Nederlands
Menu

NVMe- versus SATA-SSD: snelheid, interface en keuzehulp

Beide zijn SSD's met flashgeheugen, maar ze worden op een andere manier met de computer verbonden. Een SATA-SSD gebruikt de SATA-interface die voor harde schijven is ontworpen en haalt maximaal ongeveer 550 MB/s. Een NVMe-SSD gebruikt PCI Express en een protocol dat voor flash is ontworpen, waardoor snelheden van 3 tot meer dan 14 GB/s en een lagere latency mogelijk zijn. Bij dagelijks gebruik is het verschil klein, maar bij grote bestanden en zware taken is NVMe veel sneller.

KenmerkSATA-SSDNVMe-SSD
InterfaceSATA III, 6 Gb/sPCI Express. Meestal x4-lanes
Sequentiële snelheidMaximaal ongeveer 550 MB/sOngeveer 3,5 GB/s bij PCIe 3.0 x4, ongeveer 7 GB/s bij PCIe 4.0 x4 en ongeveer 14 GB/s bij PCIe 5.0 x4
ProtocolAHCI. Ontworpen voor harde schijvenNVMe. Ontworpen voor flashgeheugen
CommandowachtrijenEén wachtrij met 32 commando'sTot 65.535 wachtrijen met elk tot 65.536 commando's
LatencyHoger (ongeveer 100 microseconden)Lager (enkele tientallen microseconden)
Vormfactor2,5-inch schijven en M.2 SATAM.2, U.2 of U.3, insteekkaarten
Vermogensverbruik en warmteLaag (enkele watts)Hoog op topsnelheid. Snelle schijven hebben vaak een heatsink nodig om throttling te voorkomen
CompatibiliteitWerkt in oude pc's en in 2,5-inch baysVereist een M.2- of PCIe-slot en firmware die vanaf NVMe kan opstarten
PrijsLaag. Vergelijkbaar met instap-NVMeDe snelste zijn iets duurder. Instap-NVMe zit dicht bij de prijs van SATA
Geschikt voorUpgrades van oude pc's en laptops, opslag met grote capaciteitNieuwe pc's, gaming, videobewerking, workstations, servers

De getalswaarden zijn typische ordegroottes en variëren per procesgeneratie en product.

Wanneer welke variant?

SATA-SSD
Wanneer de pc geen NVMe-slot heeft of wanneer een eenvoudige, goedkope vervanging van een harde schijf gewenst is.
NVMe-SSD
Wanneer er een M.2-slot is en vaak grote bestanden worden verplaatst of een lage latency gewenst is. De standaardkeuze voor nieuwe systemen.
Eerst controleren
M.2-sloten ondersteunen SATA, NVMe of beide. M.2 SATA- en M.2 NVMe-schijven lijken op elkaar, dus controleer de handleiding vóór aankoop.

Veelgestelde vragen

Is NVMe veel sneller dan SATA?

Bij sequentiële overdracht wel. SATA haalt maximaal ongeveer 550 MB/s, terwijl NVMe met PCIe 4.0 x4 ongeveer 7 GB/s bereikt. Bij dagelijks gebruik voelt het verschil kleiner.

Past een NVMe-SSD in elk M.2-slot?

Nee. M.2-sloten ondersteunen SATA, NVMe of beide, en de schijven lijken op elkaar. Controleer vóór aankoop de handleiding van het moederbord of de laptop.

Wordt een NVMe-SSD heet?

Snelle schijven wel, omdat ze op topsnelheid veel vermogen verbruiken, en ze hebben vaak een heatsink nodig om throttling te voorkomen. SATA-SSD's worden minder heet.

Waarom heeft NVMe een lagere latency?

NVMe is ontworpen voor flashgeheugen, communiceert via PCIe en ondersteunt tot 65.535 wachtrijen met elk tot 65.536 commando's. Het AHCI-protocol van SATA heeft maar één wachtrij met 32 commando's.

