Disque dur HDD et SSD

Disque dur HDD et SSD

Vos fichiers s’accumulent, vous n’avez plus d’espace de stockage pour vos films, musiques préférées sur votre PC de bureau ou portable ?.  Vous aimeriez  augmenter la réactivité, la vitesse de votre ordinateur ?, il serait temps peut-être de changer votre disque dur interne ou opter pour un disque dur externe. Faisons le tour des différents critères qui sont à prendre en compte pour effectuer ce remplacement.



Sommaire

  1. Les différentes technologies de disques durs
    1. HDD
    2. SSD
    3. SSHD
  2. Les critères de choix d’un disque dur
    1. La capacité
    2. La performance
      1. HDD
      2. SSD
    3. L’interface
      1. Disques internes
      2. Disques externes
    4. Les différents formats physiques
      1. Disques internes
      2. Disques externes
        1. Bureau
        2. Portable
        3. Les dédiés au multimédia
  3. Récapitulatif et conseils
  4. Logiciels de sauvegarde



Les différentes technologies de disques durs

HDD

Le plateau magnétique et son bras d'un disque dur HDD
Le plateau magnétique supérieur et son bras dans un disque dur HDD – Source img Pixabay

Abréviation de Hard Disk Drive, un HDD est un système de stockage de données mécaniques, sous forme magnétique, inventé il y a fort longtemps en 1956. Les disques HDD sont composés de bras équipés de têtes de lecteurs/écritures qui se déplacent au-dessus de plateaux magnétiques en rotation. Le balayage des bras de l’intérieur vers l’extérieur, au-dessus de la surface des plateaux, combinés à leurs rotations, permet au bras d’atteindre n’importe quelles coordonnées sur les plateaux. L’appellation disque dur, provient tout simplement du fait que les plateaux ou disques, en verre ou en céramique, sont rigides.

C’est la ça principale faiblesse, en effet le temps d’accès dépend de concept purement mécanique, qui a ces limites !. En complément il y a un contrôleur pour gérer les données et piloter la partie mécanique. Une mémoire tampon de type flash, donc rapide, est également présente pour stocker les taches récentes.

Malgré leur fantastique progression (de plus en plus anecdotique de nos jours) en matière de capacité, taille, performances et prix, ils seront dans les prochaines années progressivement remplacées par les SSD, beaucoup plus avantageux.

Surtout utilisés dans les ordinateurs, ils sont aussi employés dans les consoles de jeux, lecteurs/enregistreurs de DVD/Blu-ray… . Leurs utilisations dans les PC et autres portable à pour objectif aujourd’hui le stockage de masse du fait du prix au GO faible.

SSD

SSD SanDisk X110 – Source img Pixabay

SSD comme Solid State Drive, permet de stocker des données sous forme purement électronique, grâce à de la mémoire flash. En conséquence les vitesses de lecture et d’écriture sont très supérieures aux disques HDD, elles ont d’ailleurs un potentiel d’augmentation théorique énorme.

Il n’y a aucun bruit généré, avec un poids très faible, un dégagement de chaleur et une consommation moindre et pour finir une fiabilité supérieure du fait de l’absence de pièce mécanique en mouvement. C’est la technologie rêvée qui a révolutionné le monde du stockage informatique.

La mémoire flash est un semi-conducteur, comme pour la RAM de votre ordinateur, mais non volatile et réinscriptible un certain nombre de fois. Comme pour les disques HDD, le SSD possède un contrôleur qui permet de gérer les entrés et sortie du disque et d’optimiser la durée de vie de la mémoire flash.

Il y a quand même des points faibles, il y en a toujours !, c’est la durée de vie limitée des puces en terme de rétention de données et de cycles d’écriture ainsi que le prix au Go. La rétention des données est en général de 10 ans pour des cellules ayant une usure d’environ 10% et de 1 an pour celle qui sont en fin de vie. Les cycles d’écritures varient en fonction du type de puce flash, voire plus bas.

Le prix au Go des disques SSD reste encore plus élevé que celui des disques HDD, même si l’écart diminue d’année en année. les prix actuels n’ont plus rien à voir avec ceux pratiquer il y a une dizaine d’années, exorbitant !. C’est le seul défaut qui disparaîtra bientôt… .

SSHD

Ce sont des disques hybrides, un mélange de disques SSD et HDD, Ils font partie des technologies de disques les moins connue. Il y a donc une partie du stockage sur des puces flash et l’autre sur des plateaux magnétiques.

