{"id":53836,"date":"2019-12-11T00:00:00","date_gmt":"2019-12-10T21:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/blog_prohoster\/vvedenie-v-ssd-chast-1-istoricheskaya"},"modified":"2020-02-18T14:01:46","modified_gmt":"2020-02-18T11:01:46","slug":"vvedenie-v-ssd-chast-1-istoricheskaya","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/fr\/blog\/administrirovanie\/vvedenie-v-ssd-chast-1-istoricheskaya","title":{"rendered":"Introduction au SSD. Partie 1. Histoire","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

\"Introduction
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\nL'\u00e9tude de l'histoire des disques est le d\u00e9but d'un voyage vers la compr\u00e9hension des principes de fonctionnement des disques SSD. La premi\u00e8re partie de notre s\u00e9rie d'articles \u00ab Introduction aux SSD \u00bb vous emm\u00e8nera dans un voyage \u00e0 travers l'histoire et vous permettra de comprendre visuellement la diff\u00e9rence entre un SSD et son principal concurrent, le HDD.<\/p>\n

Malgr\u00e9 la multitude d'appareils de stockage de donn\u00e9es, la popularit\u00e9 des HDD et des SSD est indiscutable de nos jours. La diff\u00e9rence entre ces deux types de stockages est \u00e9vidente pour le grand public : le SSD est plus cher et plus rapide, tandis que le HDD est moins cher et plus volumineux.<\/p>\n

Une attention particuli\u00e8re doit \u00eatre port\u00e9e \u00e0 l'unit\u00e9 de mesure de la capacit\u00e9 des disques : historiquement, les pr\u00e9fixes d\u00e9cimaux comme kilo- et m\u00e9ga- en informatique ont d\u00e9sign\u00e9 \u00e0 la fois la puissance dix et la puissance vingt de deux. Pour \u00e9viter toute confusion, des pr\u00e9fixes binaires comme kibi- et mebi- ont \u00e9t\u00e9 introduits. La diff\u00e9rence entre ces pr\u00e9fixes devient visible avec l'augmentation du volume : en achetant un disque de 240 gigaoctets, vous pouvez y stocker 223,5 gibioctets d'informations.
\n<\/a><\/noindex><\/p>\n

Plong\u00e9e dans l'histoire<\/h2>\n

\n\"Introduction<\/a><\/noindex>
\nLe d\u00e9veloppement du premier disque dur a d\u00e9but\u00e9 en 1952 par la soci\u00e9t\u00e9 IBM. Le 14 septembre 1956, le r\u00e9sultat final de ces d\u00e9veloppements a \u00e9t\u00e9 annonc\u00e9 \u2014 IBM 350 Model 1. Ce dispositif pouvait contenir 3,75 m\u00e9bibytes de donn\u00e9es avec des dimensions plut\u00f4t imposantes : 172 cm de hauteur, 152 cm de long et 74 cm de large. \u00c0 l'int\u00e9rieur, il y avait 50 disques fins recouverts de fer pur, d'un diam\u00e8tre de 610 mm (24 pouces). Le temps moyen d'acc\u00e8s aux donn\u00e9es sur le disque \u00e9tait d'environ 600 ms.<\/p>\n

Le temps a pass\u00e9, et IBM a continu\u00e9 d'am\u00e9liorer la technologie. En 1961, a \u00e9t\u00e9 pr\u00e9sent\u00e9 IBM 1301<\/a><\/noindex> d'une capacit\u00e9 de 18,75 m\u00e9gaoctets, avec des t\u00eates de lecture sur chaque plateau. Dans l' IBM 1311<\/a><\/noindex> , des cartouches de disque amovibles ont \u00e9t\u00e9 introduites, et \u00e0 partir de 1970, le syst\u00e8me de d\u00e9tection et de correction d'erreurs a \u00e9t\u00e9 impl\u00e9ment\u00e9 dans l'IBM 3330. Trois ans plus tard, est apparu IBM 3340<\/a><\/noindex> , connu sous le nom de \u00ab Winchester \u00bb.<\/p>\n

