Lors de l'achat d'un nouvel ordinateur portable, vous avez peut-être vu des gens se demander si un appareil avec un disque dur est meilleur ou un avec un SSD^{(HDD is better or one with an SSD)} . Qu'est-ce que le disque dur^(HDD) ici ? Nous connaissons tous le disque dur. C'est un périphérique de stockage de masse utilisé généralement dans les PC, les ordinateurs portables. Il stocke le système d'exploitation et d'autres programmes d'application. Un disque SSD ou Solid-State est une nouvelle alternative au disque dur^{(Hard Disk Drive)} traditionnel . Il est arrivé sur le marché très récemment à la place du disque dur, qui est le principal périphérique de stockage de masse depuis plusieurs années.

Bien que leur fonction soit similaire à celle d'un disque dur, ils ne sont pas construits comme des disques durs^(HDDs) ou ne fonctionnent pas comme eux. Ces différences rendent les SSD^(SSDs) uniques et confèrent à l'appareil certains avantages par rapport à un disque dur. Faites-nous en savoir plus sur les disques SSD, leur architecture, leur fonctionnement et bien plus encore.^{(Let us know more about Solid-State Drives, their architecture, functioning, and much more.)}

Qu'est-ce qu'un disque SSD (Solid State Drive) ?

Nous savons que la mémoire peut être de deux types : volatile et non volatile^{(volatile and non-volatile)} . Un SSD est un périphérique de stockage non volatile. Cela signifie que les données stockées sur un SSD restent même après l'arrêt de l'alimentation. En raison^(Due) de leur architecture (ils sont constitués d'un contrôleur flash et de puces de mémoire flash NAND ), les disques SSD sont également appelés lecteurs flash ou disques à semi-conducteurs.

SSD - Un bref historique^{(SSDs – A brief history)}

Les disques durs^(Hard) ont été principalement utilisés comme périphériques de stockage pendant de nombreuses années. Les gens travaillent toujours sur des appareils avec un disque dur. Alors, qu'est-ce qui a poussé les gens à rechercher un périphérique de stockage de masse alternatif ? Comment les SSD^(SSDs) sont-ils apparus ? Jetons un petit coup d'œil dans l'histoire pour connaître la motivation derrière les SSD^(SSDs) .

Dans les années 1950, 2 technologies similaires au fonctionnement des SSD^(SSDs) étaient utilisées , à savoir la mémoire à noyau magnétique et le magasin en lecture seule à condensateur de carte. Cependant, ils sont rapidement tombés dans l'oubli en raison de la disponibilité d'unités de stockage de tambours moins chères.

Des entreprises comme IBM utilisaient des SSD^(SSDs) dans leurs premiers supercalculateurs. Cependant, les SSD^(SSDs) n'étaient pas souvent utilisés car ils étaient chers. Plus tard, dans les années 1970, un appareil appelé ROM électriquement modifiable a été fabriqué par General Instruments . Cela aussi n'a pas duré longtemps. En raison^(Due) de problèmes de durabilité, cet appareil n'a pas non plus gagné en popularité.

En 1978, le premier SSD a été utilisé dans les compagnies pétrolières pour acquérir des données sismiques. En 1979, la société StorageTek a développé le tout premier SSD RAM^{(RAM SSD)} .

^(RAM)Les SSD^(SSDs) basés sur la RAM ont été utilisés pendant longtemps. Bien qu'ils soient plus rapides, ils consomment plus de ressources CPU et sont assez chers. Au début de 1995, des SSD^(SSDs) basés sur la mémoire flash ont été développés. Depuis l'introduction des SSD^(SSDs) basés sur la mémoire flash , certaines applications industrielles qui nécessitent un taux MTBF (temps moyen entre pannes)^{(MTBF (mean time between failures))} exceptionnel , ont remplacé les disques durs^(HDDs) par des SSD^(SSDs) . Les disques SSD sont capables de résister à des chocs extrêmes, des vibrations et des changements de température. Ainsi, ils peuvent prendre en charge des taux MTBF^{(MTBF rates.)} raisonnables .

