SSD NVMe : Tout ce que vous devez savoir sur ce stockage incroyablement rapide

NVMe n’est plus une technologie de stockage agréable à avoir – si vous achetez un nouveau PC, c’est une fonctionnalité que vous devez rechercher activement. De plus, si votre PC est d’un millésime assez récent, vous devriez passer à NVMe. Voici pourquoi.

Ce qu’est NVMe

NVMe est une norme de communication développée spécialement pour les SSD par un consortium de fournisseurs comprenant Intel, Samsung, Sandisk, Dell et Seagate. Elle fonctionne sur le bus PCIe (d’où le terme « Express » dans le nom), ce qui permet aux disques d’agir davantage comme la mémoire rapide qu’ils sont, plutôt que comme les disques durs qu’ils imitent. En résumé : NVMe est rapide. Vraiment rapide. Comme le fait de ne jamais avoir à attendre encore pour son ordinateur.

Éliminer le stockage comme goulot d’étranglement

Sans vouloir déprécier les efforts des fournisseurs de CPU et de GPU au cours de la dernière décennie, la raison pour laquelle les derniers PC haut de gamme semblent tellement plus rapides est due au bond en avant des performances de stockage fournies par les SSD, d’abord SATA, et maintenant NVMe. Le stockage était le dernier goulot d’étranglement pour les performances réelles et perçues, mais il est maintenant à large jet avec une vengeance.

Si vous avez acheté, disons un MacBook Pro, au cours des deux dernières années, vous avez peut-être remarqué que vous n’attendez pratiquement plus pour les opérations banales. Les programmes s’ouvrent d’un coup, les fichiers se chargent et s’enregistrent en un instant, et la machine démarre et s’éteint en quelques secondes seulement.

C’est parce que le SSD NVMe à l’intérieur du dernier MacBook Pro lit et écrit les données littéralement quatre fois plus vite que les SSD SATA présents dans les générations précédentes. Non seulement cela, mais il les localise 10 fois plus vite (seek). Cela s’ajoute à l’amélioration de quatre à cinq fois du débit et à l’amélioration de dix fois des temps de recherche que fournissaient déjà les SSD SATA par rapport aux disques durs.

Les plafonds de performance approximatifs pour les trois technologies de stockage grand public, en l’état actuel des choses, sont les suivants :

IDG

IDG

Les disques durs offrent toujours un excellent rapport qualité-prix en termes de capacité et sont merveilleux pour les données moins utilisées. Mais pour votre système d’exploitation, vos programmes et vos données souvent utilisées, vous voulez un SSD NVMe si votre système le prend en charge, ou un SSD SATA s’il ne le peut pas.

SATA SSDs vs. NVMe SSDs

Connaissant bien le potentiel de performance ultime des SSD basés sur la technologie NAND même lorsqu’ils sont apparus, il était clair pour l’industrie qu’un nouveau bus et un nouveau protocole seraient éventuellement nécessaires. Mais, comme les premiers SSD étaient relativement lents (et encombrants), il s’est avéré bien plus pratique d’utiliser l’infrastructure de stockage SATA existante.

Bien que le bus SATA ait évolué vers 16Gbps à partir de la version 3.3, presque toutes les implémentations commerciales restent à 6Gbps (environ 550MBps après les frais généraux de communication). Même la version 3.3 est bien plus lente que ce dont la technologie SSD actuelle est capable, notamment dans les configurations RAID.

Sandisk

En remplacement du bus SATA, il a été décidé d’exploiter une technologie de bus à bande passante beaucoup plus élevée qui était également déjà en place – PCI Express, ou PCIe. PCIe est la couche de transport de données sous-jacente pour les cartes graphiques et autres cartes d’extension . Depuis la génération 3.x, elle offre plusieurs voies (jusqu’à 16 pour une utilisation avec un seul périphérique dans la plupart des PC) qui gèrent sacrément près de 1 Go/s chacune (985 Mo/s).

PCIe est également la base de l’interface Thunderbolt, qui commence à porter ses fruits avec les cartes graphiques externes pour les jeux, ainsi que le stockage NVMe externe, qui est presque aussi rapide que le NVMe interne. Le refus d’Intel de laisser mourir Thunderbolt était une très bonne chose, comme de nombreux utilisateurs commencent à le découvrir. Même si Intel a partagé la technologie avec le forum USB pour faciliter sa mise en œuvre, elle reste plus rare qu’on ne pourrait l’espérer.

