Test : Seagate Desktop SSHD 4 To, les performances seul, et en RAID

Introduction

Depuis de nombreux mois déjà, les constructeurs nous louent les avantages des SSHD, ces disques durs hybrides équipés d’une quantité variable de mémoire flash, généralement 8 Go ou 32 Go, censée jouer le rôle de mémoire tampon en améliorant les performances. Seagate n’échappe pas à la règle, avec des modèles dédiés au marché mobile (les Laptop SSHD) et d’autres destinés au marché des ordinateurs de bureau, au format 3,5 pouces : les Desktop SSHD. Disponibles en différentes capacités, c’est aujourd’hui la version 4 To qui nous intéresse.

Détails techniques du disque

De l’extérieur, le ST4000DX001 de Seagate ressemble en tous points à n’importe quel autre disque dur au format 3,5 pouces, que ce soit au niveau des dimensions ou du poids (610 grammes sur la balance). A l’intérieur en revanche, ce SSHD regroupe une mécanique classique, avec 4 plateaux et huit têtes de lecture/écriture, et 8 Go de mémoire flash MLC (et non SLC comme on l’espérait en secret). On peut d’ailleurs d’ores et déjà s’étonner de cette faible quantité de mémoire flash, là où le Laptop SSHD du même constructeur en embarque 32 Go. 64 Mo de mémoire vive Samsung DDR2-800 (5-5-5) sont également présents sur le minuscule PCB et font office de mémoire tampon. Notons au passage que des versions 2 To (2 plateaux, quatre têtes) et 1 To (un plateau, deux têtes) sont également disponibles au catalogue du constructeur. Les autres caractéristiques techniques sont classiques :

– Interface SATA 6Gbps
– Temps d’accès moyen inférieur à 12 ms (en lecture comme en écriture)
– Consommation annoncée de 7,5W en fonctionnement, 6,2W au repos, 0,75W en veille
– Température de fonctionnement : 0 à 60°C
– Taux de panne annualisé (AFR) inférieur à 1%
– 300 000 cycles de chargement/déchargement des têtes de lecture
– Garantie : 5 ans

La vitesse de rotation des plateaux n’est pas clairement indiquée sur la fiche technique disponible sur le site du constructeur, mais nos tests montrent qu’elle est limitée à 5900 tours par minute. Par ailleurs, à notre connaissance, il n’existe pas de version SED (Self-Encrypting Drive) de ce SSHD.

Un fonctionnement transparent pour l’utilisateur

Tout l’intérêt du SSHD tient dans son fonctionnement, le plus transparent possible pour l’utilisateur. L’algorithme « Adaptive Memory » de Seagate se charge en effet de détecter quelles sont les données les plus souvent utilisées sur le disque dur, pour les placer dans la mémoire flash. Cette phase d’apprentissage peut prendre un certain temps, mais une fois que les données fréquemment utilisées sont en mémoire flash, leur accès est beaucoup plus rapide.

La gestion du cache en mémoire flash est entièrement automatique et totalement transparente : il n’existe d’ailleurs pas de moyen simple de savoir si une donnée est en cache dans la mémoire flash ou si elle est uniquement sur les plateaux du SSHD. Pour le savoir, il faut mesurer le temps d’accès aux données. Un temps d’accès d’une ou deux dizaines de millisecondes indique que les données sont sur les plateaux, alors qu’un temps d’accès de quelques centièmes de millisecondes prouve que les données sont en mémoire flash. De plus, comme le firmware est seul maitre de la gestion de la mémoire flash, le seul moyen de l’effacer est de remplir le disque dur complet de zéros.

Côté performances, Seagate annonce que son Desktop SSHD est jusqu’à 5 fois plus rapide qu’un disque dur de bureau fonctionnant à 7200 tours par minute, et que le système bénéficie d’une amélioration d’au moins 30% de sa réactivité globale.

Il est donc temps de savoir si cela se vérifie en pratique. Pour l’occasion, nous nos sommes également amusés à tester le Desktop SSHD en RAID 0, juste pour avoir une idée du comportement d’un SSHD dans une telle configuration, en sachant pertinemment qu’un RAID 0 sacrifie la fiabilité d’un système de stockage.

Protocole de tests

A quoi correspondent ces benchmarks ?

PCMark 8

PCMark 8, développé par Futuremark, est un benchmark générateur de scores hautement reproductibles. Si son usage premier reste de tester l’ensemble d’une configuration, nous en avons ici extrait certains tests pratiques tirés de sa suite de tests stockage.