Comment fonctionnent les disques SSD ?^{(How do Solid State Drives work?)}

Les SSD^(SSDs) sont construits en empilant des puces de mémoire interconnectées dans une grille. Les puces sont en silicium. Le nombre de jetons dans la pile est modifié pour obtenir différentes densités. Ensuite, ils sont équipés de transistors à grille flottante pour maintenir une charge. Par conséquent, les données stockées sont conservées dans les SSD^(SSDs) même lorsqu'ils sont déconnectés de la source d'alimentation.

Tout SSD peut avoir l'un des trois types de mémoire^{(three memory types)} - cellules à un niveau, à plusieurs niveaux ou à trois niveaux.

1. Les cellules à un niveau^{(Single level cells)} sont les plus rapides et les plus durables de toutes les cellules. Ainsi, ils sont aussi les plus chers. Ceux-ci sont conçus pour contenir un bit de données à un moment donné.

2. Les cellules à plusieurs niveaux^{(Multi-level cells)} peuvent contenir deux bits de données. Pour un espace donné, elles peuvent contenir plus de données que les cellules à un seul niveau. Cependant, ils ont un inconvénient : leur vitesse d'écriture est lente.

3. Les cellules à trois niveaux^{(Triple-level cells)} sont les moins chères du lot. Ils sont moins durables. Ces cellules peuvent contenir 3 bits de données dans une cellule. Ils écrivent la vitesse est la plus lente.

Pourquoi utilise-t-on un SSD ?^{(Why is an SSD used?)}

Les disques durs^{(Hard Disk Drives)} sont depuis longtemps le périphérique de stockage par défaut des systèmes. Ainsi, si les entreprises se tournent vers les SSD^(SSDs) , il y a peut-être une bonne raison. Voyons maintenant pourquoi certaines entreprises préfèrent les SSD^(SSDs) pour leurs produits.

Dans un disque dur^(HDD) traditionnel , vous avez des moteurs pour faire tourner le plateau et la tête R/W se déplace. Dans un SSD , le stockage est assuré par des puces de mémoire flash. Ainsi, il n'y a pas de pièces mobiles. Cela améliore la durabilité de l'appareil.^{(enhances the durability of the device.)}

Dans les ordinateurs portables avec disques durs, le périphérique de stockage consommera plus d'énergie pour faire tourner le plateau. Étant donné que les SSD^(SSDs) sont dépourvus de pièces mobiles, les ordinateurs portables équipés de SSD^(SSDs) consomment relativement moins d'énergie. Alors que les entreprises s'efforcent de construire des disques durs^(HDDs) hybrides qui consomment moins d'énergie lorsqu'ils tournent, ces appareils hybrides consommeront probablement plus d'énergie qu'un disque SSD.^{(these hybrid devices will probably consume more power than a solid-state drive.)}

Eh bien, il semble que l'absence de pièces mobiles présente de nombreux avantages. Encore une fois^(Again) , ne pas avoir de plateaux tournants ou de têtes R/W mobiles implique que les données peuvent être lues à partir du lecteur presque instantanément. Avec les SSD^(SSDs) , la latence diminue considérablement. Ainsi^(Thus) , les systèmes équipés de SSD^(SSDs) peuvent fonctionner plus rapidement.

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Les disques durs^(HDDs) doivent être manipulés avec précaution. Comme ils ont des pièces mobiles, ils sont sensibles et fragiles. Parfois, même une petite vibration due à une chute peut endommager le disque dur^(HDD) . Mais les SSD^(SSDs) ont ici le dessus. Ils résistent mieux aux chocs que les disques durs^(HDDs) . Cependant, comme ils ont un nombre fini de cycles d'écriture, ils ont une durée de vie fixe. Ils deviennent inutilisables une fois les cycles d'écriture épuisés.

