Voir la source de SSD

{{Voir homonymes|SSD (homonymie)|SSHD}}

En [[informatique]], un '''SSD''' (de l'anglais '''''{{lang|en|Solid-State Drive}}'''''), voire '''disque SSD''', '''disque électronique''', '''disque statique à semi-conducteurs'''<ref>{{GDT|disque statique à semiconducteurs|fiche=26540312|consulté le=15 août 2019}}.</ref> ou plus simplement '''disque à semi-conducteurs''' au [[Canada Francophone|Canada]], est un [[matériel informatique]] permettant le [[Stockage d'information|stockage de données]] sur de la [[mémoire flash]]. En Français, les termes « ''disque SSD'' » (en France) et « ''disque à semi-conducteurs'' » (au Canada), ajoutent un sens de « ''disque'' » n'existant pas dans l'Anglais « ''{{lang|en|solid-state drive}}'' ». Le sens du mot anglais « ''drive »,'' signifiant « ''lecteur de stockage'' », est absent de la traduction. Cet usage est un emprunt aux prédécesseurs du SSD: les [[disque dur|disques durs]].

<!-- Images en fin d'intro = en face de la table des matières -->[[Fichier:Samsung 980 PRO PCIe 4.0 NVMe SSD 1TB-top PNr°0915.jpg|vignette|Samsung 980 PRO PCIe 4.0 NVMe SSD 1TB]]

== Description ==
Le terme anglais ''{{lang|en|solid-state}}'' signifie que ce matériel est constitué de mémoires à semi-conducteurs à l'[[état solide]], par opposition à la technologie plus ancienne des [[Disque dur|disques durs]], pour lesquels les données sont écrites sur un support magnétique en rotation rapide.

== Caractéristiques ==
[[Fichier:SSD 120 GB 2.5 inch with mounting frame for 3.5-inch hard drive bays IMGP9353 wp.jpg|vignette|redresse=1|SSD de {{unité|120|Go}} de marque [[Corsair Memory|Corsair]] fixé sur un adaptateur {{unité|3.5|pouces}} ({{unité|8.89|cm}}) pour une utilisation dans une [[Tour (informatique)|tour]] informatique.]]

N'ayant aucune pièce mécanique en mouvement, un SSD est matériellement plus résistant qu'un [[disque dur]] ; en effet, les plateaux de ces derniers sont de plus en plus souvent en [[verre]] depuis 2003<ref>{{en}} [https://www1.hitachigst.com/hdd/library/whitepap/glassdisk/whiteglass.htm {{lang|en|Higher reliability with IBM glass substrate disks}}] - hitachigst.com, juillet 1999</ref> (quoique encore très souvent en alliages d'aluminium), mais surtout, du fait que cette technologie implique l'interaction mécanique entre éléments de stockage (plateaux) et éléments d'accès (têtes de lecture/écriture), des chocs même légers peuvent entraîner des égratignures de la surface magnétique, ou une détérioration des éléments d'accès, donc des pertes de données voire une panne définitive. Au contraire, les SSD sont dépourvus d'éléments mobiles, ce qui leur confère une résistance aux chocs et aux vibrations bien supérieure. Les SSD surclassent par ailleurs les disques durs au niveau des performances (débit, [[Latence (informatique)|latence]] négligeable, consommation électrique).

Néanmoins, les SSD ont aussi des inconvénients par rapport aux disques durs :
* les puces de [[mémoire flash]] ont un nombre limité de cycles d'écriture, ce qui fait que l'ensemble de l'unité a une capacité limitée en termes de volume total de données écrites (la lecture n'est pas affectée par ce problème). Les disques durs (bien que pouvant tomber en panne à tout moment) n'ont pas cette limitation ''a priori'' : si le substrat magnétique est de bonne qualité il peut être réécrit pratiquement à l'infini. Même si l'évolution de la technologie tend à réduire l'impact concret de cet inconvénient dans le cadre d'une utilisation conventionnelle (pour les modèles commercialisés après 2015 ; on peut considérer que l'obsolescence technologique sera atteinte bien avant la limite des cycles d'écriture), cela fait que les disques durs restent mieux adaptés aux tâches impliquant l'écriture constante de gros volumes de données (par exemple : [[Sauvegarde (informatique)|serveurs de sauvegarde]], [[vidéosurveillance]]) ;
* la sensibilité aux corruptions dites logiques est plus élevée, notamment en cas de coupure inopinée de l'alimentation électrique ; les modèles récents intègrent des technologies atténuant voire supprimant cette vulnérabilité ;
* le rapport capacité/prix reste à l'avantage du disque mécanique, même si cet écart tend à se resserrer d'année en année (depuis le début des années 2010 {{incise|et tout particulièrement depuis les [[Inondations de 2011 en Thaïlande|inondations en Thaïlande fin 2011]], ayant considérablement affecté les volumes de production au niveau mondial et entraîné d'importantes restructurations}} les prix des disques durs stagnent ou diminuent très légèrement, tandis que les prix des SSD baissent rapidement du fait d'une évolution rapide de la technologie et des capacités).

Une tendance apparue aux alentours de 2010 sur les [[Ordinateur de bureau|ordinateurs de bureau]] consiste à installer le [[système d'exploitation]] sur un SSD de capacité modérée et les [[données personnelles]] sur un disque dur de coût similaire, d'une capacité dix à vingt fois supérieure (pour les [[Ordinateur portable|ordinateurs portables]], on peut coupler un SSD interne avec un disque dur externe, voire remplacer le [[lecteur de disque optique]], en voie d'obsolescence, par une unité de stockage secondaire).

Depuis 2013, les capacités de stockage des SSD ont beaucoup évolué ; en 2016, on peut en trouver de {{unité|4|To}}<ref>[https://www.tomsguide.fr/actualite/un-ssd-4-to-samsung,52308.html Un SSD de {{unité|4|To}} au format {{unité|2.5|pouces}}], ''tomsguide.fr'', 17 juillet 2016.</ref> à {{unité|16 To}}, mais à un prix réservé aux professionnels exigeants<ref>[https://www.clubic.com/disque-dur-memoire/disques-durs-ssd/actualite-813138-ssd-16-to-samsung-coute-10-000-dollars.html Le SSD de {{unité|16 To}} de Samsung coûte… {{unité|10000 dollars}}.], ''clubic.com'', 2 août 2016</ref>.