Qui est le chef d’orchestre ? Ce n’est pas le PC ou tous autres appareils possédant ce type de disque, c’est le contrôleur qui décide quand il est opportun d’utilisée la partie SSD ou HDD. Du point de vue de l’ordinateur, le SSHD est vu comme un seul disque de stockage.

Cette technologie permet d’additionner le bas cout des disques HDD et la rapidité des disques SDD. Avec une configuration à deux disques, un SSD et un HDD, vous arriverez au même objectif…sauf que ce sera à vous de décider ou mettre vos données. Seule Seagate fabrique ce type de disque dur.

Les prix sont bien moins onéreux que les SSD, par exemple le Seagate FireCuda SSHD 1 To sur Amazon. Avec la baisse des prix progressive des SSD, les disques SSHD vont devenir de moins en moins intéressants.

Les critères de choix d’un disque dur

La capacité

La capacité d’un disque dur, mentionnée en octets, est un critère essentiel. Elle dépend directement de l’usage que l’on souhaite en faire.

Pour un usage exclusivement bureautique (factures, CV, correspondances, notices…), du fait du faible poids des fichiers il faut de préférence opter pour des petites capacités, 300 Go environ suffisent.

Une utilisation mixte, bureautique et multimédia (films, jeux vidéo, musiques…), il faut opter plutôt pour des capacités de  1 To (1000 Go) au minimum.

Un usage multimédia, avec des fichiers toujours plus lourds (photos et films 4k par exemple) il faut se diriger vers des grosses capacités d’au moins 3 To (3000 Go).

Bien évidemment avec le temps, les capacités disponibles évoluent, dans 5 ans on ne trouvera peut-être plus de disque dur externe en dessous de 1 To !.

La performance

Connaitre les caractéristiques de performance à prendre en compte pour un disque dur, va vous aider à mieux choisir.

HDD

Un taux de transfert en lecture et écriture de compétition pour un disque HDD est de l’ordre  de 200 Mo/s. la moyenne et plus autour de 100 Mo/s. Plus c’est élevé mieux c’est.

Le temps de latence ou d’accès moyen est quant à lui de l’ordre de 7 ms. Plus c’est élevé mieux c’est.

Le nombre d’IOPS ou nombres d’opérations d’entrée et de sortie par seconde varie en fonction du contrôleur et de la vitesse de rotation des plateaux. Il se situe pour les disques HDD entre 50 et 175 IOPS. Plus c’est élevé mieux c’est.

Les différentes vitesses de rotation : 

  1. la plus basse 5400 tr /min
  2. la plus rependue, vitesse moyenne, 7200 tr /min
  3. les plus élevés et plus rare, 10 000 tr /min à 15 000 tr /min

Plus c’est élevé, mieux c’est. 

La mémoire cache (ou tampon) sert aux stockages des données les plus utilisées dans de la mémoire flash, afin d’accéder plus rapidement à celle-ci. A ne pas confondre avec la mémoire flash du SSD dans un SSHD. En cas de fortes sollicitations cela permet d’avoir une meilleure réactivité. Sa taille varie 8 Mo à 64 Mo généralement, plus c’est élevé, mieux c’est, mais attention ce n’est pas un facteur décisif dans la performance !.

SSD

Un taux de transfert en lecture de compétition pour un disque SSD est de l’ordre de 3500 Mo/s !.

Le temps de latence ou d’accès moyen pour un disque SSD est quant à lui de l’ordre de…rien du tout ou 0.1 ms !.

Le nombre d’IOPS varie en fonction du contrôleur et de l’interface. Il se situe pour les disques SSD aux environs de 100 000 IOPS.

Le contrôleur, il permet de gérer l’écriture, la lecture et l’organisation des données, pour éviter une usure prématurée de cellules et limite la dégradation des performances avec le temps. Intel, Samsung, Marvell sont les meilleures marques.

Le type de mémoire flash NAND est primordial, elles conditionnent principalement le débit en écriture et lecture, la durée de vie et le prix :

  1. la SLC (Single Level Cell) la plus robuste rapide est chère, limitée à environ 100 000 cycles, une cellule à un bit
  2. la MLC (Multiple Level Cell) dans une position moyenne, limitée à environ 3000 à 10 000 cycles (dépend du nombre de bit), à un nombre variable de bit dans une cellule,  en moyenne deux bits
  3. la TLC (Triple Level Cell) la moins durable et la moins chère, limitée à environ 1000 cycles, à deux bits dans une cellule
  4. la QLC (Quad Level Cell) nouvelle mémoire développée par Micron avec 4 bits par cellule, donc des prix encore en baisse mais quid de la durée de vie ?, qui doit être aussi en baisse !

