Dans ce qui semble être un mouvement très soudain, la technologie SSD est devenue courante. Ces disques SSD rapides sont une caractéristique courante, même sur les ordinateurs de milieu de gamme. Même la prochaine génération de Playstation comportera un SSD^{(feature an SSD)} au lieu d'un disque dur plus traditionnel.

En général, c'est une bonne chose. Les SSD^(SSDs) représentent une avancée majeure en termes de performances par rapport aux disques durs traditionnels. Cependant, ils apportent également des considérations particulières d'utilisation et d'entretien avec eux. La plupart des utilisateurs qui lisent ceci ont probablement déjà un SSD dans leur système ou en auront certainement un dans leur prochain système.

Le moment est donc venu de déballer l'un des problèmes les plus importants, mais incompris, propres à la technologie SSD . Nous parlons de l' usure du SSD . Le mythique tueur de disques qui a empêché de nombreux premiers utilisateurs de cette technologie de dormir la nuit.

Avant de pouvoir aborder ce qu'est réellement l'usure des SSD , nous devons expliquer brièvement en quoi les ^(SSD)SSD^(SSDs) sont différents des disques durs que nous connaissons et aimons tous.

En quoi les SSD^(SSDs) et les disques durs traditionnels ^{(Traditional Hard)}diffèrent^(Differ)

Le disque dur mécanique traditionnel se compose de plateaux recouverts d'un matériau magnétique spécial. Le plateau tourne à des milliers de tours par minute, tandis que les têtes de lecture/écriture patinent sur leurs surfaces sur une poche d'air plus fine qu'un cheveu humain.

Les premiers disques durs étaient si volumineux qu'ils avaient besoin d'un avion pour être livrés^{(needed an airplane for delivery)} , tout en ne contenant que quelques mégaoctets de données. De nos jours, un disque dur portable de 4 To tient facilement dans votre poche. Ces disques sont bon marché, volumineux et assez fiables par rapport à la situation initiale.

Pourtant, la technologie des disques durs mécaniques n'a aucun espoir de suivre l'évolution des composants informatiques à semi-conducteurs tels que les processeurs^(CPUs) , la RAM^(RAM) et la mémoire flash. Les plateaux ne peuvent tourner que si vite, les têtes de lecture/écriture ne peuvent bouger que car les lois de la physique autorisent les objets avec autant de masse à faire.

Les disques SSD n'ont pas de pièces mobiles. Ce sont tous des circuits semi-conducteurs. Les électrons peuvent se déplacer à travers les puces de silicium beaucoup, beaucoup^(much) plus rapidement que n'importe quel composant mécanique ne le pourrait jamais. C'est pourquoi^(Which) même le SSD le moins cher effacera complètement les performances d'un lecteur mécanique.

Puisqu'ils n'ont pas de pièces mécaniques, ils sont également beaucoup moins fragiles physiquement et beaucoup moins sujets aux pannes. D'un autre côté, le simple fait d'utiliser un SSD raccourcira sa durée de vie et si vous les utilisez de la mauvaise manière, ce raccourcissement peut être assez dramatique. Alors que se passe-t-il?

Pourquoi les SSD s'usent-ils ?

Tout^(First) d'abord, la lecture des données d'un SSD n'a pas d'effet notable sur sa durée de vie. Au lieu de cela, c'est le fait d'écrire dans la cellule de mémoire flash qui la dégrade. Chaque cellule mémoire d'un SSD possède un composant d'oxyde. Deux couches de l'un ou l'autre produit chimique mélangé avec de l'oxygène. Les électrons sont piégés entre ces couches d'oxyde.

L'état d'une cellule donnée dépend du niveau de charge. En d'autres termes, combien d'électrons sont piégés entre les couches d'oxyde. Chaque fois que cet état est modifié, les couches d'oxyde s'usent et finissent par perdre leur capacité à contenir des électrons. Cela peut rendre l'état impossible à lire correctement. Écrivez^(Write) trop de fois dans une cellule et cela finira par mal tourner.

Types de technologie SSD et endurance

Bien que tous les SSD^(SSDs) souffrent d'usure en écriture, ils n'ont pas tous la même tolérance. Il existe différentes conceptions de cellules de mémoire, qui modifient la quantité d'informations pouvant être stockées dans une seule cellule.

