Goedkope en dure PCIe ssd getest – prestaties vergeleken

Een ssd werkt volgens de PCIe 3 – en 4 – standaard, we hebben vier goedkope ssd’s getest en vergeleken met drie uit het hogere prijssegment. Iedereen die een snelle ssd nodig heeft koopt er tegenwoordig een met een PCI Express-interface. Maar moet dat de laatste versie 4.0 zijn of is een veel goedkoper 3.0-model voldoende?

Veel PCIe-ssd’s werken volgens de PCIe 3.0-standaard en halen dus een maximum van ongeveer 3,5 GB/s – aanzienlijk meer dan een SATA-ssd. Sommigen gebruiken echter al versie 4.0 en halen daarmee meer dan 7 GB/s bij het versturen van grote hoeveelheden bestanden. Goedkope 1TB-ssd’s zijn verkrijgbaar vanaf 90 euro, de snellere kosten bijna twee keer zoveel – dat zou meer snelheid moeten opleveren.

7 PCIe 3.0 – en 4.0 ssd’s vergeleken

We hebben vier goedkope ssd’s getest en drie uit het bovenste prijssegment. De vertegenwoordigers met PCIe 3.0 zijn:

• de Acer FA 100
• Adata XPG Spectrix S20G
• Kingston NV1 NVMe PCIe-ssd
• Samsung 980.

Uit het hogere prijssegment namen we:

• Crucial P5 Plus
• Samsung 980 Pro
• Teamgroup T-Force Cardea A440
• – de Seagate Firecuda 5300 was niet op tijd voor deze test.

De beschrijvingen en beoordelingen staan in dit artikel: Snel & goedkoop of sneller & duur: PCIe SSD test – reviews

TLC-flash

De goedkopere ssd’s zijn geen uitloopmodellen, die zijn pas sinds 2021 hier verkrijgbaar. Wat het geheugen betreft, gebruiken ze bijna allemaal het beproefde TLC-flash (Triple Level Cell), dat werkt met 3 bits geheugen per cel. De QLC-flash (Quadruple Level Cell, 4 bits per cel), die nog goedkoper te produceren is, wordt niet gebruikt. Dankzij de hoge productiecapaciteiten lijkt TLC qua prijs concurrerend te zijn geworden, zodat een goedkope ssd niet extreem traag hoeft te zijn.

Blijf op de hoogte van de nieuwste informatie en tips!

Schrijf je in voor de nieuwsbrief:

Welke onderdelen gebruiken de fabrikanten?

Een tijd terug kwam ssd-fabrikant Patriot onder vuur te liggen omdat die de opbouw van zijn PCIe-ssd VPN 100 had aangepast – ten nadele van de kopers. In plaats van 1 GB DRAM werd op ­sommige exemplaren van de 1TB-ssd slechts 256 MB gebruikt, en Patriot verving ook de Phison E12-­controller door versie E12S. De wijzigingen werden niet vermeld bij de openbare specificaties en zijn van buitenaf ook niet zichtbaar omdat de componenten verborgen zitten onder een dik koellichaam.

Na massale kritiek, ­verontschuldigde Patriot zich. Tegelijkertijd beloofde het bedrijf echter dat de veranderingen geen effect zouden moeten hebben op de prestaties van de ssd, aangezien de controller dat zou moeten compenseren met ver­beterde firmware.

Of en zo ja welke van de ssd-fabrikanten in deze test in de toekomst ook stiekem bepaalde onderdelen door andere zullen vervangen, kunnen we niet voorspellen. Kingston behoudt zich echter van meet af aan het recht voor om componenten te wijzigen, om altijd de goedkoopst mogelijke ssd te kunnen bouwen.

Op het moment van testen werkte dat echter goed: de NV1 is de goedkoopste ssd in deze test met zo’n 92 euro, circa 20 euro goedkoper dan de XPG Spectrix S20G. Sommige prijsvergelijkingssites wijzen erop dat de NV1 deels met TLC- en deels met QLC-geheugen geleverd wordt. Het testmodel lijkt te zijn uitgerust met QLC-flash, want de datasnelheid daalde tot minder dan 100 MB/s na het vullen van de SLC-cache.

