Informatique

Tout ce que vous devez savoir sur les DSS

Ces dernières années, la capacité de stockage des disques durs a beaucoup augmenté, mais la vitesse n’a pas progressé de manière significative. La limite est le concept même de disque dur, qui utilise des têtes de lecture et d’écriture pour effectuer des opérations sur des disques magnétiques qui tournent normalement à une vitesse de 7 200 tr/min. Ces pièces mobiles n’existent pas dans une solution de stockage récente, le SSD (solid-state drive).

Bien plus rapide que les anciens disques durs, le SSD devient de plus en plus attractif. Le prix du gigaoctet diminue, les capacités de stockage augmentent, et les vitesses de transfert et les temps d’accès sont devenus encore plus rapides avec l’adoption de nouvelles technologies.

Comment fonctionne un DSS ? Combien cela coûte-t-il en France ? La durée de vie utile est-elle trop courte ? Cela vaut-il la peine d’acheter un DSS ? Pour connaître la réponse à ces questions et à d’autres, lisez les paragraphes suivants.

Comment cela fonctionne-t-il ?

Les SSD les plus courants sur le marché ont deux composantes fondamentales : la mémoire flash et le contrôleur.

La mémoire flash stocke tous les fichiers et, contrairement aux disques magnétiques des disques durs, ne nécessite pas de pièces mobiles ou de moteurs pour fonctionner. Toutes les opérations sont effectuées électriquement, ce qui rend les opérations de lecture et d’écriture plus rapides et rend la conduite plus silencieuse et plus résistante aux vibrations et aux chutes.

Le contrôleur gère l’échange de données entre l’ordinateur et la mémoire flash. Formé par un processeur qui effectue plusieurs tâches sur le disque, il est l’un des principaux responsables de la performance d’un SSD. La puce est capable de gérer le cache de lecture et d’écriture des fichiers, de crypter les informations, de cartographier les mauvaises parties du SSD pour éviter la corruption des données et assurer une plus longue durée de vie de la mémoire flash.

L’avancée technologique dans le domaine des contrôleurs a entraîné une augmentation rapide de la vitesse des SSD. Alors que les premiers SSD domestiques, comme le X25-M d’Intel, atteignaient des vitesses de 250 Mo/s en lecture et 70 Mo/s en écriture, les derniers atteignent 555 Mo/s en lecture et 520 Mo/s en écriture, comme le Corsair Force GT, avec le contrôleur SandForce SF-2281. Le nombre maximum d’opérations d’écriture par seconde a augmenté de façon absurde, étant de 8,6 mille pour l’Intel X25-M de 160 Go et de 85 mille pour le Corsair Force GT de 180 Go.

SandForce ne révèle pas le secret de son contrôleur, mais une grande partie de cette vitesse est le résultat d’une technique de compression des données. Comme il y a moins de données à manipuler dans la mémoire flash, une opération d’enregistrement de fichier devient plus rapide dans de nombreux cas.

Tout comme les disques durs, les SSD ont aussi des divisions internes. Un disque dur comporte deux divisions fondamentales : les secteurs (partie physique plus petite) et les clusters (partie plus petite reconnue par le système d’exploitation, formée de plusieurs secteurs). Un SSD, à son tour, comporte des pages (partie physique plus petite) et des blocs (un regroupement de pages).

Avantages et inconvénients par rapport au DH

L’absence de pièces mobiles, principale caractéristique d’un SSD, apporte plusieurs avantages. Comme il n’est pas nécessaire de déplacer les têtes d’un côté à l’autre, et encore moins de laisser un disque tourner à très grande vitesse, un SSD est silencieux, a des taux de transfert plus élevés, des temps d’accès plus courts et ne souffre pas des maladresses des utilisateurs qui frappent les choses au sol.

