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SSDBanner


Les disques Solid State suscitent l’attention des fournisseurs de solutions dans l’ensemble du secteur informatique, principalement en raison des gains considérables en performances, de la consommation électrique réduite, du MDF plus long et des indices de choc plus élevés - ce qui les rend idéaux pour de nombreux modèles d’utilisation de l’ordinateur, tels que ordinateurs portables, ordinateurs de bureau, ordinateurs de performance, systèmes d'affichage numérique et serveurs IOPS élevés.

Alors que ce segment technologique n'a cessé de croître avec le lancement réussi des solutions SSD d'Intel, de nombreux nouveaux concurrents, principalement des sociétés de mémoire, ont commencé à proposer des disques 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 égaux et que, de ce fait, ils ne produiront pas tous les mêmes avantages en termes de performances.

SSD NAND – SLC, MLC, TLC, et QLC

Le premier différenciateur pour le SSD concerne le flash NAND, qui peut être SLC (cellule à niveau unique), MLC (cellule à niveau multiple), TLC (cellule à niveau triple) ou QLC (cellule à niveau quadruple). La différence entre les quatre est la quantité de données stockées par cellule - avec SLC, 1 bit par cellule, avec MLC, 2 bits par cellule, TLC avec ses 3 bits par cellule et avec QLC, ses 4 bits par cellule. Ces différences de conception, de performances, de MDF, de capacité de stockage et surtout de prix, sont des facteurs qui déterminent quel type de NAND convient le mieux à quel type d'application.
En général, les disques SLC (Single Level Cell) étant moins complexes, ils ont un MDF plus long (10 fois celui du MLC et 20 fois celui du TLC), une capacité de stockage inférieure, de meilleures performances et un coût supérieur à celui des autres NAND. Les MLC, TLC et maintenant QLC NAND offrent toutefois un potentiel bien plus grand pour les disques SSD, car ils offrent de très bonnes performances, une grande durabilité, une faible consommation électrique et ont l’avantage de pouvoir stocker plus de bits par cellule, ce qui augmente la capacité et diminue la capacité de stockage. coût par gigabit rendant les disques 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
As the demand for greater capacity in SSDs continued to grow, the traditional planar NAND was reaching its scaling limits, making it increasingly difficult to meet the need of more storage. With that came the introduction of 3D NAND, or V-NAND as it is called by Samsung, which uses an innovative technology to stack the NAND cells vertically to provide 3X the capacity. 3D NAND or V-NAND incorporates either MLC, TLC, or QLC NAND using the x,y and z axis to expand vertically.

Capacité de stockage et durabilité
Etant donné que SLC, MLC, TLC et QLC occupent le même espace disque, augmenter le nombre de bits par cellule augmente la densité ainsi que la capacité de stockage et diminue le coût par gigaoctet afin de réduire le coût du lecteur. L'augmentation du nombre de bits par cellule a toutefois des effets secondaires, 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 lorsque l'on compare une technologie NAND à une autre. 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 disques avancés. De plus, le fabricant peut améliorer l’endurance en écriture en utilisant une technologie appelée sur-approvisionnement, dans laquelle une partie de la capacité est allouée pour préserver les opérations d’écriture, ou par le biais d’une technique appelée nivellement par usure, qui garantit que toutes les puces mémoire sont utilisées cellule peut écrire à nouveau.

Choc et Vibration
Les chocs et les vibrations sont des préoccupations majeures pour de nombreux utilisateurs d’ordinateurs, en particulier pour les ordinateurs portables, qui risquent d’être endommagés par la turbulence soudaine et d’entraîner une perte de données. Les disques SSD ne comportant aucune pièce mobile, ils peuvent supporter des chocs et des vibrations beaucoup plus importants, ce qui les rend idéaux pour de nombreuses applications mobiles. Les disques SSD ont une capacité nominale de 1000G / 0,5 ms, tandis que les disques durs les plus durables, tels que les disques Extreme Environment de Seagate, ont une capacité nominale de 150G / 11ms. Il n'y a évidemment aucune différence dans ce cas entre MLC et SLC, et seulement entre SSD et lecteurs de disque normaux.

Consommation d'Energie
Étant donné que les disques SSD utilisent une mémoire de faible puissance et ne comportent aucune pièce mobile, leur consommation électrique globale devrait être inférieure à celle du disque. 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 plus bas, ce qui peut avoir un impact sur les performances. Il y a donc un compromis qui ne s'applique pas aux disques SSD. En général, les disques SSD rallongent la durée de vie de votre batterie d’environ 30 minutes, ce qui en fait une option idéale pour les utilisateurs de portables. Calme, faible puissance, rapide et durable!

