Ce ronflement que vous entendez lorsque vous démarrez votre ordinateur ou lorsqu’il se réveille du mode veille est le son des disques magnétiques de votre disque dur qui commencent à tourner. Conceptuellement similaire à un tourne-disque, un disque dur (HDD) est un dispositif électromécanique avec un bras actionneur qui se positionne sur des disques en rotation, appelés plateaux, afin de lire ou écrire des informations.
Alors que les tourne-disques atteignent leur apogée à 78 tr/min, les disques durs d’entreprise d’aujourd’hui peuvent tourner à 15 000 tr/min. Même à cette vitesse, cependant, il y a des délais inévitables associés aux têtes trouvant l’endroit sur le lecteur qui contient les données demandées. Et parfois un lecteur peut avoir besoin de lire à partir de plusieurs endroits afin de compléter une commande, multipliant ainsi les temps d’attente.
Pourquoi les entraînements à semi-conducteurs (SSD) sont-ils meilleurs ?
Les disques durs à semi-conducteurs (SSD), comme leur nom l’indique, n’ont pas de pièces mobiles ou de disques en rotation. Ils utilisent des pools interconnectés de mémoire flash qui sont gérés par un contrôleur SSD pour offrir des vitesses bien au-delà de ce qu’un disque dur peut offrir.
Quelques exemples : Les disques SSD peuvent réduire le temps de démarrage d’environ 35 secondes à environ 10 secondes. Les vitesses d’écriture pour un disque dur peuvent être de l’ordre de 50 à 120 Mbit/sec. comparé à 200-500 Mbit/sec. pour un SSD. Un disque dur peut effectuer entre 50 et 200 opérations d’entrée/sortie par seconde, alors qu’un disque dur comparable peut en effectuer jusqu’à 90 000. Et certains disques SSD à l’échelle de l’entreprise prétendent être capables de traiter des millions d’opérations par seconde.
Prix et fiabilité des disques SSD
Mais malgré leurs avantages en termes de performances, les disques SSD ne détiennent qu’une part de marché de 10 % par rapport aux disques durs, et ce pour plusieurs raisons. D’abord et avant tout, ils sont chers. Aujourd’hui, les disques durs coûtent en moyenne entre 3 et 4 cents par Go, contre 25 à 30 cents pour les disques SSD. Par exemple, un disque dur interne de 1 To coûte environ 60 CHF, alors qu’un disque dur comparable coûte environ 400 CHF.
La deuxième raison est que les SSD sont des petits appareils bizarres qui ralentissent au fur et à mesure qu’ils se remplissent. Et finalement, les cellules flash atteignent un état où elles ne peuvent plus du tout terminer les opérations d’écriture. Les fabricants de disques SSD ont créé des solutions de contournement intelligentes, y compris ce qu’on appelle la collecte des déchets, afin d’atténuer ce problème, et les fournisseurs de disques SSD vous diront que la fiabilité et la longévité des appareils actuels sont égales à celles des disques durs. Mais la perception persiste.
Du côté des consommateurs, les fabricants commencent à équiper de série leurs ordinateurs de bureau et portables haut de gamme avec des disques SSD. Et cet avantage de vitesse rend les disques SSD souhaitables dans les scénarios de cloud et d’entreprise où la performance est primordiale. Gartner prévoit que d’ici 2021, 50 % des centres de données utiliseront des réseaux à semi-conducteurs pour le calcul haute performance et les charges de travail importantes, contre moins de 10 % actuellement.
Comment fonctionne un SSD ?
Une simple clé USB (ou clé USB) est un exemple de technologie à semi-conducteurs. Un SSD est un appareil plus grand et plus complexe qui regroupe des pools de stockage flash NAND, le type de stockage que l’on trouve également dans les lecteurs MP3 et les appareils photo numériques. Contrairement à la RAM, qui ne conserve pas les données lorsque la machine s’éteint, la mémoire flash SSD n’est pas volatile, ce qui signifie que les données sont conservées que l’appareil soit sous tension ou non.