Winchester (de l'anglais Winchester rifle)<\/b> est le nom g\u00e9n\u00e9rique donn\u00e9 aux fusils et carabines fabriqu\u00e9s par la Winchester Repeating Arms Company aux \u00c9tats-Unis dans la seconde moiti\u00e9 du XIXe si\u00e8cle. Ce furent l'un des premiers fusils \u00e0 r\u00e9p\u00e9tition, qui rencontr\u00e8rent un \u00e9norme succ\u00e8s aupr\u00e8s des acheteurs. Leur nom vient du fondateur de la soci\u00e9t\u00e9, Oliver Fisher Winchester.<\/p>\n

L'IBM 3340 \u00e9tait constitu\u00e9 de deux spindles de 30 MiB chacun, ce qui a conduit les ing\u00e9nieurs \u00e0 appeler ce disque \u00ab 30-30 \u00bb.<\/b>. Ce nom \u00e9voquait le fusil Winchester Model 1894 \u00e0 cartouches .30-30 Winchester, ce qui a amen\u00e9 Kenneth Haughton, responsable du d\u00e9veloppement de l'IBM 3340, \u00e0 d\u00e9clarer : \u00ab Si c'est un 30-30, alors \u00e7a doit \u00eatre un Winchester. \u00bb Depuis lors, le terme \u00ab Winchester \u00bb d\u00e9signe non seulement les fusils, mais aussi les disques durs.<\/p><\/blockquote>\n

\nTrois ans plus tard, l'IBM 3350 \u00ab Madrid \u00bb a \u00e9t\u00e9 lanc\u00e9 avec des plateaux de 14 pouces et un temps d'acc\u00e8s de 25 ms.<\/p>\n

\"Introduction<\/a><\/noindex>
\nLe premier SSD a \u00e9t\u00e9 cr\u00e9\u00e9 par Dataram en 1976. Le Dataram BulkCore \u00e9tait compos\u00e9 d'un ch\u00e2ssis avec huit barrettes de RAM de 256 Ko chacune. Compar\u00e9 au premier disque dur, le BulkCore \u00e9tait minuscule : 50,8 cm de long, 48,26 cm de large et 40 cm de haut. Le temps d'acc\u00e8s aux donn\u00e9es dans ce mod\u00e8le n'\u00e9tait que de 750 ns, soit 30 000 fois plus rapide que le HDD le plus moderne de l'\u00e9poque.<\/p>\n

En 1978, la soci\u00e9t\u00e9 Shugart Technology a \u00e9t\u00e9 fond\u00e9e, qui a chang\u00e9 son nom pour Seagate Technology un an plus tard afin d'\u00e9viter des conflits avec Shugart Associates. Deux ans apr\u00e8s, Seagate a lanc\u00e9 le ST-506 \u2014 le premier disque dur pour ordinateurs personnels au format 5,25 pouces avec une capacit\u00e9 de 5 Mo.<\/p>\n

Outre la cr\u00e9ation de Shugart Technology, 1978 a \u00e9t\u00e9 marqu\u00e9 par la sortie du premier SSD Enterprise par StorageTek. Le StorageTek STC 4305 pouvait contenir 45 Mo de donn\u00e9es. Ce SSD a \u00e9t\u00e9 con\u00e7u comme un remplacement de l'IBM 2305, avait des dimensions similaires et co\u00fbtait la somme incroyable de 400 000 $.<\/p>\n

\"Introduction<\/a><\/noindex>
\nEn 1982, les SSD ont fait leur apparition sur le march\u00e9 des ordinateurs personnels. La soci\u00e9t\u00e9 Axlon a sp\u00e9cialement d\u00e9velopp\u00e9 un disque SSD sur des puces RAM pour l'Apple II, nomm\u00e9 RAMDISK 320. Comme le stockage \u00e9tait bas\u00e9 sur une m\u00e9moire volatile, un accumulateur \u00e9tait fourni pour maintenir la sauvegarde des donn\u00e9es. L'accumulateur offrait trois heures d'autonomie en cas de perte d'alimentation.<\/p>\n