CrystalDiskMark
CrystalDiskMark permet de tester les débits séquentiels et aléatoires de n’importe quel support de stockage, avec la possibilité de faire varier la longueur de la file de commandes.

AS-SSD
Nous avons utilisé AS-SSD pour son test de copie de fichiers, mais également pour ses tests de débits séquentiels et de temps d’accès.

HD Tune
Très complet, ce logiciel est capable de tester les débits en lecture et écriture sur toute la surface d’un disque dur afin de mettre en avant de possibles différences. Il est également capable de déterminer le nombre d’IOPS et le temps d’accès pour des tailles de données différentes, toujours en lecture et en écriture.

Anvil’s Storage Utilities
Anvil’s Storage Utilities est un utilitaire destiné à tester les supports de stockage en lecture comme en écriture, en accès séquentiels et aléatoires. Complet, ce benchmark est également capable de calculer les temps de réponse avec des blocs de 4K (sans file d’attente ou avec des files d’attente de 4 et 16 commandes), 32K et 128K. On obtient au final trois scores : un en lecture, un en écriture et un score global (qui en pratique est la somme des deux précédents).

Performances : lecture, écriture et temps d’accès

Débits séquentiels maximum

Commençons avec CrystalDiskMark et ses tests de débits séquentiels (lecture et écriture). Ce logiciel permettant de définir la longueur de la file de commandes, nous avons réalisé les tests sans file d’attente (autrement dit avec une longueur de file de commande Q1) et avec 32 commandes en file d’attente (Q32), mais toujours avec un seul thread.

Avec des caractéristiques mécaniques similaires au Western Digital Blue 4 To, que ce soit au niveau de la densité, de la vitesse de rotation ou du cache RAM, le Seagate Desktop SSHD 4 To affiche des performances presque identiques à son concurrent. Le cache de mémoire flash ne sert ici à rien, mais c’est parfaitement logique étant donné que les tests de CrystalDiskMark sont aléatoires. On notera également que deux Desktop SSHD en RAID 0 font logiquement mieux qu’un WD Black de 6 To, mais restent tout de même plus lents qu’un simple SSD 850 EVO de Samsung.

Débits séquentiels moyens

Contrairement à CrystalDiskMark, HD Tune permet de mettre en évidence des différences de performances sur la totalité de l’espace de stockage. Du coup, une valeur moyenne éloignée de la valeur maximale relevée par CrystalDiskMark ou AS SSD indique que le débit varie sensiblement selon l’emplacement des données sur le disque dur.

Ici, le Seagate Desktop SSHD fait très légèrement mieux que le Blue 4 To de Western Digital, mais la différence n’est pas extraordinaire. Il reste en revanche encore et toujours plus lent que le Western Digital Black 6 To. Les deux Desktop SSHD en RAID 0 affichent quant à eux des performances plus ou moins multipliées par deux par rapport à un seul Desktop SSHD, que ce soit en lecture ou en écriture.

Performances en lecture avec HD Tune, sur la totalité de l’espace de stockage :

Performances en écriture avec HD Tune, sur la totalité de l’espace de stockage :

IOPS en lecture et écriture aléatoire

Lorsque l’on se penche sur les performances en accès aléatoires, le SSD est évidemment largement le plus rapide. Mais même comparé aux disques durs classiques, le Desktop SSHD ne fait pas vraiment bonne figure : sensiblement aussi performant en écriture qu’un WD Blue 4 To, il est en revanche totalement largué en lecture. Si les performances de notre RAID de SSHD sont nettement meilleures, on n’atteint même pas celles d’un WD Black 6 To en lecture !

Mesures des temps d’accès moyens

Une nouvelle fois, le SSD est à mettre à part lorsque l’on parle de temps d’accès compte tenu de l’écart de performances avec les disques durs mécaniques. La faible vitesse de rotation du Dekstop SSHD joue ici en sa défaveur puisque le temps d’accès en lecture est similaire à celui d’un WD Blue 4 To, tandis que celui en écriture est carrément médiocre…

Performances : copie de fichiers, indice global

AS SSD permet de tester les performances des disques durs lors de copies de fichiers. Trois cas de figure sont possibles selon le type de données – non compressibles : copie de fichiers ISO (deux gros fichiers de 500 Mo), copie de fichiers de programmes (un répertoire de type « Program Files » avec de nombreux petits fichiers) et copie de fichiers de jeux (un mélange de fichiers de tailles variables). Le tout permet d’avoir une idée des performances des disques durs en conditions réelles, avec un mélange de lectures et d’écritures.

