Vers des SSD haute capacité grâce à la technologie NAND 3D

Vers des SSD très haute capacité grâce à la technologie NAND 3D

La technologie NAND 3D c’est le prochain eldorado des constructeurs de puces mémoire. Cette méthode qui empile des couches de mémoire les une sur les autres et densifie leur capacité permet d’augmenter de manière incroyable la capacité des stockages électroniques. Une manière de faire tomber le dernier atout des stockages mécaniques, et qui va bouleverser nos machines.

Les forces en présence sont toujours les mêmes, les plus gros fabricants de puces de stockage au monde se livrent bataille sur ce nouvel élément important qu’est la haute densité des SSD. Comprenez par là, la capacité en gigaoctets de ces stockages ultra rapides et silencieux. Avec, à terme, des éléments qui pourraient grimper à plusieurs Téraoctets, cette nouvelle génération écraserait définitivement la vieille technologie de disques à plateau.

Lents, bruyants et gourmands en énergie, les stockages mécaniques n’ont pas le moral ces derniers temps face à la poussée des SSD qui n’ont, face à eux, que des avantages. Enfin presque, puisque les disques durs gardent pour eux un ratio capacité prix réellement en leur faveur. Difficile de trouver des SSD de 2 ou 3 Téraoctets à un prix équivalent d’un disque dur mécanique, difficile d’en trouver tout court d’ailleurs. La capacité des SSD étant pour le moment encore limitée.

Mais cette situation pourrait rapidement évoluer avec la NAND 3D, une nouvelle façon de concevoir des puces de stockage électronique. Une révolution toute bête en théorie, qui consiste à empiler des couches de stockage les une sur les autres pour profiter de plus de capacité sur un même espace. L’idée est la même que dans l’habitat, proposer de monter des étages au dessus d’un même espace au sol permet logiquement de construire de plus grands logements. Avec un nombre de couches de stockage empilées allant de 32 à 48 couches suivant les constructeurs ainsi qu’une augmentation  de la densité en Gbits par pouces, le résultat est étonnant. A terme des SSD 2.5 pouces de plus de 10 To arriveront sur le marché indique Intel. Cela veut dire également que les stockages de plus petite taille comme les mSATA ou M.2 pourraient également s’envoler en capacités et dépasser les 2 ou 3.5 To.

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Vers la fin des disques mécaniques

Les bouleversements en conséquences seront nombreux et les premiers touchés par cette évolution seront, bien entendu, les disque durs mécaniques, seuls aujourd’hui à pouvoir livrer de telles capacités. Avec cet avantage en moins, il est probable que les disques durs deviennent moins courants et soient, petit à petit, remplacés au sein des machines grand public. Les possibilités proposées par les stockages électroniques semblent pour le moment supérieures à celles du stockage mécanique en terme d’évolution. Si on est passé très rapidement de quelques Gigaoctets à plusieurs centaines aujourd’hui et plusieurs teraoctets demain en SSD, les disques semblent piétiner même si leur évolution continue. Si leur capacité augmente, leurs taux de transferts restent largement en déficit face aux solutions concurrentes, même en entrée de gamme.

On a vu disparaître des solutions de stockage mécanique comme le lecteur de disquette et, de plus en plus, les lecteurs optique, notamment sur les solutions les plus mobiles. Avec des SSD de plus en plus importants en terme de capacités mais aussi plus rapides et efficaces en transferts, il sera difficile de faire machine arrière. Si vous passez d’un disque dur à un SSD la solution vous semblera miraculeuse et retourner à un système mécanique totalement impossible.

Evidemment, cette démocratisation des SSD haute capacités exploitant la NAND 3D ne sera pas immédiate et l’apparition de ces technologies aura un coût. Si on a vu le prix des SSD chuter ces derniers mois, les nouveaux éléments à très haute densité employant cette NAND 3D devront d’abord payer la note de leur implantation. Nouvelles usines – Micron débute la construction d’une nouvelle structure à plusieurs milliards de dollars-  nouveaux procédés et amortissement du coût de la recherche et développement laisseront sur la paille les professionnels investissant dans cette solution.

