Les disques SSD (Solid State Drive) sont devenus incontournables pour booster les performances de nos ordinateurs, qu’il s’agisse de donner un second souffle à un PC vieillissant ou de propulser un nouveau venu à des vitesses impressionnantes. Cependant, au moment de l’achat, on se retrouve souvent submergé par un jargon technique : SLC, SATA III, NVMe, M.2… Décryptons ensemble ces termes pour y voir plus clair !
Au cœur du SSD : les cellules mémoire
Les SSD modernes reposent sur la technologie de stockage flash NAND, dont l’élément fondamental est la cellule mémoire. Ces cellules sont les unités de base où les données sont inscrites, chaque cellule étant capable de stocker un certain nombre de bits, représentés par des 1 et des 0.
SSD à cellule unique (SLC)
Le SSD à cellule unique, ou SLC (Single-Level Cell), est le type le plus simple. Chaque cellule mémoire ne peut contenir qu’un seul bit. Bien que cela puisse paraître limité, cette conception offre des avantages significatifs. Les SSD SLC sont les plus rapides du marché, bénéficient d’une durabilité accrue et sont moins sujets aux erreurs, ce qui les rend particulièrement fiables.
Ils sont donc privilégiés dans les environnements professionnels où la perte de données est intolérable et où la fiabilité est primordiale. Les SLC sont généralement plus onéreux et rarement proposés au grand public. À titre d’exemple, un SSD SLC d’entreprise de 128 Go peut coûter aussi cher qu’un SSD grand public de 1 To doté de la technologie TLC NAND.
Si vous tombez sur un SSD SLC destiné au grand public, il est fort probable qu’il intègre une variante de mémoire NAND et un cache SLC pour optimiser les performances.
SSD à cellules multi-niveaux (MLC)
Les SSD dits « multi-niveaux » ou MLC (Multi-Level Cell) stockent en réalité deux bits par cellule. Le terme « multi » peut sembler légèrement exagéré, mais les technologies évoluent parfois avec des appellations surprenantes.
Les SSD MLC sont légèrement moins rapides que les SLC, car l’écriture de deux bits par cellule prend plus de temps. Leur durabilité et leur fiabilité sont également un peu inférieures en raison de l’écriture plus fréquente des données.
Malgré ces quelques compromis, les MLC restent des SSD performants. Bien que leurs capacités ne soient pas les plus élevées du marché, il est possible de trouver des modèles MLC avec 1 To de stockage.
SSD à cellules triple couche (TLC)
Les SSD TLC (Triple-Level Cell) enregistrent, comme leur nom l’indique, trois bits dans chaque cellule. À l’heure actuelle, la technologie TLC est la plus répandue sur le marché des SSD.
Les SSD TLC offrent une capacité de stockage supérieure aux modèles SLC et MLC dans un format plus compact. Cependant, ils sont légèrement moins performants en termes de vitesse, de fiabilité et de durabilité. Cela ne signifie pas qu’ils sont à proscrire, bien au contraire. Ils constituent souvent le meilleur compromis, surtout si vous cherchez un bon rapport qualité/prix.
Ne vous laissez pas décourager par la notion de durabilité moindre ; les SSD TLC ont une durée de vie généralement très correcte, de plusieurs années.
Téraoctets écrits (TBW)
La durabilité d’un SSD est souvent exprimée en TBW (Téraoctets Écrits). Cette valeur indique le nombre de téraoctets de données qui peuvent être écrits sur le disque avant qu’il ne commence à montrer des signes de défaillance.
Le modèle 500 Go du Samsung 860 Evo, un SSD populaire il y a quelques années, affiche un indice TBW de 600, tandis que le modèle 1 To est crédité de 1200 TBW. Il s’agit d’une quantité de données considérable, ce qui signifie que ce type de lecteur peut vous servir de nombreuses années.
Il est important de noter que les TBW sont des estimations. Les SSD dépassent souvent ces limites. Par mesure de sécurité, il est toujours recommandé de sauvegarder régulièrement vos données, surtout si vous utilisez un disque ancien.
SSD à cellules à quatre niveaux (QLC)
Le modèle 660p d’Intel fut l’un des premiers SSD QLC à destination du grand public, lancé en 2018.
