Les disques SSD attirent l’attention des fournisseurs de solutions de l’industrie informatique, principalement en raison des gains spectaculaires en termes de performances, de la faible consommation d’énergie, du MDF plus long et des taux de choc plus élevés – qui rendent ces disques idéaux pour de nombreux modèles d’utilisation d’ordinateurs tels que ordinateurs portables, ordinateurs de bureau, PC performants, systèmes d’affichage numérique et serveurs à IOPS élevés.
Alors que ce segment technologique a continué de croître avec le lancement réussi des solutions Intel SSD, de nombreux nouveaux concurrents, principalement des sociétés de mémoire, ont commencé à proposer des SSD comme moyen d’accéder au marché du stockage. Avec autant de choix, il est important de comprendre que tous les disques SSD ne sont pas créés de la même manière et que, par conséquent, tous ne produiront pas les mêmes avantages en termes de performances.
Types de SSD
SSD NAND – SLC, MLC, TLC et QLC
Le premier différenciateur pour SSD concerne le flash NAND, qui serait soit SLC (Single Level Cell), MLC (Multi Level Cell), TLC (Triple Level Cell) ou QLC (Quad Level Cell). La différence entre les quatre est la quantité de données stockées par cellule – avec SLC c’est 1 bit par cellule, avec MLC c’est 2 bits par cellule, avec TLC ses 3 bits par cellule et avec QLC ses 4 bits par cellule. Ces différences de conception ont un impact sur les performances, le MDF, la capacité de stockage et, surtout, le prix, qui sont tous des facteurs qui déterminent quel type de NAND est le mieux pour quel type d’application.
En général, comme les disques à cellule unique (SLC) sont moins complexes, ils ont un MDF plus long (10 fois celui du MLC et 20 fois celui du TLC), moins de capacité de stockage, de meilleures performances et un coût plus élevé que les autres NAND. Cependant, MLC, TLC et maintenant QLC NAND offrent un potentiel beaucoup plus grand pour les SSD car ils offrent de très bonnes performances, une durabilité élevée, une faible consommation d’énergie et ont l’avantage de pouvoir stocker plus de bits par cellule, ce qui augmente la capacité et réduit la capacité. coût par gigabit rendant les SSD plus abordables. Tous ces avantages stimulent la croissance des disques SSD sur tous les marchés, y compris les centres de données, l’informatique haute performance, l’informatique mobile, etc.
3D NAND et V-NAND
Alors que la demande d’une plus grande capacité dans les disques SSD continuait de croître, la NAND planaire traditionnelle atteignait ses limites d’évolutivité, ce qui rendait de plus en plus difficile de répondre au besoin de stockage supplémentaire. Avec cela est venu l’introduction de 3D NAND, ou V-NAND comme l’appelle Samsung, qui utilise une technologie innovante pour empiler les cellules NAND verticalement pour fournir 3 fois la capacité. 3D NAND ou V-NAND incorpore MLC, TLC ou QLC NAND en utilisant les axes x, y et z pour se développer verticalement.
Cliquez ici pour une courte vidéo montrant comment la technologie Intel 3D NAND transforme l’économie du stockage.
Capacité de stockage et durabilité
Étant donné que SLC, MLC, TLC et QLC occupent la même quantité d’espace disque, l’augmentation du nombre de bits par cellule augmente la densité, ainsi que la capacité de stockage et diminue le coût par gigaoctet pour réduire le coût du disque. Il y a cependant des effets secondaires à augmenter le nombre de bits par cellule car la gestion des bits et des informations est plus difficile et les logarithmes de lecture / écriture sont plus complexes. Cette complexité supplémentaire diminue les performances et réduit l’endurance du cycle d’écriture du lecteur lors de la comparaison d’une technologie NAND à la suivante. Cela dit, les fabricants de disques SSD ont intégré différentes techniques pour améliorer les performances, telles que l’ajout de cache et l’utilisation de contrôleurs de disque avancés. De plus, le fabricant peut améliorer l’endurance en écriture en utilisant une technologie appelée surapprovisionnement, où une partie de la capacité est allouée pour préserver les opérations d’écriture, ou via une technique appelée usure nivellement, qui garantit que toutes les puces de mémoire sont utilisées avant la cellule peut réécrire.
