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De nos jours, que vous achetiez un nouvel ordinateur ou que vous mettiez à niveau un ancien ordinateur, vous voudrez acheter un lecteur à semi-conducteurs (SSD) au lieu d'un disque dur traditionnel (HDD). En effet, passer du HDD au SSD est l'un des meilleures mises à niveau de performances PC que vous pouvez faire .
Mais comment? Et pourquoi? Qu'est-ce qui fait du SSD une technologie si 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 le seul inconvénient majeur des SSD que vous devez connaître. Si vous cherchez plutôt des conseils d'achat, nous vous recommandons de lire notre article sur ce qu'il faut considérer avant d'acheter un SSD.
Comprendre les ordinateurs et la mémoire
Pour comprendre comment fonctionnent les SSD et pourquoi ils sont si utiles, nous devons d'abord comprendre comment fonctionne la mémoire de l'ordinateur. L'architecture mémoire d'un ordinateur se décompose en trois aspects :
- Les cache
- Les Mémoire
- Les lecteur de données
Chacun de ces aspects remplit une fonction importante qui détermine leur mode de 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 étant très petit, ses données sont constamment écrasées.
Crédit d'image : AddyTsl/ Shutterstock
La mémoire est le juste milieu. Vous le connaissez peut-être sous le nom de RAM (Random Access Memory). C'est là que votre ordinateur stocke les données relatives aux programmes et processus en cours d'exécution. L'accès à la RAM est plus lent que l'accès au cache, mais de manière négligeable.
Le lecteur de données est l'endroit où tout le reste est stocké pour la permanence. C'est là que tous vos programmes, fichiers de configuration, documents, fichiers musicaux, fichiers vidéo et tout le reste sont conservés. 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.
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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 disque dur traditionnel fonctionne à des vitesses de nationale secondes.
Essentiellement, le lecteur de données est le goulot d'étranglement : quelle que soit la vitesse de tout le reste, un ordinateur ne peut charger et enregistrer des données qu'aussi vite que le lecteur de données peut les gérer.
C'est là qu'interviennent les SSD. Alors que les disques durs traditionnels sont des ordres de grandeur plus lents que le cache et la RAM, les SSD sont beaucoup plus rapides. Cela peut réduire considérablement le temps nécessaire pour charger divers programmes et processus, et rendra votre ordinateur beaucoup plus rapide.
Comment fonctionnent les disques SSD ?
Les SSD ont le même objectif 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 », qui est similaire à la RAM --- mais contrairement à la RAM, qui efface ses données chaque fois que l'ordinateur s'éteint, les données sur un SSD persistent même en cas de panne de courant.
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Si vous démontiez un disque dur typique, vous verriez une pile de plaques magnétiques avec une aiguille de lecture --- un peu comme un tourne-disque vinyle. Avant que l'aiguille puisse lire ou écrire des données, les plaques doivent tourner au bon endroit.
D'autre part, les 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 l'endroit où les données sont stockées. Les pages sont regroupées pour former des « blocs ».
Les SSD sont appelés « à semi-conducteurs » car ils n'ont pas de pièces mobiles.
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Pourquoi est-ce nécessaire de savoir ? Parce que les SSD ne peuvent écrire que sur des pages vides d'un bloc. Dans les disques durs, les données peuvent être écrites n'importe où sur la plaque à tout moment, ce qui signifie que les données peuvent être facilement écrasées. Les SSD ne peuvent pas écraser directement les données dans les pages individuelles. Ils ne peuvent écrire des données que sur des pages vides d'un bloc.
Alors, comment les SSD gèrent-ils la suppression des données ? Lorsque suffisamment de pages d'un bloc sont marquées comme inutilisées, le SSD enregistre la valeur totale du bloc de données en mémoire, efface l'intégralité du bloc, puis ré-engage les données de la mémoire dans le bloc tout 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 SSD deviennent plus lents avec le temps.
Lorsque vous avez un nouveau SSD, il est entièrement chargé de blocs remplis de pages blanches. Lorsque vous écrivez de nouvelles données sur le SSD, il peut immédiatement écrire sur ces pages vierges à des vitesses fulgurantes. Cependant, à mesure que de plus en plus de données sont écrites, les pages blanches s'épuisent et vous vous retrouvez avec des pages inutilisées aléatoires dispersées dans les blocs.
Étant donné qu'un SSD ne peut pas écraser directement une page individuelle, chaque fois que vous souhaitez écrire de nouvelles données à partir de ce point, le SSD doit :
- Trouver un bloc avec suffisamment de pages marquées « inutilisées »
- Enregistrez quelles pages de ce bloc sont encore nécessaires
- Réinitialiser chaque page de ce bloc en blanc
- Réécrivez 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 de SSD, votre lecteur devra suivre ce processus chaque fois qu'il voudra écrire de nouvelles données. C'est ainsi que la plupart des mémoires flash fonctionnent.
Cela dit, c'est quand même Plus vite qu'un disque dur traditionnel, et les gains de vitesse valent absolument l'achat d'un SSD par rapport à un disque dur.
L'inconvénient des disques SSD
Maintenant que nous savons comment fonctionne un disque SSD, nous pouvons également comprendre l'un de ses principaux 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 lorsqu'un SSD est utilisé, les charges électriques dans chacune de ses cellules de données doivent être périodiquement réinitialisées. 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 veut pas dire qu'un SSD ne durera pas longtemps ! Consultez notre article sur le durée de vie moyenne des disques durs, SSD et lecteurs flash si vous voulez en savoir plus. J'espère que vous avez maintenant une meilleure compréhension du fonctionnement des disques SSD.
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- Disque dur
Joel Lee est le rédacteur en chef de MakeUseOf depuis 2018. Il est titulaire d'un B.S. en informatique et plus de neuf ans d'expérience professionnelle en rédaction et en édition.
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