Disque dur vs SSD

À quel point un SSD est-il plus rapide par rapport aux disques durs et vaut-il le coup??

UNE disque dur ou SSD peut accélérer considérablement les performances d'un ordinateur, souvent plus que ne le permet un processeur (CPU) ou une RAM plus rapide. UNE disque dur ou Disque dur est moins cher et offre plus de stockage (500 Go à 1 To sont courants) tandis que les disques SSD sont plus chers et généralement disponibles dans des configurations de 64 Go à 256 Go.

Les disques SSD présentent plusieurs avantages par rapport aux disques durs.

Tableau de comparaison

Tableau comparatif disque dur / disque dur SSD

	Disque dur	SSD

Stands pour	Disque dur	Disque dur
La vitesse	Le disque dur a un temps de latence plus long, des temps de lecture / écriture plus longs et prend en charge moins d’opérations par seconde (IOP) par rapport au SSD.	Le disque SSD a une latence inférieure, des lectures / écritures plus rapides et prend en charge plus d'IOP (opérations de sortie d'entrée par seconde) par rapport au disque dur.
Chaleur, électricité, bruit	Les disques durs utilisent plus d'électricité pour faire pivoter les plateaux, générant de la chaleur et du bruit.	Etant donné qu'une telle rotation n'est pas nécessaire dans les disques SSD, ils utilisent moins d'énergie et ne génèrent ni chaleur ni bruit.
Défragmentation	Les performances des disques durs se détériorent du fait de la fragmentation. par conséquent, ils doivent être périodiquement défragmentés.	Les performances du lecteur SSD ne sont pas affectées par la fragmentation. Donc, la défragmentation n'est pas nécessaire.
Composants	Le disque dur contient des pièces mobiles - une broche entraînée par moteur qui contient un ou plusieurs disques circulaires plats (appelés plateaux) recouverts d’une fine couche de matériau magnétique. Les têtes de lecture et d’écriture sont positionnées au-dessus des disques; tout cela est enfermé dans un boîtier en métal	Le disque SSD ne comporte aucune pièce mobile. c'est essentiellement une puce de mémoire. Ce sont des circuits intégrés (CI) interconnectés avec un connecteur d’interface. Il y a trois composants de base - contrôleur, cache et condensateur.
Poids	Les disques durs sont plus lourds que les disques SSD.	Les disques SSD sont plus légers que les disques durs, car ils ne disposent pas des disques rotatifs, de la broche et du moteur..
Faire face aux vibrations	Les pièces mobiles des disques durs les rendent vulnérables aux collisions et aux dommages dus aux vibrations.	Les disques SSD peuvent résister aux vibrations jusqu'à 2000Hz, ce qui est bien plus qu'un disque dur.

Contenu: disque dur vs SSD

1 vitesse
- 1.1 Statistiques de référence - petites lectures / écritures
2 Transfert de données sur un disque dur par rapport à un SSD
3 fiabilité
- 3.1 l'usure
4 prix
- 4.1 Perspectives des prix
5 capacité de stockage
6 défragmentation des disques durs
7 bruit
8 composants et fonctionnement
9 références

La vitesse

Les disques durs utilisent des plateaux rotatifs à entraînement magnétique et des têtes de lecture / écriture pour le fonctionnement. La vitesse de démarrage est donc plus lente pour les disques durs que pour les disques SSD, car une rotation du disque est nécessaire. Intel affirme que son SSD est 8 fois plus rapide qu'un disque dur, offrant ainsi des temps de démarrage plus rapides.^[1]

La vidéo suivante compare les vitesses des disques durs et SSD dans le monde réel et il n’est pas surprenant que le stockage SSD devance tous les tests:

Statistiques de référence - petites lectures / écritures

Disques durs: petites lectures - 175 IOP, petites écritures - 280 IOP
Flash SSD: petites lectures - 1075 IOP (6x), petites écritures - 21 IOP (0.1x)
DRAM SSD: petites lectures - 4091 IOP (23x), petites écritures - 4184 IOP (14x)

IOP signifie Opérations d'entrée / sortie par seconde

Transfert de données sur un disque dur par rapport à un SSD

Dans un disque dur, le transfert de données est séquentiel. La tête de lecture / écriture physique "cherche" un point approprié sur le disque dur pour exécuter l'opération. Ce temps de recherche peut être important. Le taux de transfert peut également être influencé par la fragmentation du système de fichiers et la disposition des fichiers. Enfin, la nature mécanique des disques durs introduit également certaines limitations de performances.