== Historique ==
{{section à sourcer|date=janvier 2017}}

=== Développement ===
L'avantage principal par rapport aux disques durs classiques est l'absence :
* de mécanique (ce qui diminue leur fragilité : voir [[tribologie]]) et la chaleur générée ;
* de bruit provoqué par la rotation des plateaux et les déplacements des têtes de lecture/écriture ;
* de [[Latence (informatique)|latence]], surtout si le disque dur s'est mis en veille ou si ses têtes se sont parquées pour cause d'inactivité prolongée.

Au moment où sont apparus les SSD, la plupart des disques durs de format 3,5" avaient une vitesse de rotation de {{unité|5400 à 7200 tr/min}}, soit environ {{unité|4.2 ms}} de latence moyenne, et le temps moyen de recherche<ref group="alpha">Temps nécessaire aux têtes de lecture/écriture pour se mettre en position de lecture/écriture.</ref> étaient, le plus souvent, compris entre {{unité|8 et 12 ms}} pour un disque dur grand public ; ce qui donnait donc au total un temps d'accès moyen compris entre {{unité|12 et 16 ms}}<ref group=alpha>Davantage en écriture parce que des [[système de fichiers|tables d'allocation]] doivent être mises à jour.</ref>. Ce temps d'accès moyen a peu évolué en dix ans, malgré l'évolution des capacités, tandis que les vitesses des [[Microprocesseur|microprocesseurs]], des [[Mémoire vive|mémoires vives]], des [[Carte graphique|cartes graphiques]] et autres composants principaux strictement électroniques d'un ordinateur ont connu d'importants progrès.

L'usage de la [[mémoire flash]] supprime quasiment ce problème de temps d'accès, puisqu'il n'est que de l'ordre de {{unité|0.1|ms}}. La réactivité de l'ordinateur est donc considérablement augmentée<ref group="alpha">En particulier, quand le système d'exploitation et les logiciels sont installés sur un support SSD, le temps de démarrage est nettement réduit, tandis que l'affichage initial des logiciels nécessitant le chargement de nombreux modules lourds est presque instantané (par exemple : logiciels d'infographie, de montage vidéo, jeux vidéo, voire certains navigateurs Web comportant de nombreux [[Plugin|modules d'extension]]).</ref>, et les SSD se révèlent presque toujours<ref group="alpha">{{refnec|Il y a cependant des exceptions : par exemple certains modèles de SSD ont tendance à chauffer après plusieurs minutes de transfert soutenu, et vont automatiquement réduire leur débit jusqu'à ce que la température revienne à la normale (on parle en anglais de ''[[Limitation de bande passante|throttling]]''), auquel cas, le débit séquentiel peut descendre en dessous de celui d'un disque dur (par exemple un SSD avec un débit maximal de {{unité|500 Mo/s}} peut en cas de ''{{lang|en|throttling}}'' descendre à {{unité|100|Mo/s}}, alors qu'un disque dur effectuant le même transfert peut conserver un débit d'environ {{unité|200|Mo/s}}).}}</ref> plus rapides que les disques durs en termes de débit. Ainsi, de nombreux modèles récents de SSD au format SATA présentent des débits supérieurs à {{nombre|500|Mo/s}} en lecture et en écriture, alors que les disques durs les plus rapides dépassent rarement {{unité|200|Mo/s}}. L'écart est encore plus prononcé s'agissant des SSD au format PCI-Express, lesquels, n'étant pas bridés par l'interface SATA, peuvent atteindre des débits de {{nobr|plusieurs Go par seconde}}.

Ces propos doivent toutefois être nuancés par deux points :
* les SSD sont nettement plus performants en lecture, mais leur conception fait qu'ils ne peuvent réécrire que des zones bien plus grandes qu'un secteur logique<ref group="alpha">« Les SSD peuvent écrire des blocs de {{unité|4|kio}}, mais pour des raisons matérielles ils doivent effacer des blocs plus larges (par exemple {{unité|128 ou 512 kio}}. » Voir [[trim (informatique)]].</ref>. Cela affecte donc le débit observé en pratique pour l'écriture de petits fichiers ;
* les disques durs laissent beaucoup plus de temps libre au processeur entre deux opérations que les SSD, du fait de l'absence de délais mécaniques pour ces derniers. Il peut donc paradoxalement en résulter une perte de réactivité faute de temps processeur à consacrer au clavier, sauf si, dans un [[multiprocesseur]], on utilise l'« affinité processeur » pour en dédier un soit au SSD, soit au clavier <ref>{{en}} Arnaud Adant, [http://aadant.com/blog/wp-content/uploads/2013/09/50-Tips-for-Boosting-MySQL-Performance-CON2655.pdf 50 Tips for Boosting MySQL Performance, page 22] {{pdf}}, [[MySQL]] Connect/[[Oracle (entreprise)|Oracle]], 2013 (chercher sur « ''affinity'' ») {{pdf}}</ref>.

=== Démocratisation : prix et capacités ===
[[Fichier:SSD Samsung 960 PRO 512GB - front and back - 2018-05-27.jpg|thumb|SSD Samsung 960 PRO {{unité|512|Go}} en 2018, face et dos.]]
Les SSD se sont démocratisés à mesure que leur prix diminuait en même temps que les capacités augmentaient. Au début de la commercialisation des SSD, leur capacité de stockage très faible, de {{unité|4 à 16 Go}}, permettait difficilement d'installer un système [[Microsoft Windows|Windows récent]] associé à un assortiment de logiciels basiques. Par ailleurs, [[Windows XP]] n'était pas prévu pour les SSD, sa conception remontant à plus de six ans avant leur apparition effective. [[Windows Vista]], gérait un peu mieux les SSD et disposait de la fonction {{lang|en|[[ReadyBoost]]}}, ce qui permettait l'usage de ces petits SSD en complément d'un disque dur. Par la suite, les SSD ont eu une capacité suffisante pour accueillir un système Windows récent sans restriction, à un prix acceptable. La solution privilégiée par les informaticiens et les utilisateurs soucieux d'optimiser les performances est devenue l'association au sein d'une même configuration d'un SSD pour le système et d'un disque dur (ou plusieurs) destiné au stockage. Cette méthode restait élitiste à cause de l'achat nécessaire d'au moins deux unités de stockage dont l'une présentant un faible rapport capacité/prix ; elle ne s'est démocratisée qu'avec la baisse significative du prix des SSD, équipant dans un premier temps les PC fixes haut de gamme, avant de s'étendre progressivement aux tours et aux ordinateurs portables de milieu de gamme.