Test uw begrip

Welke waarde komt het best overeen met de effectieve bandbreedte in één richting van een x16-verbinding van PCI Express 3.0 (8 GT/s per lane, 128b/130b-codering)?

  1. AOngeveer 128 GB/s
  2. BOngeveer 1 GB/s
  3. COngeveer 16 GB/s
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: C. Ongeveer 16 GB/s

De effectieve snelheid van één lane is 8 Gb/s × 128/130 ≈ 7,88 Gb/s, en gedeeld door 8 ongeveer 0,985 GB/s. Bij 16 lanes is de bandbreedte in één richting ongeveer 15,8 GB/s, dus ongeveer 16 GB/s, en voor zenden en ontvangen samen ongeveer 32 GB/s. De bandbreedte van PCI Express volgt uit het product van generatie (snelheid per lane), coderingsefficiëntie en aantal lanes. In de praktijk is hij iets kleiner door overhead zoals pakketheaders.

Welke omschrijving van een „lane” van PCI Express is juist?

  1. AEen verbindingseenheid met één differentieel paar voor zenden en één voor ontvangen, waarbij lanes kunnen worden gebundeld om de bandbreedte te vergroten
  2. BEen eenheid waarbij met één lijn afwisselend wordt gezonden en ontvangen
  3. CDe fysieke lengte van de sleuf waarin PCI Express-apparaten worden gestoken
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: A. Een verbindingseenheid met één differentieel paar voor zenden en één voor ontvangen, waarbij lanes kunnen worden gebundeld om de bandbreedte te vergroten

Eén lane van PCI Express bestaat uit een differentieel paar voor zenden en een differentieel paar voor ontvangen, in totaal 4 lijnen, en kan data in beide richtingen tegelijk verzenden. Bij het bundelen van lanes, zoals x4 of x16, wordt de data over de lanes verdeeld, zodat de bandbreedte evenredig met het aantal lanes toeneemt. Grafische kaarten gebruiken vaak x16, SSD's x4 en netwerkkaarten x1 tot x8.

Hoe verandert de signaalsnelheid per lane bij elke volgende generatie van PCI Express, van generatie 3 tot en met generatie 6? Welke uitspraak is juist?

  1. AZe verdubbelt ongeveer telkens (8 → 16 → 32 → 64 GT/s)
  2. BZe neemt telkens licht toe met een factor 1,1
  3. CDe snelheid blijft bij nieuwe generaties gelijk en alleen het aantal lanes neemt toe
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: A. Ze verdubbelt ongeveer telkens (8 → 16 → 32 → 64 GT/s)

De signaalsnelheid van PCI Express is per generatie ongeveer verdubbeld: 8 GT/s bij generatie 3, 16 GT/s bij generatie 4, 32 GT/s bij generatie 5 en 64 GT/s bij generatie 6. Ook bij hetzelfde aantal lanes verdubbelt de bandbreedte, zodat men de snelheidsverbeteringen van GPU's, snelle SSD's en netwerken kan bijhouden. Tussen generaties bestaat compatibiliteit: wordt een nieuw apparaat in een oude sleuf gestoken, dan werkt het met de snelheid die beide ondersteunen.

  1. Wat betekent het dat een lane van PCI Express „full duplex” is?
  2. Welke uitspraak over het DMA-mechanisme met een ring van descriptors in het geheugen, dat veel wordt gebruikt bij netwerkkaarten en NVMe-SSD's, is juist?
  3. Welke uitspraak over de kenmerken van SSD’s ten opzichte van HDD’s (harde schijven) is juist?

Oefenvragen over Interfaces en busstandaarden

Belangrijke termen uitgelegd

NVMe
Interfacestandaard om SSD's die via PCI Express zijn aangesloten snel aan te sturen. Kan veel commando's parallel verwerken en heeft een lagere latentie dan SATA, dat voor HDD's is ontworpen.

Verwante vergelijkingen