Coin geek: SSD, délivre-toi

Comment ça marche?

Un SSD est à la base un support de stockage sous forme de mémoire flash, il n'a aucune partie mécanique. Il s'agit de puces mémoires. Un peu comme un disque dur, les données sont stockées sur plusieurs puces mémoires au lieu de plusieurs plateaux, puis ces données sont ordonnées, lues et écrites par un contrôleur.

image: J. Chafer

Sur l'image ci-dessus, les différentes puces mémoires sont visibles (8, dont le modèle est: 29F16B08CCME2). Elles sont fixées sur un PCB (Printed Circuit Board), circuit imprimé dans la langue de Molière. Le contrôleur est sous forme de puce également. Sur le SSD ci-dessus, le contrôleur SandForce se situe de l'autre côté.

Performance

Temps de démarrage (Windows 7) : 22 secondes (SSD), 40 secondes (HDD)

Vitesse d'écriture et lecture : 530-550 Megabyte par seconde (SSD), 50-150 Megabyte par seconde (HDD)

Ils sont tous pareils?

Les SSD fonctionnent globalement de manière identique. La mémoire est constituées de cellules -transistors- mais la différence se fait au niveau des connexions.

Il y en a deux types de mémoire flash: 

• La mémoire flash NOR a ses cellules connectées en parallèle.
• La mémoire flash NAND a ses cellules connectées en série.

Du fait que la mémoire NOR est plus complexe et nécessite plus de connexions, elle est plus grande. La mémoire NAND a besoin de moins de connexions, et peut être compactée dans un espace plus petit. Le résultat est sans appel, ce type de mémoire est moins cher et peut lire et écrire bien plus rapidement.

Let's go deeper

Le NAND a deux types de fonctionnement. Il y a le SLC (Single Level Cell) qui stocke un bit (1 ou 0) par cellule et le MLC (Multi Level Cell), qui stocke deux bits par cellule. Les mémoires flash NAND MLC ont donc plus de capacité mais s'usent plus rapidement. 

Pourquoi ça s'use?

La mémoire flash NAND a un nombre fini d'écritures possibles, pourquoi? Afin d'écrire sur une cellule, il doit d'abord l'effacer, et réécrire de larges blocs en même temps. A chaque effacement, la cellule entre dans un cycle d'effacement et du courant électrique résiduel est créé, ce qui change sa résistance. Le courant nécessaire pour changer la cellule, plus précisément la porte (celle qui dit entrer, sortir, 1, 0) augmente. Au moment où la porte ne peut plus s'actionner, elle devient inutilisable.

Cette usure n'affecte pas la lecture, étant donné qu'il s'agit d'un check et non pas d'un changement de voltage des cellules. C'est pour cela que les SSD peuvent entrer dans un état de "read-only" (lecture seule).

Durée de vie

L'usure des cellules de type MLC - le type utilisé pour le grand public - intervient vers 5'000 cycles d'effacement. Les SLC 50'000 cycles.

sources: How does stuff work