SSD ou HDD, quel type de disque dur est le meilleur?

Tant que le SSD sera onéreux, le HDD restera omniprésent

On entend par disque dur, l’unité de stockage d’une solution informatique qui est chargée de stocker toutes les données. Dans le glossaire de l’informatique, un disque dur se définit comme étant une mémoire de masse, autrement dit, un dispositif doté d’une grande capacité de stockage gérant à la fois les requêtes d’écriture et de lecture. Les principales caractéristiques qui déterminent un disque dur sont la capacité, l’interface de connexion avec la carte mère et la technologie adoptée. Dans ce dernier contexte, on distingue aujourd’hui deux grandes familles de disques durs: HDD de l’expression angliciste Hard Disk Drive et SSD, développé Solid State Drive. Le premier se présente comme étant le disque dur traditionnel puisqu’il est de type mécanique tandis que le second est considéré comme électronique, dans la mesure où il se base sur la technologie de mémoire flash.

HDD/ SSD, caractéristiques et principes de fonctionnement

Un schéma représentant un disque dur SSD

Le HDD ou le disque dur classique est défini comme étant une mémoire de masse magnétique en raison de son principe de fonctionnement. Mais avant d’aborder le mécanisme des HDD, il s’avère plus judicieux de rappeler ses éléments constitutifs. Ainsi, un disque dur magnétique est composé de plusieurs plateaux sur lesquels vont être stockées les données numériques, d’une tête de lecture/ écriture gérant la transcription des données et de la carte contrôleur de disque, qui pilote l’opérationnalité des deux éléments précédents et qui interprète également les signaux dans l’optique de les convertir en bits. Le fonctionnement d’un HDD est plus ou moins complexe. Pour faire simple, le plateau du disque dur traditionnel se revêt d’une couche magnétique qui va accueillir les données électroniques binaires. La tête de lecture/ écriture ne rentre pas en contact avec le plateau puisque l’interaction se fait par le biais de l’électricité. Pour écrire sur le plateau, la tête d’écriture envoie un courant électrique sur le champ magnétique généré par la rotation du plateau mais également par le revêtement magnétique de sa surface afin de le modifier et ainsi, écrire un des codes binaires. En mode lecture, le principe reste le même sauf qu’au lieu de créer des impulsions électriques au niveau de la tête, c’est le potentiel électrique généré par le champ magnétique qui est interprété. Les SSD se différencient principalement des HDD par le fait que leur fonctionnement n’est plus mécanique. En effet, ils se basent sur des puces de mémoire à semi-conducteurs solides pour stocker les données, d’où l’expression angliciste Solid State. Les disques durs SSD sont composés de deux éléments constitutifs principaux, à savoir les unités de mémoire flash et le couple contrôleur de disque/ logiciel. Son fonctionnement se révèle plus complexe que celui du HDD mais en bref, il consiste à appliquer différentes tensions électriques aux transistors composant l’unité de mémoire et ce, dans l’optique de « piéger » les électrons dans une grille oxydée. Ce sont ces derniers qui véhiculent les informations.

HDD/ SSD, les forces du point de vue technologique

La technologie SSD est performante mais reste relativement coûteuse

Le principal avantage de la technologie utilisée par les disques durs traditionnels repose essentiellement au niveau de la surface magnétisée recouvrant les plateaux, qui présente une durée de vie longue, peu importe le nombre ainsi que la fréquence d’écriture et d’effacements de données. L’avancée des techniques de conception de ces plateaux offre également l’opportunité d’augmenter de jour en jour la capacité de stockage de données, qui s’exprime maintenant en Tera octets, soit 1000Go. Par rapport aux plateaux des disques durs mécaniques, les transistors composant les puces de mémoire flash sont d’une part limités en nombre par unité alors qu’ils déterminent la capacité de stockage de cette dernière et d’autre part, ils sont soumis à de rudes épreuves en ce sens que des courants électriques à très haute tension sont appliqués à chaque opération. De ce fait, leur durée de vie se révèle faible dans la mesure où ce principe de fonctionnement use considérablement l’oxyde recouvrant la grille du transistor. Il va de soi que si une unité de stockage est davantage sollicitée par rapport à une autre, la capacité du SSD se verra réduite au fur et à mesure qu’elle ne soit plus opérationnelle. Pour pallier cet inconvénient, les constructeurs ont implémenté au sein des contrôleurs de disque un algorithme dénommé Wear Levelling, ayant pour mission de répartir uniformément chaque écriture de données sur toutes les unités de mémoire flash composant le disque dur SSD. Par conséquent, l’usure de chaque grille des transistors est maintenant équitable. L’absence de mécanisme fait également partie des principaux atouts des disques SSD puisqu’ils se révèlent moins fragiles et délicats par rapport aux HDD. Cette caractéristique permet d’ailleurs aux SSD de disposer d’un temps d’accès très rapide et par conséquent, d’accélérer la vitesse de traitement, ce qui s’avère très pratique pour l’utilisateur.

