Ssd met PCIe 4.0 vs PCIe 3.0 vs SATA getest

De goedkoopste 500GB-ssd kost al minder dan 50 euro. De nieuwste ssd’s met PCIe 4.0 zijn nog duidelijk duurder, waarbij het de vraag is of die meerprijs wordt gerecht­vaardigd door betere prestaties. We zetten twee ssd’s met PCIe 4.0 tegenover modellen met PCIe-3.0- of SATA-interface.

De prijzen van ssd’s gaan maar één richting op: omlaag. Kijk je bijvoorbeeld naar het prijsverloop van de populaire Samsung 860 EVO-ssd met 1 TB opslagruimte, dan sla je bijna achterover van verbazing. Die ssd is nog maar net twee jaar op de markt, maar is al verkrijgbaar voor minder dan de helft van de oorspronkelijke prijs.

Nieuwe ssd’s komen tegenwoordig meteen voor concurrerende prijzen op de markt. Een halve terabyte (voor minder hoef je niet meer te kiezen) heb je al voor 50 euro, uiteraard met de vertrouwde SATA-aansluiting. De meeste ssd’s met de snellere PCIe-interface zijn duurder – en die met de nog eens dubbel zo snelle PCIe-4.0-interface zijn nog duurder.

In dit artikel testen we het SATA-model Teamgroup T-Force Vulcan, de PCIe-3.0-ssd’s Kingston A2000 en Mushkin Pilot-E (met elk 500 GB) en de PCIe-4.0-ssd’s Corsair MP6000 en Patriot Viper VP4100 met elk 1 TB opslagruimte

De ssd’s in deze test werken allemaal met TLC-flash (Triple Level Cell). In de flashchips worden per geheugencel drie bits opgeslagen. Er zijn op dit moment wel ssd’s op de markt met QLC-flash­geheugen (Quadruple Level Cell), waarbj per cel vier bits worden opgeslagen, maar die zijn nog duidelijk lang­zamer. Toshiba en Intel hebben zelfs flashgeheugen met vijf bits geheugencapaciteit met de naam Penta Level Cell (PLC). Maar het zal nog wel een tijd duren voordat dat op de markt beschikbaar komt en de eerste ssd’s met dat flashgeheugen zullen verschijnen.

TLC-flash geldt als betrouwbaar en wordt tegenwoordig zelfs in server-ssd’s als opslagtype gebruikt. Dat komt ook doordat de correctiefuncties steeds verder verbeterd worden. In plaats van een eenvoudige ECC-check gebruiken veel moderne ­ssd’s de veel efficiëntere low-density-parity-check-­codes (LDPC). Dat vereist wel meer rekenkracht, maar dankzij LDPC kan flashgeheugen met fouten ook gebruikt blijven worden en hoeft de controller het niet te markeren als defect en buiten gebruik te stellen.

Op SATA-gebied zijn er nauwelijks nog nieuwe ontwikkelingen: de snelheden van veel ssd’s liggen dicht bij de SATA-6G-limiet van 560 MB/s. Ook de snellere PCIe-3.0-ssd’s zitten met een snelheid tot 3,5 GB/s in de buurt van de limiet van die interface. Van dat type zijn er echter ook nog veel tragere en goedkopere modellen – de snelheden voor schrijven zijn bovendien vaak duidelijk lager.

PCIe 4.0 verhoogt de limiet opnieuw, maar op dit moment nog niet heel veel. In plaats van de theoretisch haalbare waarde van bijna 8 GB/s, komen de beschikbare modellen momenteel tot zo’n 5 GB/s. De oorzaak ligt onder andere bij de gebruikte ssd-controllers. Op beide PCIe-4.0-ssd’s in deze test zit een Phison PS5016-E16.

Alle bekende fabrikanten van controllers werken echter aan nieuwe chips en in 2020 moeten er al snellere PCIe-4.0-ssd’s komen.