Choc et vibrations
Les chocs et les vibrations sont des préoccupations majeures pour de nombreux utilisateurs d’ordinateurs, en particulier avec les ordinateurs portables, qui sont susceptibles d’être endommagés par des turbulences soudaines pouvant entraîner une perte de données. Les disques SSD n’ayant pas de pièces mobiles, ils peuvent supporter des chocs et des vibrations beaucoup plus élevés, ce qui les rend idéaux pour d’innombrables applications mobiles. Les disques SSD sont évalués à 1 000 G / 0,5 ms, tandis que les disques durs les plus durables, tels que les disques Seagate Extreme Environment, ont une cote de 150 G / 11 ms. Il n’y a évidemment aucune différence dans ce cas entre MLC et SLC, et uniquement entre SSD et disques durs ordinaires.
Consommation d’énergie
Étant donné que les disques SSD utilisent une mémoire à faible consommation et n’ont pas de pièces mobiles, leur consommation d’énergie globale devrait être inférieure à celle du disque. Cependant, les disques durs, en particulier pour les ordinateurs portables, ont été très bien conçus pour consommer moins d’énergie, mais cela se fait généralement au prix de RPM inférieurs, ce qui peut avoir un impact sur les performances, il y a donc un compromis qui ne s’applique pas aux SSD. En général, les disques SSD prolongent la durée de fonctionnement de votre batterie d’environ 30 minutes, ce qui en fait une option idéale pour les utilisateurs d’ordinateurs portables. Silencieux, faible puissance, rapide et durable!
Les économies d’énergie associées aux disques SSD sont également un facteur critique dans les centres de données où l’utilisation des disques SSD explose. À première vue, les gens peuvent se demander pourquoi vous voudriez utiliser des disques SSD plus coûteux et de moindre capacité à la place des disques durs rotatifs, et la réponse est plus que de simples gains de performances, elle est également due aux économies d’énergie réalisées en utilisant des disques SSD. . Non seulement les disques SSD consomment moins d’énergie (environ 2 W sur les disques SSD par rapport à 6 W sur le disque dur), mais parce qu’ils terminent les tâches plus rapidement, ce qui réduit l’utilisation du processeur, ils aident à réduire la consommation totale d’énergie d’un ordinateur. De plus, si vous vouliez égaler les performances des IOP SSD, un facteur critique dans les centres de données, avec des disques durs, vous auriez besoin de beaucoup plus de disques, qui à leur tour consomment plus d’énergie et nécessitent plus de refroidissement, ce qui consomme plus d’énergie. Maintenant, imaginez un centre de données avec des milliers de disques effectuant des milliers de tâches intensives en E / S nécessitant une utilisation élevée du processeur, et vous pouvez commencer à voir comment la consommation électrique totale du centre de données peut être réduite, ce qui permet de réduire les coûts d’exploitation. Ceci est important d’autant plus que les coûts d’énergie sont extrêmement élevés et ne font qu’augmenter avec le temps. Ainsi, non seulement les disques SSD offrent des avantages de performances considérables, mais le TCO (coût total de possession) est nettement inférieur.
Performance
Les cotes de performance peuvent être très déroutantes avec la multitude de programmes qui peuvent être utilisés pour essayer de déterminer la vitesse d’un produit particulier. Ajoutez à cela le fait que tous les produits, y compris les disques SSD, ne sont pas créés égaux, ce qui ne fait qu’ajouter à la complexité de l’évaluation. Les SSD surpassent cependant considérablement les disques durs dans à peu près tous les domaines, à l’exception des écritures et des lectures séquentielles, mais même cela peut changer avec le temps, d’autant plus que le disque dur commence à être rempli de données, car contrairement aux SSD, les disques durs souffrent d’une dégradation des performances lorsqu’ils atteignent capacité car il y a plus de données sur les plateaux qui doivent être revues ou écrites.