Steeds minder informatieve specificatiebladen

Dergelijke veranderingen lijken vrij gebruikelijk te zijn – vooral in het lage prijssegment. Tot overmaat van ramp worden sommige fabrikanten door het huidige tekort aan onderdelen bijna gedwongen om op andere onderdelen over te schakelen. Het zou echter wenselijk zijn als ze dergelijke veranderingen zouden documenteren.

Maar dat is misschien ook een reden voor de steeds minder informatieve specificatiebladen van veel fabrikanten. Als er geen informatie over een controller wordt vermeld, kan die worden vervangen door een goedkoper model of een model dat momenteel wel beschikbaar is. Zolang de beloofde specificaties, zoals die betreffende de snelheid, gehaald worden, zal niemand echt klagen.

Prijsschommelingen

Het probleem zal de komende maanden waarschijnlijk nog actueel blijven door het tekort aan chips. Als je op veilig wilt spelen, kun je daarom beter kopen bij ­fabrikanten als Samsung, SK Hynix, Micron/Crucial, Kioxia en Western Digital. Die produceren niet alleen zelf het flashgeheugen, maar ontwikkelen ook hun eigen controllers.

Het huidige tekort aan onderdelen heeft ook andere gevolgen: de prijzen van ssd’s blijven niet dalen, maar stijgen zelfs op sommige gebieden. Modellen die vergelijkbaar presteren kunnen afhankelijk van vraag en aanbod heel verschillend geprijsd zijn, dus vergelijk ook de actuele prijzen.

Interne of externe ssd – DRAM-chips of NVMe-driver

Naast de interface is er nog een extra belangrijk verschil tussen de goedkope en de dure modellen. De duurdere maken gebruik van hun eigen DRAM-chips, de goedkopere maken gebruik van het werk­geheugen van de pc via de NVMe-driver. Dat maakt de ssd iets langzamer. We hebben de onderliggende schrijfstrategieën uitgelegd in onze 3-delige basisreeks over NAND-flash (c’t 10/2021).

De PCIe 3.0-ssd’s gebruiken controllers met elk vier NAND-kanalen, de snellere modellen kunnen hun gegevens via acht kanalen parallel naar de flashchips distribueren – ook dat zorgt voor hogere snelheden. Samsung gebruikt verschillende controllers voor de verschillende versies van de 980. De gewone 980 werkt met de ­Pablo, die bekend is van de externe ssd T7, voor de 980 Pro gebruikt Samsung de nieuwere Elpis. De controller van de ­T-Force ­Cardea A440, de Phison E18, wordt gebruikt in veel PCIe 4.0-ssd’s. Micron gebruikt een eigen product, waarover geen verdere informatie beschikbaar is. Op de andere PCIe 3.0-ssd’s vinden we controllers van Innogrid, Realtek en Phison.

Crucial/Micron en Samsung hebben hun eigen NAND-flashfabrieken en solderen dat geheugen op hun eigen ssd’s. Kingston heeft een klein aandeel in het consortium rond Kioxia en geeft waarschijnlijk de voorkeur aan het gebruik van dat geheugen. De andere ­fabrikanten ­gebruiken blijkbaar ook geheugen van ­Micron, waarbij Teamgroups ssd de modernste uitvoering met 128 lagen gebruikt.

Geheugen van de Chinese flashnieuwkomer Yangtze Memory Technologies Company (YMTC) is niet te vinden op de ssd’s, en het is onwaarschijnlijk dat dit op korte termijn zijn weg zal vinden naar producten die hier verkrijgbaar zijn. Niettemin is een vergelijking met de gevestigde concurrentie interessant: op een Chinees forum staat een bericht van een gebruiker die drie PCIe 4.0-ssd’s met dezelfde controller maar verschillend flashgeheugen vergelijkt.