In deze test hebben we drie typen ssd’s bekeken: SATA, PCIe 3.0 en PCIe 4.0. De SATA-­ssd T-Force Vulcan komt in de benchmark IOmeter met 563 MB/s lezen dicht bij de SATA-grens, de PCIe-ssd’s zijn duidelijk sneller.

De goedkope A2000 haalt bijna 2,3 GB/s bij lezen, de Pilot-E zelfs bijna 3,5 GB/s. De twee qua samenstelling van onder­delen praktisch identieke PCIe-4.0-ssd’s MP600 en Viper VP4100 halen bij het lezen een snelheid van iets meer dan 5 GB/s.

In de praktijk merk je echter zelden verschil tussen de verschillende ssd’s. Zelfs bij een toepassingenbenchmark als PCMark 8 zie je geen grote verschillen tussen de drie typen ssd’s. Met de SATA-­ssd scoorde ons testsysteem een PCMark-waarde van 4980 punten, met de PCIe-3.0-ssd’s is dat 5068 (A2000) respectievelijk 5100 punten (Pilot-E). Zelfs PCIe-4.0-ssd’s maken het systeem niet sneller: met beide was de score 5086 punten, zelfs nog iets minder dus dan met de snelste PCI-3.0-ssd.

Klik op onderstaande tabel voor een vergroting (in pdf-formaat) met meetresultaten en technische gegevens van de geteste modellen.

De hogere snelheden van de PCIe-ssd’s, met name de PCIe-4.0-modellen, kun je duidelijk herkennen bij de synthetische benchmarks. Maar in de praktijkbenchmark verdwijnt die voorsprong en bij alledaagse werkzaamheden zul je het verschil tussen de verschillende soorten ssd’s alleen merken in heel specifieke gevallen. Je kunt het bijvoorbeeld merken bij het kopiëren van heel grote bestanden of bij het opslaan van een heel uitgebreid videoproject. Om een goede keuze te maken, kun je kijken naar andere kenmerken.

Een belangrijk criterium zal voor veel gebruikers de prijs per gigabyte zijn. Sommige 500GB-ssd’s zijn al te koop voor minder dan 50 euro – de ssd’s in deze test zijn duurder. De geteste Teamgroup SATA-ssd is moeilijk verkrijgbaar en daardoor nogal prijzig, maar een ander SATA-model (zoals de Teamgroup GX2) heb je voor zo’n 60 euro. De PCIe-ssd A2000 is nauwelijks duurder met een prijs van circa 65 euro. Voor beide betaal je zo’n 13 cent per gigabyte. De E-pilot ligt daar met 19 cent per giga­byte duidelijk boven, terwijl je voor de snellere ssd’s met PCIe 4.0 nog meer betaalt met zo’n 25 cent per gigabyte.

De ontwikkeling bij SATA-ssd’s is afgesloten, hogere snelheden zijn niet meer te verwachten. De geteste T-Force Vulcan loopt bij het lezen tegen de SATA-limiet aan, hij ligt daar bij het schrijven maar iets onder. De keuze voor een ssd in die categorie zal grotendeels door de prijs worden bepaald – er zijn veel modellen voor een lagere prijs dan de Vulcan te vinden.

Het aanbod aan ssd’s met PCIe 4.0 groeit, de verhouding tussen prijs en prestaties is bij die categorie nog erg scheef. Omdat je in de praktijk nauwelijks enig snelheidsverschil merkt, is de aanschaf van dat type alleen in speciale gevallen zinvol. Bij ssd’s met PCIe 3.0 blijft het spannend: er zijn daar al wel koopjes te vinden als de A2000 van Kingston. De prijs daarvan is nauwelijks hoger dan van een SATA-ssd – ook al zijn de benchmarkresultaten lager dan van de snelste PCIe-3.0-modellen. De Pilot-E is duidelijk sneller, maar ook duidelijk duurder. Daar heb je vooral profijt van als je veel met grote bestanden werkt.

(Lutz Labs en Marco den Teuling, c’t magazine)