Types de SSD^{(Types of SSDs)}

Certaines des caractéristiques des SSD^(SSDs) sont influencées par leur type. Dans cette section, nous aborderons les différents types de SSD^(SSDs) .

1. 2,5" - Comparé à tous les SSD^(SSDs) de la liste, c'est le plus lent. Mais il est toujours plus rapide que le disque dur^(HDD) . Ce type est disponible au meilleur prix par Go. C'est le type de SSD le plus couramment utilisé aujourd'hui.

2. mSATA – m signifie mini. Les SSD^(SSDs) mSATA sont plus rapides que les 2,5 pouces. Ils sont préférés dans les appareils (tels que les ordinateurs portables et les ordinateurs portables) où l'espace n'est pas un luxe. Ils ont un petit facteur de forme. Alors que la carte de circuit imprimé en 2,5 pouces est fermée, celles des SSD^(SSDs) mSATA sont nues. Leur type de connexion diffère également.

3. SATA III - Il a une connexion compatible à la fois avec le SSD et le HDD. ^{(This has a connection that is both SSD and HDD compliant.)}Cela est devenu populaire lorsque les gens ont commencé à passer du disque dur au ^(HDD)SSD . C'est une vitesse lente de 550 Mbps . Le lecteur est connecté à la carte mère à l'aide d'un cordon appelé câble SATA afin qu'il puisse être un peu encombré.

4. PCIe – PCIe signifie Peripheral Component Interconnect Express . C'est le nom donné à l'emplacement qui abrite généralement les cartes graphiques, les cartes sons, etc. Les SSD PCIe^{(PCIe SSDs)} utilisent cet emplacement. Ce sont les plus rapides de tous et naturellement les plus chers aussi. Ils peuvent atteindre des vitesses presque quatre fois supérieures à celles d'un disque SATA^{(SATA drive)} .

5. M.2 – Comme les disques m SATA , ils ont une carte de circuit imprimé nue. Les disques M.2 sont physiquement les plus petits de tous les types de SSD . Ceux-ci reposent en douceur contre la carte mère. Ils ont une petite broche de connexion et prennent très peu de place. En raison^(Due) de leur petite taille, ils peuvent rapidement devenir chauds, surtout lorsque la vitesse est élevée. Ainsi, ils sont livrés avec un dissipateur thermique/diffuseur de chaleur intégré. Les SSD M.2^{(M.2 SSDs)} sont disponibles dans les types SATA et PCIe^{(PCIe types)} . Par conséquent, les disques M.2 peuvent être de tailles et de vitesses variables. Alors que les disques mSATA et 2,5" ne peuvent pas prendre en charge NVMe (ce que nous verrons ensuite), les disques M.2 le peuvent.

6. NVMe - NVMe signifie mémoire non volatile express^{(Non-Volatile Memory express)} . L'expression fait référence à l'interface via des SSD^(SSDs) tels que PCI Express et M.2 échangent des données avec l'hôte. Avec une interface NVMe , on peut atteindre des vitesses élevées.

Les SSD peuvent-ils être utilisés pour tous les PC ?^{(Can SSDs be used for all PCs?)}

Si les SSD ont tant à offrir, pourquoi n'ont-ils pas complètement remplacé les disques durs en tant que périphérique de stockage principal ? ^{( why have they not fully replaced HDDs as the main storage device?)}Un facteur dissuasif important à cela est le coût. Bien que le prix du SSD soit désormais inférieur à ce qu'il était, lorsqu'il a fait son entrée sur le marché, les disques durs restent l'option la moins chère^{( HDDs are still the cheaper option)} . Comparé au prix d'un disque dur, un SSD peut coûter presque trois ou quatre fois plus cher. De plus, à mesure que vous augmentez la capacité du disque, le prix augmente rapidement. Par conséquent, il n'est pas encore devenu une option financièrement viable pour tous les systèmes.