{{référence nécessaire|Le gigaoctet pour {{euro|1}} a été atteint en France début {{date-|septembre 2011}}, dans le cadre d'une offre promotionnelle restreinte. La baisse s'est poursuivie : en {{date-|novembre 2012}}, le prix moyen a atteint {{unité|± 0.7|€/Go}}, puis {{unité|± 0.5|€/Go}} en {{date-|décembre 2013}}|date=3 février 2018}}, puis {{unité|± 0.33|€/Go}}<ref>[http://www.lesnumeriques.com/ssd/samsung-850-evo-1-to-p24809/test.html Test / Samsung 850 Evo {{unité|1|To}}, mémoire 3D V-NAND en TLC], sur ''lesnumeriques.com'', 6 mars 2015 (consulté le 8 février 2016).</ref> en {{date-|janvier 2016}} sur des modèles de {{unité|1|To}} en [[#Types de mémoires SLC, MLC, TLC ou QLC|TLC]].

<div style="text-align: left;">

<!-- Merci d'adapter le texte pour qu'il couvre l'espace libre, sans pour autant en faire une image, pour une actualisation suivie-->
<!--Sources utilisées pour la construction du graph :
http://www.clubic.com/forum/hardware-general/ssd-la-revolution-du-stockage-id506686-page1.html
http://www.moncoinnumerique.fr/spip.php?article26
http://www.moncoinnumerique.fr/spip.php?article26
http://www.presence-pc.com/actualite/ssd-samsung-24857/
http://pro.01net.com/editorial/328371/ssd-la-fin-des-disques-durs/
http://www.hardware.fr/articles/731-1/comparatif-ssd-intel-ocz-samsung-silicon-power-supertalent.html
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  text:Prix au gigaoctet depuis 2006 (en €)
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En mai 2015, [[SanDisk|Sandisk]] annonce des SSD de {{unité|6|To}}<ref>[http://www.zdnet.fr/actualites/ssd-le-cap-des-6-to-depasse-mais-attention-aux-coups-de-chaud-39819206.htm SSD : le cap des {{unité|6|To}} dépassé, mais attention aux coups de chaud], ''zdnet.fr'', 12 mai 2015 (consulté le 8 mars 2016).</ref>, plutôt destinés aux serveurs informatiques.

En mars 2016, [[Seagate Technology|Seagate]] annonce un SSD dont la vitesse atteint {{unité|10|Go/s}}<ref>[http://www.tomshardware.fr/articles/ssd-record-vitesse,1-58842.html Record du monde de SSD à {{unité|10|Go}}/s], sur ''tomshardware.fr'', 8 mars 2016.</ref>, et Samsung un SSD de plus de {{unité|15|To}} en format {{unité|2.5|pouces}} ({{unité|6.35|cm}})<ref>[http://www.commentcamarche.net/news/5867827-capacite-record-pour-le-ssd-de-samsung Capacité record pour le SSD de Samsung], ''commentcamarche.net'', 4 mars 2016 (consulté le 10 mars 2016).</ref>.

== Formes ==
=== Disque dur 2,5" ===
[[Fichier:Intel X25-M Solid-State Drive.jpg|vignette|upright|Boitier SSD {{unité|2.5|pouces}}]]

Les modèles les plus courants se présentent sous le même format qu'un disque dur {{unité|2,5 pouces}} en interface SATA ({{dunité|100|69,85|mm}}<ref>{{Lien web|titre=SSD 860 EVO SATA III 2,5 pouces 4 To |url=https://www.samsung.com/fr/memory-storage/860-evo-sata-3-2-5-ssd/MZ-76E4T0BEU/|site=samsung.com|consulté le=2019-06-22}}</ref>{{,}}<ref>{{Lien web|titre=SSD 860 QVO 4 To|url=https://www.samsung.com/fr/memory-storage/860-qvo-sata-3-2-5-ssd/MZ-76Q4T0BW/|site=samsung.com|consulté le=2019-06-22}}</ref>) tels que ceux installés dans des ordinateurs portables, et disposent pareillement d'une alimentation SATA ainsi que d'une connectique {{nobr|SATA III}}.

Les appareils au format {{unité|2.5 pouces}} peuvent nécessiter un adaptateur pour être utilisés dans un emplacement prévu pour un format {{unité|3.5|pouces}} ({{unité|8.89 cm}}), en cas d'installation dans une [[unité centrale]] d'ordinateur fixe.

Deux hauteurs existent : {{unité|7 ou 9.5 mm}} ainsi que des adaptateurs {{unité|9.5|mm}} pour les SSD de {{unité|7|mm}} d’épaisseur, souvent en ''[[presspahn]]''.

=== Carte PCIe ===
Afin que le débit ne soit plus bridé par l'interface SATA, sont apparus des supports SSD sous forme de cartes ou barrettes reliées directement à la [[carte mère]] par le biais d'un connecteur [[PCI Express]] (à l'instar d'une carte additionnelle) ayant comme nouveau plafond le débit des connecteurs PCI-E, soit {{unité|4 Gio/s}} pour le {{nobr|PCI-3 x4}} et {{unité|8 Gio/s}} pour le {{nobr|PCI-4 x4}}. Ceci permet à certains SSD de dépasser la barre du Gio/s<ref name=":0">[http://www.pcworld.fr/stockage/actualites,fusion-io-iodrive2-duo,519887,1.htm Un SSD en PCI Express à {{unité|3 Go/s}} !], ''pcworld.fr''.</ref>, alors que l'interface [[Serial ATA|SATA]] est limitée à {{unité|600 Mio/s}} pour la toute dernière génération (SATA III), et même {{unité|300 Mio/s}} pour l'interface [[Serial ATA|SATA II]] qui reste répandue sur des machines anciennes.

