Stockage HDD / SSD / M.2

Du point de vue de l'utilisateur, un disque SSD et un disque dur se comportent de la même manière: ils stockent des informations et les rendent disponibles lorsque vous en avez besoin.

Et c’est parce que les disques SSD sont initialement basés sur des disques durs en partageant la même interface appelée SATA ( serial AT attachment ). Cela permet aux disques SSD de remplacer de manière transparente les disques durs sans nécessiter de matériel ni de logiciel supplémentaire. Cette interface a deux conceptions: 3,5 pouces (pour ordinateurs de bureau) et 2,5 pouces (ordinateurs portables). SATA en est actuellement à sa troisième révision (SATA 3), avec une vitesse maximale de 6 gigabits par seconde (Gbps) ou 750 mégaoctets par seconde (Mo / s). Vous ne trouverez des disques SSD que sous la forme 2,5 pouces, mais ils fonctionnent dans toutes les applications où les disques durs sont compatibles.

Il est peu probable qu'une version plus récente et plus rapide de SATA soit disponible, en partie parce que les disques SSD sont de plus en plus populaires et plus abordables. Mais la plupart du temps, les disques SSD ont d’autres conceptions et interfaces offrant des vitesses beaucoup plus élevées. La vérité est que la norme SATA constitue souvent le goulot d'étranglement en ce qui concerne les performances des disques SSD. En conséquence, la popularité croissante des disques SSD rendra le SATA obsolète.

D'abord et avant tout, les SSD sont nettement plus rapides que les disques durs. Il est prudent de dire que même le disque dur le plus rapide est plus lent que le SSD le plus lent. En moyenne, vous pouvez vous attendre à ce qu'un disque SSD SATA ait au moins deux fois la vitesse de copie ( séquentielle ) d'un disque dur SATA. La particularité des disques SSD réside toutefois dans les performances d' accès aléatoire qui contribuent davantage aux performances générales d'un ordinateur.

En effet, à l’intérieur, un disque SSD et un disque dur sont totalement différents.

Ouvrez un disque dur; vous trouverez quelques plateaux empilés les uns sur les autres, comme une pile de disques compacts. Chaque disque a une fine couche de métal qui peut être magnétisée par la tête de lecture / écriture - qui flotte au-dessus de chaque plateau - en motifs binaires pour stocker des informations.

Ce processus est identique lorsque vous écrivez une partie - appelée secteur - du plateau pour la première fois ou ultérieurement (écrasement). Dans les deux cas, le lecteur magnétise le secteur directement dans les motifs requis au moment de la rédaction, quel que soit leur état.

La vitesse de lecture / écriture d'un disque dur dépend principalement de la rapidité avec laquelle il peut faire tourner ses plateaux. La plupart des lecteurs de disque dur grand public tournent à 5 400 tours par minute ou à 7 200 tr / min. Ce sont des machines mécaniques.

Un SSD n'a pas de pièces mobiles. Il s’agit d’un circuit intégré qui consomme moins d’énergie, mais offre un accès beaucoup plus rapide aux informations stockées qu’un disque dur. Il peut également avoir des tailles physiques beaucoup plus petites et ne nécessite pas nécessairement de se conformer à une conception standard . Par conséquent, la raison pour laquelle vous en trouvez beaucoup sous la forme de la forme SATA 2,5 pouces est plus simple à utiliser que par nécessité: ouvrez le lecteur et vous obtiendrez beaucoup d'espace.

Le processus d’écriture sur un disque SSD est si complexe qu’il engendre une demi-douzaine de lingoes:

Amplification d'écriture: phénomène selon lequel un disque SSD doit écrire plus que la quantité d'informations dont l'utilisateur a besoin pour écrire.
Collecte des ordures: un disque SSD doit réaffecter les pages d'un bloc avant d'effacer tout le bloc pour pouvoir écrire sur ce bloc.
Commande TRIM: Il s'agit d'une commande réelle d'un système d'exploitation et non d'un acronyme. Il informe les pages SSD des anciennes données qui ne sont plus valides. Le garbage collection doit donc les ignorer lors de la réaffectation. Lorsqu'il est activé, TRIM contribue à réduire considérablement l' amplification d'écriture .
Surapprovisionnement: pour rendre la récupération de place plus efficace, un disque SSD peut dédier une partie de son stockage (généralement 10%) à ce processus. C'est comme si vous aviez une pièce supplémentaire dans votre maison pour stocker des objets temporairement lorsque vous devez effectuer un grand nettoyage. En conséquence, de nombreux disques SSD ne disposent pas de leur pleine capacité. Par exemple, les disques de 256 Go ou 512 Go ne fournissent respectivement que 240 Go ou 480 Go d’espace de stockage réel.
Endurance: quantité de données pouvant être écrites sur un disque SSD avant qu'il ne devienne peu fiable.
Nivellement d'usure: les algorithmes selon lesquels un disque SSD utilise toutes ses puces mémoire, cellule par cellule avant que la première cellule soit effacée et réécrite. Par conséquent, le disque entier “s'use” uniformément. Pour cela, les disques SSD avec des capacités plus importantes ont généralement une endurance supérieure à celle des plus petits.

Il y a eu beaucoup de conceptions standard (facteurs de forme) de SSD au cours des années. Sans compter que la plupart des ordinateurs Apple utilisent des disques SSD propriétaires - un ensemble de formes et de tailles de disques SSD si grandes que quasiment personne ne peut se souvenir de toutes.

La classification des disques SSD est également source de confusion car les facteurs de forme (conceptions, formes physiques), les interfaces (comment un lecteur est connecté à un hôte) et les normes de vitesse se chevauchent entre différents types.

Par exemple, SATA est à la fois une interface et un standard de vitesse. Et puis, vous avez les facteurs de forme SATA et mSATA standard . mSATA est également une autre variante d’interface de SATA.

Cela dit, strictement du point de vue de l' interface , il suffit de connaître deux types courants: SATA et M.2. Je vais expliquer les facteurs de forme et les vitesses de chacun.

La norme SATA est utilisée depuis 15 ans à la troisième révision - SATA 3 - dont la vitesse maximale est de 6 Gbps (ou 750 Mo / s). En utilisation réelle, le SSD SATA le plus rapide, après les frais généraux, affiche la vitesse de copie maximale soutenue d'environ 550 Mo / s.

Les SSD SATA sont disponibles en deux versions principales:

SATA standard: Les disques SSD SATA standard partagent la même conception que celle d'un disque dur d'ordinateur portable (2,5 pouces), bien que la plupart d'entre eux soient légèrement plus minces que 7 mm, contre 9,5 mm pour le disque dur. L'entrée de gamme Toshiba OCZ TR200 , le grand public Crucial MX500 ou le Samsung 860 Pro haut de gamme sont des exemples de disques SATA .

SSD mSATA: pour mini-SATA, mSATA est une variante du SATA standard avec un facteur de forme beaucoup plus petit et utilise une interface différente (appelée mSATA) pour se connecter à un hôte. De nombreux ordinateurs portables utilisent des lecteurs mSATA. Vous pouvez également les utiliser comme lecteurs SATA standard via des adaptateurs.

M.2 est la dernière interface et possède le plus grand nombre de variantes de conception via différentes longueurs et «clés de module».

Longueur: Typiquement, un lecteur M.2 a toujours une largeur de 22 mm. Sa longueur varie toutefois de 42 à 110 mm. Cependant, la plupart des SSD M.2 utilisent le design 2280 (22 mm de large et 80 mm de long).

Touches de module : elles déterminent la manière dont un périphérique M.2 se connecte à un hôte (comme une carte mère d'ordinateur). Il y a une clé, une clé électronique, une clé physique et une clé numérique. Les deux premiers sont principalement utilisés dans les cartes Wi-Fi, Bluetooth et cellulaires;
Les disques SSD utilisent uniquement les touches B et M.

Toutes les variantes de SSD M.2 ont des tailles physiques encore plus petites que mSATA. Si petit que les gens ont tendance à appeler les dispositifs M.2 des «bâtons» ou des «cartes».