Les SSD QLC (Quad-Level Cell) peuvent stocker quatre bits par cellule. Vous commencez à saisir la logique, n’est-ce pas ?
La technologie NAND QLC permet d’emmagasiner beaucoup plus de données que les autres types de SSD. Cependant, les disques QLC peuvent avoir un impact significatif sur les performances, en particulier lorsque le cache est saturé lors de transferts de fichiers volumineux (40 Go ou plus). Les fabricants travaillent à l’optimisation de cette technologie afin de réduire ces effets.
La durabilité est également un point à surveiller. Un SSD d’entrée de gamme comme le Crucial P1 QLC NVMe offre seulement 100 TBW pour le modèle 500 Go et 200 TBW pour le modèle 1 To. Cela représente une baisse par rapport au TLC, mais cela reste suffisant pour un usage domestique classique.
SSD à cellules penta-niveaux (PLC)
Les SSD PLC (Penta-Level Cell), capables de stocker 5 bits par cellule, ne sont pas encore disponibles pour le grand public, mais ils ne devraient pas tarder. Toshiba a évoqué les SSD PLC fin août 2019, et Intel a suivi un mois plus tard. Les SSD PLC devraient augmenter considérablement les capacités de stockage des SSD. Cependant, ils risquent de souffrir des mêmes inconvénients que les TLC et les QLC en termes de durabilité et de performances.
Il est recommandé d’attendre les premiers tests et avis avant d’acheter un SSD PLC. Prenez également le temps de consulter les données TBW afin d’évaluer leur longévité et la manière dont les valeurs de TBW se traduisent dans la réalité.
Par exemple, le SSD QLC que nous avons mentionné précédemment présente un indice TBW plus faible, mais cela équivaut à environ 54 Go écrits par jour pendant cinq ans. La plupart des particuliers n’écrivent pas autant de données, ce qui signifie que ce disque peut durer longtemps malgré un TBW en apparence faible.
Autres termes relatifs aux SSD
Un exemple des premières puces 3D NAND de Samsung.
Voici d’autres termes essentiels à connaître :
3D NAND : Au départ, les fabricants de NAND ont cherché à rapprocher les cellules mémoire sur une surface plane afin de réduire la taille des disques et d’augmenter leur capacité. Cependant, les cellules finissent par perdre en fiabilité lorsqu’elles sont trop proches les unes des autres. Pour remédier à ce problème, ils ont superposé les cellules mémoire pour accroître la capacité. On parle alors de 3D NAND ou de NAND verticale.
Technologie de nivellement de l’usure : Les cellules mémoire des SSD commencent à se détériorer dès leur utilisation. Pour prolonger la durée de vie des disques, les fabricants mettent en œuvre des technologies d’usure qui distribuent les données de manière homogène sur l’ensemble des cellules. Ainsi, au lieu d’écrire en permanence sur la même zone, les données sont réparties afin d’user les cellules de façon relativement uniforme.
Cache : Chaque SSD possède un cache qui stocke temporairement les données avant leur écriture définitive sur le disque. Ce cache est indispensable pour améliorer les performances. Il est généralement composé de mémoire SLC ou MLC NAND. Lorsque le cache est saturé, les performances diminuent de façon significative, ce qui est particulièrement visible sur certains disques TLC et sur la plupart des disques QLC.
SATA III : Il s’agit de l’interface la plus courante pour connecter les disques durs et les SSD aux PC. Le terme « interface » désigne ici le mode de connexion du disque à la carte mère. Le débit maximal de SATA III est de 600 Mo/s.
NVMe : Cette interface est dédiée à la connexion des SSD à la carte mère, en utilisant la technologie PCIe pour atteindre des vitesses de transfert ultra-rapides. Les SSD NVMe actuels sont environ trois fois plus rapides que les disques SATA III.
M.2 : Le terme M.2 fait référence au format (taille, forme, conception) des disques NVMe. Ces disques sont souvent appelés « gumsticks » en raison de leur petite taille et de leur forme rectangulaire. Ils s’insèrent dans des emplacements spécifiques présents sur la plupart des cartes mères récentes.
Voilà qui conclut notre présentation du fonctionnement de la mémoire flash NAND des SSD modernes. Vous êtes désormais mieux armé pour faire le meilleur choix en fonction de vos besoins.