Les SSD au format PCI Express sont le plus souvent constitués d'un contrôleur RAID interfaçant deux à huit modules SSD placés directement sur la carte, permettant ainsi d'obtenir une solution RAID ''clé en main'' et bien plus compacte qu'une carte SATA RAID reliée à des SSD SATA au format {{unité|2.5 ou 3.5 pouces}} ({{unité|8.89 cm}}). Cependant, ce type de configuration ne supporte pas encore la commande [[Trim (informatique)|Trim]].

Une telle carte est l'assemblage d'une carte PCIe et d'une carte M.2.

=== Carte SATA ===
{{section à sourcer|date=octobre 2019}}

==== Format mSATA ====
Extérieurement, les cartes [[mSATA]], pour mini S-ATA, ne possèdent pas de boitier et sont donc compactes mais leurs spécifications sont très proches de celles de SSD au format {{unité|2,5 pouces}}.

Leurs dimensions sont de {{nobr|{{unité|50.8 ±0,15 mm}} × {{unité|29,85 ±0,15 mm}}}}, leurs hauteurs varient suivant les marques et les modèles ; ainsi une {{nobr|Kingston UV500}} mesure {{unité|4.85 mm}}, une {{nobr|Samsung 860 evo}} de {{unité|1 To}} mesure {{unité|3,85 mm}}.

==== Format [[M.2]] ====
Ce format est le successeur du mSATA dont les dimensions de {{nobr|{{unité|22 mm}} × {{unité|80 mm}}}} sont actuellement le standard, mais d'autres sont disponibles :
* largeur : 12, 16, 22 ou {{unité|30|mm}} ;
* longueur : 16, 26, 30, 42, 60, 80 ou {{unité|110|mm}}.

Le « type » est construit en concaténant la largeur et la longueur.

Exemple : une M2 type 22110 aura donc une dimension de {{dunité|22|110|mm}}.

==== Encoches « Key » ====
Décliné en deux grands types, les connecteurs sont distinguables par leur(s) encoche(s) appelées « Key », qui servent de détrompeur de bus.

* Key M+B : [[PCI Express]] x2, x4
* Key M : PCI Express [[NVM Express|NVMe]] x4 (pour ''Non-Volatile Memory express'')

=== Solutions « artisanales » ===
Pour contourner les prix très élevés et/ou les capacités restreintes de ces unités de stockage tout en bénéficiant de leurs avantages, diverses solutions exotiques avaient été vendues sur Internet au début de la commercialisation des SSD, par exemple :
* jeu (''{{lang|en|Bundle}}'') de barrettes de mémoire vive fixées sur une [[carte fille]], connectée à la carte mère via PCI ;
* multislots de cartes mémoires ([[CompactFlash]]).

<gallery caption="Diverses formes de SSD « exotiques »" mode="packed">
Fichier:Ddrdrive x1.jpg|Carte mémoire constituée de barrettes DDR et branchée en [[PCI (informatique)|PCI]].
Fichier:Viking Modular SATADIMM w Cable.jpg|Barrette de RAM connectée via [[SATA]].
Fichier:CompactFlash IDE Adaptor.jpeg|Adaptateur pour carte CompactFlash.
</gallery>

== Fonctionnement et architecture ==
Un SSD stocke les [[Donnée (informatique)|données]] sur de la [[mémoire flash]], de la même manière qu'une [[clé USB]] ou une [[carte mémoire]]. Un SSD est donc un support de mémoires flash relié à l'ordinateur, souvent via l'interface {{nobr|[[Serial ATA|SATA]] {{III}}}}, mais celle-ci est progressivement remplacée par l'interface [[PCI Express|PCI-E]], qui permet d'obtenir de bien meilleures performances. Cette mémoire flash, répartie sur la carte en plusieurs modules, est pilotée par un [[contrôleur (informatique)|contrôleur]] qui organise le stockage et la répartition des données sur l'ensemble de la mémoire. Les données échangées entre le système d'exploitation et la mémoire transitent par une [[mémoire tampon]]. Le SSD fonctionne logiciellement par un [[Basic Input Output System|BIOS]] interne qui permet, entre autres, la manipulation de divers paramètres ainsi que l'affichage de nombreuses informations non accessibles par l'intermédiaire du système d’exploitation.

