J'ai décidé que quelques informations générales pourraient être utiles pour clarifier cette réponse, mais comme vous pouvez le voir, j'ai eu un léger trouble obsessionnel-compulsif, alors vous voudrez peut-être passer à la fin et revenir en arrière si nécessaire. Bien que j'en sache un peu, je ne suis pas un expert en matière de T.S.D.S., donc si quelqu'un voit une erreur, il doit la corriger :).
Informations de base :
Qu'est-ce qu'un S.S.D.?:
Un S.S.D. ou disque dur à semi-conducteurs est un dispositif de stockage sans pièces mobiles. Le terme S.S.D. est souvent utilisé pour désigner spécifiquement les disques à semi-conducteurs à base de nand-flash destinés à servir de disque dur alternatif, mais en réalité, ils ne sont qu'une forme de S.S.D., et même pas la plus populaire. Le type le plus populaire de S.S.D. est le support amovible à base de nand-flash comme les clés usb (lecteurs flash) et les cartes mémoire, bien qu'ils soient rarement appelés S.S.D. Les S.S.D. peuvent également être basés sur des mémoires RAM, mais la plupart des mémoires RAM sont générées par des logiciels et non par du matériel physique.
Pourquoi les S.S.D.s Nand-flash destinés à servir de disque dur alternatif existent-ils?:
Pour faire fonctionner un système d'exploitation, et ses logiciels, un support de stockage rapide est nécessaire. C'est là qu'intervient la mémoire vive, mais historiquement la mémoire vive était chère et les processeurs ne pouvaient pas traiter des quantités massives. Lorsque vous utilisez un système d'exploitation ou un programme, les portions de données actuellement requises sont copiées sur votre mémoire vive, car votre support de stockage n'est pas assez rapide. Un goulot d'étranglement se crée, car vous devez attendre que les données soient copiées du périphérique de stockage lent vers la mémoire vive. Bien que tous les S.S.D. nand-flash ne soient pas plus performants que les disques durs traditionnels, ceux qui le sont contribuent à réduire le goulot d'étranglement en offrant des temps d'accès, des vitesses de lecture et des vitesses d'écriture plus rapides.
Qu'est-ce que le Nand-flash?:
Le stockage Flash est un support de stockage qui utilise l'électricité plutôt que le magnétisme pour stocker des données. Nand-flash est un stockage flash qui utilise une passerelle NAND. Contrairement à A nor-flash qui est un accès aléatoire, nand-flash est accessible de manière séquentielle.
Comment les S.S.D.S. Nand-flash stockent-ils les données?:
Le stockage Nand-flash est composé de blocs, ces blocs sont divisés en cellules, les cellules contiennent des pages. Contrairement à un disque dur qui utilise le magnétisme pour stocker des données, les supports flash utilisent l'électricité, car les données ne peuvent pas être écrasées ; les données doivent être effacées afin de réutiliser l'espace. L'appareil ne peut pas effacer des pages individuelles ; l'effacement doit se faire au niveau du bloc. Comme les données ne peuvent pas être écrites dans un bloc déjà utilisé (même si toutes les pages de ce bloc ne le sont pas), le bloc entier doit d'abord être effacé, puis les données peuvent être écrites dans les pages du bloc maintenant vide. Le problème est que vous perdriez toutes les données déjà présentes dans ces pages, y compris les données que vous ne voulez pas éliminer ! Pour éviter cela, les données existantes à conserver doivent être copiées ailleurs avant d'effectuer l'effacement du bloc. Cette procédure de copie n'est pas effectuée par le système d'exploitation de l'ordinateur, elle est effectuée au niveau de l'appareil par une fonction appelée “ramassage des déchets”.