Les performances du disque sont généralement évaluées en fonction de la bande passante (Mo / s), de la quantité de données pouvant être transférées et des performances opérationnelles (IOPS), qui correspondent à la vitesse de transmission des données pour les tâches de lecture et d’écriture. En comparant la bande passante entre le disque dur et le SSD, les disques durs les plus rapides transfèrent environ 200 Mo / s, tandis que le SSD repousse les limites du port SATA en transférant jusqu’à 550 Mo / s. En termes d’IOPS, qui mesure le nombre de fois par seconde qu’un lecteur est capable de lire ou d’écrire des données dans un temps donné, est important pour de nombreux types de systèmes, en particulier ceux qui traitent de nombreuses demandes telles que les centres de données, les serveurs, la vidéo et bientôt. Les disques SSD fonctionnent astronomiquement mieux que les disques rotatifs, car le contrôleur de disques SSD a besoin de très peu de temps pour localiser l’adresse mémoire.Ainsi, dans le temps qu’il faut à un disque dur pour effectuer une tâche, un disque SSD peut effectuer 20 tâches ou plus en fonction du lecteur de disque. la technologie est utilisée comme comparaison. En outre, les progrès technologiques, tels que les disques SSD qui utilisent l’interface PCIe au lieu d’un SATA lent, offrent des gains de performances encore plus importants grâce à un débit amélioré. Avec les solutions PCIe, les disques SSD ne sont plus limités par les limitations du bus SATA et ont donc le potentiel d’atteindre leur véritable capacité de performance.
Historique des SSD Intel – Meilleur par conception
Lorsque Intel a lancé le X25-M, il a radicalement changé le paysage du marché des disques SSD en introduisant un produit grand public plus rapide et doté d’un MDF plus long que n’importe quel disque MLC du marché. En fait, le X25-M surpassait de nombreux disques SLC et avait des capacités plus élevées ainsi qu’un prix global plus bas. La clé de la solution SSD d’Intel était le résultat de l’ingénierie et de la conception exceptionnelles du contrôleur, et de la façon dont il gérait la mémoire flash ainsi que le flux de données. En incorporant des technologies telles que Native Command Queuing et l’amplification d’écriture, Intel a été en mesure de repenser considérablement le disque SSD et de créer un produit vraiment meilleur par sa conception.
Intel a poursuivi sa tradition de développement de solutions SSD innovantes telles que 3D NAND, les solutions PCIe, les disques NVMe et la technologie 3D Xpoint récemment lancée. Intel établit véritablement de nouvelles normes en matière de fiabilité, de classement MDF, de garantie, de performances et de fonctionnalités pour offrir aux revendeurs une gamme complète de disques destinés à différents secteurs du marché.
La Fiabilité – Les disques SSD sont par nature extrêmement fiables et robustes, mais les disques Intel sont parmi les plus fiables du secteur avec les notes MDF les plus élevées.
Garantie – Les disques SSD Intel sont livrés avec une garantie de trois à cinq ans, selon le disque, ce qui leur confère l’une des garanties les plus longues du secteur.
La Performance – Tous les disques SSD ne sont pas créés égaux et les performances ne sont pas seulement un facteur de SLC par rapport à MLC. D’autres facteurs influents incluent la mise en cache des logarithmes, la conception du contrôleur et le silicium. Intel possède une vaste expertise dans tous ces domaines, ce qui les aide à créer des disques qui sont meilleurs par leur conception.
Fonctionnalités – Les disques SSD Intel prennent également en charge Intel SSD Toolbox, qui est un logiciel de gestion de disque qui permet à l’utilisateur d’afficher des informations critiques liées à son disque SSD, telles que le numéro de modèle, la capacité du disque, la version du micrologiciel, l’état du disque, les fonctionnalités d’optimisation des performances et un outil qui permet d’estimer la durée de vie restante du disque, ce qui est important pour les fonctions d’écriture.
MSATA et M.2
Dans leur forme la plus simple, les lecteurs SSD sont essentiellement une carte mémoire emballée dans un boîtier métallique qui les fait ressembler à un lecteur de disque rotatif familier et leur permet d’être facilement installés dans des baies de lecteur d’ordinateur standard. Cependant, ce n’est pas le seul facteur de forme utilisé dans les ordinateurs pour les disques SSD. En fait, même le format de disque dur standard a différentes options, y compris des disques de 2,5 pouces de diamètre qui sont soit 7 mm pour les périphériques minces, tels que les Ultrabooks, soit 9,5 mm d’épaisseur pour les facteurs de forme de taille standard.