== Comparaison entre SSD et HDD ==
{| class="wikitable centre"
|-
! Caractéristique
! SSD
! Disque mécanique
|-
| Temps d'accès aléatoire
| Environ {{nombre|0.1|ms}}
| De {{unité|2,9 à 12 ms}}
|-
| Vitesse de lecture/écriture
| De {{unité|27|Mo}}/s à {{unité|3|Go}}/s<ref name=":0" />
| De {{unité|12 à 260 Mo/s}}
|-
| [[IOPS]]
| De {{nombre|8000 à 3000000}} (connexion PCIe, plusieurs téraoctets)
| Dépend de la vitesse de rotation, du nombre de plateaux, du temps
|-
| [[Fragmentation (informatique)|Fragmentation]]
| Aucun ou très peu d'effet sur les performances (accès direct à chaque cellule)
| Ralentit l'accès aux fichiers
Dépend du type de [[système de fichiers]]<br />Augmente avec le temps et avec le taux de remplissage de la partition
|-
| Bruit
| Quasi nul (pas d'éléments en mouvement, un léger sifflement, connu sous l'appellation anglaise "{{lien|lang=en|trad=Electromagnetically induced acoustic noise|texte=coil whine}}", est parfois audible)
| Variable dépendant du déplacement des têtes de lecture<br/>Tend à s'accentuer avec le temps, notamment à cause de la fragmentation
|-
| Vulnérabilités
| Sensible au nombre de cycles d'écriture <br/>Les coupures de courant peuvent rendre l'unité irrécupérable sur certains (anciens) modèles<ref>[https://www.usenix.org/system/files/conference/fast13/fast13-final80.pdf Comprendre la robustesse des SSD lors d'une coupure de courant], Conférence Fast 13, février 2013</ref>
| Chocs et vibrations, sensibles aux champs magnétiques
|-
| Taille
| 4,57-{{unité|6.35|cm}} (1,8-2,5″) pour les SSD au format [[SATA]] (en fonction des modèles)
Taille variable pour les SSD au format [[PCI Express]]
| 4,57-6,35-{{unité|8.89|cm}} (1,8-2,5-3,5″) (en fonction des modèles)
|-
| Masse
| Quelques dizaines de grammes
| Environ {{unité|100|g}} pour un modèle en 2,5"
Environ {{unité|650|g}} pour un modèle en 3,5"
|-
| Durée de vie
| Garantie constructeur variant de {{unité|1 à 10 ans}}<br/>{{référence nécessaire|Cycles d'écriture garantis : {{formatnum:10000}} (SLC), {{formatnum:5000}} (MLC) et {{formatnum:1000}} (TLC)}}
| Garantie constructeur de {{unité|2 à 5 ans}}
Durée de vie sans limite ''a priori'', mais limitée par la fragilité mécanique
|-
| Rapport coût/capacité
| Environ {{unité|0.18|€/Gio}} ({{H:title|Moyenne effectuée avec les tarifs de LDLC en janvier 2019 sur des SSD de 1 Tio|2019}})
| Environ {{unité|0.06|€/Gio}} ({{H:title|Moyenne effectuée avec les tarifs de LDLC en janvier 2019 sur des HDD de 1 Tio|2019}})
|-
| Capacité de stockage
| Jusqu'à {{unité|100|To}} (Nimbus Data ExaDrive EDDCT100)<ref>{{Lien web |langue=en |prénom=Desire Athow last |nom=updated |titre=At 100TB, the world’s biggest SSD gets an (eye-watering) price tag |url=https://www.techradar.com/news/at-100tb-the-worlds-biggest-ssd-gets-an-eye-watering-price-tag |site=TechRadar |date=2020-07-07 |consulté le=2025-02-01}}</ref>, {{unité|500|Go}} à {{unité|4|To}} pour les modèles les plus courants en 2025
| Jusqu'à {{unité|36|To}} (Seagate Exos M 36 To)<ref>{{Lien web |langue=en |prénom=Desire Athow |nom=published |titre=Seagate smashes largest HDD world record with 36TB hard drive and reveals a 60TB model is coming |url=https://www.techradar.com/pro/seagate-smashes-largest-hdd-world-record-with-36tb-hard-drive-and-reveals-a-60tb-model-is-coming |site=TechRadar |date=2025-01-21 |consulté le=2025-02-01}}</ref>, 1 To à {{unité|8|To}} pour les modèles les plus courants en 2025
|-
| Consommation
| {{unité|0.1 à 0.9 W}} (veille) jusqu'à {{unité|0.9 W}} (activité)
| {{unité|0.5 à 1.3 W}} (veille) {{unité|2 à 4 W}} (activité)
|}

== Techniques ==
=== Types de mémoires SLC, MLC, TLC ou QLC ===
{{section à sourcer|date=juin 2019}}
{{Article détaillé|Cellule multi-niveaux}}
Il existe quatre types de mémoire flash<ref>{{Lien web|langue=en-US|nom1=Paul|prénom1=Ian|titre=Multi-Layer SSDs: What Are SLC, MLC, TLC, QLC, and PLC?|url=https://www.howtogeek.com/444787/multi-layer-ssds-what-are-slc-mlc-tlc-qlc-and-mlc/|site=How-To Geek|consulté le=2020-04-04}}</ref>{{,}}<ref>{{Lien web|titre=Les différents types de SSD et leurs caractéristiques {{!}} Guide d'achat Materiel.net|url=https://www.materiel.net/guide-achat/g7-les-ssd/3/|site=materiel.net|consulté le=2020-04-04}}</ref>{{,}}<ref>{{es}} [https://www.losmejoresdiscosssd.es/ssd-vs-hdd-informacion-tecnica-sobre-los-ssds/ {{lang|es|''Tipos de memorias en los discos SSD: 3D MLC, TLC, QLC...''}}], 7 avril 2020.</ref> :
# la SLC NAND (''{{lang|en|Single Level Cell}}''), dans laquelle chaque cellule élémentaire peut stocker un seul bit (deux niveaux de charge) ;
# la MLC NAND (''{{lang|en|Multi Level Cell}}''), dans laquelle les cellules peuvent stocker plusieurs bits (le plus souvent {{unité|2|bits}}), soit quatre niveaux de charge, et référencés comme {{langue|en|DLC NAND (''Dual Level Cell'')}} ;
# la TLC NAND ({{lang|en|''Triple Level Cell''}}), variante de MLC comportant {{unité|3|bits}}, soit huit niveaux de charge, également appelée MLC « X3 » (introduite en 2009) et qui augmente encore le nombre de bits stockés par cellule ;
# la QLC (''Quad Level Cell''), variante de la TLC, est capable de stocker {{unité|4|bits}} par cellule, soit seize niveaux de charge, et la capacité de stockage augmente de 33 %. La QLC ne supporte qu'environ {{nombre|1000|cycles}} écriture/effacement, ce qui est faible, mais possède également une capacité de stockage plus élevée et un prix plus bas.

Concernant les performances sans cache :

SLC (cellule mononiveau/1 bit) >> MLC (cellule multiniveau/2 bits) >> TLC (cellule triple niveau/3 bits) >> QLC (cellule quadri-niveau/4 bits)

Le stockage de plusieurs bits par cellule permet de diminuer fortement le coût de fabrication, puisque la densité est au minimum doublée, mais dégrade les performances, surtout en écriture, et réduit grandement la durée de vie des cellules.

