SATA versus NVMe SSDs

Als je op zoek bent naar een SSD voor je computer, kom je voor verschillende opties te staan. Sommige zijn relatief eenvoudig, zoals capaciteit en hoeveel u bereid bent te besteden. Sommige opties zijn misschien minder begrijpelijk voor degenen die niet bekend zijn met de technologie. SATA versus NVMe is een van die opties. De namen leggen niet echt uit waar ze goed voor zijn of wat de voordelen van een van beide zijn.

SATA

We zijn onlangs dieper ingegaan op SATA . SATA bestaat technisch gezien uit twee delen, een logische bus en een fysieke connector. De fysieke SATA-connector wordt alleen gebruikt voor SATA-opslagapparaten, hoewel dit HDD's of SSD's kunnen zijn. SATA-schijven zijn er in een 3,5-inch of een 2,5-inch formaat. HDD's gebruiken meestal het 3,5-inch formaat voor de extra ruimte. SSD's hebben heel weinig ruimte nodig. Gebruik dus meestal het 2,5-inch formaat. Deze passen nog steeds in 3,5-inch schijfposities, hoewel er mogelijk een adapter nodig is. Bovendien kunt u met sommige adapters twee 2,5-inch schijven in één 3,5-inch schijfpositie plaatsen voor een grotere opslagdichtheid.

Er zijn drie generaties van de SATA-communicatiebus. Elk verdubbelde de bandbreedte van de vorige generatie. Tenzij je te maken hebt met oude computers, zou je sowieso geen ondersteuning hebben voor NVMe SSD's. U krijgt toegang tot de SATA III-bus. De SATA III-bus biedt tot 6 Gbs of 600 MB aan bandbreedte. Dit is aanzienlijk sneller dan de overdrachtssnelheid van de HDD's waarvoor het is ontworpen. SSD's zijn beperkt en hebben doorgaans een piek van ongeveer 550 MB aan overdrachtssnelheden. SSD-snelheid en maximale bandbreedteverschil zijn te wijten aan de signaleringsoverhead.

Het is ook mogelijk om SATA SSD's in het M.2-formaat te krijgen. De vormfactor is het enige verschil tussen M.2 SATA SSD's en 2,5-inch SATA SSD's. Ze hebben nog steeds dezelfde bandbreedtebeperking van 600 MB. Gebruik dezelfde SATA-bus om te communiceren.

NVMe

NVMe is een nieuwere interfacespecificatie. Specifiek ontworpen om optimaal te profiteren van de architectonische prestaties van SSD's. Het werd in 2012 gestandaardiseerd om een ​​snellere en kortere manier te bieden om SSD's op computers aan te sluiten. De eerste NVMe-schijf werd uitgebracht in 2013 en bood leessnelheden van 3 GB, 6 keer sneller dan SATA zou hebben toegestaan. NVMe SSD's zijn sinds 2014 in de handel verkrijgbaar.

NVMe is technisch gezien geen communicatiebus zoals SATA. De PCIe-bus wordt eigenlijk gebruikt om gegevens over te dragen. Meestal worden vier PCIe-banen gebruikt voor SSD's, hoewel sommige er acht gebruiken. De exacte snelheden die NVMe SSD's bieden, zijn afhankelijk van het aantal toegewezen PCIe-banen en de PCIe-generatie van die banen. Uitgaande van de standaard 4 rijstroken, biedt PCIe Gen 3 4 GB aan bandbreedte. Net als SATA biedt elke generatie twee keer zoveel bandbreedte als de vorige generatie. Gen 4 geeft 8 GB over vier rijstroken, terwijl Gen 5 16 GB biedt. PCIe Gen 5 wordt echter nog maar net geaccepteerd, omdat het hardware-ondersteuning krijgt.

NVMe SSD's kunnen drie standaardconnectoren gebruiken. U.2 is een relatief ongunstige optie op de commerciële markt, hoewel het meer wordt gebruikt in datacenters. U.2 SSD's kunnen maximaal vier PCIe-banen en de 2,5-inch schijfvormfactor gebruiken. AIC- of invoegkaarten zijn andere alternatieven die als een grafische kaart in de PCIe-slots op het moederbord kunnen worden gestoken.

