Un solid state drive (SSD) est un périphérique de stockage à semi-conducteurs, qui utilise généralement une mémoire flash NAND pour enregistrer des données persistantes. La technologie SSD transforme le stockage grâce à la mémoire flash à grande vitesse.
Chaque puce de mémoire flash NAND se compose d’une matrice de blocs, également appelée grille, et dans chaque bloc se trouve une matrice de cellules de mémoire, appelées pages ou secteurs. Le nombre de bits stockés dans chaque cellule peut varier. Celles-ci sont généralement classées soit comme des cellules à un seul bit (c’est-à-dire « Single Level Cells » ou « SLC »), soit comme des cellules à deux et trois bits (c’est-à-dire « Multi-Level Cells/MLC » et « Triple-Level Cells/TLC »), soit comme des cellules quadri-bits (« QLC »). Chaque type de cellule a également ses forces et ses faiblesses. Alors que les SLC sont connues pour leur fiabilité, leurs vitesses élevées et leurs prix, les QLC ont l’avantage d’être plus abordables. Chaque grille peut stocker entre 256 Ko et 4 Mo. L’unité centrale de traitement (CPU) joue le rôle de contrôleur pour toutes les tâches de lecture ou d’écriture dans la mémoire. Sa taille et sa faible consommation en font la solution idéale pour les ordinateurs portables, les tablettes et les smartphones.
Les SSD tentent d’imiter les disques durs en utilisant une mémoire solide non volatile, mais ils sont beaucoup plus rapides que le disque dur ou la disquette traditionnels. Les disques durs ont une latence et un temps d’accès inhérents causés par des retards mécaniques dans la rotation du plateau et le mouvement de la tête de lecture/écriture. Comme les disques SSD n’ont pas de pièces mobiles, la latence et le temps d’accès et de stockage des données sont considérablement réduits.
Selon Gartner (lien externe à ibm.com), les SSD sont en train de devenir la plateforme de stockage de choix pour prendre en charge les workloads de données structurées, alimentées par l’innovation autour de la technologie flash NAND et de la mémoire de classe stockage (SCM). D’après Gartner, d’ici 2025, plus de 40 % de toutes les activités d’administration et de support du stockage informatique sur site seront remplacées par un stockage géré en tant que service, contre moins de 5 % en 2021.
Le stockage flash, également connu sous le nom de mémoire flash, est un type de technologie à semi-conducteurs qui utilise des puces de mémoire flash pour écrire et stocker des données. Les solutions de stockage flash peuvent aller des clés USB aux baies de niveau entreprise. Les systèmes de stockage sur disque sont conçus pour maximiser et accélérer les performances sans les contraintes des fonctions héritées du stockage area network (SAN). Ils sont plus adaptés aux environnements multi-cloud et aux protocoles de stockage, comme NVMe. La plupart des lecteurs SSD modernes étant basés sur la technologie flash, le stockage flash est généralement synonyme de système à semi-conducteurs.
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Comme leur nom l’indique, les solid state drives internes sont installés à l’intérieur d’un ordinateur et se connectent directement à sa carte mère. Les disques SSD externes, quant à eux, se branchent comme des disques durs externes, souvent sur des ports USB 3.0, et remplissent des fonctions similaires. Les SSD internes se connectent via SATA, IDE et m.2 standard, tandis que les SSD externes utilisent des connexions USB, eSATA et Thunderbolt.
Il existe deux principaux types de facteurs de forme SSD :
- SSD mSATA III, SATA III et traditionnels : bien que les SSD SATA soient probablement les plus courants, il s’agit plutôt d’une technologie ancienne car elle a été conçue dans le but d’être installée à la place d’un disque dur. Cela dit, vous aurez peut-être besoin d’un adaptateur de baie ou d’un boîtier en fonction de votre appareil, tel qu’un ordinateur de bureau. Bien que la facilité d’installation ait facilité l’adoption des SSD, cette interface est en train de disparaître progressivement avec l’introduction des SSD PCIe et NVMe. En comparaison, les SSD mSATA III, SATA III et traditionnels ont des vitesses limitées, leur débit étant inférieur à celui des nouvelles versions de SSD disponibles sur le marché.
