SSD

Les SSD, de l'anglais "Solid-State Drive", rarement traduit en français "disque électronique"¹⁾, sont des appareils servant à stocker des données, qui remplacent de plus en plus les disques durs dans nos ordinateurs.

Un disque dur traditionnel est constitué de plateaux magnétiques et d'une tête de lecture mobile alors qu'un SSD est équipé de mémoire Flash. Fondamentalement il s'agit de simples puces, soudées à un circuit imprimée. Contrairement au disque dur il ne comporte aucune partie mécanique, il ne s'agit pas de disques, et l'appellation « disque électronique » ou « disque SSD » est donc plutôt un abus de langage.

Leurs avantages sur les disques durs sont :

• leur rapidité incomparable, qu'il s'agisse du débit, et encore plus des temps d'accès
• plus économes en énergie
• parfaitement silencieux
• meilleure fiabilité (meilleure longévité et meilleure résistance aux chocs)²⁾³⁾
• plus légers
• plus petit (leur conception permet la miniaturisation)
• capacité maximale supérieure dans un même volume
• pas de délai de sortie de veille (les plateaux des disques durs s'arrêtent pour économiser l'énergie et prennent plusieurs secondes à être relancés)
• absence d'effet de la fragmentation, étant donné qu'il n'y a plus besoin de déplacer de tête de lecture

Leur seul inconvénient est a priori leur prix, à capacité équivalente. Il arrive aussi que certains modèles chauffent, lorsqu'ils sont particulièrement sollicités.⁴⁾

Les SSD étant largement plus rapide que les disques durs, ils sont devenus la norme pour le déploiement d'un système d'exploitation, tel qu'Ubuntu.

En effet, en informatique presque tout est fichier, et l'activité principale de l'OS pendant le démarrage ou le lancement d'une application est de lire du contenu du support de stockage pour le copier en mémoire vive (qui est infiniment plus rapide pour travailler). C'est le matériel de stockage qui est le maillon faible dans ces échanges, et utiliser un SSD plutôt qu'un disque dur accélère considérablement le temps de démarrage ou du lancement de n'importe quel programme (en plus de celui du chargement de tes fichiers évidemment), et donc la réactivité générale du système.

Cette norme étant de plus en plus établie, il arrive que l'installation de certaines distributions ou l'utilisation de certains logiciels sur un disque dur engendrent des erreurs parfois fatales (par délai d'attente ou timeout expirés).

Il est donc généralement considéré depuis quelques années qu'Ubuntu doit être installé sur un SSD pour fonctionner correctement. On réserve désormais les disques durs à la sauvegarde, ou au stockage de fichiers lourds et peu sollicités.

Ubuntu gère parfaitement les SSD par défaut, il n'y a aucune modification à apporter au système pour qu'il gère au mieux un SSD.

Techniquement, la seule optimisation fournie par le système d'exploitation par rapport à un disque dur est celle qu'apporte la commande TRIM, qui est par défaut exécutée automatiquement par Ubuntu en arrière plan.

Un SSD se partitionne de la même manière qu'un disque dur traditionnel.

Il en existe de diverses formes, utilisant différents connecteurs :

• format 2,5" (2,5 pouces) avec connecteur SATA, ils sont au format des disques durs qui équipaient les ordinateurs portables et utilisent la même connexion.
• format et connexion mSATA, qui est une connexion similaire au SATA, en plus petit.
• format M.2 avec connexion mSATA
• format M.2 avec connexion NVMe. Cette connexion est en fait un autre nom pour le PCIe (PCI Express), qu'on a plutôt l'habitude d'utiliser pour des cartes réseau, cartes son, contrôleurs ou autres extensions générales de la carte mère. C'est une connexion plus directe avec le système, et la meilleure à l'heure actuelle pour un SSD grand public : elle autorise les meilleures performances.

Le format M.2, est très petit (22 mm de large) et existe en plusieurs longueurs : 2242 (42 mm de large), 2260, 2280 (22mm x 80mm).

multi layer cell

TLC QLC…

https://forum.ubuntu-fr.org/viewtopic.php?pid=22774343#p22774343

(ou garbage collector)

Ce mécanisme permet de réorganiser les données sur le disque, pour permettre de conserver de bonnes performances après des écritures aléatoires.
La plupart des disques l'intègrent aujourd'hui.

(ou wear levelling)

C'est un procédé utilisé par les contrôleurs de disques SSD. Elle consiste à répartir l'usure des puces mémoires en écrivant le moins souvent possible dans les même cellules, et en profitant ainsi au maximum du nombre de cycles de lecture-écriture de chacune des cellules. De ce fait, avec un bon algorithme d'égalisation de l'usure, on arrive à faire en sorte qu'un disque électronique ait une durée de vie de l'ordre de plusieurs années.

→ Plus d'informations sur Wikipédia

La commande TRIM que nous verrons plus tard, permet d'augmenter la quantité de cellules considérés comme vides par le disque électronique et donc d'améliorer cette opération. Si la prise en charge de la commande TRIM est active : plus le disque électronique contient d'espace vide, plus l'usure sera gérée de manière optimale.

double check

Les SSD écrivent par blocs de 4 Kio, mais effacent par blocs de 128 ou 512 Kio, ce qui impose de nombreuses lectures ou de nombreux déplacements pour effacer des blocs, et donc une baisse des performances. La commande TRIM tend à réduire, voire à supprimer, cette baisse de performance grâce au travail en commun du système d'exploitation et du disque électronique.

• Tous les disques actuels le prennent en charge.
• Presque tous les SSD SATA le prennent en charge, même les plus anciens.
• Linux le prend en charge totalement à partir du noyau 2.6.33 avec ext4, Btrfs, FAT, GFS2, XFS, etc.
• Pour les autres cas (ext3, noyau antérieur au 2.6.33), il faudra le faire manuellement (seul Ubuntu 10.04 LTS est encore maintenue pour les serveurs (plus pour les ordinateurs de bureau) et correspond à ce cas).

Ubuntu effectue cette opération automatiquement avec le programme fstrim.
Vous pouvez vérifier son bon fonctionnement avec cette commande :

systemctl status fstrim

Contributeurs : Kortex@HFR et Albator⁵⁾, krodelabestiole