Volgens het bericht doet het YMTC-geheugen qua snelheid niet onder voor ­Micron of Kioxia. De geruchten zijn dat de opbrengst van functionele halfgeleidercomponenten bij YMTC echter beneden de verwachtingen ligt. Het moeder­bedrijf Tsinghua Unigroup is inmiddels failliet gegaan en staat voor een ‘herstructurering’.

Firmware-updates

Er wordt vaak gezegd: sleutel niet aan een goed werkend systeem. Toch moet je af en toe controleren of er een firmware-update voor je ssd is. Zo bracht Samsung medio mei een nieuwe versie uit van de besturingssoftware voor de 980 Pro omdat er volgens de fabrikant ‘in sommige gevallen sprake was van een kortstondige vermindering van de schrijfprestaties’.

Samsung vertrouwt al jaren op zijn eigen programma Magician, dat is aangekomen bij versie 6.3. Crucials Storage Executive heeft Java nodig om firmware-updates uit te regelen, een Secure Erase van de P5 Plus werkte niet. Als je Java wilt ver­mijden, heb je de mogelijkheid om de commandlineversie van de beheersoftware te gebruiken. Kingstons SSD Manager kan firmware-­updates installeren, maar biedt geen Secure Erase. Acer wil indien nodig een stand-alone updater aanbieden voor nieuwe firmwareversies.

Crucial, Kingston en Samsung scoren verder op het gebied van extra software, maar op dat gebied doet ook Acer mee: Acer, Crucial en Kingston leveren Acronis TrueImage mee, Samsung zijn eigen kloonsoftware Data Migration.

Bij de andere fabrikanten is het behelpen: je krijgt niets bij Teamgroup, Adata biedt de SSD Toolbox als download. Bij het controleren op een firmware-update leverde dat echter alleen een dialoogvenster op met de tekst Error. Secure ­Erase wordt door de software ook niet ondersteund, zodat installeren niet de moeite waard is.

Koellichamen voor M.2 ssd’s

De eerste koellichamen voor M.2-ssd’s verschenen ongeveer vijf jaar geleden op de markt, toen werd er echter nog niet zo veel gebruik van gemaakt. Maar met de veel snellere PCIe 4.0-ssd’s liggen de zaken een beetje anders: tijdens de test warmde de P5 Plus tijdens het lezen al zodanig op dat de controller afremde van 6,6 GB/s naar minder dan 4 GB/s.

Veel high-end ssd’s worden tegenwoordig geleverd met een koellichaam, en op veel high-end moederborden bevinden de M.2-slots zich onder een warmtegeleidende aluminium afdekking. Voor de tests hebben we daarom een koellichaam op de P5 Plus geplaatst, namelijk het koellichaam dat bij de Teamgroup-ssd meegeleverd werd.

Volgens ons hebben de langzamere PCIe 3.0-­ssd’s nog steeds niet per se koeling nodig. De constructie van de XPG S20G is waarschijnlijk vooral bedoeld voor het monteren van RGB-­verlichting. Aan de onderkant van de 980-ssd’s van Samsung zit een koperen folie van slechts 0,3 milli­meter dik, dat de restwarmte van de flashchips iets beter verdeelt. Daarmee passen ze nog steeds in een ­laptop. Volgens onze metingen heeft ook de snellere 980 Pro geen ander koel­lichaam nodig.

Benchmarks

We gebruiken verschillende programma’s om de snelheden te meten: met het in detail instelbare Iometer kunnen we bijvoorbeeld de maximumsnelheden uit de ssd’s halen voor sequentiële en willekeurige toegang. Het eerste speelt een rol bij het kopiëren van bestanden of het opslaan van een groot videoproject. Belangrijker voor alledaagse activiteiten, zoals het starten van Windows of uitgebreide software, is echter de snelheid bij het benaderen van willekeurige adressen.

We vertrouwen verder op onze programma’s H2benchw en H2testw, die eigenlijk zijn ontwikkeld voor respectievelijk harde schijven en usb-sticks.