A lire également : ^{(Also Read:)} Vérifiez si votre disque est SSD ou HDD sous Windows 10^{(Check If Your Drive is SSD or HDD in Windows 10)}

Une autre raison pour laquelle les SSD^(SSDs) n'ont pas complètement remplacé les disques durs^(HDDs) est la capacité. Un système typique avec un SSD peut avoir une puissance comprise entre 512 Go et 1 To. Cependant, nous avons déjà des systèmes HDD avec plusieurs téraoctets de stockage. Par conséquent^(Therefore) , pour les personnes qui recherchent de grandes capacités, les disques durs^(HDDs) restent leur option de choix.

Limites^{(Limitations)}

Nous avons vu l'historique du développement du SSD , comment un SSD est construit, les avantages qu'il offre et pourquoi il n'a pas encore été utilisé sur tous les PCs/laptops . Cependant, chaque innovation technologique comporte son lot d'inconvénients. Quels sont les inconvénients d'un disque SSD ?

1. Vitesse d'écriture -^{(Write speed –)} En raison de l'absence de pièces mobiles, un SSD peut accéder instantanément aux données. Cependant, seule la latence est faible. Lorsque des données doivent être écrites sur le disque, les données précédentes doivent d'abord être effacées. Ainsi, les opérations d'écriture sont lentes sur un SSD . La différence de vitesse peut ne pas être visible pour l'utilisateur moyen. Mais c'est tout un inconvénient lorsque vous souhaitez transférer d'énormes quantités de données.

2. Perte et récupération de données – ^{(Data loss and recovery –)}Les données^(Data) supprimées sur les disques SSD sont définitivement perdues. Puisqu'il n'y a pas de copie sauvegardée des données, c'est un énorme inconvénient. La perte permanente de données sensibles peut être une chose dangereuse. Ainsi, le fait que l'on ne puisse pas récupérer les données perdues d'un SSD est une autre limitation ici.

3. Coût -^{(Cost –)} Cela pourrait être une limitation temporaire. Étant donné que les SSD^(SSDs) sont une technologie relativement récente, il est naturel qu'ils soient plus chers que les disques durs^(HDDs) traditionnels . Nous avons vu que les prix ont baissé. Peut-être que dans quelques années, le coût ne dissuadera plus les gens de passer aux SSD^(SSDs) .

4. Durée de vie -^{(Lifespan –)} Nous savons maintenant que les données sont écrites sur le disque en effaçant les données précédentes. Chaque SSD^{(Every SSD)} a un nombre défini de cycles d'écriture/effacement. Ainsi, lorsque vous approchez de la limite du cycle d'écriture/effacement, les performances du SSD peuvent être affectées. Un SSD moyen est livré avec environ 1 00 000 cycles d'écriture/effacement. Ce nombre fini raccourcit la durée de vie d'un SSD .

5. Stockage -^{(Storage –)} Comme le coût, cela peut encore être une limitation temporaire. Pour l'instant, les SSD^(SSDs) ne sont disponibles qu'en petite capacité. Pour les SSD^(SSDs) de capacités supérieures, il faut débourser beaucoup d'argent. Seul le temps nous dira si nous pouvons avoir des SSD^(SSDs) abordables avec une bonne capacité.

What is a Solid-State Drive (SSD)? SSD Definition

Whilе buying a new laptop, you might have seen people debating whether a device with an HDD is better or one with an SSD. What is HDD here? We all are aware of the hard disk drive. It is a mass storage device used generally in PCs, laptops. It stores the operating system and other application programs. An SSD or Solid-State drive is a newer alternative for the traditional Hard Disk Drive. It has come into the market much recently instead of the hard drive, which has been the primary mass storage device for several years.

Although their function is similar to that of a hard drive, they are not built like HDDs or work like them. These differences make SSDs unique and give the device some benefits over a hard disk. Let us know more about Solid-State Drives, their architecture, functioning, and much more.