Rapidement cependant, cette technologie apportera la possibilité de proposer des stockages de haute capacité ne coûtant pas grand chose de plus en terme de matière première qu’un SSD traditionnel. A n’en pas douter, la technologie finira par se démocratiser et on verra bientôt des machines grand public abordables afficher 1 To de SSD pour le prix d’une solution actuelle en 256 Go avec cette technologie.

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Une meilleure durée de vie pour les SSD NAND 3D.

L’arrivée de la NAND 3D aura un autre effet intéressant pour les utilisateurs, une nette amélioration de la duréee de vie des SSD. Chaque puce électronique a un nombre de cycle d’écriture limité. Ce nombre de cycle diminue lorsque la finesse de gravure augmente. Ainsi une puce de SSD gravée en 16 nanomètres aura une moins bonne longévité qu’un modèle gravé en 40 nanomètres. Or avec une technologie de puce sur un seul étage, une des seules pour augmenter la capacité d’un stockage était de réduire la finesse de gravure afin de compiler plus d’éléments de stockage côte à côte. Avec l’apparition de stockage en étage, les constructeurs vont pouvoir revenir à des solutions gravées moins finement et améliorer très sensiblement le  nombre de cycles d’un disque électroniques.

De la même manière, certains constructeurs proposent des disques avec des capacités plus réduites que les nombres habituels : 500 Go au lieu de 512 Go ou 120 Go au lieu de 128 Go. Cette différence s’explique par une « réserve » de gigaoctets mise de côté par le constructeur afin de remplacer les éléments dont le cycle de stockage arrive à son terme. Avec des SSDs de très haute capacité, il sera possible de prévoir un nombre important de cellules de remplacements et la durée de vie des cycles allant en augmentant la capacité globale des solution aura un meilleur rendement.

Que faire en attendant ?

Ces technologies, tout juste annoncées chez Intel, Toshiba, Micron et Samsung, ne sont pas encore disponibles. Si certains annoncent une disponibilité pour l’année prochaine, leurs coûts seront probablement dissuasifs avant une réelle maîtrise des chaines de production de plusieurs marques pouvant se mettre en concurrence tant sur la fabrication des puces en elle même mais également sur l’assemblages de SSD à proprement parler. Il y a encore pas mal de temps à attendre avant de voir un 2.5 pouce de 4 ou 6 To abordable dans les rayons d’un commerçant. La solution, en attendant, reste la mixité entre électronique et mécanique.

Un disque dur pour le stockage de masse et une solution électronique pour la vitesse et la réactivité de la machine. Cela se traduit en terme de mobilité par l’achat d’une solution SSD pour votre système et un transfert des données les plus gourmandes sur une solution de stockage locale comme un NAS. Sur les machines de bureau ou celles proposant plusieurs emplacements, la meilleure solution reste de disposer de plusieurs unités différentes avec un gros disque dur en terme de capacité et un SSD pour installer votre système d’exploitation et les applications les plus gourmandes.

Difficile de vous conseiller d’attendre pour l’achat d’un SSD alors qu’il me semble qu’il s’agit peut être du meilleur investissement possible pour profiter d’un PC.

Source : Intel/Micron

8 commentaires sur ce sujet.
  • 30 mars 2015 - 13 h 42 min
  • 30 mars 2015 - 16 h 20 min

    Vu qu’on s’oriente vers des solutions cloud + client pour tout.
    Même les consoles deviennent des serveur de streaming pour les jeux sur un écran ailleurs dans la maison ou à l’extérieur.
    Au premier abord, la faible quantité de réécriture au sein d’un SSD pourrait freiner l’adhésion du plus grand nombre mais combien de fois on va déplacer tel film de vacance ou les photo de famille ? probablement jamais comme tous les fichiers que l’on stockera sur le « NAS central du domicile », il y aura probablement des solution clés en main bientôt avec un serveur avec une énorme capacité de stockage et une grande puissance de calcul qui fournira divers service aux différents smartphone, tablette, écrans de la maison.
    Je pense que dans les solution type portable, surtout celles misant sur la finesse on ne va pas forcément avoir de grandes capacités.
    Avec la démocratisation de l’arm et des autres appareils « jetables » ça n’a plus trop de sens d’avoir beaucoup d’espace sur le disque, interne tout étant connecté ou centralisé dans le cloud qu’il soit auto-hébergé ou non.
    et surtout, les gens s’y habituent.
    Au final, il n’y aura qu’une seule chose qui comptera ce sera le coût par octet.

