Solid State Drive

Solid State Drive

Pour les articles homonymes, voir SSD.

Carte SSD de 8Gb provenant de l'Asus Eee PC 901. La connectique est mini PCI-Express.

Le Solid State Drive (SSD), littéralement lecteur (à l'état) solide, est une unité électronique de stockage de données constituée de mémoire flash. Le terme anglais « solid state » désigne un appareil ou composant électronique à semi-conducteurs, donc sans pièces mobiles.

Depuis 2008, ce lecteur est pressenti pour remplacer le disque dur qui consiste quant à lui en un bras de lecture balayant un plateau rotatif tournant à la vitesse de plusieurs milliers de tours par minute. Il existe des SSD basés sur de la DRAM au lieu de la mémoire flash, cependant la persistance des données à l'arrêt ne peut être assurée qu'avec des batteries et pour une durée limitée.

Types de mémoires SLC ou MLC

Un disque SSD à mémoire Flash SLC stocke les données dans une cellule unique composés de transistors, un seul bit est stocké par cellule (Single Level Cell). La mémoire type MLC (Multi Level Cell) peut stocker plusieurs bits par cellule, ce qui rend le coût de fabrication moins onéreux mais dégrade les performances : temps d'accès plus long, durée de vie du disque SSD plus courte, consommation en énergie plus importante.

Avantages et inconvénients

Avantages par rapport au disque dur traditionnel

• pas d'usure mécanique : pas de plateau tournant ni de bras de lecture mobile ;
• meilleure résistance aux chocs puisqu’aucune partie mobile n'est présente ;
• silence de fonctionnement : il subsiste néanmoins souvent un sifflement lors de très fortes activités du lecteur mais cela peut être dû au fait que les lecteurs SSD sont encore peu optimisés ;^{[réf. nécessaire]}
• temps d’accès inférieurs à 0,5 ms (alors qu'un disque dur traditionnel a souvent un temps d'accès moyen proche de 13 ms) ;
• faible consommation électrique : environ 0,1 Watt en veille, environ 0,9 en activité contre une consommation d'environ plusieurs watts pour les disques durs lorsque leurs têtes se déplacent (entre 0,5 et 1,3 W à l’arrêt et entre 2 et 4 W à pleine charge)^[1]. Cet avantage est remis en cause car les SSD seraient beaucoup plus souvent à leur niveau de consommation maximal que les disques durs^[2], de plus certains disques durs 2"½ à 5400 tr/min ont quasiment la même consommation^[3] ;
• la fragmentation des fichiers, importante dans certains systèmes de fichiers, réduit notablement les performances des disques magnétiques au fur et à mesure que des fichiers sont stockés, utilisés ou déplacés. Elle n'a pas d'incidence sur les performances des SSD.^{[réf. nécessaire]}

Défauts inhérents à la mémoire flash

• Nombre de cycles d’écriture limité à 100 000-300 000, au mieux 1 à 5 millions pour les meilleures cellules (non limité sur un disque dur conventionnel)^{[réf. nécessaire]}, ce qui pose des problèmes avec les fichiers de journal (.log) ou les fichiers temporaires avec lesquels ce nombre est largement dépassé dans la vie d'un ordinateur. Néanmoins, des progrès ont été réalisés dans ce domaine, puisque des algorithmes de wear levelling (étalement de l'usure) chargés de répartir les écritures de manière uniforme sur l'ensemble de la mémoire flash sont intégrés aux contrôleurs des SSD. Ces techniques permettent d'allonger de manière importante la durée de vie de ces supports, et cela est d'autant plus vrai que la capacité des puces augmente (l'usure est alors mieux répartie) ;
• A ses débuts la capacité de stockage semblait être un défaut pour ces périphériques, cependant, leur capacité est devenue suffisante pour assurer les besoins d'un PC. En effet selon de récentes annonces faites par les constructeurs, il est possible de produire des SSD de 512 Go^[4], voire même 1,28 To en connexion PCI-express ^[5]. Aujourd'hui (juin 2009) les fabricants proposent des unités de stockage SSD d'une capacité très élevée, de 1 To mais à un prix qui reste exorbitant soit de 2900 euros environ.
• Le prix est supérieur à celui d’un disque dur. En septembre 2008, le gigaoctet en SSD coûte au minimum 3 € (en moyenne plutôt 5 € et jusqu'à 15 €) contre 0,08 à 0,15 € pour un disque dur.
• Un usage hybride où le SSD serait utilisé pour les fichiers de taille moyenne (système) et le disque dur pour les fichiers de grande taille (applications) peut constituer un compromis acceptable. De telles configurations sont proposées par les assembleurs aux hardcore gamers. Sur Linux ou tout autre UNIX, on peut envisager de monter le SSD comme /bin et une partition d'un disque dur classique comme /usr/bin.

Industrialisation et utilisations

Depuis 2009, beaucoup de constructeurs commencent à le proposer comme système de stockage. Le rôle semble pouvoir lui convenir, puisqu’il offre des capacités suffisantes pour contenir le système d’exploitation – de l’ordre d'un à plusieurs dizaines de Go – et de bons temps d’accès. Une configuration adaptée serait donc de combiner un SSD pour le système d'exploitation couplé à un disque magnétique servant au stockage et aux fichiers temporaires (qui demandent beaucoup d'écritures).

Le successeur du disque dur magnétique ?

Dans les équipements mobiles et de petites dimensions qui sont l’essence de la nouvelle génération d’informatique diffuse et de l’intelligence ambiante, de plus en plus d’experts considèrent que le disque dur magnétique, relativement fragile et d’une taille minimale incompressible du fait d’un système mécanique en rotation^[6], n’est pas la solution optimale^[7].

Ce type d’unité de stockage est bien adapté à un HTPC où l’unité de stockage pourrait se mettre en veille lorsqu’aucun fichier n'est lu^[8]. Cela pourrait permettre de réduire le bruit et l'encombrement de ces équipements.

Les dernières annonces (début 2008) de certains constructeurs peuvent permettre d'envisager à moyen terme du stockage de masse sur SSD dans des serveurs.

Notes et références

1. ↑ Presence-PC — SSD : la grande duperie.
2. ↑ Presence-PC — SSD : la grande duperie.
3. ↑ Hardware.fr — Marc Prieur, Comparatif SSD : Intel, OCZ, Samsung, Silicon Power, SuperTalent, p. 12 « Consommation », 8 septembre 2008.
4. ↑ En bref : la mémoire Flash passe à 512 Go, 20 décembre 2008.
5. ↑ [1]
6. ↑ Sachant que des disques durs de quelques centimètres ont été commercialisés
7. ↑ Jean-Baptiste Waldner, « Nano-informatique et Intelligence Ambiante - Inventer l’Ordinateur du XXI^e siècle [2] », dans Hermes Science (London), 2007, p. 173-176 
8. ↑ Sachant que les disque dur peuvent eux aussi être mis en veille

Voir aussi

Articles connexes

• Système de fichiers
• Ferroelectric Random Access Memory, une mémoire plus fiable.

Liens externes

• (fr) Patrick Guignot, Les systèmes de fichiers pour disques SSD, sur le site linuxfr.org, 4 avril 2008
• (fr) Stéphane Charpentier, Un mois avec un disque SSD, le verdict... sur le site Matbe.com
• (fr) Stéphane Charpentier, Puce MLC/SLC et l'importance du contrôleur... sur le site Matbe.com
• (fr) Matthieu Sarter, Comprendre les SSD... sur le site MacBidouille
• (en) Anand Lal Shimpi, The SSD Anthology: Understanding SSDs sur le site Anandtech

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