Solid-state drive - Définition

Industrialisation et utilisations

Développement

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 dur servant au stockage et aux fichiers temporaires (qui demandent beaucoup d’écritures).

Ce type d’unité de stockage est bien adapté aux équipements multimédia, ordinateur portable grâce à leurs caractéristiques permettant de réduire le bruit, l’encombrement et la consommation. L'utilisation intensive d'une base de données générant un nombre très important d'entrées et sorties, le temps d'accès aux données du disque est un critère déterminant pour la vitesse de fonctionnement du SGBD.

Début 2008, certains constructeurs annoncent que les SSD permettent d’envisager à moyen terme le stockage de masse pour serveurs.

Constructeurs

Produits finis

• Adata
• Corsair
• Crucial
• G.Skill
• Intel
• OCZ
• Patriot
• Samsung
• Western Digital
• ...

Contrôleurs

• Indilinx
• SandForce
• ...

Le successeur du disque dur ?

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, relativement fragile et d’une taille minimale incompressible du fait d’un système mécanique en rotation, n’est pas la solution optimale.

Avantages et inconvénients

Avantages par rapport au disque dur traditionnel

• Pas d’usure mécanique : pas de plateau tournant ni de bras de lecture mobile ;
• Une meilleure résistance aux chocs puisqu’aucune partie mobile n’est présente ;
• Le silence de fonctionnement : l’absence de pièces mécaniques se traduit par l’absence de bruits dus aux mouvements de ces pièces.
• Une meilleure réactivité de l'ordinateur qui l'utilise pour le système d'exploitation, grâce à :
  • Des temps d’accès compris entre 50 et 100 µs, là où un disque dur traditionnel a souvent un temps d’accès moyen proche de 13 ms ;
  • Un débit qui peut dépasser les 350 Mo/s en lecture et les 215 Mo/s en écriture, contre un peu plus de 100 Mo/s pour les meilleurs disques durs ;
  • La fragmentation des fichiers, importante dans certains systèmes de fichiers, réduit notablement les performances des disques durs au fur et à mesure que des fichiers sont stockés, utilisés ou déplacés. Elle n’a pas d’incidence sur les performances des SSD. La défragmentation d’un SSD est même contreproductive sur les performances et la durée de vie d’un SSD, au point que Windows 7 désactive toute option de défragmentation sur les SSD (la défragmentation est inutile et inexistante sous GNU/Linux).
• Une faible consommation électrique : environ 0,1 Watt en veille, environ 0,9 Watt en activité contre une consommation pour les disques durs de 0,5 à 1,3 W en veille et de 2 à 4 W lorsque leurs têtes se déplacent. Cet avantage est remis en cause car les SSD seraient beaucoup plus souvent à leur niveau de consommation maximal que les disques durs, de plus certains disques durs 2,5 pouces à 5 400 tr/min ont quasiment la même consommation ;

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), 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 d’étalement de l’usure (wear levelling) 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, ce qui est d’autant plus vrai que la capacité des puces augmente (l’usure est alors mieux répartie) et que de la mémoire "non déclarée" gérée par le contrôleur est introduite en quantité supplémentaire. Pour ses SSD X25-M, Intel indique par exemple une durée de vie de 5 ans en écrivant chaque jour 20 Go de données.
• À 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 avec des SSD désormais vendus avec 32 à 512 Go. De façon plus extrême, on trouve des SSD en connexion PCI-express de 1,28 To. En juin 2010, 1 To est vendu à 2 900 € environ.
• Le prix au Go est supérieur à celui d’un disque dur. En octobre 2009, un SSD coûte au minimum 2,5 € le Go contre 0,06 € le Go pour un disque dur.