Solid State Drives

Solid State Drives (SSDs) hebben geen bewegende onderdelen en slaan data elektronisch op. Qua concept lijken ze op een groot, permanent flash-geheugen, vergelijkbaar met USB-sticks. Vergeleken met mechanische harde schijven (HDD’s) hebben SSD’s zeer snelle toegangs- en overdrachtssnelheden, genereren minder warmte en verbruiken doorgaans minder stroom. Ze zijn dan ook erg populair in laptops, desktops en mobiele apparaten.


Voordelen en kenmerken

  1. Hoge snelheid en lage latentie
    • Lees-/schrijfsnelheden liggen vaak vele malen hoger dan die van HDD’s. Traditionele SATA-SSD’s halen zo’n 500–550 MB/s, terwijl NVMe-SSD’s via PCIe zelfs meer dan 3 GB/s (en in recente generaties tot 7 GB/s of meer) kunnen bereiken.
    • Door het ontbreken van mechanische onderdelen (zoals ronddraaiende platen en een beweegbare lees-/schrijfkop) is de latency (toegangstijd) veel lager. Dit maakt een systeem merkbaar sneller bij opstarten en openen van applicaties.
  2. Lager stroomverbruik
    • Geen motors of draaiende platen: dit maakt SSD’s energiezuiniger. Vooral bij laptops zorgt dit voor een langere batterijduur.
  3. Robuustheid en geluid
    • SSD’s zijn schokbestendiger, omdat er geen gevoelige bewegende delen aanwezig zijn.
    • Ze produceren nauwelijks geluid (geen draaigeluid of trillingen).
  4. Capaciteit en kostprijs
    • SSD’s zijn qua prijs per gigabyte duurder dan HDD’s, maar die kloof is de laatste jaren sterk verkleind. Consumenten-SSD’s variëren inmiddels van 128 GB tot meerdere terabytes, en enterprise-SSD’s kunnen nog veel grotere capaciteiten bereiken.
    • In veel pc’s wordt een SSD als primaire (snelle) schijf voor besturingssysteem en applicaties gebruikt, terwijl een grotere, goedkope HDD dient voor bulkopslag (films, foto’s, backups, etc.).

Verschillende form factors en interfaces

  1. 2.5” SATA-SSD
    • Ziet eruit als een traditionele laptop-harde schijf (2.5” vormfactor), maar intern is het volledig flashgeheugen.
    • Maakt gebruik van de SATA-interface (6 Gbit/s max), die tot ongeveer 600 MB/s doorvoersnelheid ondersteunt.
  2. M.2-SATA
    • Een M.2-kaart die nog steeds communiceert via SATA, met dezelfde snelheidslimiet (±600 MB/s).
    • Voordeel: veel compacter dan een 2.5”-drive en neemt minder fysieke ruimte in beslag.
  3. NVMe-SSD (PCIe, M.2)
    • Maakt gebruik van PCI Express (PCIe)-banen en het NVMe-protocol (Non-Volatile Memory Express), dat speciaal ontworpen is voor flashopslag.
    • Veel hogere doorvoersnelheden (meerdere gigabytes per seconde) en veel lagere latency dan SATA-oplossingen.
    • Past in een M.2-slot dat NVMe ondersteunt, of via een PCIe-add-in-kaart in een desktop.
  4. PCIe-add-in-kaart
    • SSD op een volwaardige uitbreidingskaart die je in een PCIe-slot prikt (bijvoorbeeld x4 of x8). Komt vooral voor in servers en high-end werkstations.

SSD-technologie en levensduur

  1. NAND-flash types
    • SLC (Single-Level Cell): Duurste en snelste variant, per geheugen-cel wordt 1 bit opgeslagen. Hoge levensduur en doorgaans gebruikt in enterprise-omgevingen.
    • MLC (Multi-Level Cell): 2 bits per cel, goedkoper dan SLC maar ook iets lagere levensduur.
    • TLC (Triple-Level Cell) en QLC (Quad-Level Cell): Nog goedkoper en hogere capaciteit, maar minder write-cycli. Veel consumentenssd’s maken gebruik van TLC of QLC.
  2. Slijtage en wear-leveling
    • Flashcellen slijten bij elke schrijfcyclus. Moderne SSD-controllers voeren wear-leveling uit, zodat het aantal schrijfoperaties verspreid wordt over alle beschikbare cellen.
    • Door deze slijtagebeperking gaan SSD’s – in normale gebruiksscenario’s – vaak net zo lang of langer mee dan een gemiddelde HDD.
  3. TRIM-ondersteuning
    • TRIM is een commando waarmee het besturingssysteem ongebruikte blokken in het flashgeheugen kan vrijgeven en wissen. Dit verbetert de prestaties en levensduur van een SSD aanzienlijk.
  4. DRAM-cache
    • Veel SSD’s gebruiken een stukje DRAM-cache om sneller data te kunnen lezen/schrijven. Dit voorkomt vertraging door de relatief trage flashcellen bij intensieve schrijf- of leesacties.

Flashgeheugen in andere toepassingen

Naast de SSD’s in pc’s en laptops, kom je flashgeheugen ook tegen in USB-sticks en geheugenkaarten voor bijvoorbeeld camera’s, smartphones en audioapparatuur. Veel computers hebben frontpaneel-poorten of een ingebouwde kaartlezer om snel geheugenkaarten te kunnen aansluiten.

  1. CompactFlash (CF)
    • Iets oudere, grotere kaart (43×36 mm). SanDisk introduceerde het, en het was lang populair in professionele camera’s. Er bestaan Type I (3,3 mm dik) en Type II (5 mm dik).
    • Hoewel de oorspronkelijke CF-kaarten tot 128 GB opslag aankonden, zijn er inmiddels varianten met veel grotere capaciteiten.
  2. Secure Digital (SD)
    • Veelvoorkomende standaard voor camera’s, draagbare apparaten, enz. Formaat is 24×32 mm.
    • SDHC gaat tot 32 GB, SDXC kan theoretisch tot 2 TB aan. In de praktijk vind je kaarten van 64, 128, 256, 512 GB, en soms zelfs 1 TB of meer.
  3. Mini-SD en Micro-SD
    • Kleinere varianten voor smartphones, tablets en andere compacte apparaten. Micro-SD (15×11 mm) is tegenwoordig de meest gangbare variant in mobiele toestellen.

CompactFlash en SD geheugen.


**Tip:** In veel moderne laptops en desktops vind je geen volwaardige SD-kaartlezer meer, maar USB-C- of Thunderbolt-poorten. Externe kaartlezers via USB-C zijn daarom een populaire oplossing als je regelmatig met SD-/CF-kaarten werkt.


Previous section:
Next section:
Navigatie