• Met H2benchw kunnen we het verloop van de snelheid over het vullen van de hele schijf bekijken – meestal laat dat zien hoe groot de SLC-­cache van de ssd is.
• H2testw vult de hele schijf met niet-comprimeerbare gegevens en geeft dan een snelheid over het geheel. Die is altijd aanzienlijk lager dan door de fabrikant beloofd omdat de controller de gegevens direct naar het lang­zame geheugen moet schrijven na het vullen van de SLC-cache. Ook het opwarmen van de componenten speelt daarbij een rol.

De toepassingsbenchmark PCMark 10 bepaalt onder meer hoe geschikt een ssd is als bootschijf voor een systeem.

PCMark 10 tests

We gebruiken bovendien de toepassingenbenchmark PCMark 10. Twee van de opslagbenchmarks tellen bij de ­beoordeling mee:

• de Full ­System Drive Benchmark controleert de geschiktheid als opstartschijf,
• terwijl de Drive Performance Consistency Test de ssd’s urenlang martelt en vervolgens een beoordeling geeft voor de geschiktheid onder hoge belasting.

Voor typisch pc-gebruik speelt de continue belasting echter slechts een ondergeschikte rol: bij snelheden van bijvoorbeeld 4 GB/s, heb je na 13 seconden meer dan 50 GB gekopieerd. Het volschrijven van een 1TB-ssd zou nauwelijks meer dan 4 minuten duren bij 4 GB/s, op voorwaarde dat de ssd niet afremt door opwarming of een volle SLC-cache.

We gebruiken daarnaast de standaard kantoor­­benchmark van PCMark 10, die een algemeen prestatievermogen van het systeem bepaalt. Om dat te doen, hebben we een nieuwe Windows geïnstalleerd op een ssd en die gekloond naar de testmodellen. Behalve de geteste ssd zit er vervolgens geen andere datadrager in het systeem.

Die benchmark, die volgens de makers is bedoeld om ‘de prestaties van een compleet systeem voor het moderne kantoor’ te bepalen, was echter ontnuchterend. De resultaten lagen tussen 5956 en 6053 punten. Volgens die gegevens verschillen de prestaties van een compleet systeem met nog geen twee procent afhankelijk van de gebruikte ssd – dat is niet merkbaar.

PCIe – ssd – benchmarks

Conclusie: vergeleken presaties goedkope en dure PCIe ssd’s

Voor het kiezen van de beste ssd voor je eigen systeem moet je criteria gebruiken die verder gaan dan de benchmarks. Het kopen van een snelle en dure PCIe 4.0-ssd heeft alleen zin als je vaak grote hoeveelheden bestanden verplaatst, bijvoorbeeld voor grote games, databases of videobewerking. Voor veel andere taken, zoals dagelijks kantoorwerk, is een goedkopere PCIe 3.0-ssd ruim voldoende.

Voor sommige taken kan zelfs de Kingston NV1 volstaan als je een gok wilt nemen met de gebruikte componenten. Modders kunnen worden verleid door de RGB-verlichting van de ­Adata XPG Spectrix S20G, terwijl de FA-100 van Acer nog steeds een beetje te duur is voor de prestaties die hij biedt. De Samsung 980 heeft een kleine voorsprong in de 3.0-klasse en staat ook bij veel benchmarks aan de top.

Het kiezen van een PCIe 4.0-ssd is iets moeilijker. Als je het zekere voor het onzekere wilt nemen, ga je voor de Samsung 980 Pro. De Teamgroup T-Force Cardea A440 is een tikkeltje sneller, maar ook slecht verkrijgbaar en duur. Zodra de prijs van de Crucial P5 Plus in de buurt komt van de 980 Pro, is dat door zijn hoge snelheid ook een goede keuze.

(Deze informatie is afkomstig uit het artikel van Lutz Labs en Marco den Teuling, en verscheen eerder in c’t 11, 2021, p50)