Les économies d'énergie associées aux disques SSD constituent également un facteur critique dans les centres de données où l'utilisation des disques SSD explose. À première vue, les gens se demanderont peut-être pourquoi vous voudriez utiliser des disques SSD plus coûteux et moins volumineux à la place des disques en rotation. La réponse est bien plus que de simples gains de performances. Non seulement les disques SSD consomment moins d'énergie (environ 2W sur les SSD, par rapport à 6W sur le disque dur), mais, en raison de l'accélération des tâches entraînant une utilisation réduite du processeur, ils permettent de réduire la consommation totale d'énergie d'un ordinateur. De plus, si vous voulez égaler les performances des disques SSD IOP, facteur essentiel dans les datacenters, les disques durs nécessitent beaucoup plus de disques, qui consomment plus d’énergie et nécessitent plus de refroidissement, plus de puissance. Maintenant, imaginez un centre de données avec des milliers de disques effectuant des milliers de tâches intensives en E / S nécessitant une utilisation élevée de la CPU, et vous pouvez commencer à voir comment réduire la consommation totale d'énergie du centre de données tout en réduisant les coûts d'exploitation. Cela est important, en particulier parce que les coûts d’énergie sont extrêmement élevés et qu’ils ne font qu’augmenter. Ainsi, non seulement les disques SSD offrent des avantages considérables en termes de performances, mais le TCO (Total Cost of Ownership) est considérablement inférieur.

Performance

Les évaluations de performances peuvent être très déroutantes avec la multitude de programmes pouvant 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 disques SSD surpassent toutefois considérablement les disques durs dans presque tous les domaines, à l'exception des écritures et des lectures séquentielles, mais même cela peut changer avec le temps, en particulier à mesure que le disque dur commence à être rempli de données, car contrairement aux SSD, les performances des disques durs sont dégradées. capacité car il y a plus de données sur les plateaux qui doivent être revues ou écrites. Les performances du lecteur sont généralement évaluées en fonction de la bande passante (Mo / s), de la quantité de données pouvant être transférée et de la performance opérationnelle (IOPS), qui est la rapidité avec laquelle les données sont transmises pour les tâches de lecture et d'écriture. En comparant la bande passante entre le disque dur et le disque dur SSD, les disques durs les plus rapides transfèrent environ 200 Mo / s, tandis que les disques SSD repoussent 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 à un moment donné, il est important pour de nombreux types de systèmes, en particulier ceux qui gèrent de nombreuses requêtes telles que des centres de données, des serveurs, des vidéos et des applications. bientôt. Les disques SSD fonctionnent astronomiquement mieux que les disques tournants, car le contrôleur de disques SSD a besoin de très peu de temps pour localiser l’adresse mémoire. Ainsi, le temps nécessaire à un lecteur de disque dur pour effectuer une tâche est d’au moins 20 tâches, selon le lecteur. la technologie est utilisée comme comparaison. En outre, les progrès technologiques, tels que les disques SSD utilisant l’interface PCIe au lieu de la technologie SATA lente, offrent des gains de performances encore plus importants grâce à un débit amélioré. Avec les solutions PCIe, les lecteurs SSD ne sont plus limités par les limitations du bus SATA, ils ont donc le potentiel d’atteindre leurs véritables performances.

Histoire des SSD Intel - Mieux par sa Conception

Lorsque Intel a sorti le X25-M, il a radicalement changé la donne sur le marché des disques SSD en introduisant un produit grand public plus rapide et doté d'un MDF plus long que tout autre disque MLC sur le marché. En fait, le X25-M a surperformé de nombreux disques SLC et offrait des capacités supérieures ainsi qu'un prix global inférieur. La clé de la solution SSD d’Intel est le résultat de l’ingénierie et de la conception exceptionnelles du contrôleur, ainsi que de la manière dont il a géré la mémoire flash ainsi que le flux de données. En intégrant des technologies telles que Native Command Queuing et l’amplification en écriture, Intel a été en mesure de repenser radicalement le lecteur SSD et de créer un produit véritablement meilleur par sa conception.
I
ntel a poursuivi sa tradition de développement de solutions SSD innovantes telles que la NAND 3D, les solutions PCIe, les disques NVMe et la technologie 3D Xpoint récemment publiée. Intel établit véritablement de nouvelles normes en matière de fiabilité, de performances des panneaux MDF, de garantie, de performances et de fonctionnalités afin d’offrir aux revendeurs une gamme complète de disques destinés à différents secteurs du marché.