What is a Solid-State Drive (SSD)?

We know that memory can be of two types – volatile and non-volatile. An SSD is a non-volatile storage device. This means that data stored on an SSD stays even after the power supply is stopped. Due to their architecture (they are made up of a flash controller and NAND flash memory chips), solid-state drives are also called flash drives or solid-state disks.

SSDs – A brief history

Hard disk drives were predominantly used as storage devices for many years. People still work on devices with a hard disk. So, what pushed people to research an alternative mass storage device? How did SSDs come into being? Let us take a small peek into the history to know the motivation behind SSDs.

In the 1950s, there were 2 technologies in use similar to the way SSDs work, namely, magnetic core memory and card-capacitor read-only store. However, they soon faded into oblivion due to the availability of cheaper drum storage units.

Companies such as IBM used SSDs in their early supercomputers. However, SSDs were not used often because they were expensive. Later, in the 1970s, a device called Electrically Alterable ROM was made by General Instruments. This, too, did not last long. Due to durability issues, this device also did not gain popularity.

In the year 1978, the first SSD was used in oil companies to acquire seismic data. In 1979, the company StorageTek developed the first-ever RAM SSD.

RAM-based SSDs were in use for a long time. Although they were faster, they consumed more CPU resources and were quite expensive. In early 1995, flash-based SSDs were developed. Since the introduction of flash-based SSDs, certain industry applications that require an exceptional MTBF (mean time between failures) rate, replaced HDDs with SSDs. Solid-state drives are capable of withstanding extreme shock, vibration, temperature change. Thus they can support reasonable MTBF rates.

How do Solid State Drives work?

SSDs are built by stacking together interconnected memory chips in a grid. The chips are made of silicon. The number of chips in the stack is changed to achieve different densities. Then, they are fitted with floating gate transistors to hold a charge. Therefore, stored data is retained in SSDs even when they are disconnected from the power source.

Any SSD can have one of the three memory types – single-level, multi-level or triple-level cells.

1. Single level cells are the fastest and most durable of all cells. Thus, they are the most expensive too. These are built to hold one bit of data at any given time.

2. Multi-level cells can hold two bits of data. For a givens space, they can hold more data than single-level cells. However, they have a disadvantage – their write speed is slow.

3. Triple-level cells are the cheapest of the lot. They are less durable. These cells can hold 3 bits of data in one cell. They write speed is the slowest.

Why is an SSD used?

Hard Disk Drives have been the default storage device for systems, for quite a long time. Thus, if companies are shifting to SSDs, there is perhaps a good reason. Let us now see why some companies prefer SSDs for their products.

In a traditional HDD, you have motors to spin the platter, and the R/W head moves. In an SSD, storage is taken care of by flash memory chips. Thus, there are no moving parts. This enhances the durability of the device.

In laptops with hard drives, the storage device will consume more power to spin the platter. Since SSDs are devoid of moving parts, laptops with SSDs consume relatively lesser energy. While companies are working to build hybrid HDDs which consume lesser power while spinning, these hybrid devices will probably consume more power than a solid-state drive.

Well, it looks like not having any moving parts comes with plenty of benefits. Again, not having spinning platters or moving R/W heads implies that data can be read from the drive almost instantly. With SSDs, the latency decreases considerably. Thus, systems with SSDs can operate faster.

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HDDs need to be handled carefully. As they have moving parts, they are sensitive and fragile. Sometimes, even a small vibration from a drop can damage the HDD. But SSDs have the upper hand here. They can withstand impact better than HDDs. However, since they have a finite number of write cycles, they have a fixed lifespan. They become unusable once the write cycles are exhausted.

Types of SSDs

Some of the features of SSDs are influenced by their type. In this section, we shall discuss the various types of SSDs.

1. 2.5” – Compared to all the SSDs on the list, this is the slowest. But it is still faster than HDD. This type is available at the best price per GB. It is the most common type of SSD in use today.

