schreibrate auf einen relativ fixen Wert und lassen sich mit dieser Geschwindigkeit bis zum Ende beschreiben. Ärgerlicherweise gibt es aber auch einen sehr namhaften Hersteller in diesem Test, bei dem die Schreibrate komplett zusammenbricht und dann nicht mehr über 50 MB/s hinaus kommt.
Alle Karten wurden mit einem schnellen Lexar USB 3.2 Gen 2×2 Kartenleser (ca. 90 €) durchgeführt, der direkt über USB-C an ein Ryzen 9 System der aktuellen 5000er Serie angeschlossen war. Trotz des schnellen Kartenlesers sind die maximalen Datentransferraten nicht erreichbar – das ist jedoch auch nicht das Ziel dieses Tests.
Da mir aktuell keine Angaben zu den Dateigrößen der Z9 RAWs vorliegen, gehe ich einfach von den bekannten Werten der D850 aus: 14 bit RAW, lossless compressed = ca. 52 MB (+/- je nach Bildinhalt und möglicher Kompression). [UPDATE 31.10.2021: aufgrund der neu veröffentlichten, technischen Informationen auf der Nikon Japan Webseite: 55,1 MB lossless compressed, 33 MB high quality*, 22 MB high compression. Daher nun gerundet 55 MB für ein RAW Bild, lossless compressed.] Kleiner geht es bei der Z9 nur durch stärkere Kompression, da die 12 bit RAW Option gestrichen wurde. Bei 20 RAW Dateien pro Sekunde ergibt dies satte 1100 MB/s. Alternativ bei 10 Bildern pro Sekunde 550 MB/s. Kurzum: je mehr Daten die Karte über einen längeren Zeitraum wegschafft, um so besser.
Eine weitere unbekannte ist momentan die interne Anbindung der CFe Karten und die Puffergröße der Z9. Ich gehe stark davon aus, dass die Z9 Daten schneller schreiben kann als der Kartenleser im nachfolgenden Test. Daher ist – es sei nochmal gesagt – die maximale Schreibrate erst einmal irrelevant und nur im Vergleich zu den anderen Karten innerhalb des gleichen Testaufbaus interessant.
Da ich vornehmlich an der dauerhaften Schreibrate über die Kapazität der Karte hinweg interessiert bin, habe ich mir die durchschnittliche Datenrate nach 20 GB und 50 GB geschriebenen Daten notiert. Dies entspräche ca. 20 bzw. 50 Sekunden Dauerfeuer oder unglaublichen 400/1000 Bildern in Serie. Hinzu kommt die durchschnittliche Schreibgeschwindigkeit über die gesamte Karte hinweg und die Beobachtung von zeitweisen, stark unterdurchschnittlichen Einbrüchen der Leistung.
Getestet wurde mit dem Tool H2testw 1.4 des CT Magazins. Verglichen wurden Karten von SanDisk, Sony, Lexar, Transcend und Angelbird.
[UPDATE 03.11.2021]: Ein ausführlicher Test von diversen Karten in der Z9 durch Matt Granger gibt für einige der hier vorgestellten Karten weitere Erkenntnisse bezüglich der zu erwartenden Performance. Um es vorweg zu nehmen: keine der hier vorgestellten Karten ist schnell genug, um die maximale Puefferrate von 80 Bildern bei „lossless compressed“ in 14 Bit bei 20 fps zu erreichen.
[UPDATE 10.01.2022]: Lediglich die folgenden Karten können mit der Serienbildgeschwindigkeit der Z9 von 20 fps in lossless compressed mithalten: Prograde Cobalt mit 325 und 650 GB, Angelbird SX 160 GB, Wise Pro 640 GB, Delkin Black. Angelbird Karten würde ich aktuell nicht empfehlen, da diese beim Einschalten der Kamera für eine 2 Sekunden lang leuchtende Speicherkarten LED sorgen (bei der Angelbird XT 330 dauert dies vor einem Firmware Update sogar 5 Sekunden, diese ist allerdings durch Angelbird auch offiziell als inkompatibel zur Z9 eingestuft). Delkin Black sind bisher in Europa nicht erhältlich.
