Pourquoi un SSD professionnel coûte plus cher

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Malgré la demande extrêmement élevée de mémoire flash, les SSD sont assez bon marché à présent. La différence de prix entre les modèles grand public et les disques d’état solides portant le label « pro » reste toutefois considérable. À première vue, il y a peu de différence entre les deux variantes. Alors pourquoi un disque professionnel est-il plus cher ?

Une fois que l’étiquette du nom contient un « pro », les OEM augmentent le prix. Cela s’applique à presque tout le matériel : des ordinateurs portables, des disques durs, des cartes graphiques ou même des écrans. Pour les disques durs, cette différence de prix est tout à fait logique. Un disque dur grand public installé seul dans un PC, qui a besoin de charger occasionnellement un document Word ou un jeu, subit beaucoup moins de charge qu’un disque dur installé dans une station de travail surchauffée ou qu’une famille de disques durs dans un serveur, tous soumis aux vibrations des autres. Un disque dur est une pièce très mécanique et on comprend vite qu’un disque dur professionnel est construit avec des tolérances plus fines qu’un disque dur grand public.

À cet égard, le fait que la même distinction s’applique également aux SSD est frappant. Contrairement à un disque dur, un SSD ne contient pas de pièces mécaniques. Néanmoins, un SSD professionnel coûte souvent 70 à 80 % plus cher qu’un SSD grand public du même fabricant et de même capacité. Par exemple, un Samsung 970 EVO Plus avec une capacité de stockage de 1 To coûte 127 euros, tandis que le Samsung 970 Pro avec la même capacité coûte 229 euros dans une boutique en ligne populaire. L’absence de pièces mécaniques signifie que la différence de prix ne provient pas d’une plus grande résistance aux vibrations, mais où alors ?

Regarder de plus près

La base est le fonctionnement du SSD. Un SSD est constitué de cellules flash. Ces cellules contiennent des bits et des octets. Ils sont contrôlés par le contrôleur SSD. Le contrôleur choisit comment les données sont écrites et dans quelles cellules. Comme nous verrons dans un instant, cette tâche est très dépendante.

La différence de prix entre les professionnels et les consommateurs s’explique par le fonctionnement du SSD.

En pratique, les SSD utilisent la technologie flash NAND. Le terme NAND (Not And) désigne ici la technologie utilisée pour mémoriser les bits (contrairement au flash NOR). Il existe différentes variations au sein du flash NAND. Ils indiquent le nombre de bits qu’une seule cellule flash NAND peut retenir. Les cellules flash NAND qui mémorisent un seul bit sont appelées SLC (single-level cell) -NAND. SLC-NAND est la mémoire la plus rapide avec le moindre temps de réponse, et par ailleurs la plus chère. Si une cellule peut mémoriser deux bits, nous l’appelons cellule multi-niveaux (MLC). Dans la plupart des SSD classiques d’aujourd’hui, vous trouverez la technologie triple-level cell (TLC) -NAND. La TLC est beaucoup plus lente que la SLC, mais elle est considérablement plus agréable pour le budget.

Une des principales différences entre les SSD peut être le type de flash utilisé. Si un disque d’une certaine capacité est considérablement plus cher qu’un autre SSD de la même capacité, assurez-vous de regarder la mémoire flash utilisée. Le disque SLC sera beaucoup plus puissant. De nombreux SSD modernes utilisent également une combinaison de SLC et de TLC. Dans ce cas, une partition de la mémoire SLC agit comme un tampon rapide pour recevoir les écritures, après quoi le tampon est écrit dans la mémoire TLC, qui est plus lente. Il en résulte des vitesses d’écriture plus rapides, mais seulement si la charge de travail ne dépasse pas la capacité du tampon. Si c’est le cas, le SSD devient soudainement beaucoup plus lent.

Dégradation et surapprovisionnement

Que votre SSD contienne des SLC, MLC ou TLC-NAND, une chose est sûre : les cellules se dégradent au fil du temps et deviennent inutilisables. Il s’agit d’une limite inhérente à la technologie SSD. Chaque fois qu’une cellule change de valeur, la fiabilité est légèrement réduite. À un moment donné, une cellule devient si instable qu’elle n’a plus aucune valeur.

Les fabricants résolvent ce problème par le surapprovisionnement. En d’autres termes, un SSD contient plus de mémoire flash que ce qui est indiqué sur la boîte. Cette mémoire supplémentaire n’est pas accessible au système d’exploitation ; seul le contrôleur SSD peut y accéder. Lorsqu’une cellule flash est défectueuse, le contrôleur prend l’adresse mémoire de cette cellule et l’attribue à une nouvelle cellule de la capacité de réserve. Pour le système d’exploitation, le SSD reste sans changement. Le travail du contrôleur consiste, de deux parties : à répartir correctement les commandes d’écriture et d’effacement entre les cellules disponibles afin que la dégradation soit la plus lente possible, et à remplacer automatiquement les cellules défectueuses par des cellules provenant de la réserve.