Un an plus tard, la soci\u00e9t\u00e9 Rodime a sorti le premier disque dur RO352 de 10 Mo dans le format 3,5 pouces familier pour les utilisateurs modernes. Bien que ce soit le premier disque commercial dans ce format, Rodime n'a en fait rien d'innovant.<\/p>\n

Le premier produit dans ce format est le lecteur de disquettes, pr\u00e9sent\u00e9 par les entreprises Tandon et Shugart Associates. De plus, les entreprises Seagate et MiniScribe se sont mises d'accord pour adopter la norme industrielle de 3,5 pouces, \u00ab laissant de c\u00f4t\u00e9 \u00bb Rodime, qui a connu le destin d'un \u00ab troll de brevets \u00bb et une sortie compl\u00e8te de l'industrie des dispositifs de stockage.<\/p>\n

\"Introduction<\/a><\/noindex>
\nEn 1980, l'ing\u00e9nieur de Toshiba, le professeur Fujio Masuoka, a d\u00e9pos\u00e9 un brevet pour un nouveau type de m\u00e9moire, appel\u00e9 m\u00e9moire Flash de type NOR. Le d\u00e9veloppement a dur\u00e9 4 ans.<\/p>\n

La m\u00e9moire NOR repr\u00e9sente une matrice classique 2D de conducteurs<\/b>, o\u00f9 une cellule est install\u00e9e \u00e0 chaque intersection de lignes et de colonnes (analogue \u00e0 la m\u00e9moire sur noyaux magn\u00e9tiques).<\/p><\/blockquote>\n

\nEn 1984, le professeur Masuoka a pr\u00e9sent\u00e9 son invention lors de la conf\u00e9rence International Electronics Developers Meeting, o\u00f9 la soci\u00e9t\u00e9 Intel a rapidement \u00e9valu\u00e9 le potentiel de ce d\u00e9veloppement. La soci\u00e9t\u00e9 Toshiba, o\u00f9 travaillait le professeur Masuoka, ne consid\u00e9rait pas la m\u00e9moire Flash comme quelque chose de sp\u00e9cial, et a donc satisfait la demande d'Intel de cr\u00e9er quelques prototypes pour \u00e9tudes.<\/p>\n

L'int\u00e9r\u00eat manifest\u00e9 par Intel pour le d\u00e9veloppement de Fujio a incit\u00e9 Toshiba \u00e0 affecter cinq ing\u00e9nieurs pour aider le professeur \u00e0 r\u00e9soudre le probl\u00e8me de la commercialisation de l'invention. Intel, quant \u00e0 elle, a mobilis\u00e9 trois cents employ\u00e9s pour cr\u00e9er sa propre version de la m\u00e9moire Flash.<\/p>\n

Alors qu'Intel et Toshiba d\u00e9veloppaient des disques Flash, deux \u00e9v\u00e9nements importants se sont produits en 1986. Tout d'abord, le SCSI a \u00e9t\u00e9 officiellement standardis\u00e9 - un ensemble de conventions pour l'interaction entre ordinateurs et p\u00e9riph\u00e9riques. En second lieu, l'interface AT Attachment (ATA), connue sous le nom de marque Integrated Drive Electronics (IDE), a \u00e9t\u00e9 d\u00e9velopp\u00e9e, ce qui a permis au contr\u00f4leur de disque de se d\u00e9placer \u00e0 l'int\u00e9rieur du disque.<\/p>\n

Pendant trois ans, Fujio Masuoka a travaill\u00e9 \u00e0 l'am\u00e9lioration de la technologie de m\u00e9moire Flash et, en 1987, il a d\u00e9velopp\u00e9 la m\u00e9moire NAND.<\/p>\n