Sur les disques durs, une plaque magnétique est utilisée pour stocker les données. Tout comme les disques vinyles, la plaque comporte des pistes, et ces pistes sont divisées en sections appelées secteurs. Un secteur peut contenir une certaine quantité de données (généralement 512 octets, mais certains secteurs plus récents font 4 Ko). Lorsque vous appliquez un système de fichiers, les secteurs sont regroupés en grappes (basées sur une taille que vous spécifiez, appelée taille d'allocation ou taille de grappe), puis les fichiers sont écrits à travers les grappes. Il est également possible de diviser un secteur pour obtenir des grappes plus petites que la taille de votre secteur. L'espace inutilisé dans une grappe après qu'un fichier ait été écrit dans une grappe (ou plusieurs) n'est pas utilisable, le fichier suivant commence dans une nouvelle grappe. Pour éviter d'avoir beaucoup d'espace inutilisable, les gens utilisent généralement des clusters de taille plus petite, mais cela peut diminuer les performances lors de l'écriture de gros fichiers. Les S.S.D. Nand-flash n'ont pas de plaque magnétique, ils utilisent de l'électricité passant à travers des blocs de mémoire. Un bloc est constitué de cellules contenant des pages. Les pages ont une capacité X (généralement 4 KB), et donc le nombre de pages déterminera la capacité d'un bloc (généralement 512 KB). Sur les SSD, une page équivaut à un secteur sur un disque dur, car elles représentent toutes deux la plus petite division de stockage.
What Is Wear Leveling?:
Les blocs de stockage Nand-flash peuvent être écrits et effacés un nombre limité de fois (appelé leur cycle de vie). Pour éviter que le disque ne souffre d'une réduction de capacité (blocs morts), il est logique d'user les blocs aussi régulièrement que possible. Le cycle de vie limité est également la principale raison pour laquelle de nombreuses personnes suggèrent de ne pas avoir de fichier de page ou de partition d'échange dans votre système d'exploitation si vous utilisez un S.S.D. basé sur Nand-flash (bien que les vitesses de transfert de données rapides du périphérique vers la mémoire vive soient également un facteur important dans cette suggestion).
Qu'est-ce que le sur-approvisionnement?:
Le sur-approvisionnement définit la différence entre l'espace libre disponible et l'espace apparent. Les dispositifs de stockage basés sur la technologie Nand-flash prétendent être plus petites qu'elles ne le sont, de sorte qu'il est garanti qu'il existe des blocs vides pour l'élimination des déchets. Il existe un second type de sur-approvisionnement appelé sur-approvisionnement dynamique qui se réfère simplement à l'espace libre connu dans l'espace libre indiqué. Il y a deux types de sur-approvisionnement dynamique : au niveau du système d'exploitation et au niveau du contrôleur de lecteur. Au niveau du système d'exploitation, Trim peut être utilisé pour libérer des blocs qui peuvent ensuite être écrits immédiatement. Au niveau du contrôleur, l'espace disque non alloué (pas de partitionnement, pas de système de fichiers) peut être utilisé. Le fait d'avoir plus de blocs libres aide à maintenir le disque en fonctionnement à son meilleur niveau de performance, car il peut écrire immédiatement. Cela augmente également la probabilité d'avoir des blocs qui sont séquentiellement localisés, ce qui réduit les temps d'accès car les S.S.D. Nand-flash utilisent l'accès séquentiel pour lire et écrire des données.
Qu'est-ce que l'amplification de l'écriture?:
Parce que les supports Nand-flash nécessitent qu'un bloc soit effacé avant de pouvoir être écrit, toute donnée à l'intérieur du bloc qui n'est pas effacée doit être copiée dans un nouveau bloc par le traitement des déchets. Ces écritures supplémentaires sont appelées amplification d'écriture.
Qu'est-ce que le découpage?:
Les systèmes d'exploitation sont construits en tenant compte des disques durs traditionnels. N'oubliez pas qu'un disque dur traditionnel peut directement écraser les données. Lorsque vous supprimez un fichier, le système d'exploitation le marque comme étant supprimé (ok pour l'écrasement), mais les données sont toujours là jusqu'à ce qu'une opération d'écriture s'y produise. Sur les S.S.D.s basés sur Nand-flash, cela pose un problème, car les données doivent d'abord être effacées. L'effacement se produit au niveau du bloc, de sorte qu'il peut y avoir des données supplémentaires qui ne sont pas effacées. L'élimination des déchets copie toutes les données qui ne sont pas à supprimer dans des blocs vides, puis les blocs en question peuvent être effacés. Tout cela prend du temps, et provoque des écritures inutiles (amplification d'écriture) ! Pour contourner ce problème, une fonction appelée Trim a été créée. Trim donne au système d'exploitation le pouvoir de dire au S.S.D. d'effacer les blocs dont les pages contiennent des données que le système d'exploitation a marqué comme étant effacées pendant les périodes où vous ne demandez pas d'opération d'écriture à cet endroit. Le ramassage des déchets fait son travail et, par conséquent, les blocs sont libérés de sorte que l'on peut espérer que des écritures puissent avoir lieu sur des blocs qui n'ont pas besoin d'être effacés au préalable, ce qui rend le processus plus rapide et permet de réduire au maximum l'amplification de l'écriture. Cela ne se fait pas par fichier ; Trim utilise l'adressage logique des blocs. Le L.B.A. spécifie les secteurs (pages) à effacer, et l'effacement se fait au niveau du bloc.