Le principe à saisir, c’est plus le nombre de bits stocké par cellule augmente, plus la fiabilité et le prix baisse.

Par le débit théorique en lecture et écriture en Mo /s, plus c’est élevé, mieux c’est !. Mais attention, les débits théorique constructeur ne sont pas toujours d’une grande précision !. Consulter les forums de matériel informatique pour voir si des utilisateurs ont publié un test de performance sur le disque dur qui vous intéresse, vous pourrez comme cela comparer avec les valeurs constructeurs.

La commande TRIM avec un système d’exploitation compatible (tous les principaux OS sont optimisés pour, a l’écriture de ce guide) permet d’éviter la dégradation des performances et limite un peu plus l’usure (en complément du travail du contrôleur) au fur et à mesure de l’utilisation du SSD. De nos jours tous les SSD possèdent la commande TRIM donc pas besoin de chercher l’information.

L’interface

L’interface est très importante pour la vitesse de transfert des données du fait du rôle d’intermédiaire, qui peut être un goulot d’étranglement ou non.

Disques internes

  • M.2, c’est un format et une interface, ici on va parler de l’interface. C’est la plus récente, elle utilise plusieurs interfaces existantes. Il y a le SATA, voire plus bas. la plus performante, l’interface NVMe (Non-Volatile Memory Express) utilise un nombre variable de lignes PCI express. Plus le nombre de lignes utiliser est grand et la génération PCI express récente, plus le débit théorique augmente. Par exemple pour 16 lignes en PCI express 4eme génération, on approche les 32 000Mo /s !.
  • Serial ATA ou SATA (Serial Advanced Technology Attachement), est le successeur de l’interface IDE. Elle permet un branchement a chaud (hot-plug), les transmissions sont en série, le câble est très compact, le débit est bien meilleur que l’IDE. Egalement Il y a un seul périphérique par câble contrairement à l’IDE, de ce fait plus de problèmes de réglages des appareils connectés à la nappe (maître-esclave). Il y a trois versions avec des améliorations de débit et d’utilisation à la clé. Le SATA 3 est à privilégier avec son débit de 6 Gbps.
  • SAS comme Serial Attached SCSI, successeur de l’interface SCSI offre une transmission en série, une combinaison des avantages du SATA et du SCSI. 128 disques sont gérables par contrôleur, compatibilité avec l’interface SATA, débit supérieur au SCSI, envoie de deux commandes par contrôleur contre une en SATA. Un port SAS peut avoir plusieurs disques SAS (ils sont chainables) et enfin la gestion des erreurs tout comme la RAM ECC. Il y a deux versions la 1 et la 2, comme toujours des débits à la hausse et des fonctionnalités supplémentaires. Le SAS 2 est à privilégier avec son débit de 6 Gbps. Utilisé surtout dans le milieu professionnel informatique, par exemple sur un serveur
  • Parellel ATA ou PATA ou encore IDE, c’est l’ancêtre du SATA c’est une interface avec transmissions parallèles. Les câbles ou nappes sont imposants avec une longueur maximale très courte, des débits faibles, sensibles aux interférences et il fallait choisir pour les deux périphériques connectés sur la nappe lequel était le maitre et l’esclave. Interface plus disponible…heureusement, je le mentionne pour information.
  • SCSI, c’est l’ancêtre du SAS, par rapport à l’IDE elle est plus rapide, plus économe en ressources processeur car plus indépendante et peut gérer un nombre de périphériques très varié. Il y a une version parallèle et une série qui permet contrairement à son conçurent de l’époque, l’IDE, de permettre des câbles plus longs et qui sont moins sensibles aux parasites. Utilisé surtout dans le milieu professionnel informatique, par exemple sur un serveur. Interface plus disponible…je le mentionne pour information.

