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Comparatif : les SSD PCIe

1 : Introduction 2 : NVM Express 4 : Configuration du test 5 : Performances 4K aléatoires et latence 6 : Régularité des performances 7 : Performances séquentielles 8 : Performances selon profils IOmeter 9 : Streaming vidéo 10 : Conclusion

Intel SSD DC P3700

Image 1 : Comparatif : les SSD PCIe

Le P3700 ne manque pas d’impressionner quand on le regarde pour la première fois. La carte mi-hauteur, mi-longueur PCIe 4x troisième génération est recouverte d’un dissipateur passif, laissant ainsi le flux d’air du boitier gérer son TDP de 25 Watts.

Image 2 : Comparatif : les SSD PCIe

Il faut préciser que le radiateur n’est pas un simple bloc en aluminium comme on en voit souvent sur d’autres cartes PCIe : ce qui ressemble à un bandeau décoratif à la perpendiculaire des ailettes est en fait une plaque permettant de canaliser l’aération sur le long du radiateur, prenant en compte le flux d’air de l’avant vers l’arrière que l’on retrouve sur la plupart des serveurs. Par ailleurs, le dissipateur renferme … un autre dissipateur : le contrôleur mémoire dispose d’un petit radiateur dédié qui vient s’encastrer dans le radiateur principal. Le petit radiateur s’étendant au-delà de l’extrémité inférieure du grand radiateur, il est maintenu par une bande aluminium. Cette dernière permet d’assurer une pression plus uniforme entre dissipateur et contrôleur, optimisant ainsi le transfert thermique.

Pourquoi Intel s’est-il donné autant de mal à assurer le refroidissement de son produit ? Comme la plupart des SSD PCIe et cartes RAID, le géant de Santa Clara utilise tout le courant que le port PCIe est capable de fournir : à 25 Watts, Intel s’aligne donc sur ce que font la plupart de ses concurrents, tout en faisant nettement mieux en matière de gestion thermique : bien que la carte puisse consommer 25 Watts, plusieurs modes basse consommation permettent de l’utiliser dans des configurations dont le flux d’air s’avèrerait insuffisant.

Image 3 : Comparatif : les SSD PCIe

Une fois le dissipateur retiré, on voit que le PCB regorge de puces NAND : notre modèle 800 Go compte 36 puces MLC (18 par face) gravées en 20 nm avec le procédé HET (High-Endurance Technology) propre au géant de Santa Clara. Dans le cas des P3700, la quantité brute de NAND disponible se traduit par une réserve d’environ 25 %. Au niveau de la face accueillant le contrôleur, toutes les puces NAND et DRAM sont recouvertes d’un pad thermique venant directement au contact du dissipateur.

Image 4 : Comparatif : les SSD PCIe

Si la NAND utilisée sur le P3700 se retrouve sur des produits plus anciens, le contrôleur est un tout nouveau modèle. Alors que la plupart des contrôleurs embarqués par les SSD SATA s’appuient sur une architecture à huit canaux, Intel propose ici un contrôleur à dix-huit canaux, fonctionnant à 400 MHz. Ceci offre de plus grandes possibilités en termes de parallélisme, ce qui est justement un des points forts du NVMe.

Image 5 : Comparatif : les SSD PCIe

Notre P3700 embarque également 1,25 Go (256 Mo x5) de DRAM DDR3-1600. On note que le positionnement des puces de NAND et de DRAM est identique des deux côtés du PCB.

La gamme NVMe d’Intel dispose d’un dernier atout : celle-ci se décline donc sous forme de cartes PCIe, mais aussi au format 2,5 pouces. On pourrait donc se demander comment un périphérique 2,5 pouces communique-t-il avec les lignes PCIe : la réponse se situe au niveau des caractéristiques du connecteur SFF-8639.

Image 6 : Comparatif : les SSD PCIe

Les caractéristiques de ce connecteur destiné au marché professionnel illustre la direction vers laquelle l’industrie évolue : un unique connecteur permet non seulement de gérer les périphériques SATA et SAS, mais aussi d’assurer une connectivité PCIe. La partie inutilisée du connecteur SATA/SAS est maintenant capable de gérer les lignes PCIe ainsi que toutes les bandes latérales et fréquences nécessaires. Seul inconvénient, si le connecteur gère  de multiples interfaces, encore faut-il que les fabricants de serveurs proposent les bonnes connexions. Autrement dit, on pourrait voir des baies SFF-8639 ne prenant en charge que le SATA/SAS ou le PCIe. Par ailleurs, il ne faut pas s’attendre à voir de telles caractéristiques s’étendre au marché grand public à court terme : elles visent exclusivement le marché professionnel pour l’instant.

Nous apprécions particulièrement le document ci-dessus parce qu’il détaille aussi les caractéristiques du SATA Express, interface que l’on finit systématiquement par aborder lorsque l’on parle de NVMe et de SFF-8639. Contrairement au SFF-8639, le SATA Express nécessite un multiplexeur afin que le système sache quelle interface (SATA ou PCIe) est utilisée par le périphérique.

Malheureusement, nous n’avons pas de P3700 SFF-8639 à tester alors que nous avons quelques inquiétudes : bien que ses performances soient annoncées au même niveau que celles du P3700 au format carte PCIe, les conditions d’utilisation sont complètement différentes : la plage thermique va de 0 à 55°C pour le second contre 0-35 pour les modèles 2,5 pouces. Le P3700 format carte ne nécessite que 200-300 LFM (valeurs classiques) pour atteindre ces températures, tandis que le format 2,5 pouces appelle un flux d’air nettement plus conséquent pour atteindre 35 °C. Pour prendre un exemple concret, le P3700 SFF-8639 nécessite 650 LFM à 35°C. Ceci pourrait engendrer des difficultés considérables : sur la plupart des serveurs, le stockage est à l’avant, refroidi par un flux d’air en aspiration, tandis que les cartes sont refroidies par un flux d’air en extraction.

Sommaire :

  1. Introduction
  2. NVM Express
  3. Intel SSD DC P3700
  4. Configuration du test
  5. Performances 4K aléatoires et latence
  6. Régularité des performances
  7. Performances séquentielles
  8. Performances selon profils IOmeter
  9. Streaming vidéo
  10. Conclusion