Andere gebruiken

AIC SSD's kunnen maximaal 16 PCIe-banen gebruiken. De meesten gebruiken er echter maar vier, en sommigen gebruiken er acht. NVMe SSD's gebruiken voornamelijk de M.2-connector en vormfactor. M.2 SSD's zijn beperkt tot 4 rijstroken, zoals U.2-schijven. De eigenlijke SSD zelf zit meestal plat parallel aan het vlak van het moederbord, waardoor de M.2 een extreem ruimtebesparende vormfactor heeft.

Het feit dat sommige M.2 SSD's de SATA-bus kunnen gebruiken in plaats van NVMe te zijn, is een bron van verwarring. De poorten, en dus de SSD's, hebben echter verschillende uitgesneden "sleutels" die aangeven welk protocol ze gebruiken. M.2 SATA-poorten zijn niet compatibel met NVMe SSD's. Er zijn enkele AIC's beschikbaar die zelf geen opslagruimte bieden. In plaats daarvan splitsten ze de 16 PCIe-banen op in vier ingebouwde M.2-slots, die gevuld moeten worden.

Als NVMe sneller is, waarom zou u dan een SATA SSD kopen?

Realistisch gezien is het een goed idee als je een directe keuze hebt tussen een NVMe SSD en een SATA SSD. Er is meestal heel weinig prijsverschil voor dezelfde capaciteiten, terwijl de prestatiekloof enorm is. Het probleem is de PCIe-bus. De meeste commerciële CPU's bieden in totaal 20 bruikbare PCIe-banen. Een GPU neemt doorgaans 16 banen in beslag, waardoor er net genoeg PCIe-banen overblijven voor één NVMe SSD.

Sommige moederborden bieden meer dan één M.2-slot aangesloten op de PCIe-bus, maar dit gebeurt niet altijd. Als het toch gebeurt, is het vaak verbonden met de chipset in plaats van rechtstreeks met de CPU. Dit verhoogt de latentie en betekent dat de beschikbare bandbreedte wordt gedeeld met alle andere IO-apparaten, inclusief USB en SATA.

Stel dat u geen speciale GPU in uw systeem heeft en alleen geïntegreerde grafische afbeeldingen gebruikt. In dat geval heb je meer beschikbare PCIe-banen. U zult waarschijnlijk een AIC moeten vinden die M.2-slots biedt of rechtstreeks opslag biedt om hiervan te profiteren. U kunt mogelijk ook een speciale GPU instellen om 8 in plaats van 16 rijstroken te gebruiken. Dit maakt wat meer vrij voor NVMe SSD's. Dit kan echter een prestatiedaling van de GPU veroorzaken.

Andere alternatieven

Het andere alternatief is het gebruik van SATA SSD's. Ze zijn niet zo snel, maar ze zijn nog steeds sneller dan HDD's en zijn veel goedkoper dan vroeger. Moederborden bieden doorgaans ook een solide hoeveelheid SATA-poorten voor connectiviteit. Je kunt dus over het algemeen zonder problemen aardig wat SATA SSD's aansluiten.

In een opstelling waar je zowel SATA- als NVMe-SSD's hebt, is het over het algemeen beter om ervoor te zorgen dat alles dat bijzonder snelheidsgevoelig is, wordt opgeslagen op de snellere NVMe SSD. Het besturingssysteem, videobestanden met hoge resolutie en videogames profiteren bijvoorbeeld van snellere connectiviteit. Minder snelheidsgevoelige bestanden, zoals documenten en foto's, sla je op de SATA schijf op, omdat de lagere lees- en schrijfsnelheden niet zoveel verschil maken in de prestaties.

Conclusies

NVMe SSD's presteren in alle opzichten beter dan SATA SSD's. Er is een klein maar niet bijzonder significant prijsvoordeel voor SATA SSD's. Dat kan echter nog verder gaan door een HDD aan te schaffen. De primaire use-case voor SATA SSD's in moderne computers is om opslagruimte toe te voegen die simpelweg niet kan worden geleverd via NVMe. Dit komt door het beperkte aantal PCIe-lanes en fysieke connectoren.

SATA SSD's werken ook uitstekend in oudere computers. Ervan uitgaande dat er SSD-stuurprogramma's voor het besturingssysteem bestaan, kunnen deze beter presteren dan HDD's en een oud systeem nieuw leven inblazen. De opstarttijden kunnen aanzienlijk worden verkort als het besturingssysteem op de SSD is geïnstalleerd. SATA SSD's hebben zeker hun plaats, maar dat is meestal wanneer NVMe geen optie is.