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  • to
    30 mars 2015 - 16 h 58 min

    De la source : Enables gum stick-sized SSDs with more than 3.5TB of storage.

    Woot! woot! Ou comment flinguer le marche de la cle USB ;) Encore mieux : 1 To SSD+wifi+mini alim et hop fini les arnaques a 100€ le 16Go additionnel dans certaines tablettes.

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  • 30 mars 2015 - 19 h 47 min

    On va donc pouvoir remercier Seagate qui s’est bien fichu du peuple en 2012 en invoquant les inondations !
    Db

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  • 31 mars 2015 - 9 h 00 min

    Niveau durée de vie il va falloir rester prudent tout de même, car si la finesse de gravure est pénalisante de ce point de vue (on est passé de 100k cycles il y a qq années à 10k sur les plus fines gravures, voire moins sur les MLC) cela reste sur le principe toujours des charges stockées dans un transistor particulier: En étage, les influences réciproques des voisines risquent de commencer à poser problème.

    En prime, qui dit charge stockée dit fuites. Si un SSD neuf actuel est donné pour 10 ans de rétention des données, cela chute en cours de vie et quand il approche du max de cycles d’effacement on tombe sous l’année.

    La combinaison fuites dans le temps + étages se perturbant risque de donner beaucoup de travail aux algos de détection/correction d’erreurs, donc aux firmwares de ces SSD qui restent souvent toujours à l’heure actuel leur point faible niveau fiabilité. Et là, un firmware qui s’emmêle les pinceaux c’est au mieux un SSD qui passe en read-only (ce qui se passe aussi en fin de vie, quand tous les blocs de reserve sont fumés par ceux qui deviennent mauvais) pour préserver les données qui peuvent encore l’être, au pire il est illisible (sur coupure brusque d’alim c’est assez fréquent) et ca ne prévient pas.

    Bref, à tout point de vue, les challenges ne seront pas absents et personnellement je continuerais encore de faire confiance au magnétisme des disques classiques ainsi qu’aux sauvegardes pour les données que je ne veux pas perdre.

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  • Alu
    31 mars 2015 - 13 h 29 min

    @nklh:
    Faut arrêter de se prendre la tête en pensant au réécriture.

    Franchement, pour une utilisation normal un SSD même MLC a une durée de vie laaargement suffisante.

    Combien de temps garde-t-on un disque dur avant d’en racheter un nouveau? Pas plus de quelques années généralement…et si il ne claque pas entre temps…

    Les SSD actuels sont déjà capables de tenir des tels durées si on écrit pas 1To/jour (ce qu’aucun particulier ne fait).

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  • 31 mars 2015 - 15 h 06 min

    @Alu: Tu as totalement raison, mais il y aura toujours des esthètes pour dire qu’il faut ajouter 300 euros pour 1 micro-seconde gagnée et 30 ans de longévité supplémentaire. Perso, je garde mes DD maximum 3 ans en regardant un peu mon historique. Maintenant, je suis peut-être un cas à part, mais faut compter 6-7 ans avant qu’une personne lambda ne lâche sa machine (et son DD en même temps). Enfin, selon ce que je constate dans la vie réelle.

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  • 1 avril 2015 - 1 h 16 min

    @ALU : j’ai pas dit le contraire… mais lors du choix SSD ou HDD. il y a grosso modo 2 type d’acheteurs ceux qui regardent le prix et ceux qui boivent le discours marketing.
    Perso, j’ai des vieux disques qui ont 10ans et plus et qui fonctionnent encore parfaitement,mes HDD, je les utilises principalement pour du stockage et excepté le disque système, je n’ai pas trop l’utilité d’un SSD, d’autant plus que je n’utilise plus trop mon unité centrale, devenue pas assez mobile et aussi du fait que j’ai stoppé ma conso de jeux video.
    Lorsque l’on aura peut être de la fibre 10gigabit a domicile, il y aura une utilité a s’inquiter un peu plus des performance entre temps.
    La seule chose qui compte c’est le prix car vu comment sa évolue obsolescence est plus du coté des fonctionnalité/capacité que de la durée de vie physique.
    Je pense que le SSD sera la norme le jour ou il coutera moins cher que le HDD

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