Pourquoi choisir un SSD

Introduction

MAJ : Retrouvez notre dernier comparatif SSD.

Pour les amateurs de beau matériel comme pour les professionnels, la question ne se pose même plus : utiliser un disque dur comme volume système, c’est devenu impensable ! Pour autant que la capacité et le prix ne soient pas des obstacles, impossible en effet de faire fi des avantages des SSD, qui ont remplacé les plateaux rotatifs par des puces mémoire : temps d’accès insignifiants, débits très élevés et performances exceptionnelles en E/S, sans compter la résistance mécanique et la faible consommation.

De nos jours, le nombre de fabricants proposant des SSD est tel que le marché est encombré et que l’utilisateur moyen peine à choisir le modèle le plus adapté à ses besoins. Il n’empêche que le moindre SSD récent enterre le meilleur des disques durs si l’on s’en sert comme volume système.

Avantages et inconvénients des SSD

Pour le néophyte et l’utilisateur moyen, par contre, le choix n’est pas si évident qu’il y paraît. À titre d’exemple, un ami nous a récemment demandé de jeter un coup à la configuration qu’il envisageait d’offrir à son fils pour son anniversaire. Un processeur Sandy Bridge, 4 Go de RAM, une bonne carte graphique et quelques accessoires bien choisis, mais… un disque dur. Nous avons à plusieurs reprises tenté de lui faire comprendre qu’au vu de son budget, il serait probablement plus efficace d’opter pour un processeur affichant 100 ou 200 MHz de moins et une carte graphique normale plutôt qu’un modèle overclocké en usine afin de pouvoir ajouter un SSD de 64 Go comme volume système (tout en conservant le disque dur pour le stockage des données), mais en vain : quelques jours plus tard, l’ordinateur était monté dans un magasin du coin, mais sans SSD et avec… un disque dur deux fois plus gros.

Un problème d’acceptation

La perception que le grand public se fait des performances repose bien souvent sur des chiffres certes tangibles et comparables, mais qui n’ont rien à voir avec la vitesse : un disque dur 7200 tr/min de 2 To, cela parait effectivement plus impressionnant que le vieux 120 Go de l’ordinateur du bureau. Même la vitesse annoncée pour l’interface, 300 voire 600 Mo/s, en impose. Il suffit de le dire tout haut pour que cela paraisse rapide, alors que la réalité est souvent bien différente.

L’acceptation des SSD par le plus grand nombre se heurte ici à deux problèmes. Le premier est d’ordre psychologique : rare sont les utilisateurs qui pensent que mettre un SSD comme volume système engendrera une accélération notable de la plupart des applications installées sur leur ordinateur. Le deuxième est plus terre à terre : la capacité limitée et le prix élevé des SSD a tendance à faire fuir les clients.

Pourtant, nous le répétons : un SSD moderne, n’importe lequel, laisse le meilleur des disques durs sur le carreau lorsqu’on l’utilise comme volume système, et ce, dans tous les scénarios d’exploitation normaux. Pour illustrer notre propos, nous comparons dans cet article les performances d’un SSD et d’un disque dur montés tour à tour au sein de la même configuration.

Les concurrents : Samsung 470 (SSD) contre Seagate Barracuda XT (HDD)

Le disque dur : Seagate Barracuda XT (3 To)

Afin d’être aussi représentatif que possible de la grande variété de modèles disponibles sur le marché, nous nous sommes mis à la recherche d’un disque dur haut de gamme affichant à la fois des performances élevées et une grande capacité de stockage.Le Seagate Barracuda XT correspondait à nos souhaits : 3 To, débits élevés, performances en E/S et temps d’accès corrects pour un disque dur. Il gère le SATA 6 Gbit/s, mais comme l’immense majorité des modèles 7200 tr/min, on se rend compte en pratique que le mode 3 Gbit/s ne constituerait pas un goulot d’étranglement.

En termes de prix, ce modèle se situe dans le haut du panier ; il s’agirait donc d’un choix typique pour un utilisateur qui n’a pas encore été convaincu par les SSD (mais qui sait, peut-être cela changera-t-il au terme de cet article).Seagate assortit son produit de 5 ans de garantie. Les Hitachi Deskstar 7K2000 et 7K3000 (3 To) ainsi que le Western Digital Black Edition 2 To pourraient constituer des alternatives tout à fait valables au Barracuda XT ; leurs performances sont comparables.

Si les performances des disques durs les plus récents vous intéressent, n’hésitez pas à consulter nos Comparatifs disques durs.

