L’inconvénient caché des SSD bon marché dont personne ne vous prévient

Si vous avez déjà vu des critiques de SSD NVMe en ligne, vous avez probablement remarqué que certaines critiques mentionnent ces disques comme contenant de la DRAM. Et vous vous êtes probablement demandé : pourquoi un SSD aurait-il de la RAM ?

Il s’avère que non seulement c’est courant, mais que cela peut être très important. Voici pourquoi.

Pourquoi mon SSD aurait-il de la RAM ?

C'est en fait une partie assez importante de votre SSD, si vous en possédez. Et il remplit en fait un objectif légèrement différent de celui de la RAM dans les emplacements RAM de votre PC. La fonction la plus critique de la DRAM sur un SSD est peut-être de stocker la table de mappage « logique vers physique », ou la couche de traduction. Lorsque votre système d'exploitation enregistre un fichier, il lui attribue une adresse logique, mais le SSD ne stocke pas ce fichier de manière linéaire ; au lieu de cela, il disperse les données sur diverses puces flash NAND physiques pour maximiser la vitesse. Sans cache DRAM dédié, le contrôleur SSD serait obligé de rechercher dans la mémoire flash NAND, plus lente, chaque fois qu'il aurait besoin de localiser un fichier, créant ainsi un goulot d'étranglement qui augmenterait considérablement la latence et entraînerait une expérience utilisateur lente. Pendant ce temps, en conservant ladite carte dans cette DRAM haute vitesse, le contrôleur peut rechercher les emplacements des données presque instantanément.

La DRAM de votre SSD sert également de tampon vital pour les opérations d'écriture, agissant comme une sorte de zone de transit pour les données entrantes. Étant donné que la mémoire flash NAND impose des règles strictes concernant la manière dont les données sont écrites et effacées, l'écriture de petits morceaux de données directement sur la mémoire flash est inefficace et destructrice. Un cache DRAM permet au SSD de conserver temporairement ces petites écritures aléatoires et de les regrouper en blocs séquentiels plus grands avant de les enregistrer dans le stockage permanent. Ce processus, souvent appelé fusion d'écritures, réduit considérablement « l'amplification d'écriture », un phénomène dans lequel le lecteur effectue plus d'écritures internes que ce que vous avez réellement demandé. Et en minimisant la fréquence de ces cycles d'effacement et d'écriture, le cache DRAM protège les cellules NAND d'une usure inutile.

L'omission de la DRAM réduit les coûts de fabrication (surtout de nos jours), mais sa présence est le différenciateur clé qui garantit qu'un SSD fonctionne à une vitesse élevée et constante et supporte des années d'utilisation intensive sans panne prématurée.

Alors, comment fonctionnent les SSD sans DRAM ?

Bien que ce soit une très bonne chose, c’est aussi techniquement facultatif. Non pas que je recommande de l'ignorer, surtout si vous pouvez obtenir quelque chose qui contient réellement de la DRAM, mais il existe également des SSD sans DRAM dans la nature. Ceux-ci compensent le manque de mémoire embarquée principalement grâce à une fonctionnalité appelée Host Memory Buffer (HMB). Introduit avec la spécification NVMe 1.2, HMB permet au SSD d'emprunter une petite tranche de la RAM système de votre ordinateur (généralement moins de 100 Mo) pour stocker la table de mappage d'adresses critiques. Au lieu de s'appuyer sur une puce DRAM dédiée sur le disque lui-même, le contrôleur s'étend via le bus PCIe pour accéder à cette carte « empruntée » dans la mémoire de votre système.

Cela ajoute une légère latence par rapport à la DRAM intégrée (ce qui peut ou non entraîner une pénalité de performances, en fonction de votre configuration), mais c'est nettement plus rapide que la lecture de la carte à partir du flash NAND lent du SSD, empêchant le disque de caler lors d'opérations de fichiers complexes.

En ce qui concerne l'écriture sur le disque, celles-ci s'appuient sur la mise en cache SLC pour cela. Les SSD modernes utilisent généralement le flash TLC ou QLC, qui stocke plusieurs bits par cellule et est relativement lent à écrire. Pour compenser, le contrôleur programme une partie de ce stockage pour qu'elle fonctionne comme un flash SLC (Single-Level Cell), qui ne stocke qu'un bit par cellule mais est beaucoup plus rapide. Les données entrantes sont d'abord écrites rapidement dans cette zone « pseudo-SLC », agissant comme un tampon à grande vitesse. Et pendant les moments d'inactivité, le disque déplace silencieusement ces données vers les zones de stockage permanentes et plus lentes.

Si ce cache se remplit lors d'un transfert de fichiers massif, la vitesse du disque chutera considérablement jusqu'à la vitesse native du flash lent (après tout, le disque fait une sérieuse gymnastique pour compenser l'absence de DRAM), mais pour la plupart des tâches quotidiennes, cette combinaison de mise en cache HMB et SLC pourrait masquer efficacement certaines des limitations du matériel.

Dois-je me procurer un lecteur avec DRAM ?

Cela dépend vraiment de l'utilisation que vous allez faire du lecteur et de votre budget spécifique. L'écart entre les SSD équipés de DRAM et ceux sans DRAM s'est réduit ces derniers temps, mais cela ne durera certainement pas, la pénurie mondiale de RAM étant sur le point d'avoir un effet sur presque tous nos appareils électroniques.

Vous devriez vous procurer un lecteur avec DRAM si vous comptez l'utiliser comme lecteur principal. Après tout, votre système d’exploitation effectue constamment des milliers de petites opérations en arrière-plan. La DRAM gère ce trafic de petits fichiers de manière beaucoup plus fluide, ce qui rend l'ordinateur plus vif. Et comme le cache DRAM absorbe de nombreuses petites écritures, il réduit l'usure de la mémoire flash, permettant généralement au disque de durer plus longtemps.

Si vous avez juste besoin d’un endroit pour déposer des photos, des films ou des documents, vous ne remarquerez pas la différence. Les vitesses de lecture séquentielle (ouverture d'un fichier vidéo volumineux) sont souvent tout aussi rapides sur les disques sans DRAM. De même, si vous lisez cet article à un moment où le prix des SSD équipés de DRAM a déjà commencé à augmenter, vous n'avez pas vraiment d'autre choix que d'opter pour une solution sans DRAM. Nous vivons une époque assez folle.