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Les taux de transfert des disques SSD sont vraiment impressionnants par rapport aux disques durs à usage domestique, qui se situent généralement entre 60 et 100 Mo/s. Mais c’est dans le temps d’accès qu’il brille : alors qu’un disque dur ordinaire prend 10 ou 15 millisecondes pour accéder à un fichier aléatoire, un SSD ordinaire fait le travail en 0,1 ou 0,2 millisecondes. Cela permet non seulement de réduire le temps de démarrage, mais aussi d’accélérer toutes les opérations du système. Je dis souvent qu’aujourd’hui, le principal facteur de lenteur des PC est le disque dur.

Samsung a produit une vidéo très cool pour comparer les performances entre une HD et un SSD. Ils ont surveillé le temps de démarrage de Windows, l’ouverture d’un fichier PDF de 25 Mo, la capacité à supporter de fortes vibrations et la consommation d’énergie d’un ordinateur portable. Voir ci-dessous :

(vidéo YouTube)

Le gros inconvénient des SSD réside toujours dans le prix : le coût par gigaoctet est encore assez élevé par rapport aux HD, surtout en France. En effectuant une recherche rapide, il est possible de trouver un SSD de 120 Go pour 519, ce qui donne un coût par Go de 4,32. Un disque dur de 500 Go peut être trouvé pour 249, soit seulement 0,50 par Go.

Mémoire synchrone et asynchrone

La mémoire flash d’un SSD peut fonctionner de deux manières : synchrone et asynchrone. Cette information est généralement disponible dans la fiche technique du produit, mais les utilisateurs n’y attachent pas beaucoup d’importance car il n’y a pas beaucoup de contenu sur le sujet.

La mémoire synchrone est plus coûteuse et offre de meilleures performances pour la manipulation de données qui ne peuvent pas être compressées, comme la musique, les photos et les vidéos. La mémoire asynchrone est moins chère et n’est pas aussi performante pour enregistrer des données qui ne peuvent pas être compressées.

Dans un essai CrystalDiskMark de The SSD Review, le Corsair Force GT (mémoire synchrone) a atteint 504,4 Mo/s de données lues non compressées, alors que le Corsair Force 3 (mémoire asynchrone) n’a atteint que 212,6 Mo/s. La première est certainement une meilleure option pour les personnes qui travaillent avec des fichiers audio et vidéo.

Bien que l’utilisateur moyen ne remarque pas de différence significative entre un SSD à mémoire synchrone et un autre à mémoire asynchrone, la différence de prix n’étant pas si importante, dans la plupart des cas, il vaut la peine d’ajouter de l’argent et d’acheter un SSD à mémoire synchrone, comme le OCZ Vertex 3 et le Corsair Force GT.

Prix du SSD

Les prix du SSD en France ne sont pas encore une aubaine et sont assez élevés, surtout si on les compare aux valeurs adoptées dans les magasins nord-américains. Nous avons fait une petite étude de prix pour comparer certains des principaux SSD sur le marché :

OCZ Agility 3 (120 GB)

  • Vitesse : 525 Mo/s (lecture) et 500 Mo/s (écriture)
  • Opérations d’écriture maximales de 4 KB par seconde : 85 000
  • Prix en France : 519,00
  • Prix aux États-Unis : 93,90 € US
  • OCZ Vertex 3 (120 GB)

  • Vitesse : 550 Mo/s (lecture) et 500 Mo/s (écriture)
  • Opérations d’écriture maximales de 4 KB par seconde : 85 000
  • Prix en France : 599,00
  • Prix aux États-Unis : 93,49 € US
  • OCZ Vertex 4 (128 GB)

  • Vitesse : 560 Mo/s (lecture) et 510 Mo/s (écriture)
  • Opérations d’écriture maximales de 4 KB par seconde : 90 000
  • Prix en France : 639,90
  • Prix aux États-Unis : 114,99 USD
  • Corsair Force 3 (120 GB)

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  • Vitesse : 550 Mo/s (lecture) et 510 Mo/s (écriture)
  • Opérations d’écriture maximales de 4 KB par seconde : 85 000
  • Prix en France : 499,90
  • Prix aux États-Unis : 116,99 USD
  • Corsair Force GT (120 GB)