Sur des mémoires {{unité|50|nm}}, les SLC supportent environ {{nb|100000 cycles}} écriture/effacement.

La MLC a une durée de vie de l'ordre de dix fois inférieure, variant d'environ {{nb|3000 à 10000 cycles}} par cellule, selon les modèles.

La TLC est la technologie ayant la plus faible durée de vie avec environ {{unité|1000 cycles}} d'écriture par cellule<ref>{{en}} [http://www.anandtech.com/show/6337/samsung-ssd-840-250gb-review/2 {{lang|en|''Samsung SSD 840 (250GB) Review''}}], sur Anandtech, 23 février 2012.</ref>.

{{refnec|La QLC est la technologie ayant une durée de vie comparable à la TLC en cycles d'écriture (environ {{nombre|1000 cycles}} d'écriture par cellule). Elle est bien adaptée pour de gros volumes de stockage statiques (par exemple une vidéothèque ou une discothèque). En effet, la mémoire QLC n'est plus basée sur la technologie {{nobr|NAND 2D}} ({{nombre|1 couche}}) mais sur la technologie {{nobr|NAND 3D}} ({{nombre|32 couches}} successives), pour une plus grande capacité de stockage. Ainsi, ''la technologie de {{nobr|NAND 3D}} a vu le jour''. Contrairement à la {{nobr|NAND 2D}} qui ne peut que stocker les données que sur une couche, la {{nobr|NAND 3D}} permet de stocker les données sur {{nombre|32 couches}}. Par conséquent, chaque cellule de la MLC augmente au maximum de {{unité|2 Go}}, tandis que chaque cellule de la TLC augmente au moins de {{unité|48 Go}}.}} Un ''cache'' utilisant une partie de la QLC en SLC (c'est-à-dire juste un bit par cellule) permet d'effectuer en temps masqué les écritures, si celles-ci sont ponctuelles<ref>[https://overclocking.com/cache-slc-860-qvo-un-mauvais-ssd/ Cache SLC : 860 QVO, un mauvais SSD ?], overclocking.com du 29 avril 2019, consulté le 26 avril 2019</ref>.

De nombreux SSD sont commercialisés avec une [[garantie constructeur]] de {{nb|5 à 10 ans}}<ref>[http://www.clubic.com/disque-dur-memoire/disques-durs-ssd/article-756797-1-850-evo.html Samsung 850 Evo : la TLC prend une autre dimension], sur ''clubic.com'', 4 mars 2015 (consulté le 10 mars 2016).</ref>. Cela ne prémunit pas contre la perte de données, mais garantit qu'en cas de défaillance (si on a gardé une preuve d'achat ou si on s'est enregistré par Internet) sera fourni un SSD neuf de caractéristiques équivalentes sur lequel on pourra restaurer sa dernière sauvegarde.

La majorité des SSD grand public utilisent de la mémoire MLC (en 2017 c'est le TLC qui est largement majoritaire), tandis que la mémoire SLC est réservée aux SSD [[haut de gamme]], principalement destinés à un usage professionnel (entreprises, serveurs), ce qui crée le problème principal du SSD grand public : la limite des cycles d'écriture<ref>[http://www.pcworld.fr/stockage/tests,ssd-l-importance-du-controleur-slc-ou-mlc-aura-t-on-encore-le-choix,84931,84941.htm les puces MLC sont moins chères que les coûteuses SLC. On estime en général à {{nb|100000}} le nombre d'écritures possibles par cellule SLC contre {{nb|10000}} pour une cellule d'une puce MLC], ''pcworld.fr'', 2 février 2009.</ref>.

Innodisk, concepteur de SSD pour applications industrielles, a breveté la technologie iSLC, qui promet une performance plus durable et plus fiable que les classiques flash NAND MLC, mais à un moindre coût<ref>{{en}} [http://www.prweb.com/releases/2013/4/prweb10583744.htm {{lang|en|''Innodisk Innovates on NAND Flash to create iSLC Flash Technology, More Reliable Than MLC''}}] sur prweb.com, le 2 avril 2013.</ref>. Il existe aussi une variante du type MLC, appelée eMLC (pour {{lang|en|Enterprise MLC}}), permet un nombre plus élevé de cycles d'écriture<ref>[http://searchsolidstatestorage.techtarget.com/definition/enterprise-MLC-eMLC enterprise MLC (eMLC)], sur ''techtarget.com'' (consulté le 8 février 2016).</ref>.

=== Durée de vie ===
La durée de vie d'un SSD s'estime d'une manière un peu différente de celle des disques durs.

Elle tient compte essentiellement de deux caractéristiques techniques :
* le [[Temps moyen entre pannes|MTBF]] (en anglais ''{{lang|en|Mean Time Before Failure}}''), qui s'exprime en nombre d'heures de fonctionnement. L'ordre de grandeur est le million d'heures, soit plus d'une centaine d'années pour ce type de produit en utilisation courante ;
* le {{lang|en|TBW}} (de l'anglais ''{{langue|en|TeraByte Written}}'') qui s'exprime en téraoctets, correspond à la quantité maximale d'octets pouvant être écrits sur le SSD au cours de sa vie.