La m\u00e9moire NAND est la m\u00eame que la m\u00e9moire NOR, organis\u00e9e en un tableau tridimensionnel<\/b>. La principale diff\u00e9rence r\u00e9side dans le fait que l'algorithme d'acc\u00e8s \u00e0 chaque cellule est devenu plus complexe, la surface des cellules est devenue plus petite, et la capacit\u00e9 totale a consid\u00e9rablement augment\u00e9.<\/p><\/blockquote>\n

\nUn an plus tard, Intel a d\u00e9velopp\u00e9 sa propre m\u00e9moire Flash de type NOR, tandis que la soci\u00e9t\u00e9 Digipro a cr\u00e9\u00e9 un disque appel\u00e9 Flashdisk bas\u00e9 sur celle-ci. La premi\u00e8re version de Flashdisk, dans sa configuration maximale, contenait 16 MiB de donn\u00e9es et co\u00fbtait moins de 500 $.<\/p>\n

\"Introduction<\/a><\/noindex>
\n\u00c0 la fin des ann\u00e9es 80 et au d\u00e9but des ann\u00e9es 90, les fabricants de disques durs rivalisaient pour r\u00e9duire la taille des disques. En 1989, la soci\u00e9t\u00e9 PrairieTek a lanc\u00e9 le disque PrairieTek 220 de 20 MiB au format 2,5 pouces. Deux ans plus tard, Integral Peripherals a cr\u00e9\u00e9 le disque Integral Peripherals 1820 \u00ab Mustang \u00bb avec la m\u00eame capacit\u00e9, mais en 1,8 pouce. Un an plus tard, Hewlett-Packard a r\u00e9duit la taille du disque \u00e0 1,3 pouce.<\/p>\n

La soci\u00e9t\u00e9 Seagate est rest\u00e9e fid\u00e8le aux disques au format 3,5 pouces et a mis\u00e9 sur l'augmentation de la vitesse de rotation, lan\u00e7ant en 1992 son c\u00e9l\u00e8bre mod\u00e8le Barracuda, le premier disque dur avec une vitesse de rotation de 7200 tours par minute. Mais Seagate n'avait pas l'intention de s'arr\u00eater l\u00e0. En 1996, les disques de la s\u00e9rie Seagate Cheetah ont atteint une vitesse de rotation de 10 000 tours par minute, et quatre ans plus tard, la modification X15 atteignait jusqu'\u00e0 15 000 tours par minute.<\/p>\n

En 2000, l'interface ATA a commenc\u00e9 \u00e0 \u00eatre appel\u00e9e PATA. La raison en \u00e9tait l'apparition de l'interface Serial ATA (SATA) avec des c\u00e2bles plus compacts, support de la \"remplacement \u00e0 chaud\" et augmentation de la vitesse de transmission des donn\u00e9es. Seagate a ici \u00e9galement pris l'initiative en lan\u00e7ant le premier disque dur avec cette interface en 2002.<\/p>\n

La production de la m\u00e9moire Flash \u00e9tait \u00e0 l'origine tr\u00e8s co\u00fbteuse, mais au d\u00e9but des ann\u00e9es 2000, les prix ont chut\u00e9 de mani\u00e8re significative. La soci\u00e9t\u00e9 Transcend en a profit\u00e9, lan\u00e7ant en 2003 des disques SSD allant de 16 \u00e0 512 Mo. Trois ans plus tard, les entreprises Samsung et SanDisk se sont mises \u00e0 la production de masse. Cette m\u00eame ann\u00e9e, IBM a vendu sa division des disques \u00e0 Hitachi.<\/p>\n