Bien sûr, le stockage PCIe précède NVMe de plusieurs années. Mais les solutions précédentes étaient paralysées par des protocoles de transfert de données plus anciens, tels que SATA, SCSI et AHCI, qui ont tous été développés lorsque le disque dur était encore l’apogée de la technologie de stockage. NVMe supprime ces contraintes en proposant des commandes à faible latence et des files d’attente multiples (jusqu’à 64 000). Cette dernière est particulièrement efficace car les données sont écrites sur les SSD en mode shotgun, dispersées sur les puces et les blocs, plutôt que contiguës en cercle comme sur un disque dur.

La norme NVMe a continué à évoluer jusqu’à la version 1.31 actuelle, avec l’ajout de fonctionnalités telles que la possibilité d’utiliser une partie de la mémoire système de votre ordinateur comme cache. Nous avons déjà vu cette mise en cache employée par le Toshiba RC100 super bon marché que nous avons récemment examiné, qui renonce à ce cache DRAM embarqué que la plupart des disques NVMe utilisent, mais qui reste suffisamment performant pour donner à votre système ce coup de pouce NVMe pour les tâches quotidiennes.

Ce dont vous avez besoin pour obtenir du NVMe

Il est évidemment préférable que votre système prenne déjà en charge le NVMe et dispose d’emplacements M.2, mais il est toujours possible d’ajouter un lecteur NVMe à n’importe quel PC doté d’un emplacement PCIe via une carte adaptatrice à 25 $. Toutes les versions récentes des principaux systèmes d’exploitation fournissent des pilotes, et quel que soit l’âge du système, vous aurez un disque très rapide entre les mains. Mais il y a un hic.

Pour bénéficier pleinement d’un SSD NVMe, vous devez être en mesure de démarrer le système d’exploitation à partir de celui-ci. Cela nécessite une prise en charge par le BIOS. Soupir. La plupart des anciens BIOS grand public ne prennent pas en charge le démarrage à partir de NVMe et, très probablement, ne le feront jamais. Il n’y a tout simplement aucun avantage pour les fournisseurs à l’ajouter, et un inconvénient très réel : Vous êtes moins susceptible de mettre à niveau un système qui a été mis à jour avec NVMe, à moins que vous ne jouiez à des jeux PC ou que vous fassiez quelque chose de vraiment intensif en CPU, comme le montage de vidéos 2160p (4K)/4320p(8K).

Samsung

Tous les SSD NVMe vendus dans l’espace grand public utilisent le facteur de forme M.2, bien qu’il existe d’autres connecteurs (voir ci-dessous). Mais le simple fait de disposer d’un emplacement M.2 ne garantit pas la compatibilité NVMe. Le M.2 a été conçu pour prendre en charge l’USB 3.0, le SATA et le PCIe, et la plupart des premiers emplacements M.2 ne prenaient en charge que le SATA. Lisez le guide de l’utilisateur de votre système ou de votre carte mère, ou vérifiez en ligne. Notez que le slot MSATA, qui est le précurseur du M.2, a un aspect très similaire.

Il n’y a aucun moyen de dire en regardant un slot s’il prend en charge PCIe et NVMe, mais vous pouvez faire la différence entre un slot PCIe x2 et PCIe x4. Le premier, appelé B-keyed (une clé est une hausse qui se marie avec un espace dans les contacts du disque), a six contacts séparés du reste, tandis que le second, M-keyed, a cinq contacts séparés du reste sur le côté opposé. Il n’y a pas de règle absolue, mais de nombreux emplacements B-key étaient uniquement SATA. Si vous disposez d’un emplacement à clé B/M avec les deux jeux de contacts séparés, ce qui est le cas le plus courant aujourd’hui, vous êtes tranquille. On les appelle aussi parfois socket 2 et socket 3.

Melissa Riofrio/IDG

Si votre socket vous laisse tomber, il est temps d’utiliser la carte adaptatrice PCIe M.2 à 25 $ dont j’ai parlé. Le M9Pe de Plextor et d’autres sont disponibles déjà montés sur des cartes PCIe comme produits prêts à l’emploi.