Avec les disques SSD, chaque bloc de données est accessible à la même vitesse que tous les autres blocs, quel que soit leur emplacement. Cela rend les disques SSD intrinsèquement plus rapides que les disques durs, où les plateaux tournent et les têtes de disques se déplacent vers le bon emplacement.
Avec les disques durs, les fichiers volumineux peuvent être décomposés et rangés dans des coins et recoins inutilisés du disque, et les données peuvent être facilement mises à jour sur place. Ceci permet une utilisation efficace de la capacité d’entraînement totale. D’un autre côté, la localisation de données dispersées prend évidemment plus de temps, c’est pourquoi la défragmentation d’un disque dur est devenue une partie standard de la maintenance des appareils.
Les SDDs ont un problème différent et plus important – les SSDs ne peuvent écrire que sur des blocs vides. Ce n’est pas grave lorsque le SSD est neuf et que tous les blocs sont vides. Mais avec le temps, au fur et à mesure que les blocs se remplissent, l’écrasement des données devient un problème, car le seul moyen pour un SSD de mettre à jour une page existante est de copier le contenu du bloc entier en mémoire, d’effacer le bloc puis d’écrire le contenu du bloc ancien en plus des nouvelles données. S’il n’y a pas de blocs vides disponibles, le SSD doit rechercher les blocs marqués pour suppression, mais pas encore supprimés, les effacer, puis écrire les données sur la page maintenant effacée. Avec le temps, au fur et à mesure que le SSD se remplit, l’écriture sur le disque devient plus compliquée et plus lente.
Les disques SSD présentent un certain nombre d’avantages par rapport aux disques durs qui peuvent aider à compenser la différence de prix des autocollants. Les SSD sont silencieux. Ils ne vibrent pas, ce qui améliore leur fiabilité. En cas de chute, un disque dur risque d’être endommagé, ce qui n’est pas le cas avec un SSD. Ils consomment moins d’énergie et génèrent moins de chaleur, ce qui peut se traduire par d’importantes économies dans un grand centre de données. Ils sont également plus petits et plus puissants que les disques durs, de sorte que les centres de données peuvent contenir plus de stockage dans un espace réduit. Et, bien sûr, il y a l’avantage de la vitesse.
Puisque les disques durs ont une base installée massive de clients qui estiment que les disques durs sont “assez bons”, la décision d’opter pour une technologie nouvelle et différente exige que les entreprises construisent une solide analyse de rentabilisation.
Les entreprises doivent effectuer une analyse coûts-avantages détaillée pour déterminer si le passage aux DSS est sensé. Une approche de déploiement serait une migration lente où les disques SSD seraient requis sur les nouveaux serveurs et périphériques de stockage. Une autre approche consiste à utiliser les disques SSD exclusivement pour les données “Tier 0” dans un scénario de stockage de données à plusieurs niveaux. Les données de niveau 0 sont des données transactionnelles nécessitant un haut niveau de performance, comme dans les applications financières ou de commerce électronique.
D’autres cas d’utilisation en entreprise pour les disques SSD incluent les ordinateurs portables ou portables durcis, les applications où le temps de démarrage est important, l’édition de fichiers multimédia volumineux comme la vidéo et l’audio, les lecteurs cache et les serveurs de base de données.
En même temps que les entreprises pensent aux disques durs et aux disques SSD, il est important de noter que le volume total de données explose, de sorte que la plupart des entreprises continueront à acheter les deux types de disques pendant très longtemps. En fait, IDC prévoit que même si le volume des ventes de disques durs SSD augmente, les disques durs à semi-conducteurs ne représenteront toujours que 20 % de la part de marché totale de l’entreprise d’ici 2025.
Cette histoire, “Qu’est-ce qu’un SSD ? How solid state drives work” a été publié à l’origine par Network World.
