De nos jours, que vous achetiez un nouvel ordinateur ou que vous mettiez à niveau un vieil ordinateur, vous voudrez acheter un disque SSD plutôt qu'un disque dur traditionnel. En effet, passer d'un disque dur à un disque SSD est l'une des meilleures améliorations de performance que vous puissiez faire.
Mais comment? Et pourquoi? Qu'est-ce qui fait que le SSD est une technologie révolutionnaire?
Dans cet article, vous apprendrez exactement ce que sont les SSD, comment les SSD fonctionnent et fonctionnent réellement, pourquoi les SSD sont si utiles, et l'inconvénient majeur des SSD que vous devriez connaître. Si vous cherchez des conseils d'achat à la place, nous vous recommandons de lire notre article sur ce qu'il faut considérer avant d'acheter un SSD 5 choses que vous devriez considérer lors de l'achat d'un SSD 5 choses que vous devriez considérer lors de l'achat d'un SSD disques d'état pour le stockage. Devriez-vous en acheter un? Lire la suite .
Comprendre les ordinateurs et la mémoire
Pour comprendre comment les SSD fonctionnent et pourquoi ils sont si utiles, nous devons d'abord comprendre comment fonctionne la mémoire de l'ordinateur. L'architecture de la mémoire d'un ordinateur est décomposée en trois aspects:
- Le cache
- La mémoire
- Le lecteur de données
Chacun de ces aspects remplit une fonction importante qui détermine leur fonctionnement.
Le cache est l'unité de mémoire la plus interne. Lors de l'exécution, votre ordinateur utilise le cache comme une sorte de terrain de jeu pour les calculs de données et les procédures. Les chemins électriques vers le cache sont les plus courts, rendant l'accès aux données presque instantané. Cependant, le cache est très petit et ses données sont constamment écrasées.
La mémoire est le terrain d'entente. Vous pouvez le connaître comme RAM (Random Access Memory). C'est là que votre ordinateur stocke les données liées aux programmes et processus en cours d'exécution. L'accès à la RAM est plus lent que l'accès au cache, mais seulement de manière négligeable.
Le lecteur de données est où tout le reste est stocké pour la permanence. C'est là que sont conservés tous vos programmes, fichiers de configuration, documents, fichiers musicaux, fichiers vidéo et tout le reste. Lorsque vous souhaitez accéder à un fichier ou exécuter un programme, l'ordinateur doit le charger à partir du lecteur de données et dans la RAM.
La chose importante à savoir est qu'il y a une grande différence de vitesse entre les trois. Alors que le cache et la RAM fonctionnent à des vitesses de nano secondes, un lecteur de disque dur traditionnel fonctionne à des vitesses en milli secondes.
En substance, le lecteur de données est le goulot d'étranglement: peu importe à quelle vitesse tout le reste est, un ordinateur ne peut charger et enregistrer des données aussi vite que le lecteur de données peut le gérer.
C'est là que les disques SSD interviennent. Alors que les disques durs traditionnels ont des ordres de grandeur plus lents que le cache et la RAM, les disques SSD sont beaucoup plus rapides. Cela peut réduire considérablement le temps nécessaire pour charger divers programmes et processus et rendre votre ordinateur plus rapide.
Comment fonctionnent les lecteurs à semi-conducteurs?
Les disques SSD remplissent la même fonction que les disques durs: ils stockent des données et des fichiers pour une utilisation à long terme. La différence est que les SSD utilisent un type de mémoire appelé "mémoire flash", similaire à la RAM, mais contrairement à la RAM, qui efface ses données à chaque mise hors tension, les données d'un SSD persistent même en cas de panne.
Si vous démontez un disque dur typique, vous verrez une pile de plaques magnétiques avec une aiguille de lecture, un peu comme un tourne-disque vinyle. Avant que l'aiguille ne puisse lire ou écrire des données, les plaques doivent tourner au bon endroit.
D'un autre côté, les disques SSD utilisent une grille de cellules électriques pour envoyer et recevoir rapidement des données. Ces grilles sont séparées en sections appelées "pages", et ces pages sont où les données sont stockées. Les pages sont regroupées pour former des "blocs".