Platz 1: Lexar Gold 1750 MB/s read, 1000 MB/s write, 128 GB für ca. 180 €, 256 GB für ca. 349 €
Eine absolute Ausnahme im Testfeld: hohe Schreibleistung über beide Karten hinweg ohne je langsamer zu werden. Deutlich Platz 1, auch wenn die Herstellerangabe mit 1000 MB/s die niedrigste im Vergleich zu allen anderen Karten ist:
Nach 20 GB: 557 MB/s im Durchschnitt (128 GB) / 564 MB/s (256 GB)
Nach 50 GB: 556 MB/s im Durchschnitt / 564 MB/s (256 GB)
Schreiben gesamt: 552 MB/s im Durchschnitt / 564 MB/s (256 GB)
Platz 2: Angelbird 256 GB AV Pro 1700 MB/s read, ca. 245 €
Der Hersteller aus Österreich wird im deutschen Onlinehandel immer präsenter und kann im Test die Preis-/Leistungskrone erringen. Die höchste im Vergleich gemessene Schreibleistung. Einbruch der Datentransferrate nach 50 GB, allerdings nie unter 370 MB/s. Für die Z9 reicht dies jedoch nicht aus, um 20 festzustellen stemmen zu können. [UPDATE 21.01.2022: Diese Karte gehört in der Praxis zu den lagsamsten in der Z9, daher keine Empfehlung]
Nach 20 GB: 571 MB/s im Durchschnitt
Nach 50 GB: 571 MB/s im Durchschnitt
Schreiben gesamt: 409 MB/s im Durchschnitt
Platz 3: SanDisk ExtremePro 1700 MB/s read, 1200 MB/s write mit 128 GB ( ca. 190 €) und 256 GB (ca. 330 €)
Beide SanDisk Karten verhalten sich recht ähnlich. Bis 50 GB kann die schnelle Datentransferrate gehalten werden. Sobald die Karte ihre maximale Temperatur erreicht, sinkt die Schreibgeschwindigkeit deutlich, allerdings bei beiden Karten nie unter 200 MB/s. Für die Z9 reicht die Geschwindigkeit der SanDisk Karten nicht, dies haben Tester von dpreview bereits festgestellt.
Nach 20 GB: 417 MB/s im Durchschnitt (128 GB) / 412 MB/s (256 GB)
Nach 50 GB: 417 MB/s im Durchschnitt / 412 MB/s (256 GB)
Schreiben gesamt: 272 MB/s im Durchschnitt / 275 MB/s (256 GB)
Platz 4: Transcend 820 1700 MB/s read, 1300 MB/s write, 256 GB, ca. 200 €
Die mit Abstand günstigste Karte mit 256 GB in diesem Test liefert zwar im Durchschnitt eine grundsolide Leistung ab, dürfte aber für die Verwendung in Hochleistungskameras ausscheiden. Auch wenn die Karte zunächst auf 250 MB/s drosselt, stören kurze Einbrüche der Schreibrate auf ca. 150 MB/s das Gesamtbild. Für Z6 (II) und Z7 (II) dennoch sicherlich eine sehr lohnenswerte Überlegung.
Nach 20 GB: 311 MB/s im Durchschnitt
Nach 50 GB: 296 MB/s im Durchschnitt
Schreiben gesamt: 264 MB/s im Durchschnitt
Platz 5: Sony Tough G-Series 1700 MB/s read, 1480 MB/s write, 256 GB, ca. 400 €
Die teuerste CFexpress Karte mit 256 GB im Test ist gleichzeitig die schlechteste. Und das auch noch von einem renommierten Hersteller.
Auch wenn die Zahlen auf den ersten Blick recht ordentlich erscheinen und bis 50 GB auch im Vergleich zu den anderen Karten stimmen, verrät die durchschnittliche Gesamtleistung mit lediglich 263 MB/s im Vergleich zu den beiden anderen Zahlen das Problem. Sobald die Karte in das Hitzelimit läuft, drosselt sie auf 50 MB/s. Hinzu kommt, dass das Wort Hitze ernst zu nehmen ist. Nach dem nächsten Testlauf versuche ich mich an Wachtelspiegeleiern. Diese Karte ist absolut nicht zu empfehlen.
Nach 20 GB: 510 MB/s im Durchschnitt
Nach 50 GB: 491 MB/s im Durchschnitt
Schreiben gesamt: 263 MB/s im Durchschnitt
[UPDATE 03.11.2021]: Laut Matt Granger, Sony 256 GB Variante: 71 Bilder Puffer für 20fps, 14 Bit, „lossless compressed“, 222 Bilder für „High efficiency RAW*“. Bei 12 fps und „lossless compressed“ läuft die Kamera bereits bei 205 Bildern ins Pufferlimit. Dies spricht wieder für eine Reduktion der Schreibgeschwindigkeit nach einer gewissen Zeit aufgrund von thermischer Überlastung, da sie bei 20fps lossless compressed schneller ist als die Lexar und damit bei 12 fps eigentlich auch ohne Pufferlimit Bildfolgen bis zur Kapazitätsgrenze erlauben müsste.
Fazit
Die Karten von Lexar bieten die knapp zweitschnellste, maximale Datenübertragungsrate in dieser Testkonstellation und die schnellste das über die gesamte Kapazität hinweg.
Die Karten von Angelbird, SanDisk und Transcend sind weiterhin eine exzellente Wahl für Z6, Z6, D850 und D500, sofern man nicht sowieso bereits diverse XQD Karten in der Schublade hat. Erwartet man keine theoretischen Geschwindigkeitsrekorde, ist die 256 GB Karte von Transcend für die aktuellen Kameras der Mittelklasse die Preis-/Leistungsempfehlung und der erzielbaren Schreibrate dieser Kameras angemessen.
