Durée de vie des SSD : premier bilan (2)

Pierre Dandumont , le 29 décembre 2010

La semaine dernière, nous vous parlions d’une de nos expériences : vérifier ce qu’il se passe quand on use un SSD en écrivant énormément dessus. Après 9 jours, où en sommes-nous ? Premièrement, notre SSD — un modèle basé sur un contrôleur Indilinx couplé à de la mémoire MLC Samsung — est toujours vaillant. Nous avons écrit (avec comme source un Velociraptor) environ 45 To et si l’usure remontée par les données SMART augmente, elle reste loin des limites du SSD. Le 20 décembre, le nombre de cycles moyen était de 1 761, avec la cellule la plus usée à 3 351 cycles et la moins usée à 1 012 cycles. Le 29 décembre à 10 heures, nous étions à une usure moyenne de 2 258 cycles, avec au moins une cellule à 3 530 cycles et la moins usée à 1 012 cycles.

Les valeurs montrent qu’il faut écrire environ 100 Go de données pour faire augmenter le compteur de cycles, contre 128 Go en théorie. Cette valeur implique que le SSD écrit plus que ce qui est envoyé par notre outil de test, ce qui montre qu’il y a bien des opérations « cachées » au niveau du contrôleur. De même, la valeur relevée pour la cellule la moins usée indique que les algorithmes de gestion de l’usure ne fonctionnent pas sur toutes les cellules du SSD, ou tout du moins que certaines données restent totalement statiques.

Profitons de cette actualité pour revenir sur un point : la durée de vie théorique. En simplifiant, une cellule de mémoire flash est écrite en déplaçant des électrons entre deux zones différentes de la mémoire. Chaque écriture a un effet destructeur, les déplacements entamant peu à peu la capacité du substrat interne à la cellule. Pour une cellule de mémoire MLC gravée en 4x nm ou en 5x nm, on considère généralement que la durée de vie est d’environ 10 000 écritures. En passant en 3x nm, comme sur les mémoires récentes, la taille physique de la cellule diminue logiquement et sa durée de vie théorique s’en ressent : on passe à 5 000 cycles. Sur les futures mémoires en 2x nm, on parle actuellement de 3 000 cycles seulement par cellule. Pour la mémoire SLC, on prend comme base 100 000 écritures alors que la eMLC, attendue en 2011, devrait atteindre environ 30 000 écritures.

Pour calculer la durée de vie théorique, on a besoin de la limite des cellules, mais aussi de la capacité du SSD : comme les algorithmes de gestion de l’usure essayent de garder une usure uniforme, un SSD de 512 Go a une durée de vie plus grande qu’un SSD de 32 Go. Concrètement, un SSD de 128 Go comme le nôtre a des cellules capables de résister à 10 000 écritures, ce qui donne une résistance théorique élevée : il est a priori possible d’écrire 1 280 To de données avant que le SSD ne fonctionne plus. En tablant sur le fait qu’on veuille garder un SSD 5 ans, il faut écrire plus de 700 Go par jour.

En pratique, on atteint difficilement les limites : Toshiba indique sur son site Internet qu’un utilisateur moyen écrit environ 2,4 Go de données par jour et qu’un utilisateur « avancé » atteint 9,2 Go, sachant qu’une partie des données sont liées aux fonctions d’hibernations. Pour notre test, nous écrivons entre 4 et 5 To par jour, ce qui est donc bien au-dessus de ce qui est considéré comme « normal ».

À dans quelques jours pour un autre point sur l’avancée de notre test.