Le TBW est défini par la formule suivante<ref>{{lien web|langue=en|auteur=Ryan Smith|titre=Become a SSD expert in minutes!|année=2012|lire en ligne=https://pdfslide.net/documents/become-a-ssd-expert-in-minutes-electronics-appliances-is-a-ssd-ssd-.html|pages=27|site=pdfslide.net|consulté le=7 décembre 2019}}</ref>{{,}}<ref>{{Lien web|langue=en|auteur institutionnel=Samsung|titre=Endurance of the SSD for data centers|année=2014|lire en ligne=http://www.samsung.com/semiconductor/minisite/ssd/downloads/document/Samsung_SSD_845DC_02_Endurance_of_the_SSD_for_data_centers.pdf|pages=2|site=samsung.com|consulté le=8 novembre 2016}}</ref> :
:<math>\rm TBW = \frac{\text{Capacité (Go) / 1 000} \times \text{Nombre de cycles Écriture/Effacement}}{WAF}</math>

Il se calcule à partir des trois éléments suivants :
* la capacité du SSD exprimée en Go ;
* le nombre de cycles écriture/effacement (également appelé cycles P/E pour ''Program / Erase Cycles'')<ref>{{Lien web|langue=en|format électronique=pdf|titre=Technical white paper SSD endurance HP Workstations|url=http://h20195.www2.hp.com/v2/getpdf.aspx/4AA5-7601ENW.pdf?ver=1.0|site=h20195.www2.hp.com/v2/|date=avril 2015|consulté le=11/05/2017}}</ref>. Ce chiffre est exprimé en millier(s), dizaine(s) de millier(s) ou centaine(s) de millier(s) en fonction de la technologie utilisée dans le processus de fabrication des puces. Il exprime le nombre de fois que l'on peut répéter l'opération d'écriture ou d'effacement d'une zone mémoire avant qu'elle ne se dégrade. (Voir chapitre précédent « Types de mémoire ».) ;
* le WAF (de l'anglais ''{{langue|en|Write Amplification Factor}}''). Il s'agit du rapport entre le nombre d'octets réellement écrits sur le SSD et le nombre d'octets écrits vu de l’hôte. Ce chiffre varie en fonction du type de contrôleur utilisé dans le SSD et du système hôte. Certains fabricants utilisent également le terme WAI (de l'anglais ''{{langue|en|Write Acceleration Index}}'') qui signifie la même chose.

On voit parfois apparaître dans certaines documentations le terme DWPD (de l'anglais ''{{langue|en|Drive Writes Per Day}}''), qui est une autre façon d'exprimer le TBW. Alors que le TBW exprime la quantité maximale de téraoctets pouvant être transférés sur un SSD pendant toute sa durée de sa vie, le DWPD exprime le nombre maximal journalier de réécritures de la capacité totale du SSD. Cette valeur ne dépend pas de la capacité de l'unité SSD considérée contrairement au TBW.

En général, le TBW est utilisé pour des SSD d'entrée de gamme, alors que le DWPD est plutôt réservé aux SSD à usage professionnel, comme ceux qui sont intégrés dans des serveurs.

Le DWPD se calcule à partir du TBW et de la période de garantie du constructeur ; il est défini par la formule suivante<ref>{{Lien web|langue=en|auteur=Jim Handy|titre=Comparing DWPD to TBW|url=http://thessdguy.com/comparing-dwpd-to-tbw/|site=thessdguy.com|date=1 juin 2015|consulté le=2016-05-25}}</ref>{{,}}<ref>{{Lien web|langue=en|format électronique=pdf|auteur1=Randy Glissmann|titre=TCO Ramifications of SSD Write Endurance - Micron Technology, Inc.|url=https://www.micron.com/~/media/documents/products/technical-marketing-brief/brief_ssd_tco_ramifications.pdf?la=en|site=micron.com|date=Octobre 2014|consulté le=11 mai 2017}}</ref> :

:<math>\rm DWPD = \frac {TBW \times 1\;024}{\text{Capacité (Go)} \times \text{Période de garantie (années)} \times 365}</math>

La formule est réversible, on peut également calculer le TBW à partir du DWPD et de la durée de garantie du SSD :

:<math>\rm TBW = \frac {DWPD \times \text{Capacité (Go)} \times \text{Période de garantie (années)} \times 365}{1\;024}</math>

''Attention: ne pas confondre Go ([[gigaoctet]]), To ([[téraoctet]]) et Gio ([[gibioctet]]), Tio ([[tébioctet]]) (voir la section [[Octet#Multiples_normalisés | Multiples de l'Article Octet]] pour les explications).''

D'autres technologies peuvent influencer la durée de vie, comme la prise en charge ou non des commandes Trim.

=== Commande Trim ===
{{Article détaillé|Trim (informatique)}}
La commande [[Trim (informatique)|Trim]], disponible sur la plupart des modèles récents de SSD, permet aux systèmes d'exploitation modernes d'éviter que les performances ne se dégradent avec le temps et le remplissage de chaque partition. Elle est supportée par les systèmes d'exploitation suivants :
* [[Linux|GNU/Linux]] à partir du [[Noyau Linux|noyau]] 2.6.33 et dérivé [[Android]] 4.3 ;
* Microsoft Windows à partir de [[Windows 7]] ;
* [[macOS]] depuis la version 10.6.6 (à l'origine uniquement sur les SSD livrés par {{lang|en|[[Apple]]}}<ref>[http://www.macworld.fr/2011/03/28/mac/mac-trim-tous-ssd-est-possible/513485/ Mac OS X : le TRIM pour tous les SSD, c'est possible !], Macworld.fr, 28 mars 2011.</ref>, ensuite sur tous les SSD montés en interne ou connectés en [[Thunderbolt (interface)|Thunderbolt]] mais pas pour les SSD externes [[USB (bus informatique)|USB]]) ;
* [[FreeBSD]] à partir des versions 8.1 et 9.2 pour [[Unix File System|UFS]], 9.2 et 10.0 pour [[ZFS]]. Le support du RAID logiciel leur est ajouté en 10.0. Les systèmes d'exploitation dérivés en héritent : [[FreeNAS]] 9.1.0, [[TrueOS|PC-BSD]] 10.0, NAS4Free<ref>[http://www.nas4free.org NAS4Free]</ref> 9.3.0.2 ;
* [[NetBSD]] 6 pour [[Berkeley Fast File System|FFS]] ;
* [[DragonFly BSD|DragonFly]] 4.1 ;
* [[AIX]] et [[HP-UX]] avec [[JFS2]] en 2012 ;
* [[OpenSolaris]] build 146 avec ZFS, et dérivé [[Solaris (système d'exploitation)|Oracle Solaris]] 11 ;
* [[Illumos]] avec ZFS, implémentation en cours en 2014.

