Opslag is in de afgelopen twee decennia meer veranderd dan veel andere onderdelen van de computer. Van mechanische harde schijven met ronddraaiende platen op duizenden omwentelingen per minuut naar eenheden gebaseerd op flashgeheugen die duizenden operaties tegelijkertijd aankunnen met latenties van microseconden. In de praktijk betekent deze evolutie niet alleen snellere opstarttijden of het openen van applicaties: hij herdefinieert de prestaties van databases, virtualisatie, compilaties, containers en AI-workloads.
De duidelijke consequentie: een verkeerde keuze van opslagtype kan een krachtig server-systeem doen vertragen in de ogen van de gebruiker, ook al beschikt het over voldoende CPU en RAM. De juiste keuze daarentegen verlaagt latenties, verhoogt de productiviteit en maakt het mogelijk om meer services per knooppunt te consolideren, met minder knelpunten.
HDD: de veteraan die nog steeds essentieel is (maar niet voor alles)
Een HDD (Hard Disk Drive) gebruikt ronddraaiende magnetische platen en een mechanisch hoofd dat zich verplaatst om data te lezen of schrijven. Deze mechaniek introduceert twee onvermijdelijke vertragingen: de zoektijd (verplaatsen van het hoofd) en de rotatielatentie (wachten tot het sector onder het hoofd voorbij is). Hoewel een moderne HDD een redelijke sequentiële prestatie kan leveren, ondervindt hij vooral problemen bij willekeurige toegang.
Gemiddeld bewegen een 7200 rpm HDD zich rond de 80–160 MB/s bij sequentiële lezing/schijf (afhankelijk van dichtheid en plaatzone). Het probleem ontstaat bij willekeurige toegang: de latentie schiet omhoog tot milliseconden, en de IOPS (aantal input/output operaties per seconde) blijven veel onder die van SSD’s.
Toch blijft de HDD onverslaanbaar in één ding: kosten per gigabyte. Daarom is hij nog steeds de logische keuze voor:
- Massaal opslag (grote archieven, multimedia, archiefmateriaal).
- Back-ups en ‘cold’ repositories.
- Videobewaking en continue opname (met geoptimaliseerde eenheden voor die workload).
De technische aanbeveling is simpel: HDD voor capaciteit en retentie; niet voor lage latentie of in omgevingen met veel willekeurigheid (virtuele machines, transactionele databases, intensieve logs).
SSD SATA: de overgang die nog altijd in productie is
De SSD SATA heeft het mechanische deel geëlimineerd en de platen vervangen door NAND Flash-geheugen. Dit vermindert de latentie drastisch en geeft een veel soepelere ervaring. Toch blijven SSD’s verbonden aan een interface bedoeld in de tijd van mechanische disks: SATA III (6 Gb/s), met een praktische limiet rond de 550 MB/s onder realistische omstandigheden.
De verbetering ten opzichte van HDD is significant op twee fronten:
- Latentie: van milliseconden naar microseconden.
- IOPS: een grote sprong, vooral bij willekeurige lezing.
Daarom blijven SSD SATA’s een solide keuze voor:
- Het revitaliseren van oudere systemen of servers zonder NVMe-optie.
- Systeemvolumes, opstarten en algemene applicaties.
- Omgevingen waar het patroon geen extreme IOPS vereist (bijvoorbeeld middelmatige webdiensten, interne tools, bestandsservers met caching).
De werkelijke limiet ligt niet in NAND, maar in de SATA “trechter” en de traditionele stack (AHCI). Hier speelt een belangrijke technische correctie die veel verklaart over het verschil met NVMe.
NVMe: wanneer de bottleneck niet meer de bus is
NVMe (Non-Volatile Memory Express) is niet zomaar een ander SSD-protocol; het is ontwikkeld specifiek voor flashgeheugen dat over PCIe werkt, en het benut het parallelle karakter van moderne hardware. Waar SATA/AHCI uitging van mechanische disks, is NVMe ontworpen voor diepe wachtrijen, lage latentie en hoge gelijktijdigheid.
De theoretische sequentiële snelheden in de markt variëren (afhankelijk van generatie, PCIe-lanes, controller en NAND) ongeveer als volgt:
- PCIe 3.0: ~3.500 MB/s
- PCIe 4.0: ~7.000 MB/s
- PCIe 5.0: tot ~14.000 MB/s
De belangrijkste verbetering ligt echter niet alleen in de maximale doorvoersnelheid, maar vooral in hoe NVMe gelijktijdige operaties beheert.
De grote rol van wachtrijen
- HDD en SATA SSD (AHCI): doorgaans 1 wachtrij met maximaal 32 commando’s.