Les disques SSD sont appelés "semi-conducteurs" car ils n'ont pas de pièces mobiles.
Pourquoi est-ce nécessaire de savoir? Parce que les SSD ne peuvent écrire que sur des pages vides dans un bloc. Sur les disques durs, les données peuvent être écrites à n'importe quel endroit de la plaque à tout moment, ce qui signifie que les données peuvent être facilement écrasées. Les disques SSD ne peuvent pas écraser directement des données dans des pages individuelles. Ils ne peuvent écrire des données que sur des pages vides dans un bloc.
Alors, comment les SSD gèrent-ils la suppression des données? Lorsque suffisamment de pages d'un bloc sont marquées inutilisées, le SSD valide la totalité des données du bloc en mémoire, efface le bloc entier, puis remet les données de la mémoire au bloc en laissant les pages inutilisées vides. Notez que l'effacement d'un bloc ne signifie pas nécessairement que les données ont complètement disparu. (Comment supprimer en toute sécurité des données sur un SSD!)
Cela signifie que les disques SSD deviennent plus lents avec le temps.
Lorsque vous avez un nouveau SSD, il est entièrement chargé avec des blocs pleins de pages blanches. Lorsque vous écrivez de nouvelles données sur le SSD, il peut immédiatement écrire sur ces pages vierges avec des vitesses flamboyantes. Cependant, au fur et à mesure que de plus en plus de données sont écrites, les pages vierges s'épuisent et il vous reste des pages aléatoires inutilisées dispersées dans les blocs.
Comme un SSD ne peut pas écraser directement une page individuelle, chaque fois que vous voulez écrire de nouvelles données à partir de ce point, le SSD doit:
- Trouver un bloc avec suffisamment de pages marquées "inutilisé"
- Enregistrez quelles pages de ce bloc sont toujours nécessaires
- Réinitialiser toutes les pages de ce bloc
- Réécrire les pages nécessaires dans le bloc fraîchement réinitialisé
- Remplissez les pages restantes avec les nouvelles données
Donc, en substance, une fois que vous avez parcouru toutes les pages vierges d'un nouvel achat SSD, votre lecteur devra passer par ce processus chaque fois qu'il veut écrire de nouvelles données. C'est ainsi que fonctionne la plupart des mémoires flash.
Cela dit, il est encore beaucoup plus rapide qu'un disque dur traditionnel, et les gains de vitesse valent absolument l'achat d'un SSD sur un disque dur.
L'inconvénient des disques SSD
Maintenant que nous savons comment fonctionne un lecteur à semi-conducteurs, nous pouvons également comprendre l'un de ses plus grands inconvénients: la mémoire flash ne peut supporter qu'un nombre fini d'écritures avant de mourir.
Il y a beaucoup de science qui explique pourquoi cela se produit, mais il suffit de dire que comme un SSD est utilisé, les charges électriques dans chacune de ses cellules de données doivent être réinitialisées périodiquement. Malheureusement, la résistance électrique de chaque cellule augmente légèrement à chaque réinitialisation, ce qui augmente la tension nécessaire pour écrire dans cette cellule. Finalement, la tension requise devient si élevée que la cellule particulière devient impossible à écrire.
Ainsi, les cellules de données SSD ont un nombre fini d'écritures. Cependant, cela ne signifie pas qu'un SSD ne durera pas longtemps! Consultez notre article sur la durée de vie moyenne des disques durs, SSD et lecteurs flash Disques durs, SSD, lecteurs flash: Combien de temps durera votre support de stockage? Disques durs, SSD, clés USB: combien de temps durera votre support de stockage? Combien de temps les disques durs, SSD, clés USB continueront-ils à fonctionner, et combien de temps vont-ils stocker vos données si vous les utilisez pour l'archivage? Lire la suite si vous voulez en savoir plus. J'espère que vous avez maintenant une meilleure compréhension du fonctionnement des lecteurs à semi-conducteurs.