En raison de leur utilisation de la mémoire NAND, il existe d’autres facteurs de forme qui permettent aux disques SSD d’être utilisés dans des systèmes très minces ou comme disque secondaire. C’est un grand avantage dans de nombreux systèmes, des PC à petit facteur de forme comme Intel NUC aux ordinateurs portables et même aux systèmes AIO. Les options les plus courantes pour ajouter des disques SSD à ces systèmes, autres que l’utilisation d’une interface SATA standard, sont le facteur de forme mSATA ou m.2. Les périphériques mSATA et m.2 ont approximativement la taille d’une carte de visite et ils se connectent à un port mini-PCI-E qui, conjointement avec les dimensions de la carte physique, permet de réduire l’espace nécessaire pour accueillir le lecteur. De nombreux fabricants de SSD proposent des produits mSATA et m.2 d’une capacité allant de 32 Go à 2 To ou plus.
Avec le désir de continuer à réduire la largeur des périphériques informatiques est venu le besoin de stockage de profil inférieur et la capacité d’augmenter la capacité globale, alors Intel a travaillé pour créer un nouveau facteur de forme mSATA maintenant appelé M.2 (Formally New Generation Form Factor ou NFGG ). Malgré les grandes capacités que nous avons vues avec mSATA, les fabricants ne pouvaient toujours peupler le PCB que de 4 modules NAND.Il y avait donc des limitations qui affectaient la capacité globale et augmentaient le coût des Go plus élevés. Les disques SSD M.2 ont été conçus pour résoudre les limitations d’espace du mSATA.Ils sont donc disponibles en quatre longueurs différentes allant de 42 mm à 110 mm, ce qui leur permet de recevoir plus de NAND pour atteindre des niveaux de stockage plus élevés et réduire le coût par Go. Bien que toutes les cartes M.2 aient la même connexion standard en termes de largeur, elles ont différentes longueurs et différents connecteurs de bord ou types de clés, il est donc important de vous assurer de sélectionner une carte compatible avec votre système.
Dimensions M.2: Comme mentionné ci-dessus, les cartes M.2 sont disponibles en différentes longueurs, et bien que certains systèmes aient des supports (position clip ou vis) qui peuvent accueillir des cartes de différentes tailles qui vous offrent plus d’options, certains sont limités à ne prendre en charge qu’une seule longueur de carte. Les termes courants pour identifier les dimensions des cartes M.2 incluent 22×42, 22×60, 22×80 ou 22×110 où 22 fait référence à la largeur 22 mm (Standard pour toutes les cartes M.2) et le deuxième chiffre fait référence à la longueur de la carte en mm. Vous pouvez également voir les cartes référencées comme 2242, 2260, 2280 ou 22110 par exemple.
Connecteur de bord M.2 ou type de clé:Le gros avantage offert par mSATA et M.2 est que ces périphériques SSD utilisent le bus PCI-E plutôt qu’une connexion SATA III. Cela permet des performances nettement meilleures en raison de l’augmentation de la capacité de débit. Cependant, les performances globales sont déterminées par le nombre de voies PCI-E utilisées par le périphérique M.2 qui peut être PCI-E x2 ou PCI-E x4. La décision de faire PCI-E x2 ou PCI-E x4 est déterminée par le fabricant de la carte mère ou de l’appareil mobile.Ainsi, en plus de sélectionner une longueur de carte M.2 prise en charge par l’appareil, vous devez également sélectionner une carte avec un bord connecteur ou type de clé compatible. Il existe deux types de clés M.2 pour le socket et trois types de clés possibles pour la carte M.2.
Une clé «B» prend en charge PCI-E x 2 jusqu’à 10 Gbits / s tandis qu’une clé «M» prend en charge PCI-E x4 jusqu’à 20 Gbits / s, ce qui est à la fois nettement supérieur au maximum théorique de 6 Gbits / s de SATA III .
Les cartes SSD M.2 sont disponibles en trois types de clés différents qui incluent la saisie «B», la saisie «M» et la saisie «B + M». Alors que les cartes de détrompage «B» et «M» ne peuvent fonctionner que dans une prise similaire, la carte de saisie «B + M» peut fonctionner dans un connecteur de saisie «B» ou «M», ce qui en fait la plus polyvalente en termes de compatibilité. Il est cependant important de noter que les cartes de saisie «B + M» utilisent PCI-E x2, donc si elles sont installées dans un connecteur de saisie «M» avec PCI-Ex4, leur débit maximal sera de 10 Gbits / s pour PCI-E x2 performances, pas 20 Gbit / s, ce qui est possible avec PCI-E x4.