Le SSD : Samsung 470 Series (128 Go)

Ce n’est pas la première fois que les SSD Samsung 470 Series font leur apparition dans nos colonnes. Disponibles en versions 64, 128 et 256 Go et équipés d’une interface SATA 3 Gbit/s plafonnant leurs débits à 260 Mo/s, ces SSD peuvent paraître quelque peu datés par rapport aux derniers produits lancés par Crucial, OCZ et les autres, qui reposent souvent sur un contrôleur SandForce SF2000 et affichent des débits de 500 Mo/s voire plus.Pour le grand public, les performances de ce genre sont toutefois superflues.

En effet, dans la pratique, il est plus important pour un SSD de pouvoir afficher des performances cohérentes, même dans les scénarios les plus défavorables, que d’avoir un taux de transfert maximal qui crève le plafond ; les performances en E/S sont par ailleurs plus déterminantes que le débit. Le Samsung 470, également appelé PM810 chez les assembleurs, affiche des transferts tout à fait corrects et des performances en E/S élevés : il constitue donc un choix raisonnable pour un utilisateur moyen, qui aura bien du mal à le faire tomber à genoux.

Comme Intel, Samsung conçoit et fabrique l’ensemble des composants de ses SSD (à une exception près chez Intel, qui choisi de doter certains de ses nouveaux produits de contrôleurs Marvell). Les deux fabricants sont également réputés pour la qualité de leurs firmwares (à une autre exception près : le récent problème des firmware de 8 Mo qui a frappé certains SSD Intel). Leurs produits coûtent parfois un rien plus cher que ceux des autres producteurs, mais s’ils fonctionnent bien, on peut considérer la différence comme acceptable. Soyons clairs : les utilisateurs avancés auraient certainement tendance à opter pour un modèle différent, mais pour le grand public, le Samsung 470 est parfaitement correct ; en Europe, il est même livré avec une version complète de Norton Ghost, qui permet de cloner un disque dur système sur le SSD.

Pour en savoir plus sur les performances des SSD les plus récents, nous vous conseillons de consulter nos Charts SSD 2011.

Caractéristiques : HDD contre SSD

Performances

Comme vous le montrera la vidéo que vous trouverez quelques pages plus loin dans cet article, il ne fait aujourd’hui plus aucun doute que les SSD accélèrent considérablement le lancement des applications et, de manière plus générale, le chargement des données sur les ordinateurs modernes.Comment cela se fait-il ?On attribue souvent cette accélération aux débits élevés des SSD. De fait, les disques durs connectés en SATA affichent souvent des débits de l’ordre de 60 à 100 Mo/s pour les modèles 2,5 pouces et 100 à 150 Mo/s pour les 3,5 pouces… pour autant qu’il s’agisse de transférer des volumes de données importants de manière séquentielle. Les SSD, même moyens, font généralement bien mieux.

Mais les limites des disques durs se font surtout sentir lorsque les têtes de lecture/écriture doivent changer de piste, une opération qui introduit un délai paraissant aujourd’hui bien archaïque.Les disques durs, même les plus récents, ne sont donc pas du tout adaptés aux applications nécessitant de nombreuses opérations d’entrées/sorties (à commencer par le démarrage de Windows, durant lequel le système doit lire des milliers et des milliers de petits blocs de données), durant lesquelles les débits effectifs chutent considérablement et sont de l’ordre de quelques mégaoctets par seconde à peine.Les disques durs sont donc parfaits pour stocker de grandes quantités de données, mais nettement moins pour servir de volume système ou pour lancer des applications.

Les SSD, quant à eux, stockent les données sur des puces de mémoire flash utilisées en parallèle via plusieurs canaux.Ces canaux peuvent être combinés lors de la lecture, ce qui explique que le SSD atteignent alors des débits souvent compris entre 200 et 550 Mo/s. En écriture, les choses sont un peu plus compliquées, car les opérations ne peuvent s’effectuer que sur des blocs entiers : même s’il n’y a que quelques bits à modifier, il peut se révéler nécessaire de lire, effacer puis réécrire un ou deux blocs complets par canal.Les débits retombent alors à quelques dizaines de mégaoctets par seconde. Ce qui reste néanmoins supérieur aux performances des disques durs, du moins pour autant que le volume soit formaté avec des blocs de 4 Ko. À l’usage, la différence se ressent très nettement.