- NVMe: tot 65.000 wachtrijen, elk met 65.000 commando’s.
Deze architectuur merkt je vooral in echte multitasking: vele kleine verzoeken, hoge gelijktijdigheid, meerdere threads, containers, VMs, log-queues, zoekindices, databases en caches. Hier is NVMe niet alleen dat beetje sneller; het verandert het systeemgedrag onder belasting aanzienlijk.
Wat marketing niet altijd vertelt: sequentieel is niet hetzelfde als daadwerkelijk prestatievermogen
De cijfers van 7.000 of 14.000 MB/s worden vooral in ideale sequentiële situaties gemeten. In echte systemen wint vaak de prestaties bij 4K willekeurige kleine blokken met lage wachtrijlengte (QD1–QD4), waar onder andere gelden:
- De controller en firmware.
- Grootte en type NAND (TLC/QLC) en cache (SLC).
- De aanwezigheid van een DRAM-cache of alternatieven zoals HMB.
- Temperatuur en thermal throttling (vooral bij M.2 zonder goede dissipatie).
- Bestandssysteem en configuratie (ext4, XFS, ZFS; uitlijning; TRIM/Discard).
Daarom wordt in professionele omgevingen niet alleen op “MB/s” gekozen, maar vooral op consistente IOPS, betrouwbaarheid onder belasting, lage latentie en duurzaamheid.
Hoe te kiezen: een snelle gids op basis van gebruiksscenario’s
HDD
- Ideaal voor: back-ups, archivering, media, historische data, videobewaking.
- Te vermijden voor: besturingssystemen, databases, intensieve VMs, logs.
SSD SATA
- Ideaal voor: servers en desktops die significante verbetering zoeken zonder platformwijziging; systeemvolumes; gematigde workloads; algemeen gebruik met goede latentie.
- Beperkingen: interface-limiet van ~550 MB/s en AHCI-wachtrijlengte van 32 commando’s.
NVMe
- Ideaal voor: virtualisatie met vele VMs, databases, build- en CI/CD-omgevingen, videobewerking, data-analyse, snelle cache-opslag en AI-pijplijnen waarbij I/O GPU’s voedt.
- Praktische tips: goede koeling, modellen kiezen met stabiel prestatieniveau, en letten op endurance (TBW) bij veel schrijven.
Conclusie: de “schijf” is niet langer slechts een detail, maar de architectuur
Tegenwoordig wordt opslag niet meer alleen door capaciteit bepaald. Het gaat om de latentie waarmee het systeem reageert, de gelijktijdigheid die het aankan zonder te degraderen, en de prestatiegrenzen bij maximale belasting. HDD, SATA SSD en NVMe concurreren niet op hetzelfde veld: het zijn verschillende gereedschappen voor verschillende problemen. Wie het type eenheid afstemt op het patroon van workloads (sequentieel vs willekeurig, lezen vs schrijven, hoge vs lage concurrency), behaalt prestatiewinsten die vaak niet eens door een verdubbeling van CPU kunnen worden gecompenseerd.
Veelgestelde vragen
Wat is het verschil tussen snelheid (MB/s) en IOPS bij het kiezen van een SSD?
MB/s geeft de continue overdracht aan (uitstekend voor grote bestanden). IOPS meet hoeveel kleine operaties per seconde kunnen worden uitgevoerd (kritisch voor databases, VMs, containers). Voor een “beweging snelle” ervaring en echte workloads zijn latentie en IOPS vaak belangrijker.
Waarom kan een SATA SSD snel aanvoelen, maar tekortschieten in servers met veel VMs?
Omdat SATA/AHCI werkt met slechts één wachtrij en maximaal 32 commando’s, wat de gelijktijdigheid beperkt. Bij virtualisatie of database-omgevingen komen veel kleine verzoeken tegelijk binnen; NVMe beheert enorme wachtrijen en verlaagt latentie onder belasting.
Is NVMe altijd beter dan SATA SSD voor alles?
Niet per se. Voor een eenvoudige server of een oud systeem kan een SATA SSD al grote verbeteringen bieden voor een lagere prijs. NVMe is juist waardevol bij hoge gelijktijdigheid, willekeurige I/O en zware workloads; daar maakt het het verschil.
Waarop moet ik letten bij het installeren van een NVMe M.2?
Temperatuur (kan throttling veroorzaken), compatibiliteit PCIe (generatie en lanes), en het bieden van stabiele prestaties (niet alleen piek). Voor intensieve schrijfworkloads is het ook belangrijk om endurance (TBW) en NAND-typen in overweging te nemen.