  • Vitesse : 555 Mo/s (lecture) et 520 Mo/s (écriture)
  • Opérations d’écriture maximales de 4 KB par seconde : 85 000
  • Prix en France : 535,00
  • Prix aux États-Unis : 125,49 USD
  • Série Intel 320 (120 Go)

  • Vitesse : 270 Mo/s (lecture) et 130 Mo/s (écriture)
  • Opérations d’écriture maximales de 4 KB par seconde : 14 000
  • Prix en France : 716,90
  • Prix aux États-Unis : 149,99 USD
  • Série Intel 520 (120 Go)

  • Vitesse : 550 Mo/s (lecture) et 500 Mo/s (écriture)
  • Opérations d’écriture maximales de 4 KB par seconde : 80 000
  • Prix en France : 822,90
  • Prix aux États-Unis : 128,50 USD
  • Kingston SSDNow V+200 (120 GB)

  • Vitesse : 535 Mo/s (lecture) et 480 Mo/s (écriture)
  • Opérations d’écriture maximales de 4 KB par seconde : 55 000
  • Prix en France : 521,90
  • Prix aux États-Unis : 91,99 USD
  • Personnellement, j’aime beaucoup l’OCZ Vertex 3 et le Corsair Force GT, des moteurs qui offrent d’excellentes performances sans pratiquer des prix absurdes comme le font certains constructeurs.

    Foire aux questions

    La durée de vie d’un DSS est-elle trop courte ?

    Parce qu’il est basé sur la mémoire flash, ainsi que sur les clés USB et les cartes mémoire, les SSD ont une durée de vie limitée par le nombre de cycles d’écriture. Et curieusement, avec la miniaturisation du processus de fabrication des mémoires flash, cette quantité diminue. Il a été convenu que la mémoire flash SSD supporte 10.000 cycles d’écriture, mais les disques plus récents ont une durée de vie estimée à 3.000 ou 5.000 cycles, selon Numerama.

    Mais il n’y a aucune raison de paniquer : vous ne ferez pas exploser votre tout nouveau SSD en un ou deux ans d’utilisation. Le contrôleur SSD dispose d’une technologie appelée “wear leveling”, qui peut être traduite par “répartition de l’usage”. Cette technologie permet d’éviter que le même bloc de mémoire flash ne soit utilisé trop souvent. Lorsqu’un fichier est créé ou modifié, le contrôleur écrit automatiquement les nouvelles données dans des blocs moins fréquemment utilisés.

    Connaissant le phénomène d’usure, simulons un scénario hypothétique dans lequel vous achetez un SSD d’une capacité de 120 Go et d’une durée de vie en écriture de seulement 3 000 cycles. Étant un utilisateur extrêmement avancé, vous êtes capable d’écrire 120 Go de données chaque jour, ce qui est loin d’être normal. En faisant le calcul, cela signifie que vous aurez un peu plus de 8 ans avant que le SSD ne commence à échouer. À un rythme plus normal, l’écriture de 20 Go de données par jour porterait ce délai à 49 ans. Dans 49 ans, vous ne travaillerez peut-être même plus. ?

    En général, les fabricants sont plus prudents et estiment la durée de vie utile d’un SSD à 5 à 10 ans d’utilisation intensive. La garantie pour les fabricants tels que OCZ et Corsair à l’étranger est de 3 ans. Comme vous aurez probablement déjà changé d’ordinateur ou fait une mise à niveau pendant cette période, vous ne devriez pas avoir de problèmes.

    Est-il nécessaire de défragmenter un DSS ?

    Vous pouvez même défragmenter un SSD, mais vous finirez par passer inutilement des cycles d’écriture, ce qui réduira la durée de vie de l’appareil. En d’autres termes : non, il n’est pas nécessaire et encore moins conseillé de pratiquer ce type de torture avec un SSD.