Aspect mécanique

Les SSD ne contiennent aucune pièce mobile et sont donc particulièrement résistants.En théorie, il est envisageable que les soudures se brisent en cas de vibrations ou chocs extrêmement violents, mais ce genre d’incidents est en pratique tout à fait exceptionnel.Les disques durs ne sont eux non plus pas à l’abri d’une soudure cassée, mais le véritable souci les concernant réside plutôt dans leurs plateaux rotatifs et leurs têtes de lecture/écriture (un système qui rappelle les tourne-disques d’antan) : la moindre vibration a des effets immédiats sur les performances et il subsiste toujours un risque de panne dite « catastrophique », la pire de toute étant sans doute le crash des têtes sur le plateau.Bien que les disques durs modernes, et surtout les modèles 2,5 pouces, soient plus résistants qu’auparavant, nous ne saurions décemment les qualifier de « robustes », contrairement aux SSD.

Consommation et dissipation thermique

Alors que les SSD affichent une consommation électrique de quelques watts au plus, les disques durs peuvent consomment 10 watts, voire plus, lorsque leurs têtes de lecture/écriture doivent effectuer de nombreux mouvements.Le constat est similaire en ce qui concerne la dissipation thermique : les SSD actuels ne chauffent pas, tandis qu’il est déconseillé de faire fonctionner un disque dur sans système de refroidissement (au moins dans le boîtier) : certes, un simple petit flux d’air suffit généralement, mais la chaleur qu’ils dégagent reste un point à prendre en compte lorsqu’on assemble un ordinateur.

Points faibles

Il est moins facile de prévoir quand les SSD sont sur le point de tomber en panne que les disques durs, mais ces derniers sont plus enclins aux défaillances en raison de la présence de pièces mécaniques en leur sein. Le risque de panne dépend en partie du traitement que l’on inflige au matériel : un utilisateur qui bute tous les jours son pied contre le boîtier de l’ordinateur est sans le moindre doute plus susceptible de voir son disque dur rendre l’âme.

Configuration de test

Photographie détaillée de la carte-mère de test.

Les résultats des tests qui suivent sont représentatifs de la plupart des SSD et disques durs disponibles aujourd’hui. Les composants ont été sélectionnés en vue d’obtenir la comparaison la plus équitable possible entre les deux variantes. Les deux supports de stockage ont été testés sur les mêmes machines. Cet article a pour but d’illustrer les avantages en termes de performances qu’apportent les SSD par rapport aux disques durs lorsqu’on les utilise comme volumes système ; notre objectif n’est pas de présenter les SSD comme le remède ultime à tous les problèmes de performances. Nous tenons ainsi à mentionner que nous considérons les SSD comme totalement inadaptés aux applications de stockage pur, où il convient avant toute chose d’obtenir la capacité la plus élevée possible au prix le plus bas possible.

Débit en lecture/écriture séquentielle

CrystalDiskMark, AS SSD et IOmeter montrent très clairement à quel point les débits des SSD sont supérieurs à ceux des disques durs haut de gamme. Les résultats parlent d’eux-mêmes.

CrystalDiskMark

AS SSD

IOmeter

Débit et IOPS en lecture/écriture aléatoire

Les résultats qui suivent sont particulièrement pertinents pour un système d’exploitation comme Windows ; en pratique, la différence entre disque dur et SSD ne se ressentira probablement aussi fortement que sur nos graphiques, mais elle restera très visible.

CrystalDiskMark, débit en lecture aléatoire sur blocs de 4 Ko, profondeur de file : 1 opération

 

Selon CrystalDiskMark, le disque dur traite la lecture et l’écriture aléatoires de blocs de 4 Ko à 1,6 Mo/s à peine, alors que le SSD écrit à 19,7 Mo/s et lit à 70,6 Mo/s.

CrystalDiskMark, débit en lecture aléatoire sur blocs de 4 Ko, profondeur de file : 32 opérations

 

Les résultats sont encore plus spectaculaire lorsqu’on augmente la profondeur de file (le nombre d’opérations à traiter) : les résultats précités passent à 70,5 et 129,4 Mo/s respectivement pour le SSD. Les performances du disque dur augmentent également, mais la différence reste négligeable en valeur absolue.

CrystalDiskMark, débit en lecture aléatoire sur blocs de 512 Ko

 

Le disque dur s’en tire un peu mieux lorsque les blocs sont de plus grande taille, à savoir 512 Ko. Mais le SSD voit également ses performances augmenter, au point de s’approcher de ses performances maximales.