- SSD PCIe et NVMe : les facteurs de forme plus récents, comme les SSD U.2 et M.2, utilisent un protocole d’interface appelé Nonvolatile Memory Express (NVMe), qui a été développé conjointement par des entreprises du groupe de travail NVM express, telles que Samsung, Intel , et Seagate. NVMe fonctionne avec Peripheral Component Interconnect Express (alias PCI Express ou PCIe) pour offrir des vitesses de transfert de données élevées, atteignant des vitesses de lecture supérieures à 3 000 Mo/s. La latence réduite en fait un disque SSD idéal pour les amateurs de jeux vidéo et leurs PlayStations. Ces disques SSD sont généralement équipés d’un dissipateur thermique pour éviter la surchauffe.
L’histoire d’IBM avec les disques durs remonte aux années 1950 avec le disque dur IBM 650 RAMAC. Les disques durs (HDD) utilisent un disque magnétique rotatif et une tête d’écriture mécanique pour manipuler les données. Les facteurs de forme les plus courants sont les disques de 2,5 et 3,5 pouces, utilisés respectivement pour les ordinateurs portables et les ordinateurs de bureau. Alors que la plupart des disques durs exploitent une interface SATA, également appelée Serial ATA, vous pouvez aussi rencontrer des connexions Serial Attached SCSI (SAS) ou Fibre Channel pour un usage spécialisé.
Contrairement aux disques durs, les solid state drives (SSD) n’ont pas de pièces mobiles pour les ralentir, de sorte qu’ils sont très attrayants pour leur débit élevé. Toutefois, leurs utilisateurs ont tendance à faire des compromis en matière de capacité de stockage. Bien qu’il existe des disques SSD haute capacité, les utilisateurs paieront un supplément par rapport aux disques durs.
De nombreuses organisations adoptent une approche hybride, mélangeant la vitesse de la mémoire flash et la capacité des disques durs. Une infrastructure équilibrée permet aux entreprises d’appliquer la bonne technologie à des besoins de stockage différents, offrant un moyen économique d’abandonner les anciens disques durs sans passer entièrement à la mémoire flash.
- Hautes performances : les solid state drives sont plus rapides que les disques durs grâce à leur système de mémoire flash, ce qui les rend idéaux pour exécuter des applications, démarrer Windows ou Mac OS ou transférer des fichiers. Cependant, à mesure que la capacité de stockage diminue, les disques SSD peuvent devenir de plus en plus lents.
- Faciles à utiliser : les disques SDD sont faciles à installer et ne comportent aucune pièce mobile. Leur taille et leur poids les rendent également extrêmement portables, ce qui les rend particulièrement attrayants pour les appareils mobiles courants, comme le Mac Book et l’iPad.
- Durabilité et fiabilité : les problèmes thermiques causés par des rotations par minute (RPM) élevées et l’usure mécanique entraînent une détérioration et une dégradation des disques durs au fil du temps et créent des vulnérabilités aux vibrations, aux chutes et aux secousses.
- Nombre limité d’écritures : le principal inconvénient des disques SSD est qu’ils ont un nombre limité d’écritures. Cependant, certaines techniques, comme le nivellement de l’usure et le surprovisionnement, permettent aux SSD de niveau entreprise de résister à de nombreuses années d’utilisation continue.
- Coût : alors que le coût par unité de stockage (c’est-à-dire en gigaoctets [Go] ou en téraoctets [To]) des SSD est plus élevé que celui des disques durs, la consommation d’énergie des SSD est inférieure. Contrairement aux disques durs, les SSD ne consomment pas d’électricité pour faire tourner les disques à l’arrêt ; leur conception permet aux entreprises de réaliser des économies sur leurs factures d’énergie.
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