Dans un SSD, le transfert de données n'est pas séquentiel. c'est un accès aléatoire donc c'est plus rapide. Les performances de lecture sont cohérentes car l'emplacement physique des données n'est pas pertinent. Les disques SSD n'ont pas de tête de lecture / écriture et donc pas de retard dû au mouvement de la tête (recherche).

Fiabilité

Contrairement aux disques durs, les disques SSD ne comportent pas de pièces mobiles. Donc, la fiabilité des SSD est supérieure. Les pièces mobiles d'un disque dur augmentent le risque de défaillance mécanique. Le mouvement rapide des plateaux et des têtes à l'intérieur du disque dur le rend susceptible à un "crash de la tête". Les collisions de tête peuvent être provoquées par une panne électronique, une panne de courant soudaine, un choc physique, l’usure, la corrosion ou des plateaux et têtes mal fabriqués. Un autre facteur ayant une incidence sur la fiabilité est la présence d'aimants. Les disques durs utilisent le stockage magnétique et sont donc susceptibles d’être endommagés ou d’être altérés lorsqu’ils se trouvent à proximité d’aimants puissants. Les disques SSD ne sont pas exposés à une telle distorsion magnétique.

Épuisé

Lorsque Flash a commencé à prendre de l'ampleur pour le stockage à long terme, des problèmes d'usure se posaient, en particulier avec des experts qui ont averti qu'en raison du mode de fonctionnement des disques SSD, le nombre de cycles d'écriture qu'ils pouvaient atteindre était limité. Cependant, les fabricants de disques SSD ont déployé beaucoup d’efforts en matière d’architecture de produit, de contrôleurs de disque et d’algorithmes de lecture / écriture. En pratique, l’usure a été un problème pour les disques SSD dans la plupart des applications pratiques..^[2]

Prix

En juin 2015, les disques SSD étaient toujours plus chers par Go que les disques durs, mais les prix des disques SSD ont considérablement baissé ces dernières années. Alors que les disques durs externes coûtent environ 0,04 USD par gigaoctet, un disque SSD Flash classique coûte environ 0,50 USD par Go. Cela représente une baisse d'environ 2 dollars par Go au début de 2012..

En effet, cela signifie que vous pouvez acheter un disque dur externe (disque dur) 1 To pour 55 USD sur Amazon (voir Meilleures ventes de disques durs externes), tandis qu'un SSD 1 To coûte environ 475 USD. (voir la liste des meilleures ventes pour les disques SSD internes et externes).

Perspectives de prix

Dans un article influent pour Informatique en réseau en juin 2015, Jim O'Reilly, consultant en stockage, a écrit que les prix du stockage SSD baissent très rapidement et qu'avec la technologie 3D NAND, le SSD atteindra probablement la parité des prix avec le disque dur vers la fin de 2016..

La chute des prix des disques SSD s'explique par deux raisons principales:

Densité croissante: La technologie 3D NAND est une avancée qui a permis un bond en avant de la capacité des disques SSD, car elle permet de stocker 32 ou 64 fois la capacité par matrice.
L'efficacité du processus: La fabrication du stockage Flash est devenue plus efficace et les rendements des outils ont considérablement augmenté.

Un article de décembre 2015 pour Monde de l'ordinateur Selon les prévisions, 40% des nouveaux ordinateurs portables vendus en 2017, 31% en 2016 et 25% en 2015, utiliseront des disques SSD plutôt que des disques durs. L'article indique également que, même si les prix des lecteurs de disque dur n'ont pas trop baissé, les prix des disques SSD ont systématiquement chuté d'un mois à l'autre et se rapprochent de la parité avec le lecteur de disque dur.

Projections de prix pour le stockage sur disque dur et SSD, par DRAMeXchange. Les prix sont en dollars américains par gigaoctet.

Capacité de stockage

Jusqu'à récemment, les disques SSD étaient trop chers et disponibles uniquement dans des tailles plus petites. Les ordinateurs portables de 128 Go et 256 Go sont courants lors de l’utilisation de disques SSD alors que les ordinateurs portables équipés de disques durs internes utilisent généralement 500 Go à 1 To. Certains fournisseurs, y compris Apple, proposent des disques «fusion» combinant 1 disque SSD et 1 disque dur qui fonctionnent ensemble de manière transparente..