La conception la plus robuste est connue sous le nom de SLC ou mémoire cellulaire à un seul niveau . ^{(single level cell)}Cela ne stocke qu'un seul bit de données dans une cellule, ce qui la rend binaire. Il est donc assez facile de distinguer un niveau de charge représentatif d'un état ou d'un autre, même après une usure assez importante.

Les conceptions MLC^(MLC) et TLC , à niveaux multiples et triples, stockent respectivement deux et trois bits par cellule. Leurs cellules ont plusieurs niveaux et donc de nombreux états différents qui doivent être lus. Étant donné que les marges entre les différents états de cellule sont plus étroites, même une petite quantité d'usure peut entraîner des problèmes de capacité électronique qui rendent impossible le rappel de l'état correct.

Nous ne devrions donc utiliser que SLC , n'est-ce pas ? Le problème est que SLC est incroyablement cher par gigaoctet. C'est rapide et robuste, mais pas très dense. De nos jours, la plupart des disques SSD haut de gamme des ordinateurs utilisent MLC , et TLC devient de plus en plus populaire grâce à de plus grandes capacités à un bon prix.

Alors, à quel point devez-vous vous inquiéter du manque d'endurance de ces produits moins chers dans la pratique ?

Endurance SSD en pratique

La réponse à cette question aujourd'hui est « pas grand-chose du tout ». Au début des SSD^(SSDs) informatiques , vous pouviez en détruire un en quelques heures seulement en le martelant avec des demandes d'écriture. Aujourd'hui, vous pouvez vous attendre à ce que les disques à plusieurs niveaux aient une endurance en écriture bien supérieure à celle dont l'utilisateur typique aura besoin.

Il y a plusieurs raisons à cela, mais cela revient au fait que les disques eux-mêmes sont des systèmes d'exploitation beaucoup plus intelligents et modernes sachant comment utiliser correctement les disques SSD .

Par exemple, les SSD^(SSDs) utilisent désormais une technique connue sous le nom de wear-leveling . Cela répartit de manière transparente les écritures cellulaires sur l'intégralité du disque afin que l'usure se produise de manière uniforme. Sinon, certaines cellules mourraient beaucoup plus rapidement que d'autres.

Alors, à quelle endurance d'écriture pouvez-vous vous attendre ? La dernière génération de disques, comme le disque Samsung 950 Pro 512 Go,^{(Samsung 950 Pro 512GB drive)} a une endurance en écriture de 400 To. Cependant, de nombreuses personnes utilisent encore des disques plus anciens populaires tels que le 850 EVO . Ce disque est conçu pour "seulement" 150 To.

Les tests de torture^{(Torture tests)} montrent que cette note est très conservatrice. Dans la vie réelle, ce modèle de lecteur a nécessité 9100 To d'écritures avant de rendre l'âme. Ainsi, le nombre de 150 To n'est que le point auquel le fabricant n'honorera plus la garantie.

Néanmoins, les disques de qualité grand public ne doivent pas être utilisés pour un travail où de nombreuses écritures sur disque se produisent de manière constante. Ils ne sont pas adaptés à une utilisation sur serveur ou en tant que disques de travail lourds. Cependant, pour une utilisation quotidienne normale par les consommateurs, l'endurance en écriture est une chose à laquelle vous n'aurez jamais à penser.

Achetez une bonne marque de disque^{(Buy a good brand of drive)} et, dans tous les cas, effectuez des sauvegardes régulières de vos données critiques.

Everything You Need To Know About SSD Wear & Tear

In what seems like a very sudden move, SSD technology has gone mainstream. These fast, solid-state drives are a common feature on even mid-range computers. Eνen the next generation of Playstation wіll feature an SSD instead of a more traditional hard drive.

In general this is a good thing. SSDs represent a major leap in performance over traditional hard drives. However, they also bring some special usage and maintenance considerations with them. Most users reading this probably have an SSD in their system already or will almost certainly get one in their next system.

So the time is right to unpack one of the most important, yet misunderstood, issues unique to SSD technology. We’re talking about SSD wear and tear. The mythical killer of drives that has kept many an early adopter of this technology awake at night.

