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SSD SATA, NVMe, PCIe 3.0, PCIe 4.0 : comprendre les différences
En bref
M.2 désigne un format de carte, pas une vitesse : un SSD M.2 peut être SATA ou NVMe. Le SATA plafonne à 6 Gb/s (environ 600 Mo/s). Le NVMe passe par le bus PCI Express, dont le débit utile par voie double à peu près d’une génération à l’autre (PCIe 4.0 : 16 GT/s par voie). Un SSD PCIe 4.0 fonctionne dans un emplacement PCIe 3.0, mais au débit de ce dernier ; la PS5 exige du PCIe Gen4.
Les fiches de SSD alignent des sigles qui se ressemblent : SATA, NVMe, M.2, PCIe Gen3, Gen4… Ils ne désignent pas la même chose. Ce guide remet chaque terme à sa place pour choisir un SSD compatible avec votre ordinateur ou votre console.
M.2 : un format, pas une vitesse
M.2 désigne la forme de la carte et de son connecteur. Les nombres comme 2280 indiquent ses dimensions : 22 mm de large et 80 mm de long (2230, 2242, 2260 ou 22110 pour d’autres longueurs).
Un SSD M.2 peut utiliser deux types d’interface :
- SATA : la même interface que les SSD 2,5 pouces classiques, dans un format compact ;
- NVMe : un protocole qui passe par le bus PCI Express, beaucoup plus rapide.
C’est l’erreur la plus fréquente : acheter un SSD M.2 SATA pour un emplacement qui n’accepte que le NVMe, ou l’inverse. Vérifiez toujours ce qu’accepte l’emplacement dans la documentation de la carte mère ou de l’ordinateur portable.
SATA : simple et compatible, mais plafonné
La norme SATA révision 3.0 fixe un débit maximal de 6 Gb/s, soit environ 600 Mo/s (SATA-IO). Un SSD SATA ne peut donc pas dépasser cet ordre de grandeur, quelle que soit sa qualité.
Cela reste très au-dessus d’un disque dur mécanique pour l’usage courant : c’est souvent la meilleure évolution pour un ancien PC équipé seulement de ports SATA.
NVMe et PCIe : des générations et des voies
Un SSD NVMe communique par le bus PCI Express (PCIe). Deux paramètres fixent son débit maximal :
- la génération : le débit utile par voie double à peu près d’une génération à l’autre ; en PCIe 4.0, chaque voie fonctionne à 16 GT/s ;
- le nombre de voies : les SSD M.2 NVMe utilisent en général 4 voies (« x4 »).
À titre d’exemple, les fiches techniques de deux SSD PCIe 4.0 x4 récents annoncent jusqu’à 7 300 Mo/s (WD_BLACK SN850X, modèles 1 à 4 To) et 7 450 Mo/s (Samsung 990 PRO) en lecture séquentielle. Ce sont des maximums mesurés par les fabricants dans des conditions favorables.
PCIe 3.0 ou PCIe 4.0 : compatibilité
| Cas | Ce qui se passe |
|---|---|
| SSD PCIe 4.0 dans un emplacement PCIe 4.0 | fonctionne à pleine vitesse |
| SSD PCIe 4.0 dans un emplacement PCIe 3.0 | fonctionne, mais au débit du PCIe 3.0 (rétrocompatibilité indiquée par les fabricants) |
| SSD PCIe 3.0 dans un emplacement PCIe 4.0 (PC) | fonctionne en général, au débit du PCIe 3.0 |
| SSD M.2 SATA dans un emplacement NVMe uniquement | ne fonctionne pas |
| Extension de stockage PS5 | exige un SSD M.2 NVMe PCIe Gen4 x4 : ni SATA, ni PCIe 3.0 |
Le cas de la PS5
Sony exige pour l’extension un SSD M.2 NVMe compatible PCI-Express Gen4 x4, recommande au moins 5 500 Mo/s en lecture et précise que les SSD M.2 SATA ne sont pas pris en charge. Tous les critères sont détaillés dans notre guide sur les exigences de Sony pour un SSD PS5. Les versions avec dissipateur du WD_BLACK SN850X et du Samsung 990 PRO citées plus haut sont confrontées à ces exigences, capacité par capacité, dans notre comparatif SSD pour PS5.
Quel SSD choisir pour un PC ?
- Identifiez les emplacements disponibles : ports SATA, emplacement(s) M.2, et pour chacun les interfaces acceptées (SATA, NVMe, génération PCIe).
- Si le PC n’a que du SATA : un SSD SATA 2,5 pouces apporte déjà un gain considérable par rapport à un disque dur.
- Si un emplacement M.2 NVMe est disponible : un SSD NVMe de la génération supportée est pertinent, surtout pour des transferts fréquents de gros fichiers.
- Ne surpayez pas une vitesse inexploitée : un SSD PCIe 4.0 dans un emplacement PCIe 3.0 ne donnera que la vitesse du PCIe 3.0.
Installer soi-même ou se faire accompagner
- Vous installez vous-même : vérifiez l’emplacement et le format avant d’acheter. Nous ne recommandons pas ici de modèle précis pour PC : le bon choix dépend de chaque ordinateur.
- Vous préférez confier l’installation : vérification de la compatibilité, installation du SSD et transfert de vos données font partie de notre prestation SSD et mémoire (RAM), dans notre zone d’intervention.
Si votre ordinateur est lent au quotidien, le SSD n’est pas toujours la seule piste : voyez PC lent : SSD ou RAM, que changer en premier ?.
Questions fréquentes
Un SSD M.2 est-il forcément NVMe ?
Non. M.2 est un format physique. Il existe des SSD M.2 SATA et des SSD M.2 NVMe ; ils ne sont pas interchangeables sur tous les emplacements.
Un SSD PCIe 4.0 fonctionne-t-il sur une carte mère PCIe 3.0 ?
En général oui : les fabricants indiquent une rétrocompatibilité avec PCIe 3.0, mais le SSD fonctionne alors au débit de l’emplacement PCIe 3.0.
Le passage de SATA à NVMe se ressent-il au quotidien ?
Le gain le plus visible reste le passage d’un disque dur mécanique à un SSD, quel qu’il soit. Entre un bon SSD SATA et un SSD NVMe, la différence au quotidien (démarrage, bureautique) est souvent moins spectaculaire que sur des transferts de gros fichiers.