Dans cet article, nous allons aborder le sujet des SSD, ces dispositifs de stockage flash qui ont nettement accéléré les stockage de données sur nos ordinateurs. On en utilise tous, parfois sans le savoir, mais si vous avez un ordinateur moderne et / ou type ultrabook / MacBook, il y a de très grandes chances que ce dernier dispose d’un SSD.
Il est également possible de mettre un SSD dans son ordinateur fixe, il en existe de différents types permettant des débits plus ou moins rapides, ainsi que des connectiques différentes selon les besoins et les envies de chacun.
Qu’est-ce qu’un SSD ?
Le SSD (Solid State Drive) est un dispositif de stockage qui utilise de la mémoire flash pour conserver les données.
Contrairement aux disques durs traditionnels (HDD) qui s’appuient sur des plateaux tournants et des têtes de lecture/écriture mécaniques, les SSD n’ont pas de pièces mobiles, ce qui les rend plus rapides, silencieux et résistants aux chocs.
Comment fonctionne un SSD ?
Les SSD utilisent des cellules de mémoire NAND pour stocker les informations. Ces cellules sont organisées en pages, qui sont regroupées en blocs. Lorsqu’une donnée est écrite, elle est stockée sur une page libre. Si une page contenant des données doit être modifiée, elle doit d’abord être effacée avant que les nouvelles données puissent être écrites. Cette opération de lecture-écriture est beaucoup plus rapide sur un SSD que sur un disque dur traditionnel, car il n’y a pas de délai dû au mouvement mécanique des têtes de lecture/écriture.
La mémoire Flash NAND
La mémoire Flash NAND se distingue de la mémoire RAM car elle permet de stocker des données dans la durée, contrairement à la RAM. Les données restent intactes même lorsque l’alimentation électrique est coupée. La mémoire Flash NAND est composée de cellules renfermant des bits, qui sont activés ou désactivés grâce à une charge électrique. L’organisation des cellules pour stocker des données sur un SSD détermine le type de mémoire Flash NAND, comme la SLC (Single Level Cell) qui stocke un bit par cellule, la MLC (Multi Level Cell) qui en stocke deux, la TLC (Triple Level Cell) qui en stocke trois.
La mémoire flash a pas mal évolué au fil du temps et les capacités des SSD sont toujours plus importantes, pour des prix toujours plus bas. De manière à augmenter la capacité des SSD en réduisant encore le prix ce ces derniers, la QLC (Quad Level Cell) a été développée. Cette dernière permet de stocker 4 bits par cellule.
Cependant, cela ne signifie pas qu’il est préférable de stocker davantage de bits dans chaque cellule. Chaque type de mémoire Flash NAND a ses propres caractéristiques. Expliquons les différences entre les différentes puces de stockage flash SLC, MLC, TLC et QLC, afin de comprendre quel SSD est le plus adapté à vos besoins.
La mémoire flash SLC
La mémoire SLC (Simple Level Cell) est très précise pour la lecture et l’écriture des données et dispose des cycles de lecture et d’écriture les plus longs, pouvant atteindre entre 90 000 et 100 000 fois la capacité de stockage dont il dispose Autrement dit, sur un SSD avec une mémoire flash SLC d’une capacité de 1 To, on pourra écrire 100 000 fois sa capacité de stockage, soit 100 000 To. De quoi voir venir pour les quelques dizaines d’années qui suivront. De par sa longévité, sa précision et ses performances, la mémoire SLC est essentiellement utilisée par les entreprises, mais elle coûte assez cher et les capacités de stockage sont assez faibles.
Avantages de la mémoire SLC
- La vitesse de lecture et d’écriture la plus rapide
- Très grande durée de vie par rapport aux autres technologies de stockage
- Fonctionne sur une large plage de températures et ne craint pas trop la chaleur
- Peu d’erreurs de lecture et d’écriture
Inconvénients de la mémoire SLC
- Coût le plus élevé parmi toutes les technologies de stockage flash
- Capacité de stockage assez faible
La mémoire flash MLC
La mémoire MLC (Multiple Level Cell), comme son nom l’indique, permet de stocker deux bits de données par cellule, réduisant de manière importante les coûts de fabrication par rapport à la mémoire SLC. En raison de son meilleur rapport qualité/prix, le SSD avec une mémoire MLC est un choix intéressant pour les ordinateurs individuels. En revanche, sa durée de vie est 10 fois moindre que pour la mémoire TLC, avec environ 10 000 cycles par cellule.
Avantages de la mémoire MLC
- Rapport performances / prix intéressant
- Plus fiable que la mémoire TLC
Inconvénients de la mémoire MLC
- Moins fiable que la mémoire SLC
La mémoire flash TLC
La mémoire flash TLC stocke comme son nom l’indique, trois bits de donnée par cellule. C’est une des moins chères à produire, ce qui lui offre l’avantage de proposer de bonnes performances à un prix défiant toute concurrence. En revanche, sa durée de vie est assez réduite, entre 500 et 1000 cycles seulement.