Before we can tackle what SSD wear and tear actually is though, we need to briefly talk about how SSDs are different from the hard drives we all know and love.

How SSDs & Traditional Hard Drives Differ

The traditional mechanical hard drive consists of platters coated in a special magnetic material. The platter spins at thousands of revolutions per minute, while read/write heads skate across their surfaces on a pocket of air thinner than a human hair.

The first hard drives were so big, they needed an airplane for delivery – while only holding a few single megabytes of data. These days a 4TB portable hard drive easily fits in your pocket. These drives are cheap, capacious and pretty reliable compared to how things were at the outset.

Yet, mechanical hard drive technology has no hope of keeping up with the advancement of solid state computer components such as CPUs, RAM and flash memory. Platters can only spin so fast, read/write heads can only move as the laws of physics allow objects with that much mass to do.

Solid state drives have no moving parts. It’s all semiconductor circuitry. Electrons can move through silicon chips much, much faster than any mechanical components ever could. Which is why even the cheapest SSD will completely obliterate a mechanical drive in performance.

Since they have no mechanical parts, they are also much less physically fragile and far less prone to failure. On the other hand, simply using an SSD will shorten its lifespan and if you use them in the wrong way, that shortening can be quite dramatic. So what’s going on?

Why Do SSDs Wear Out?

First of all, reading data from an SSD doesn’t have any appreciable effect on its lifespan. Instead, it’s the act of writing to the flash memory cell that degrades it. Each memory cell within an SSD has an oxide component. Two layers of one or another chemical mixed with oxygen. Electrons are trapped between those oxide layers.

What a given cell’s state is, depends on the charge level. In other words, how many electrons are trapped between the oxide layers. Every time that state is changed, the oxide layers wear down, eventually losing their ability to contain electrons. This can make the state impossible to read correctly. Write to a cell too many times, and it eventually goes bad.

SSD Technology Types and Endurance

While all SSDs suffer from write wear, they don’t all have the same amount of tolerance for it. There are different memory cell designs, which change how much information can be stored in a single cell.

The most robust design is known as SLC or single level cell memory. This stores only a single bit of data in a cell, making it binary. It is therefore quite easy to distinguish between a charge level that represents one state or another, even after quite a lot of wear has happened.

MLC and TLC designs, multi- and triple- level, store two and three bits per cell respectively. Their cells have multiple levels and therefore many different states that have to be read. Since the margins between different cell states are narrower, even a small amount of wear can cause electron capacity issues that make it impossible to recall the correct state.

So we should only use SLC, right? The problem is that SLC is incredibly expensive on a per-gigabyte basis. It’s fast and robust, but not very dense. Most of the premium SSD drives in computers these days are using MLC, and TLC is becoming more popular thanks to bigger capacities at a good price.

So how much do you have to worry about the lack of endurance of these cheaper products in practice?

SSD Endurance In Practice

The answer to that question today is “not very much at all”. In the early days of computer SSDs you could destroy one in just a few hours by hammering it with write requests. Today you can expect multi-level drives to have way more write endurance than the typical user will ever need.

There are a few reasons for this, but it comes down to the drives themselves being much smarter and modern operating systems knowing how to use SSD drives properly.

For example, SSDs now use a technique known as wear-leveling. This transparently spreads cell writes around the entirety of the disk so that wear happens evenly. Otherwise some cells would die much more quickly than others.

So how much write endurance can you expect? The latest generation of drives, such as the Samsung 950 Pro 512GB drive has a write endurance of 400TB. However, many people are still using popular older drives such as the 850 EVO. That drive is rated for ‘only” 150TB.

Torture tests show that this rating is very conservative. In real life use that model of drive took a whopping 9100TB of writes before giving up the ghost. So the 150TB number is just the point at which the manufacturer won’t honor the warranty any more.

Still, consumer grade drives should not be used for any job where lots of disk writing happens on a constant basis. They’re no good for server use or as heavy media scratch drives. For normal every day consumer use however, write endurance is something you’ll never have to spend any time thinking about.

Buy a good brand of drive and, either way, make regular backups of your mission-critical data.

Iris Guillaume

About the author

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Tout ce que vous devez savoir sur l'usure des SSD