AS SSD, débit en lecture/écriture aléatoire

 

Sous AS SSD, les résultats sont tout aussi probants : en lecture et en écriture aléatoire de blocs de 4 Ko, le disque affiche un débit d’à peine 700 Ko/s alors que le SSD grimpe à 18,4 et 66,5 Mo/s respectivement.

AS SSD, débit en lecture/écriture aléatoire, profondeur de file : 64 opérations

 

Lorsque la profondeur de file est de 64 opérations, le SSD se montre 40 à 50 fois plus rapide que le disque dur.

IOmeter, IOPS en lecture aléatoire

 

IOmeter montre que le Samsung 470 en version 128 Go peut traiter 28 000 opérations d’entrée/sortie par seconde en lecture, alors que le disque dur plafonne à… 102 opérations par seconde !

IOmeter, IOPS en écriture aléatoire

 

Le même test en écriture illustre bien le point faible des SSD, c’est-à-dire la nécessité de lire, effacer puis réécrire les blocs à modifier. Cela ne les empêche pas d’être encore dix fois plus rapide que les disques durs.

Performances en E/S et temps d’accès

Performances en E/S, profil « serveur de base de données »

Sur un serveur de base de données, le SSD est 12 fois plus rapide que le disque dur.

Performances en E/S, profil « serveur web »

 

Les serveurs web effectuent généralement des opérations de lecture et très peu d’écritures, raison pour laquelle le Samsung 470 s’en sort encore mieux dans ce test que dans le précédent.

Performances en E/S, profil « station de travail »

 

Aucune surprise non plus lors du test en profil « station de travail »…

Temps d’accès (lecture/écriture)

 

Les temps d’accès du SSD sont à peine mesurables, contrairement à ceux du disque dur.

PCMark 7

Le logiciel PCMark 7 de l’éditeur Futuremark tente de reproduire une série de scénarios d’utilisation typique d’un PC. À quelques exceptions près, le SSD s’y montre deux à quatre fois plus rapide que le disque dur. Ces tests mesurent la vitesse de l’ensemble du système, y compris le processeur et la carte graphique, raison pour laquelle les écarts de performances sont un peu moindres (les apports du SSD étant « noyés dans la masse »). Ils donnent par contre une idée très représentative de la réactivité globale de la machine en situation réelle.

Stockage

Windows Defender

Ajout de musique à la bibliothèque WMP

Importation d’images dans la Galerie de photo Windows

Jeux

Lancement des applications

Édition vidéo avec Windows Movie Maker

Windows Media Center

Consommation et rendement

Consommation

L’écart le moins important que nous ayons constaté entre un disque dur et un SSD a été durant le « stress test » en écriture, mais même là, il reste possible d’alimenter trois ou quatre SSD avec la même quantité d’énergie qu’un seul disque dur 7200 tr/min.

Consommation en profil « serveur de base de données »

 

Consommation lors de l’écriture en streaming

 

Consommation lors de la lecture d’une vidéo HD

 

Rendement (performances par watt) en profil « serveur de base de données »

Pour les applications de type « base de données » (beaucoup d’opérations d’E/S par seconde), le Samsung 470 se montre 476 fois plus efficace que le Seagate Barracuda XT.

Rendement (performances par watt) lors de l’écriture en streaming

Lors des opérations d’écriture, le SSD perd de son avance mais reste près de cinq fois plus efficace que le disque dur.

Il convient toutefois d’aborder la capacité de stockage par watt, un indicateur non repris ici mais au regard duquel les SSD feraient moins bien que les disques durs (de grande taille). Sachant qu’il faudrait plusieurs SSD pour atteindre le volume d’un seul Seagate Barracuda XT de 3 To, il va sans dire que les personnes devant stocker de grandes quantités de données devront continuer à acheter des disques durs.

SYSmark 2012

SYSmark 2012 est un benchmark qui tend à privilégier les fortes charges. Plusieurs fabricants, parmi lesquels Intel, font partie du comité de pilotage de l’éditeur. Il n’est donc guère surprenant que l’influence du volume système ne joue qu’un rôle modeste dans les résultats qu’indique ce logiciel, qui analyse plutôt les performances de l’ordinateur dans le cadre de certaines tâches de calcul très spécifiques. Comme nous allons le voir, les utilisateurs qui emploient essentiellement leur PC pour effectuer de longs calculs n’ont pas grand intérêt à passer aux SSD.

Démarrage de Windows et des applications

Démarrage de Windows 7

Notez la différence : 8 secondes avec le SSD contre 17,5 secondes avec le disque dur. L’écart se ressent nettement.