Avantages de la mémoire TLC
- Possibilité de fabriquer des SSD de grosse capacité à pas cher
Inconvénients de la mémoire TLC
- Durée de vie nettement inférieure aux mémoire SLC et MLC
- Vitesse de lecture et d’écrire plus lentes que les SLC et MLC
La mémoire flash QLC
La mémoire QLC (Quad Level Cell) peut stocker 4 bits par cellule, augmentant ainsi la capacité de stockage de 33% par rapport à la mémoire TLC. La QLC offre environ 1000 cycles d’écriture/effacement, mais aussi une capacité de stockage plus importante et un prix encore inférieur.
Avantages de la mémoire QLC
- Coût encore inférieur aux autres types de mémoire
- Requiert moins de contrôleurs pour le stockage de données
- Capacités de stockage importantes
Inconvénients de la mémoire QLC
- Performances inférieures aux mémoires SLC et MLC
- Durée de vie moins élevée que les SLC et MLC
La mémoire 3D NAND
Il y a quelques années, on pensait que la QLC ne supportait que 100 à 150 cycles d’écriture. Cependant, selon les fabricants Micron et Toshiba, la NAND 3D QLC peut supporter 1000 cycles d’écriture/effacement, soit 10 fois plus que les estimations au début de la sortie de cette technologie. Cette durée de vie prolongée est en fait due aux puces mémoire NAND 3D.
En somme, les technologies avancées permettent d’augmenter la capacité de stockage des SSD, mais cela peut également entraîner une durée de vie plus courte. Afin d’assurer à la fois une durée de vie convenable ainsi qu’une capacité de stockage accrue, la technologie NAND 3D a été développée. Contrairement à la NAND 2D, qui ne peut stocker des données que sur une seule couche, la NAND 3D permet de stocker des données sur 32 couches. Ainsi, chaque cellule de la MLC peut atteindre une capacité maximale de 32 Go, tandis que chaque cellule de la TLC peut contenir au moins 48 Go notamment.
Les avantages des SSD
- Vitesse : Les SSD offrent des vitesses de lecture et d’écriture nettement supérieures à celles des disques durs traditionnels. Cela se traduit par des temps de démarrage plus courts, une ouverture plus rapide des applications et un transfert de fichiers plus rapide.
- Silence : Comme les SSD n’ont pas de pièces mobiles, ils sont totalement silencieux contrairement aux disques durs traditionnels.
- Résistance aux chocs : L’absence de pièces mobiles rend également les SSD plus résistants aux chocs et aux vibrations, ce qui est particulièrement utile pour les ordinateurs portables.
- Consommation d’énergie : Les SSD consomment généralement moins d’énergie que les disques durs traditionnels, ce qui peut améliorer l’autonomie d’un ordinateur portable.
Les inconvénients des SSD
- Coût : Les SSD ont tendance à être plus chers que les disques durs traditionnels, surtout pour les modèles offrant une grande capacité de stockage.
- Durée de vie : Les cellules de mémoire NAND ont un nombre limité de cycles d’écriture / effacement avant de devenir défectueuses, contrairement à un disque mécanique qui peut durer des années s’il est parfaitement installé. Cependant, la plupart des SSD modernes sont conçus pour durer plusieurs années, même avec des charges de travail intensives.
Comment choisir un SSD ?
Pour choisir un SSD, il est important de prendre en compte plusieurs critères, tels que :
- Capacité : Les SSD sont disponibles dans une gamme de capacités, allant de quelques dizaines de gigaoctets à plusieurs téraoctets. Choisissez une capacité en fonction de vos besoins en quantité de stockage et de votre budget.
- Interface : Les SSD sont disponibles avec différentes interfaces, telles que SATA, PCIe ou NVMe. Les SSD NVMe offrent généralement des performances supérieures à celles des SSD SATA, mais ils sont également plus chers. Assurez-vous également que votre ordinateur est compatible avec l’interface choisie, en fonction de la version du PCI sur votre carte-mère.
- Format : Les SSD sont disponibles en différents formats, tels que les boitiers de 2,5 pouces, les modules M.2 ou les cartes PCIe. Le format dépendra de la compatibilité avec votre ordinateur et de l’espace disponible pour l’installation du SSD.
- Vitesse : Les vitesses de lecture et d’écriture varient d’un modèle à l’autre. Comparez les vitesses des SSD qui vous intéressent pour choisir celui qui répond le mieux à vos besoins en matière de performance.
- Endurance : L’endurance d’un SSD est généralement mesurée en téraoctets écrits (TBW). Plus cette valeur est élevée, plus le SSD est susceptible de durer longtemps.
Conclusion
Les SSD sont des dispositifs de stockage rapides, silencieux et résistants, qui offrent de nombreux avantages par rapport aux disques durs mécaniques. Toutefois, ils peuvent être plus coûteux, surtout pour les modèles de grande capacité. Lorsque vous choisissez un SSD, prenez en compte la capacité, l’interface, le format, la vitesse et l’endurance pour trouver le modèle qui correspond le mieux à vos besoins et à votre budget.