Toutefois, avec la technologie 3D NAND, les disques SSD devraient réduire l'écart de capacité avec les disques durs d'ici à la fin de 2016. En juillet 2015, Samsung a annoncé le lancement de disques SSD de 2 To utilisant des connecteurs SATA..^[3] Bien que la technologie des disques durs atteigne environ 10 To, il n’existe aucune restriction de ce type pour le stockage flash. En fait, en août 2015, Samsung a dévoilé le plus grand disque dur au monde, un disque SSD de 16 To..

Défragmentation dans les disques durs

En raison de la nature physique des disques durs et de leurs plateaux magnétiques qui stockent des données, les opérations d'E / S (lire ou écrire sur le disque) fonctionnent beaucoup plus rapidement lorsque les données sont stockées de manière contiguë sur le disque. Lorsque les données d'un fichier sont stockées sur différentes parties du disque, les vitesses d'E / S sont réduites car le disque doit tourner pour que différentes régions du disque entrent en contact avec les têtes de lecture / écriture. Souvent, l’espace contigu n’est pas suffisant pour stocker toutes les données d’un fichier. Cela entraîne la fragmentation du disque dur. Une défragmentation périodique est nécessaire pour empêcher le périphérique de ralentir ses performances..

Avec les disques SSD, il n'y a pas de telles restrictions physiques pour la tête de lecture / écriture. Ainsi, l'emplacement physique des données sur le disque n'a pas d'importance car cela n'a pas d'incidence sur les performances. Par conséquent, la défragmentation n'est pas nécessaire pour les disques SSD..

Bruit

Les disques durs sont audibles car ils tournent. Les disques durs de format plus petit (2,5 pouces, par exemple) sont plus silencieux. Les disques SSD sont des circuits intégrés sans pièces mobiles et ne font donc pas de bruit lors du fonctionnement.

Composants et fonctionnement

Un disque dur typique consiste en une broche qui contient un ou plusieurs disques circulaires plats (appelés plateaux) sur lequel les données sont enregistrées. Les plateaux sont fabriqués à partir d'un matériau non magnétique et sont recouverts d'une fine couche de matériau magnétique. Les têtes de lecture et d’écriture sont placées au-dessus des disques. Les plateaux sont centrifugés à très haute vitesse avec un moteur. Un disque dur typique comprend deux moteurs électriques, un pour faire tourner les disques et un pour positionner la tête de lecture / écriture. Les données sont écrites sur un plateau lorsqu’elles tournent au-delà des têtes de lecture / écriture. La tête de lecture-écriture peut détecter et modifier l'aimantation du matériau immédiatement sous celle-ci.

Composants désassemblés des disques durs (à gauche) et SSD (à droite).

En revanche, les disques SSD utilisent des puces et ne contiennent aucune pièce mobile. Les composants SSD comprennent un contrôleur, qui est un processeur intégré qui exécute un logiciel de niveau micrologiciel et constitue l’un des facteurs les plus importants de la performance SSD. cache, où un répertoire de placement de bloc et de données de nivellement d'usure est également conservé; et le stockage d'énergie - un condensateur ou des batteries - de sorte que les données du cache puissent être vidées sur le disque en cas de coupure de courant. La mémoire volatile DRAM est le composant de stockage principal d'un disque SSD depuis son développement, mais depuis 2009, il s'agit plus généralement d'une mémoire flash NAND. Les performances du SSD peuvent évoluer en fonction du nombre de puces flash NAND parallèles utilisées dans le périphérique. Une seule puce NAND est relativement lente. Lorsque plusieurs périphériques NAND fonctionnent en parallèle dans un disque SSD, la bande passante est échelonnée et les latences élevées peuvent être masquées, à condition que suffisamment d'opérations en attente soient en attente et que la charge soit répartie uniformément entre les périphériques..

Références

Wikipedia: lecteur de disque dur
Wikipedia: Disque SSD
Prix SSD en chute libre - Informatique en réseau
Samsung annonce des disques SSD de 2 To pour ordinateurs de bureau - Blog de Samsung
Samsung dévoile son SSD 16 To de 2,5 pouces: le plus grand disque dur au monde - Ars Technica
Les prix des disques SSD grand public et des disques durs approchent la parité
Les livraisons de disques durs ont chuté de 20% au premier trimestre de 2016 et ont atteint leur plus bas niveau en plusieurs années - AnandTech

La technologie