ISO – Gros fichier

Difficile de lutter face à un SSD dans ce test, mais même face aux deux modèles de WD, le Desktop SSHD s’avoue clairement vaincu. Il est même presque deux fois plus lent que le Laptop SSHD de 1 To (et 32 Go de flash) du même constructeur. Et si les performances en RAID progressent bien entendu de manière sensible, on est toujours derrière les deux Western Digital…

Jeux – Petits et gros fichiers

Le constat est identique ici, le Desktop SSHD est toujours à la traine, largement derrière les modèles 100% mécaniques.

Programmes : petits fichiers

La copie de petits fichiers ne plait pas plus au Desktop SSHD, et elle fait même mal à notre RAID (la taille moyenne des fichiers étant inférieure à la taille du chunk du RAID).

Indice global “Anvil” : Lecture, écriture

Ce graphique pourrait presque se passer de commentaire : fort logiquement, le 850 EVO est très largement au dessus des disques durs et SSHD, et le Desktop SSHD 4 To de Seagate ferme la marche.

Performances : applications et jeux

PCMark 8 propose plusieurs tests permettant de reproduire le chargement et l’utilisation de différents logiciels, programmes bureautiques ou jeux. L’intérêt est de pouvoir comparer le comportement de chaque disque dur ou SSD en reproduisant exactement la même charge de travail.

Logiciel Pro

En conditions réelles, le SSHD reprend – enfin ! – du poil de la bête et se montre plus rapide qu’un WD Black 6 To. Deux Desktop SSHD en RAID ne doublent pas pour autant les performances, et le gain est variable selon l’application.

Logiciels bureautiques

Même constat avec ces logiciels bureautiques bien connus : le Desktop SSHD est plus rapide que le WD Black 6 To, qui est pourtant le modèle le plus véloce de notre comparatif de disques durs. Il fait quasiment jeu égal avec… le Laptop SSHD de Seagate ! Une nouvelle fois, monter deux SSHD en RAID améliore effectivement les performances, mais de manière assez marginale.

Jeux vidéo

A peine un peu plus lent que notre WD Black 6 To adoré, le Seagate Desktop SSHD 4 To reste performant lorsqu’il s’agit de jouer.

Lancement répété d’applications

PCMark 8

nous avons voulu savoir exactement comment réagissait le cache de mémoire flash en lançant plusieurs fois le même test PCMark, en espérant que l’algorithme de Seagate placerait au bout d’un moment les données dans la mémoire flash.

Avec un SSHD vierge, il faut donc entre deux et trois accès successifs pour qu’une donnée sur le disque dur soit placée en mémoire flash. Le gain de performances, et par la même occasion la réduction du temps de chargement des jeux et applications, est sensible.

Même constat avec notre configuration de deux Desktop SSHD montés en RAID : les données souvent accédées sont rapidement placées en cache MLC, accélérant d’autant leur lecture lors des accès successifs.

Overwatch

Continuons avec Overwatch : le premier temps de chargement correspond au temps écoulé entre l’appui du bouton « Play » du Launcher Battle.net et l’apparition du menu du jeu. Le second temps de chargement mesure le délai entre la sélection du mode « Practice Range » et l’apparition du menu du choix du héros. Nous n’avons ici testé qu’avec un seul SSHD afin de reproduire la configuration lambda d’un joueur.

Le délai total de chargement diminue bel et bien dès le deuxième lancement du jeu, passant de plus de 35 secondes à un peu moins de 25 secondes, avant de se stabiliser autour de cette valeur.

Diablo III

Nous mesurons ici le délai de chargement, toujours avec un seul SSHD, entre l’écran du choix du personnage (bouton « Resume Game ») et l’apparition du monde (The Fallen Star – ACT 1).

Le cache de mémoire flash permet bel et bien de grappiller quelques secondes au bout de plusieurs lancements du jeu, le Desktop SSHD se permet même le luxe d’être parfois plus rapide que le SSD PNY.

PlanetSide 2

Nous mesurons trois temps de chargement sur le jeu PlanetSide 2 : le premier entre le loader et l’apparition de l’écran du choix du personnage (Etape 1), le deuxième entre la validation du personnage et l’apparition de la carte d’Indar (Etape 2) et la troisième entre le choix du lieu d’apparition et l’apparition effective du joueur (Etape 3). Encore une fois, nous n’avons réalisé les tests qu’avec un seul SSHD.

La différence est sensible, et au bout de quelques lancements tous les SSD et SSHD font jeu égal. Le disque dur classique est bien entendu le plus lent.

Conclusion