HDD/SSD, avantages par rapport à la performance

Un disque dur SSD doté de 512Gb de capacité, soit 64Go

En règle générale, les spécialistes du sujet réalisent une comparaison des deux familles de disques durs selon deux approches, à savoir la performance et les caractéristiques générales en fonctionnement. Au niveau de la performance, le disque SSD remporte le duel haut la main dans la mesure où il présente un temps d’accès réellement très rapide, une vitesse de traitement élevée et un débit de transfert de données toujours en hausse. L’enjeu du temps d’accès réside essentiellement au niveau de l’interaction logiciel et données traitées puisqu’un score élevé se traduit par une meilleure réactivité des programmes, notamment du système d’exploitation. Ainsi, avec un temps d’accès situé entre 50 et 100 microsecondes pour les SSD contre 13 millisecondes pour les HDD, il n’y a réellement pas photo quant à la réactivité des disques durs à mémoire flash et par conséquent, de l’OS. C’est la raison pour laquelle cette famille d’unité de stockage est très sollicitée dans la fonction de disque système puisqu’il est toujours très agréable de voir son OS démarrer au quart de tour ou encore ses logiciels exécutés les requêtes en un clin d’œil. La vitesse de traitement, notamment pour les fichiers de faible capacité, est également à l’origine de cette performance des disques SSD. En effet, cette famille de disque dur présente une vitesse pouvant atteindre 35000 IOPS en lecture et 8600, en écriture alors qu’un HDD à 15000tpm, ne dispose que d’une vitesse de 180 IOPS. En matière de débit de transfert de données, les disques SSD présentent toujours un score élevé par rapport aux HDD classiques dans la mesure où les meilleurs modèles disposent d’un débit pratique de plus de 215Mo/s en écriture et 350, en lecture alors que le débit des disques dur magnétiques n’excède pas les 100Mo/s. En clair, les SSD optimisent autant le fonctionnement de l’ordinateur que la gestion des données.

HDD/SDD, les atouts selon leurs caractéristiques générales

Combiner SSD et HDD est judicieux pour disposer d'un PC performant

Au niveau des caractéristiques générales, les principaux critères de comparaison entre le HDD et le SSD sont la capacité de stockage mais également le rapport capacité/prix, la chaleur ainsi que le bruit généré en fonctionnement et la consommation d’énergie. Concernant le premier critère, les disques durs traditionnels présentent toujours les plus grandes capacités. En effet, comme il a été souligné plus haut, la capacité des HDD s’exprime maintenant en termes de Tera octets alors que les SSD accessibles au grand public n’excèdent pas les 512Go. Il faut cependant souligner qu’un disque à mémoire flash doté de cette capacité maximale est hors de prix puisque la valeur de 1Go revient 20 fois plus chère que celle des disques magnétiques. C’est la raison pour laquelle, il est conseillé d’opter pour un HDD pour le stockage et d’un SSD, en tant que disque système. Pour information, certains constructeurs proposent aujourd’hui des disques flash de 1To mais uniquement à un public professionnel et à un prix avoisinant les 2900€. Au niveau de la chaleur dégagée et du bruit généré, le SSD ne connaît pas ces inconvénients qui sont propres aux disques durs mécaniques. En effet, en l’absence de système mécanique, du faible encombrement des composants et de la faible consommation d’énergie, le disque dur à mémoire flash ne dégage ni de la chaleur, ni du bruit en pleine activité alors que les HDD présentent une température moyenne de 50° et des niveaux de bruits de plusieurs dB. Comme il a été souligné précédemment, les SSD consomment peu d’énergie, ce qui explique le fait qu’ils soient très sollicités au niveau des PC portables puisqu’ils optimisent leur autonomie et bien entendu, sont plus solides. Un disque flash nécessite aux alentours de 0,9W en activité et une énergie électrique pratiquement nulle en mode veille alors que les HDD consomment de 2 à 4W à chaque déplacement de la tête de lecture/écriture.

elman

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