Disques externes

Disque dur externe portable marron de Western Digital
Disque dur externe portable de Western Digital – Source img Pixabay
  • Le plus fréquent, l’USB en version 3.0 avec sa vitesse de transfert de 5 Gb/s en remplacement de la version 2.0, qui disparaît progressivement.
  • le Thunderbolt 1/2/3 est bien plus rarement disponible sur les disques externes (haut de gamme principalement). Il est par contre très rapide dans sa version 3 avec un débit maximum de 40 Gbit/s !.
  • le firewire 800 ou eSATA 3Gb/s qui disparaît aussi moins pratique et performant que l’USB 3.0/3.1.
  • La connectique RJ45 où Ethernet permet de mettre en réseau votre disque externe pour partager les données avec d’autres appareils qui sont également en réseau. Attention contrairement au NAS ou serveur de données (un ordinateur dédié au stockage de fichiers), il n’y a pas de sécurisation des données (système RAID, qui peut améliorer la sécurité comme les performances), si le disque est HS vous ne pouvez plus accéder aux données. Certes il y a des logiciels, des techniques pour tenter de récupérer les données mais cela n’est en aucun cas garanti et ne se fera pas en 2 minutes !.
  • le Wi-Fi qui permet d’accéder au contenu du disque, sans aucun fil, depuis n’importe quel appareil Wi-Fi comme une tablette ou un smartphone

 

Les différents formats physiques

Comme pour d’autres pièces dans le monde informatique les dimensions des disques HDD et SSD sont normalisés, c’est ce qu’on appelle le facteur de forme ou form factor en anglais. Je vais indiquer plus bas les formats les plus utilisés et connus pour les disques durs, les autres seront omis car trop spécifiques.

Les disques durs internes

Les disques durs internes sont nues et directement connecter à la carte-mère.

La taille spécifiée n’est pas celui des disques durs, il correspond à peu prêt au diamètre des plateaux des disques, en effet leurs tailles varie selon le modèle d’où le terme a peu prêt !. Par contre les tailles physiques des disques dur sont normalisées…ouf !.

  • 3.5 pouces (8.89 cm), taille la plus courante pour les disques HDD. Dimensions 10,1 cm de largeur, 14,6 cm de longueur et 2.5 cm de hauteur
  • 2.5 pouces (6.35 cm), taille des disques HDD compacte pour les portables et pour les SSD. Dimensions 7 cm de largeur, 10 cm de longueur et 1.9 cm de hauteur. Possibilité de changer le facteur de forme en 3.5 pouces a l’aide d’un adaptateur.
  • M.2 appelés également sous l’acronyme NGFF (Next Genaration Form Factor) et un format apparu récemment. Grâce à ces avantages il a pris rapidement de l’expansion. c’est un format très compact, recherché de nos jours avec la tendance à miniaturiser toujours plus. Il se connecte directement sur la carte mère. Plusieurs largeurs et longueurs sont disponibles, de 12 à 30 mm en largeur et de 16 à 110mm en longueur. Il y a aussi trois types de connecteurs ou broches, munie de détrompeurs, le B, le M et le B+M (compatible B et M). Les combinaisons possibles sont vraiment nombreuses, vérifier bien la compatibilité de votre carte mère pour choisir pour la bonne taille. Il succède aux formats mSATA (mini-SATA) et mPCIe (PCI Express Mini Card). Si votre carte mère ne possède pas de port M.2, il est possible avec une carte PCIe d’en rajouter un.

Les disques durs externes

Disque dur externe avec un câble USB

Disque dur externe portable – Source img Pixabay

Les disques durs externes sont intégrés dans un boitier et relier à l’ordinateur via une interface, le plus souvent l’USB. Il y a deux formats de disque dur externes disponibles : format bureau ou portable.

Bureau

Ce sont les disques durs externes les plus encombrants, les plus lourds. les disques durs sont au format 3.5 pouces, ils possèdent des capacités supérieures et sont moins chers. La capacité va jusqu’à 6 To (pour l’instant !) .ils nécessitent une alimentation externe. Du fait de leurs caractéristiques ils sont moins transportables et sont destinés à être utilisés de façon fixe.

Portable

Ce sont les disques durs externes les plus légers, les plus petits. Ces disques sont au format 2.5 pouces sont auto-alimentés par le port USB. les versions classiques sont à base d’HDD , il existe aussi depuis un certain temps des versions en SSD.

Ces derniers sont encore plus légers, moins énergivores, surtout plus rapides, robustes et totalement silencieux !, mais beaucoup plus chers. Les SSD sont constitués seulement d’électronique, il n’y a aucune pièce mécanique. Ils sont destinés à une utilisation mobile.

Les dédiés au multimédia

Ce sont des disques durs externes qui permettent en plus de stocker de lire des fichiers audio MP3 et AAC, images jpg , gif, png et vidéos mp4, divx compressés. Vous pouvez les connecter par exemple à un téléviseur via la connectique audio-vidéo.