La réponse à votre question “Inconvénients du partitionnement d'un SSD ?
S.S.D.s à base de rames:
Il n'y a absolument aucun inconvénient car il s'agit d'un accès aléatoire !
S.S.D.s à base de Nand-flash:
Les seuls inconvénients qui me viennent à l'esprit seraient :
le nivellement de l'usure n'aura pas autant d'espace libre pour jouer, parce que les opérations d'écriture seront réparties sur un espace plus petit, donc vous "pourriez”, mais pas nécessairement, user cette partie du disque plus rapidement que si le disque entier était une seule partition, à moins que vous n'effectuiez une usure équivalente sur les partitions supplémentaires (par exemple : un double démarrage).
Comme les disques durs, les S.S.D. nand-flash sont à accès séquentiel, de sorte que toute donnée que vous écrivez ou lisez à partir des partitions supplémentaires sera plus éloignée qu'elle ne l'aurait “été” si elle avait été écrite dans une seule partition, car les gens laissent généralement de l'espace libre dans leurs partitions. Cela augmentera le temps d'accès aux données stockées sur les partitions supplémentaires.
Moins d'espace total augmente la probabilité d'écrire des fichiers fragmentés, et bien que l'impact sur les performances soit faible, gardez à l'esprit qu'il est généralement considéré comme une mauvaise idée de défragmenter un S.S.D. nand-flash parce qu'il usera le disque. Bien sûr, selon le système de fichiers que vous utilisez, certains résultats se traduisent par des quantités extrêmement faibles de fragmentation, parce qu'ils sont conçus pour écrire les fichiers dans leur ensemble chaque fois que cela est possible, plutôt que de les vider partout pour créer des vitesses d'écriture plus rapides.
Je dirais qu'il est normal d'avoir plusieurs partitions, mais l'usure peut être un problème si vous avez certaines partitions qui ont beaucoup d'activité d'écriture, et d'autres qui en ont très peu. Si vous ne partitionnez pas l'espace que vous n'avez pas l'intention d'utiliser, et que vous le laissez plutôt pour un surdimensionnement dynamique, vous pourriez bénéficier d'une augmentation des performances car il sera plus facile de libérer des blocs et d'écrire des données séquentielles. Cependant, il n'est pas certain qu'un surdimensionnement de l'espace soit nécessaire, ce qui nous ramène au point n°1 sur le nivellement de l'usure.
D'autres personnes dans ce fil de discussion ont soulevé la question de savoir comment le partitionnement affectera les contributions de Trim au sur-approvisionnement dynamique. A ma connaissance, TRIM est utilisé pour indiquer les secteurs (pages) qui ont des données marquées pour la suppression, et ainsi l'élimination des déchets peut effacer ces blocs gratuitement. Cet espace libre agit comme un sur-approvisionnement dynamique au sein de CETTE partition uniquement, car ces secteurs font partie de clusters étant utilisé par le système de fichiers de cette partition ; les autres partitions ont leur propre système de fichiers. Cependant, je peux me tromper totalement sur ce point car l'idée de sur-approvisionnement n'est pas très claire pour moi car les données seront écrites à des endroits qui n'ont même pas de système de fichiers ou qui n'apparaissent pas dans la capacité des disques. Cela me fait me demander si l'espace de sur-approvisionnement n'est pas utilisé temporairement avant une opération d'écriture finale optomisée sur des blocs dans un système de fichiers ? Bien sûr, les contributions de Trim au surdimensionnement dynamique dans le système de fichiers ne seraient pas temporaires car elles pourraient être écrites directement puisqu'elles sont déjà dans l'espace utilisable. C'est du moins ma théorie. Peut-être que ma compréhension des éléments de fichiers est erronée ? Je n'ai pas pu trouver de ressources qui expliquent cela en détail.