Un SSD contient plus de mémoire flash que ce qui est indiqué sur la boîte.

Le degré de surapprovisionnement d’un disque dépend de son type et de son utilisation. Il va sans dire qu’un pourcentage plus élevé de stockage supplémentaire augmente considérablement la durée de vie du disque. Voici la principale différence entre les disques grand public et les SSD professionnels. Les consommateurs utilisent un disque pour y placer leur système d’exploitation, installer des logiciels et jouer à des jeux. Au final, la charge de travail n’est pas trop lourde. Les données sont modifiées, mais pas aussi rapidement. Il n’y a donc aucune raison d’avoir beaucoup de flash en réserve, car les cellules ne se dégradent pas rapidement.

Un disque professionnel dans une station de travail ou un centre de données a une vie beaucoup plus difficile. Selon la charge de travail, les données sont souvent écrasées, ce qui entraîne une dégradation beaucoup plus rapide de la mémoire flash. Afin de garantir une durée de vie raisonnable, le taux de surapprovisionnement est donc beaucoup plus élevé que pour les disques grand public. Le fabricant de SSD Kingston donne des chiffres très concrets sur son site web. Il opte pour un surapprovisionnement moyen de 7 %, voire de 28 % pour les disques destinés à des charges de travail intensives en écriture.

Effacement temporaire

Un effet secondaire de cette capacité supplémentaire « cachée » concerne la vitesse des disques utilisés de manière intensive. Si vous transposez de nouvelles données sur un disque dur classique, cela se fait par-dessus les anciennes données déjà effacées. Ces anciennes données restent sur le disque jusqu’à ce qu’elles soient remplacées. Ainsi, sur un disque dur, les bits et les octets ne doivent pas être vraiment effacés avant que la capacité soit à nouveau disponible. Il est donc parfois possible de récupérer les fichiers supprimés à l’aide de logiciels spécialisés.

Avec un SSD, c’est différent : une cellule ne peut être remplie de nouvelles données qu’après avoir été effacée. L’effacement requiert du temps. Si vous n’avez pas beaucoup de données sur votre SSD, ce n’est pas un problème. Le contrôleur écrira vos données sur la mémoire flash vide et videra de nouvelles cellules quand il en aura le temps. Si votre SSD est plein et que vous l’utilisez dans des charges de travail intensives, il n’y a pas toujours de cellules vides. Si la tâche d’écriture doit ensuite attendre la fin d’une tâche d’effacement, les performances et surtout le temps de réponse se détériorent soudainement. Les pro-SSD disposent d’une mémoire tampon pour compenser ces retards grâce à leur capacité de surapprovisionnement supplémentaire.

Enfin, il y a bien sûr un élément de marketing dans le concept pro. Les fabricants complètent cela, par exemple, par une assistance supplémentaire ou des garanties plus longues et plus étendues. Dans de nombreux cas, il s’agit d’un avantage intéressant.

Le SSD est plus complexe que son nom : sous cette rubrique, vous trouverez de nombreuses choses différentes, chacune ayant un prix différent.

Le spectre des SSD

Il ne faut pas se contenter de dire SSD : sous cette rubrique, vous trouverez beaucoup de produits différents, qui ont tous un prix différent. La principale raison du coût plus élevé d’un SSD professionnel est généralement que le matériel contient plus de mémoire flash que son équivalent grand public, grâce au surapprovisionnement, qui n’est pas le moindre luxe dans un environnement professionnel.

De plus, la mémoire flash utilisée joue un rôle majeur : TLC est moins cher mais plus lent, SLC est plus cher mais plus rapide. Enfin, la capacité cachée supplémentaire garantit qu’un pro-SSD continue à mieux fonctionner dans les cas où vous souhaitez remplacer des données, même lorsque le disque est poussé à ses limites.

Veuillez noter que les informations ci-dessus sont des généralités. La manière dont les SSD se différencient exactement les uns des autres dépend évidemment de chaque modèle et de chaque fabricant. Notre intuition dit notamment que les OEM arrondissent certainement lorsqu’ils déterminent la différence de prix entre les SSD professionnels et grand public. Toutefois, nous sommes habitués à cette pratique pour la quasi-totalité du matériel professionnel.

La chose la plus importante à savoir est qu’il y a une différence entre les pro-SSD et les SSD grand public. Peut-on mettre un SSD grand public dans l’ordinateur portable professionnel d’un employé de bureau ? Absolument. Est-ce une bonne idée d’installer un tel disque dans la station de travail d’un professionnel des arts graphiques ou même dans un serveur ? Absolument pas.

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