Connexions les plus courantes: Les types de détrompage les plus courants sur le marché sont la saisie «M» pour le connecteur (certains fabricants utilisent PCI-E x2 même avec un connecteur «M») et la saisie «B + M» pour les cartes. Pour les clients qui poussent l’enveloppe de performance, vous voulez vous assurer que vous disposez d’un périphérique qui utilise un connecteur de saisie «M» qui utilise PCI-E x4 et une carte M.2 de saisie «M».
Marchés SSD
Les disques SSD peuvent offrir des avantages à presque tous les utilisateurs, qu’ils cherchent à remplacer toute leur solution de stockage par un SSD ou à utiliser le SSD comme disque de démarrage pour augmenter les performances, mais il existe des marchés distincts qui offrent une croissance et une valeur exceptionnelles pour les revendeurs qui introduisent le SSD.
Centres de données et serveurs
Le principal facteur déterminant dans les environnements qui ont des demandes de données élevées est le coût total de possession, qui prend en compte les performances et les coûts d’exploitation globaux, pas seulement le coût par Go. Avec les centres de données ou les serveurs, le remplacement des disques rotatifs par des disques SSD peut améliorer les performances, tout en réduisant ou en abaissant les coûts d’énergie. En regardant ces deux façons, si nous considérons une configuration de serveur standard, nous pourrions considérer l’exigence de stockage en capacité totale où nous aurions le même nombre de disques SSD et HDD pour déterminer notre comparaison. Avec les disques SSD, ils ont des IOPS élevés, ce qui leur permet de terminer les tâches plus rapidement, ce qui réduit la charge de travail placée sur le processeur, ce qui réduit les coûts. Ils nécessitent également moins de refroidissement ou presque pas de refroidissement, ce qui réduit la consommation d’énergie en éclairant des ventilateurs de refroidissement supplémentaires, et les disques eux-mêmes consomment moins d’énergie en pleine utilisation (2 W par rapport à 6 W) et en mode idéal où ils utilisent 90% d’énergie en moins. La deuxième façon serait d’envisager un centre de données où les performances IOPS sont essentielles et vous voudriez essayer de faire correspondre les performances du SSD à l’aide du disque dur. Étant donné que les performances IOPS des SSD sont 20 fois ou plus supérieures à celles du disque dur, vous auriez besoin de beaucoup plus de disques rotatifs pour obtenir les mêmes performances globales. En utilisant les règles d’économie d’énergie mentionnées précédemment, vous pouvez voir comment les coûts d’énergie et les dépenses d’espace seraient affectés. En termes de TCO global, les SSD offrent une alternative très attractive.
Calcul général
Les disques durs ne seront pas remplacés par des SSD de si tôt, simplement parce que le coût par Go est toujours un facteur critique pour de nombreux utilisateurs et pour de nombreux modèles d’utilisation de PC, mais cela ne devrait pas signifier que ces utilisateurs ne peuvent pas bénéficier de l’ajout d’un SSD à leur système. . Les intégrateurs système qui proposent des disques SSD comme disque de démarrage en option ou pour créer des configurations RAID, ainsi que des cartes mères prenant en charge les disques SSD mSATA / M.2, peuvent offrir à leurs clients une meilleure expérience utilisateur et augmenter la valeur de leurs systèmes. Les systèmes démarreraient plus rapidement, chargeraient le système d’exploitation et d’autres applications plus rapidement, exécuteraient les jeux plus rapidement, etc. Presque toutes les utilisations liées aux performances bénéficieraient d’un lecteur SSD.
Des cahiers
Les disques SSD conviennent parfaitement aux ordinateurs portables, en particulier maintenant que les capacités ont augmenté et que les coûts par Go ont diminué. Bien sûr, les utilisateurs d’ordinateurs portables reconnaîtraient les gains de performances associés à l’utilisation d’un lecteur SSD, mais ils gagneraient également une durée de vie de la batterie plus longue en raison de la faible consommation d’énergie, auraient moins de pannes en raison des tolérances plus élevées aux chocs et aux vibrations fournies par les lecteurs SSD, serait plus silencieux en raison de la moindre chaleur dissipée par les lecteurs. De plus, de nombreux ordinateurs portables offrent des emplacements mSATA ou M.2 (NGFF) qui permettraient d’utiliser deux disques SSD, RAID et d’autres options de stockage pour les ordinateurs portables qui ne peuvent pas être obtenus à l’aide de disques rotatifs.