Les offres de disques durs externes chez Amazon.

Récapitulatif et conseils

Utilisation la plus économique mais la plus lente et bruyante reste le 100% HDD. A l’inverse la plus rapide et silencieuse, mais couteuse, c’est le 100% SSD. L’entre-deux est très complémentaire, le SSD utilisé pour stocker le système d’exploitation et autres logiciels (jeux vidéo, retouche photo…) et le HDD pour du stockage de données (facture téléphonique, photos, films…).

Ne prenez pas n’importe quel disque dur pour un NAS, en effet il faut un modèle de disque HDD conçu pour subir un fonctionnement H24.

Ces modèles :

  • ont une production limitée de chaleur ou une résistance plus importante à la chaleur
  • une plus grande résistance aux vibrations, un disque dur de bureau fonctionne seul la plupart du temps, dans un NAS ils seront en groupe, donc avec des accumulations et amplifications de vibrations
  • supporte les accès intenses dus à la configuration RAID (par exemple lors d’une reconstruction de grappe RAID).

La garantie s’étand en général de 3 à 10 ans, dans l’ordre on part du grand public no name au modèle pro de marque réputé.

256 Go de capacité est de nos jours le minimum, les logiciels de jeux vidéo, de retouche photo, OS, driver…étant toujours un peu plus lourd à chaque révision. Pour un SSD gardé systématiquement de la marge, disons 20% à 30% d’espace libre, a une réelle utilité pour optimiser sa durée de vie.

Ne jamais défragmenter votre SSD, non seulement du fait du temps d’accès instantané c’est inutile d’organiser les fichiers, mais en plus cela va générer beaucoup d’écriture (pour rien donc !)  qui est par nature « limité » sur un SSD. Par contre sur votre HDD c’est très utile. A noter que les OS récent désactivent automatiquement la défragmentation pour les SSD.

Si vous voulez changer de disque dur, pour éviter de passer des heures à réinstaller votre OS et tout vos logiciels préférés, il faut réaliser une image de votre disque. Cela consiste à copier l’ensemble de vos données, de faire une “photographie à un instant T” de votre disque. Vous pouvez le faire avec certains OS comme Windows ou avec des logiciels tiers comme le fameux Acronis true image.

Vous pouvez évaluer les performances de vos disques SSD ou HDD avec le célèbre logiciel gratuit de benchmark de disques durs, CrystalDiskMark.

Logiciels de sauvegarde

Qu’ils soient fournis avec le produit ou téléchargé à part, gratuit ou payant, le logiciel de sauvegarde peut vraiment vous faciliter la vie pour vos tâches quotidiennes, hebdomadaires….de sauvegarde. Ils permettent de sauvegarder avec plus de facilité, rapidité et de fiabilité vos fichiers, dossiers et même votre disque entier. Rappelons qu’il est essentiel de sauvegarder très régulièrement ces données, si possible de les stocker en deux points géographiques différents, vous serez comme cela parer à toute éventualité.

Il y a trois modes de sauvegarde :

  1. La sauvegarde ou backup, c’est une duplication de vos données d’une source vers une destination, s’il y a différence entre la source et la destination il ne se passera rien.
  2. Le miroir ou mirroring qui réplique à l’identique une source vers une destination, toutes différences de la source sont répliquées à la destination.
  3. La synchronisation qui est une réplique à l’identique dans les deux sens, tout changement dans l’un (source ou destination) se répercute dans l’autre (source ou destination).




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Jean-seb

Fondateur de Prix Web, autodidacte, curieux, passionné de nombreux domaines, j'ai acquis des connaissances solides dans des spécialités parfois hétérogènes. Je suis électricien industriel de formation, autodidacte en informatique. Ma spécialité en informatique c'est le développement web, SEO, la rédaction web, design web, également le montage, le paramétrage, le dépannage de PC et de NAS, le refroidissement extrême (watercooling, waterchiller). Je m’intéresse à de nombreux autres domaines cela va de l'anatomie, la physiologie et la nutrition humaine à la météorologie et la climatologie... . J'ai une passion pour le sport ou plutôt pour les sports nordiques. Je souhaite partager mon savoir et mon expérience sur les produits, activités et services du quotidien pour que vous puissiez mieux acheter et utiliser. Le site sera en perpétuelle évolution, bonne visite !.
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