Cette commande vise à notifier le contrôleur du SSD lors de l'effacement d'un fichier, lequel peut alors effacer les cellules de mémoire flash anciennement utilisées, en arrière-plan, lors des périodes de faible sollicitation, afin d'optimiser les écritures ultérieures qui pourront alors être effectuées sans avoir à réaliser l'effacement préalable imposé par la technologie de la mémoire flash.

Cette technique permet en outre d'augmenter la durée de vie des SSD, par la mise en rotation des cellules utilisées à chaque écriture {{incise|à la condition de laisser suffisamment d'espace libre sur le support. En effet, plus l'espace de stockage disponible est restreint, plus les écritures se feront fréquemment sur les mêmes cellules, réduisant donc l'efficacité de cette technique.|incise stop}}

Le fabricant Kingston a mis au point une technique alternative permettant de bénéficier des avantages de la commande Trim même avec les systèmes d'exploitation qui ne sont pas optimisés pour la gestion des supports SSD et qui ne gèrent donc pas cette commande. Cette technique nommée « {{lang|en|''Garbage Collector''}} » (en français, [[Ramasse-miettes (informatique)|ramasse-miettes]]) fonctionne au niveau du [[Firmware|micrologiciel]] du SSD, indépendamment du [[système d'exploitation]]<ref>{{Lien web |url = https://www.infobidouille.com/articles/26/06-garbage-collector-comprendre-ssd| titre = Comprendre les SSD - Garbage collector : actualités et tests informatiques| site = infobidouille.com| consulté le = 2 mars 2019}}.</ref>.

== Principaux constructeurs ==
=== Produits finis ===
{{colonnes|taille=15|
* [[A-Data]]
* [[Advanced Micro Devices|AMD]]
* {{lang|en|[[Corsair Memory|Corsair]]}}
* {{lang|en|[[Micron Technology|Crucial]]}}
* [[Gigabyte Technology]]
* [[G.Skill]]
* [[Hitachi]]
* [[Intel]]
* [[Toshiba]]
* [[Kingston (constructeur)|Kingston]]
* [[OCZ Technology|OCZ]]
* [[Plextor]]
* {{lien|lang=en|Pure Storage}}
* [[PNY Technologies|PNY]]
* [[Samsung Electronics|Samsung]]
* [[SanDisk]]
* [[Silicon Power]]
* {{lang|en|[[Western Digital]]}}
}}

=== Contrôleurs ===
{{colonnes|taille=20|
* {{en}} {{Lien|trad=Indilinx|fr=Indilinx|texte=Indilinx}} appartenant à [[OCZ Technology|OCZ]]
* [[SandForce]] appartenant à [[LSI Logic|LSI]]
* [[Marvell Technology Group|Marvell]]
* [[Intel]] (sur les premières générations)
* [[Samsung Electronics|Samsung]]
}}

== Notes et références ==
=== Notes ===
{{Références|groupe=alpha}}

=== Références ===
{{Références}}

== Voir aussi ==
{{Autres projets
| commons = Category:Solid-State Drives
}}

=== Articles connexes ===
{{colonnes|taille=20|
* [[Mémoire flash]]
* [[Uniformisation d'usure]]
* [[Disque dur]]
* [[Système de fichiers]]
* {{lang|en|[[Ferroelectric Random Access Memory]]}}
* [[Hyperviseur de stockage]]
}}

=== Liens externes ===
{{Liens}}
* [http://gdt.oqlf.gouv.qc.ca/ficheOqlf.aspx?Id_Fiche=8349742 disque électronique], sur ''gdt.oqlf.gouv.qc.ca''
* Sébastien Pétain, [http://www.bhmag.fr/tests-dossiers/le-point-sur-les-ssd-676 Le point sur la technologie des SSD] et [http://www.bhmag.fr/tests-dossiers/optimiser-son-ssd-684 Comment optimiser son SSD], sur BHmag.fr
* Patrick Guignot, [http://linuxfr.org/2008/04/04/23938.html Les systèmes de fichiers pour disques SSD], sur ''linuxfr.org'', 4 avril 2008
* Pascal Meyrou, Eric Baudot [http://www.comptoir-hardware.com/articles/ssds/9072-comparatif-les-ssds-au-banc-dessai.html Comparatif permanent de SSD et bases techniques], sur Comptoir du hardware
* Stéphane Charpentier, [http://web.archive.org/web/20080821223051/http://www.matbe.com/articles/lire/931/un-mois-avec-un-ssd-verdict/ Un mois avec un SSD, le verdict…] 
* Matthieu Sarter, [http://infobidouille.com/articles/26/1-Comprendre-les-SSD Comprendre les SSD…], sur le site Infobidouille
* [http://www.comptoir-hardware.com/articles/stockage-peripheriques/7912-comparatif-7-ssd-de-32-a-256-go.html ''Comparatif • {{nombre|7|SSD}} de 32 à {{nombre|256|Go}}''], sur Comptoir du hardware, 5 août 2009
* Florian Charpentier, [http://www.tomshardware.fr/articles/comparatif-disques-ssd,2-3-resultat.html Tableau comparatif de SSD], sur {{lang|en|Tom's Hardware}}
* [http://forum.hardware.fr/hfr/Hardware/HDD/unique-revolution-stockage-sujet_764789_1.htm Sujet SSD], Hardware.fr
* {{en}} [http://www.happysysadm.com/2011/07/solid-state-drives-some-theory-and.html {{lang|en|''A guide to understanding Solid State Drives''}}], sur ''happysysadm.com''
* {{en}} Anand Lal Shimpi, [http://www.anandtech.com/storage/showdoc.aspx?i=3531&p=1 {{lang|en|''The SSD Anthology: Understanding SSDs''}}], sur le site Anandtech
* {{en}} Ryan Smith, [http://www.samsung.com/us/business/oem-solutions/pdfs/SSD-Sales-Presentation.pdf Become a SSD Expert in minutes !], sur le site Samsung
* {{en}} Jim Handy, [http://thessdguy.com/ The SSD Guy, analyse objective des SSD], sur ''thessdguy.com''

{{Palette|Types de mémoires selon la volatilité}}
{{Portail|informatique}}

[[Catégorie:Stockage informatique]]