2. mSATA – m stands for mini. mSATA SSDs are faster than 2.5” ones. They are preferred in devices (such as laptops and notebooks) where space is not a luxury. They have a small form factor. While the circuit board in 2.5” is enclosed, the ones in mSATA SSDs are bare. Their connection type also differs.

3. SATA III – This has a connection that is both SSD and HDD compliant. This became popular when people first started transitioning to SSD from HDD. It is slow speed of 550 MBps. The drive is connected to the motherboard using a cord called the SATA cable so that it can be a bit cluttered.

4. PCIe –PCIe stands for Peripheral Component Interconnect Express. This is the name given to the slot that usually houses graphic cards, sounds cards, and the like. PCIe SSDs use this slot. They are the fastest of all and naturally, the most expensive too. They can reach speeds that are almost four times higher than that of a SATA drive.

5. M.2 – Like mSATA drives, they have a bare circuit board. M.2 drives are physically the smallest of all SSD types. These lie smoothly against the motherboard. They have a tiny connector pin and take up very little space. Due to their small size, they can quickly become hot, especially when the speed is high. Thus, they come with a built-in heatsink/heat spreader. M.2 SSDs are available in both SATA and PCIe types. Therefore, M.2 drives can be of varying sizes and speeds. While mSATA and 2.5” drives cannot support NVMe (which we will see next), M.2 drives can.

6. NVMe – NVMe stands for Non-Volatile Memory express. The phrase refers to the interface through with SSDs such as PCI Express and M.2 exchange data with the host. With an NVMe interface, one can achieve high speeds.

Can SSDs be used for all PCs?

If SSDs have so much to offer, why have they not fully replaced HDDs as the main storage device? A significant deterrent to this is the cost. Although the price of SSD is now lesser than what it was, when it made an entry into the market, HDDs are still the cheaper option. Compared to the price of a hard drive, an SSD can cost almost thrice or four times higher. Also, as you increase the capacity of the drive, the price quickly shoots up. Therefore, it has not yet become a financially viable option for all systems.

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Another reason why SSDs have not fully replaced HDDs is capacity. A typical system with an SSD can have power in the range of 512GB to 1TB. However, we already have HDD systems with several terabytes of storage. Therefore, for people who are looking at large capacities, HDDs are still their go-to option.

Limitations

We have seen the history behind the development of SSD, how an SSD is built, the benefits it provides, and why it has not been used on all PCs/laptops yet. However, every innovation in technology comes with its set of drawbacks. What are the disadvantages of a solid-state drive?

1. Write speed – Due to the absence of moving parts, an SSD can access data instantly. However, only latency is low. When data has to be written on the disk, previous data needs to be erased first. Thus, write operations are slow on an SSD. The speed difference may not be visible to the average user. But it is quite a disadvantage when you want to transfer huge amounts of data.

2. Data loss and recovery –Data deleted on solid-state drives is lost permanently. Since there is no backed-up copy of data, this is a huge disadvantage. Permanent loss of sensitive data can be a dangerous thing. Thus, the fact that one cannot recover data lost from an SSD is another limitation here.

3. Cost – This could be a temporary limitation. Since SSDs are a relatively newer technology, it is only natural that they are expensive than traditional HDDs. We have seen that the prices have been reducing. Maybe in a couple of years, the cost will not be a deterrent for people to shift to SSDs.

4. Lifespan – We now know that data is written to the disk by erasing previous data. Every SSD has a set number of write/erase cycles. Thus, as you near the write/erase cycle limit, the SSD’s performance may be affected. An average SSD comes with about 1,00,000 write/erase cycles. This finite number shortens the lifespan of an SSD.

5. Storage – Like cost, this can again be a temporary limitation. As of now, SSDs are available only in a small capacity. For SSDs of higher capacities, one must shell out a lot of money. Only time will tell whether we can have affordable SSDs with good capacity.

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