Ce que vous devez éviter en tant qu’utilisateur final, ce sont les disques NVMe de 2,5 pouces. Ceux-ci nécessitent le connecteur U.2 nécessaire SFF-8639 (Small Form Factor). Une connexion U.2 comporte quatre voies PCIe Gen 3, deux ports SATA, plus des canaux à bande latérale et une alimentation de 3,3 volts et 12 volts, mais on ne la trouve que dans les adaptateurs et systèmes de stockage de niveau entreprise.

Si vous utilisez l’un des rares PC Windows prenant en charge Thunderbolt (beaucoup avec des cartes mères Asus le font), vous pourrez peut-être utiliser un boîtier PCIe Thunderbolt externe pour ajouter du NVMe à votre système. Cela fonctionne comme un charme sur un Mac Thunderbolt assez récent pour exécuter High Sierra.

Tous les lecteurs NVMe ne sont pas créés égaux

Alors qu’à peu près n’importe quel NVMe devrait rendre votre système plus rapide, ils ne sont pas tous semblables. Loin s’en faut. Là où le 970 Pro de Samsung lit à plus de 3 Go/s et écrit à plus de 2,5 Go/s, le RC100 de Toshiba lit à 1,2 Go/s et écrit à un peu moins de 900 Mo/s. La différence peut être encore plus importante lorsque la quantité de données écrites dépasse la quantité de cache embarquée.

Un certain nombre de facteurs qui affectent les performances, notamment le contrôleur, la quantité de NAND à bord, le nombre ou les voies PCIe (voir ci-dessus) et le type de NAND. Voici quelques règles empiriques :

• Les SSD NVMe x4 PCIe sont plus rapides que les types x2 PCIe.
• Plus il y a de puces NAND, plus le contrôleur a de chemins et de destinations à distribuer et à stocker les données. Les versions de plus petite capacité (notamment 128 Go et 256 Go) du même modèle de disque sont assez souvent plus lentes que les saveurs de plus grande capacité.
• Le type de NAND utilisé a de l’importance. SLC (Single-Level Cell/1-bit) est le plus rapide, MLC (Multi-Level Cell/2-bit) est le suivant, TLC (Triple-Level Cell/3-bit) est plus lent, et QLC (Quad-Level Cell/4-bit) est le plus lent. Cependant, la formule est compliquée par le fait que vous pouvez traiter n’importe quel type de NAND (sauf SLC) comme son prédécesseur plus rapide en écrivant simplement moins de bits. Les fournisseurs font cela avec des portions du SSD pour les utiliser comme cache, ce qui signifie qu’un disque TLC ou QLC peut être aussi rapide qu’un disque SLC, jusqu’à ce que ce cache soit épuisé.
• La plupart des contrôleurs de nos jours sont très efficaces, mais certains, comme ceux utilisés par Intel et Sandisk, sont plus intelligents sur la façon dont ils utilisent le cache et peuvent soutenir les performances d’écriture avec des ensembles de données plus importants.

Vérifiez nos critiques de SSD à pour le maigre sur les disques individuels.

La capacité compte

Comme presque tous les SSD NVMe utilisent une partie de leur NAND comme cache secondaire et beaucoup , l’utilisent aussi comme cache primaire. Il faut qu’il y ait de la NAND disponible à cet effet. Par exemple, si vous achetez un SSD de 1 To, et que vous mettez 900 Go dessus, il y aura beaucoup moins de NAND disponible pour les tâches de cache. Les performances en pâtiront. Selon notre expérience, une fois que vous atteignez la marque de 80% de remplissage, vous commencerez à remarquer une différence.

Gardez cela à l’esprit lorsque vous décidez de la taille à acheter. Une bonne règle de base est d’acheter le double de la capacité dont vous pensez avoir besoin, en vous rappelant que les choses ont tendance à s’étendre pour remplir l’espace disponible.

NVMe signifie aucun regret pendant longtemps

Si tout cela n’a pas enfoncé le clou, répétons-le : NVMe est la technologie de stockage que vous voulez pour votre PC actuel ou prochain. À moins que vous ne soyez un gamer ou un monteur vidéo haute résolution, elle garantit pratiquement que vous ne ressentirez pas le besoin de remplacer votre système actuel avant un bon moment – du moins en raison des performances. En effet, je n’ai ressenti aucune contrainte pour remplacer mes systèmes vieux de six à sept ans depuis qu’ils ont été mis à niveau avec des SSD NVMe. Zéro.