Fiabilité - Les disques SSD sont par nature extrêmement fiables et robustes, mais les disques Intel font partie des plus fiables du secteur avec les meilleures cotes de MDF.
Garantie - Les disques SSD Intel sont couverts par une garantie de trois à cinq ans, ce qui leur confère l'une des garanties les plus longues du marché.
Performance - Tous les disques SSD ne sont pas créés égaux et les performances ne sont pas uniquement un facteur de SLC par rapport à MLC. Les autres facteurs influents incluent les logarithmes de mise en cache, la conception des contrôleurs et le silicium. Intel possède une vaste expertise dans tous ces domaines, ce qui les aide à créer des lecteurs meilleurs par leur conception.
Fonctionnalités - Les lecteurs SSD Intel prennent également en charge la boîte à outils Intel SSD, qui est un logiciel de gestion de lecteur permettant à l’utilisateur de visualiser les informations critiques relatives à son lecteur SSD, telles que le numéro de modèle, la capacité du lecteur, la version du microprogramme, la santé du lecteur, les fonctions d’optimisation des performances, etc. et un outil qui permet d’estimer la durée de vie restante du lecteur, ce qui est important pour les fonctions d’écriture.

MSATA et M.2.
Sous leur forme la plus simple, les disques SSD sont essentiellement une carte mémoire insérée dans un boîtier en métal, ce qui les fait ressembler à un lecteur de disque en rotation et leur permet d'être installés facilement dans des baies de lecteur d'ordinateur standard. Cependant, ce n'est pas le seul facteur de forme utilisé sur les ordinateurs pour les lecteurs SSD. En fait, même le format de disque dur standard comporte différentes options, notamment des disques de 2,5 pouces de diamètre, soit 7 mm pour les périphériques minces, tels que les Ultrabooks, ou 9,5 mm d'épaisseur pour les formats standard. 

Du fait de leur utilisation de la mémoire NAND, il existe d'autres facteurs de forme permettant aux disques SSD d'être utilisés dans des systèmes très minces ou en tant que disque secondaire. C’est un avantage considérable pour de nombreux systèmes, qu’il s’agisse de PC de petite taille comme Intel NUC, d’ordinateurs portables ou même de systèmes AIO. Les options les plus courantes pour ajouter des disques SSD à ces systèmes, autres que celles utilisant une interface SATA standard, sont le facteur de forme mSATA ou m.2. Les périphériques mSATA et m.2 ont à peu près la taille d’une carte de visite et se connectent à un port mini-PCI-E qui, associé aux dimensions de la carte physique, contribue à 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.
Le désir de continuer à réduire la largeur des périphériques d’ordinateurs a entraîné la nécessité d’un stockage plus profilé et la possibilité d’augmenter la capacité globale. Intel a donc travaillé à la création d’un nouveau facteur de forme mSATA, désormais appelé M.2 (Formal New Generation Factor ou NFGG). ). Malgré les grandes capacités que nous avons vues avec mSATA, les fabricants ne pouvaient toujours remplir le circuit imprimé que de 4 modules NAND. Il y avait donc des limitations qui affectaient la capacité globale et augmentaient le coût pour des Go plus élevés. Les disques SSD M.2 ont été conçus pour résoudre les contraintes d'espace de mSATA. Ils sont donc proposés dans quatre longueurs différentes allant de 42 à 110 mm, ce qui leur permet de prendre en charge davantage de capacités NAND afin d'atteindre des niveaux de stockage plus élevés et de réduire les coûts par Go. Bien que toutes les cartes M.2 aient la même connexion standard en termes de largeur, elles ont des longueurs différentes, des connecteurs de bord ou des types de clé différents, il est donc important de vous assurer de choisir une carte compatible avec votre système.
Dimensions M.2: Comme mentionné ci-dessus, les cartes M.2 sont disponibles dans différentes longueurs et, bien que certains systèmes disposent de montures (position Clip ou Vis) pouvant accueillir des cartes de tailles différentes offrant davantage d'options, certaines sont limitées à une seule longueur de la carte. Les termes courants pour identifier les dimensions des cartes M.2 incluent 22x42, 22x60, 22x80 ou 22x110, où 22 correspond à la largeur de 22 mm (standard pour toutes les cartes M.2) et le second chiffre à la longueur de la carte en mm. Vous pouvez également voir les cartes référencées 2242, 2260, 2280 ou 22110 par exemple.
Type de connecteur ou de clé M.2 Edge: 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 d’améliorer considérablement les performances grâce à l’augmentation de la capacité de traitement. Toutefois, les performances globales sont déterminées par le nombre de lignes PCI-E utilisées par le périphérique M.2, qui peuvent 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 du périphérique mobile. Outre la sélection d'une longueur de carte M.2 prise en charge par le périphérique, vous devez également sélectionner une carte avec un bord. connecteur ou type de clé compatible. Il existe deux types de clé M.2 pour le socket et trois types de clé possibles pour la carte M.2.
A “B” Keying supports PCI-E x 2 for up to 10Gbits/sec while an “M” keying supports PCI-E x4 for up to 20Gbits/sec which is both significantly higher than the theoretical maximum of 6Gbits/sec of SATA III.