    Le temps d’accès à un SSD étant extrêmement court, il n’y a pas de perte significative de performance lorsque des fragments de fichiers sont dispersés sur le disque, contrairement à un disque dur qui souffre de déplacer sa tête de lecture pour joindre plusieurs parties d’un fichier.

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    Un DSS est-il plus lent avec le temps ?

    Cela était vrai pour les disques SSD sortis il y a quelques années, mais le problème ne se pose pas sur les disques plus récents.

    Tout comme sur le disque dur, la suppression d’un fichier dans Windows ne signifie pas qu’il sera physiquement supprimé du disque. Ce ne serait pas un problème s’il ne s’agissait pas d’une limitation de la mémoire flash : vous ne pouvez pas simplement réécrire les données comme sur un disque dur, où vous écrasez un fichier. Il est nécessaire de restaurer la page SSD dans son état d’origine et d’écrire ensuite seulement les nouvelles données, ce qui diminue les performances.

    Il n’y a pas non plus de moyen de restaurer les pages dans leur état d’origine de manière indépendante, il est nécessaire de supprimer le bloc entier. Si le système d’exploitation ne doit supprimer qu’une seule des pages, le responsable du traitement doit copier toutes les données d’un bloc dans un cache, restaurer les données d’un autre bloc, supprimer le premier bloc, puis enregistrer les nouvelles informations.

    Pour éviter tout ce travail, le contrôleur SSD essaie d’écrire les données de préférence sur des pages vierges. Le problème est qu’au bout d’un certain temps, lorsque tous les blocs ont été utilisés au moins une fois, le contrôleur doit effectuer la tâche à chaque fois.

    Heureusement, les nouveaux SSD disposent d’une commande appelée TRIM, utilisée par le système d’exploitation. Cette commande permet essentiellement de “faire avancer” le travail du contrôleur et de nettoyer les blocs dont les fichiers ont été supprimés, laissant le SSD comme neuf. Mais il y a certaines limites : le SSD doit prendre en charge TRIM et le système d’exploitation également. Windows 7, Windows 8, Linux 2.6.28+ et OS X 10.6.8+ supportent la commande.

    Cela en vaut-il la peine ?

    Si vous rassemblez des fonds pour mettre à niveau votre PC, il vaut la peine de commencer à faire des recherches sur les prix des SSD. Avec un disque dur, les performances de la machine sont limitées dans les tâches quotidiennes telles que l’ouverture de programmes, le chargement de jeux et toute autre opération impliquant la lecture et l’écriture de données, quelle que soit la vitesse de votre processeur ou la quantité de mémoire vive que vous avez installée ? le reste des composants devra attendre que le HD lent fasse son travail pour enfin démarrer.

    Malheureusement, les SSD sont beaucoup plus chers qu’un disque dur et devraient le rester pendant longtemps. Pour dépenser moins et obtenir un meilleur rendement, il vaut la peine d’utiliser un SSD uniquement pour installer le système d’exploitation, les applications et les jeux les plus utilisés, et vos fichiers de travail. Les films, la musique, les photos et autres fichiers géants peuvent être stockés sur un disque dur ? ou même dans le Cloud.

    Le problème de l’utilisation simultanée d’un SSD et d’un disque dur est que l’espace physique des ordinateurs portables peut être insuffisant. Dans ce cas, la recommandation pour ceux qui stockent beaucoup de fichiers est d’utiliser un lecteur hybride, tel que le Seagate Momentus XT. Ces disques durs ont une petite quantité de mémoire flash utilisée pour mettre en cache les fichiers et programmes les plus consultés, ce qui améliore les performances globales du système après un certain temps d’utilisation.

    Enfin, n’oubliez pas qu’après avoir acheté, installé et utilisé un SSD, vous serez sur une route sans retour en arrière : après quelques jours, tout ordinateur équipé d’un disque dur vous semblera lent.

  • A propos de l'auteur

    Ronan

    Le Breton de l'équipe ! Développeur back-end dans une startup française. Internet des objets, domotiques, mes sujets de prédilection sont vastes. #teamLinux sur PerlmOl

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