Les disques SSD ont gagn\u00e9 en popularit\u00e9, et un probl\u00e8me \u00e9vident est apparu : l'interface SATA \u00e9tait plus lente que les SSD eux-m\u00eames. Pour r\u00e9soudre ce probl\u00e8me, un groupe de travail appel\u00e9 NVM Express Workgroup a commenc\u00e9 \u00e0 d\u00e9velopper NVMe \u2014 une sp\u00e9cification pour les protocoles d'acc\u00e8s aux SSD directement via le bus PCIe, contournant le \"m\u00e9diateur\" qu'est le contr\u00f4leur SATA. Cela permettrait d'acc\u00e9der aux donn\u00e9es \u00e0 la vitesse du bus PCIe. Deux ans plus tard, la premi\u00e8re version de la sp\u00e9cification \u00e9tait pr\u00eate, et un an plus tard, le premier disque NVMe est apparu.<\/p>\n

Les diff\u00e9rences entre les SSD modernes et les HDD<\/h2>\n

\nAu niveau physique, la diff\u00e9rence entre les SSD et les HDD est imm\u00e9diatement visible : les SSD n'ont pas d'\u00e9l\u00e9ments m\u00e9caniques, et les informations sont stock\u00e9es dans des cellules de m\u00e9moire. L'absence d'\u00e9l\u00e9ments mobiles permet un acc\u00e8s rapide aux donn\u00e9es dans n'importe quelle partie de la m\u00e9moire, cependant, il existe une limite au nombre de cycles de r\u00e9\u00e9criture. En raison du nombre limit\u00e9 de cycles de r\u00e9\u00e9criture pour chaque cellule de m\u00e9moire, il est n\u00e9cessaire d'avoir un m\u00e9canisme d'\u00e9quilibrage \u2014 l'\u00e9galisation de l'usure des cellules par le transfert de donn\u00e9es entre elles. Cette t\u00e2che est effectu\u00e9e par le contr\u00f4leur du disque.<\/p>\n

Pour le bon fonctionnement de l'\u00e9quilibrage, le contr\u00f4leur SSD doit savoir quelles cellules sont occup\u00e9es et lesquelles sont libres. L'enregistrement des donn\u00e9es dans une cellule peut \u00eatre suivi par le contr\u00f4leur lui-m\u00eame, ce qui n'est pas le cas pour la suppression. Comme on le sait, les syst\u00e8mes d'exploitation (SE) ne suppriment pas les donn\u00e9es d'un disque lorsque l'utilisateur efface un fichier, mais marquent simplement les zones de m\u00e9moire correspondantes comme libres. Cette solution \u00e9vite d'attendre l'op\u00e9ration de disque lors de l'utilisation de HDD, mais elle ne convient absolument pas aux SSD. Le contr\u00f4leur d'un disque SSD fonctionne avec des octets, et non avec des syst\u00e8mes de fichiers, et n\u00e9cessite donc un signal distinct pour la suppression d'un fichier.<\/p>\n

C'est alors qu'est apparue la commande TRIM, par laquelle le SE informe le contr\u00f4leur SSD sur la lib\u00e9ration d'une certaine zone de m\u00e9moire. La commande TRIM efface de mani\u00e8re irr\u00e9versible les donn\u00e9es du disque. Toutes les syst\u00e8mes d'exploitation ne savent pas qu'il est n\u00e9cessaire d'envoyer cette commande aux disques \u00e0 \u00e9tat solide, et les contr\u00f4leurs RAID mat\u00e9riels en mode matrice de disques n'envoient jamais la commande TRIM aux disques.<\/p>\n

\u00c0 suivre...<\/h2>\n

\nDans les prochaines sections, nous parlerons des facteurs de forme, des interfaces de connexion et de l'organisation interne des disques \u00e0 \u00e9tat solide.<\/p>\n

Dans notre laboratoire Selectel Lab<\/a><\/noindex> Vous pouvez tester vous-m\u00eame les disques HDD et SSD modernes et tirer vos propres conclusions.<\/p><\/blockquote>\n

Seuls les utilisateurs enregistr\u00e9s peuvent participer au sondage. Connectez-vous<\/a><\/noindex>, s'il vous pla\u00eet.<\/p>\n

Pensez-vous que le SSD pourra remplacer le HDD ?<\/h2>\n