Arrêt de Windows 7

Même chose pour l’extinction de Windows : 5 secondes avec un SSD au lieu de 8 avec un disque dur.

Lancement d’une série d’applications

Notre script tente de lancer simultanément les quatre applications indiquées dans la légende du graphique ci-dessus. L’écart de durée entre le système muni du disque dur et celui du doté du SSD est remarquable ; en fait, sur ce dernier, le temps de lancement des applications est si court qu’il en devient négligeable. Nous allons vous montrer à la page suivante ce que cela donne en vidéo.

Vidéo : démarrage des applications avec SSD/HDD

Nous avons rédigé un script qui lance simultanément et de manière reproductible plusieurs applications ; pour les besoins de cet article, nous avons illustré la différence en vidéo. Le script démarre dès le lancement de Windows mais attend 30 secondes avant de faire quoi que ce soit afin de s’assurer que tous les composants sont prêt et que le système est réellement au repos. Il lance ensuite Internet Explorer 9 (avec en page d’accueil la version hors ligne de tomshardware.de), Microsoft Outlook avec le même fichier PST que celui utilisé par SYSmark, PowerPoint avec une grosse présentation et Adobe Photoshop avec une image volumineuse.

Nous avons effectué le test quatre fois de suite pour chaque système (SSD / disque dur). La mise en cache améliore à chaque fois quelque peu les performances, mais cela se remarque surtout sur le SSD. La démonstration en vidéo :

Ce test tente de dupliquer ce qui se produit lorsque vous allumez votre ordinateur puis lancez immédiatement les applications que vous souhaitez utiliser.

Tant que la machine possède suffisamment de mémoire vive (la norme étant à 4 Go et plus de nos jours), les performances du processeur ne sont que secondaires : 500 MHz de plus ou de moins ne font pratiquement aucune différence, alors que, par comparaison, l’abandon du disque dur au profit du SSD change complètement la donne.

Il convient maintenant de déterminer brièvement si le choix d’une marque et d’un modèle de SSD particulier est important ou non. Notre avis sur la question est le suivant : même avec un SSD équipé d’un contrôleur SandForce SF-2200 et affichant donc un débit de 500 Mo/s en lecture, les résultats ne vont pas évoluer énormément. Que votre ordinateur démarre en 9 secondes ou en 7,5 secondes, cela ne change pas grand-chose pour l’utilisateur moyen, surtout au regard de l’accélération considérable que ce temps représente déjà par rapport à un disque dur conventionnel. Au final, un seul élément importe vraiment : lorsque vous avez goûté au SSD, il devient bien difficile de retourner au disque dur.

Conclusion

Nous l’admettons volontiers : cet article est ouvertement, et même de manière un peu provocatrice, un appel à ne pas bouder les SSD lorsque vous mettrez à jour votre ordinateur ou lorsque vous vous en achèterez un nouveau. Mais les SSD offrent tellement d’avantages, même à l’utilisateur lambda, que cet appel nous paraît justifié.

Nous avons effectué nos comparaisons avec l’un des disques durs les plus rapides, les plus volumineux et les plus chers actuellement disponibles, le Seagate Barracuda XT 3 To, et avec un SSD au prix similaire, le Samsung 470 128 Go. Ce dernier n’est même pas le plus rapide des SSD du marché. Si vous êtes amateur de performances, il y a donc moyen de faire encore mieux.

Nous tenons toutefois à souligner que nous ne souhaitons pas voir les disques durs disparaître de nos machines. Que du contraire : quand il s’agit de stocker de grandes quantités de données, il représentent de très loin la solution la plus adaptée. À quelques très rares exceptions près, le PC idéal d’aujourd’hui doit contenir un SSD comme volume système et un disque dur pour entreposer les données qui ne sont pas utilisés en permanence. De nos jours, il convient de plus en plus de considérer les ordinateurs sans SSD comme des modèles d’entrée de gamme ; à l’inverse, les ordinateurs contenant uniquement un (ou plusieurs) SSD sont plutôt réservés aux utilisateurs pour qui l’argent n’est pas un problème.

Notre objectif avec cet article était de prouver que même l’impact ressenti du SSD sur les performances était énorme. En pratique, on se rend compte que la fréquence du processeur a maintenant une importance moindre que la vitesse du support de stockage. Peu importe que votre CPU ait quelques centaines de mégahertz de plus ou de moins : si vous avez un disque dur, votre ordinateur sera toujours plus lent.