Les cartes SSD M.2 sont disponibles en trois types de clé différents: la clé «B», la clé «M» et la clé «B + M». Bien que les cartes à clé «B» et «M» ne puissent fonctionner que dans une prise similaire, la carte à clavier «B + M» peut fonctionner avec un connecteur à clé «B» ou un connecteur à clé «M», de sorte qu'elle est la plus polyvalente possible. de compatibilité. Il est toutefois important de noter que les cartes de codage «B + M» utilisent PCI-E x2. Ainsi, si elles sont installées dans un connecteur de codage «M» avec PCI-Ex4, leur débit maximal sera de 10 Gbits / s pour PCI-E x2. performances, pas 20Gbit / sec qui est possible avec PCI-E x4.
Connexions les plus courantes: Les types de clé les plus courants sur le marché sont la clé «M» pour le connecteur (certains fabricants utilisent PCI-E x2 même avec un connecteur «M») et la clé «B + M» pour les cartes. Pour les clients qui poussent l’enveloppe de performance, vous voulez vous assurer que vous avez un périphérique qui utilise un connecteur de clé «M» qui utilise PCI-E x4 et une carte M.2 de clé «M».

Marches SSD

Les disques SSD peuvent offrir des avantages à presque tous les utilisateurs, qu’ils cherchent à remplacer l’ensemble de leur solution de stockage par SSD ou à utiliser SSD comme disque d’amorçage pour améliorer les performances. Toutefois, il existe des marchés distincts qui offrent une croissance et une valeur exceptionnelles aux revendeurs qui introduisent le SSD.

Datacenters et serveurs
Le coût total de possession, qui prend en compte les performances et les coûts d'exploitation globaux, et pas seulement le coût par Go, est le facteur déterminant dans les environnements où les demandes de données sont élevées. Avec les centres de données ou les serveurs, le remplacement des disques en rotation par des disques SSD peut améliorer les performances, tout en réduisant ou en diminuant les coûts énergétiques. Si nous considérons une configuration de serveur standard, nous pouvons considérer l’exigence de stockage en capacité totale pour laquelle nous aurions le même nombre de disques SSD et HDD afin de déterminer notre comparaison. Avec les disques SSD, ils ont des IOPS élevées, ce qui leur permet de terminer les tâches plus rapidement, réduisant ainsi la charge de travail imposée au processeur, ce qui réduit les coûts. Ils nécessitent également moins de refroidissement ou presque aucun refroidissement, ce qui réduit la consommation d'énergie en éclairant des ventilateurs de refroidissement supplémentaires. Les disques eux-mêmes consomment moins d'énergie lorsqu'ils sont pleinement utilisés (2W par rapport à 6W) et en mode idéal, où ils utilisent 90% d'énergie en moins. La deuxième solution consisterait à envisager un centre de données où les performances IOPS sont essentielles et où vous voudriez essayer de faire correspondre les performances des disques SSD utilisant un disque dur. Les performances IOPS des disques SSD étant 20 fois supérieures à celles des disques durs, il vous faudrait beaucoup plus de disques en rotation pour obtenir les mêmes performances globales. En utilisant les règles d'économie d'énergie mentionnées précédemment, vous pouvez voir comment l'impact sur les coûts d'énergie et les dépenses d'espace sera. En termes de coût total de possession, les disques SSD offrent une alternative très attrayante.

Informatique générale
Les disques durs ne seront bientôt pas remplacés par des disques SSD, tout simplement parce que le coût par Go reste un facteur critique pour de nombreux utilisateurs et modèles d'utilisation de PC, mais cela ne signifie pas que ces utilisateurs ne peuvent pas bénéficier de l'ajout d'un disque SSD à leur système . Les intégrateurs système qui proposent des disques SSD en tant que 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 accroître la valeur de leurs systèmes. Les systèmes pourraient démarrer plus rapidement, charger le système d'exploitation et d'autres applications plus rapidement, exécuter les jeux plus rapidement, etc. À peu près 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 reconnaîtront les gains de performances associés à l’utilisation d’un lecteur SSD, mais ils bénéficieront également d’une durée de vie plus longue de la batterie en raison d’une consommation électrique plus faible, d’un nombre moins élevé de défaillances en raison des tolérances plus élevées des chocs et des vibrations fournies par les lecteurs serait plus silencieux en raison de la chaleur plus basse dissipée par les disques. De plus, de nombreux ordinateurs portables offrent des emplacements mSATA ou M.2 (NGFF) qui permettraient l'utilisation de deux disques SSD, RAID et autres options de stockage pour les ordinateurs portables qui ne peuvent pas être obtenus à l'aide de disques tournants.