Les touches M.2 sont confuses. Les SSD M.2 sont toujours très compacts mais pas forcément rapides. Pour des raisons de compatibilité, de nombreux disques M.2 utilisent la norme de vitesse SATA et ne diffèrent donc pas des disques SSD SATA en termes de vitesse. Voici la ventilation:

• Les versions originales des disques SSD M.2 utilisent la touche B. Ils ont tendance à utiliser le standard de vitesse SATA et ne sont donc pas plus rapides que les SSD SATA normaux. Certains lecteurs de clé B.2 utilisent le standard de vitesse 2x PCIe et sont légèrement plus rapides. Ces lecteurs ne peuvent être insérés que dans le socket B-key d’un hôte (comme une carte mère).
• Certains disques SSD M.2 utilisent la clé B & M pour tenir dans les sockets B-key et M-key. Ces lecteurs ont également tendance à utiliser les normes de vitesse SATA ou x2 PCIe.
• Les derniers SSD M.2 utilisent la touche M. Ces disques utilisent la vitesse standard PCIe x4 (ou supérieure) et sont les SSD les plus rapides du marché.

En règle générale, si vous souhaitez obtenir les performances les plus rapides, optez pour les disques SSD utilisant le connecteur M-key M.2.

Les SSD M.2 présentent quelques variations de vitesse (et croissantes).

Les disques SATA M.2 basés sur SATA (comme le Samsung 860 Evo ) ont la même vitesse que les disques SSD SATA normaux (6 Gbps).

Les lecteurs M.2: M.2 basés sur PCIe qui utilisent des voies PCI Express (PCIe) pour communiquer avec un ordinateur hôte sont étiquetés en tant que lecteurs M.2 NVMe (Non-Volatile Memory Express). Ils ont une vitesse beaucoup plus rapide que les disques SSD SATA et iront encore plus vite avec les nouvelles générations de cartes PCIe, comme indiqué dans le tableau ci-dessous.

Actuellement, PCIe Gen 3 a une vitesse maximale de 8 Gbps (985 Mo / s) par voie . Cela dit, une unité PCIe x2 (deux voies) M.2 a une vitesse maximale de 16 Gbps. De même, un SSD PCIe x4 a une vitesse maximale de 32 Gbps.

D'après mon expérience, un bon disque SSD NVMe (comme le Samsung 970 Evo ) peut offrir des vitesses de copie soutenues de plus de 2 000 Mo/s. Les futurs SSD NVMe seront encore plus rapides, grâce à la vitesse de voie plus rapide du PCIe de nouvelle génération.

Cela dit, NVMe est la voie de l'avenir. Les cartes mères et les ordinateurs portables modernes ont maintenant tendance à inclure une prise NVMe M.2. Vous pouvez mettre à niveau la plupart des ordinateurs de bureau vers un lecteur NVMe à l'aide d'une carte PCIe . Assurez-vous simplement que votre ordinateur prend en charge PCIe Gen 3 ou une version ultérieure avant la mise à niveau.

(En cour de création)

Alors d'après le manuel c'est dans Advanced/Onboard Devices Configuration/M.2 and SATA Express Mode Configuration et il doit être à la valeur “M.2”.

Et le M2 partage ses bus avec le port SATA Express donc :
- Si Le SATA Express est configuré en mode SATA le M2 est obligatoirement en mode PCIE
- Si Le SATA Express est configuré en mode PCIE le M2 est obligatoirement en mode SATA
Et si le M2 est un PCIE uniquement, il sera pas reconnu en mode sata, et vice versa.

Réglage du CSM dans le BIOS du système (pour Windows 7)

le connecteur M2 est compatible SATA ET PCIe c'est à dire que tu peux mettre un SSD en mode SATA(AHCI) ou bien un SSD en mode PCIe(Nvme) en d'autres termes, il utilisera le bus SATA ou le bus PCIe

Remarque: Certains disques SSD NVMe tels que le disque SSD 950 Pro de Samsung peuvent être amorcés de manière native en mode LEGACY (le CSM et le chargement des ROM en option doivent être activés dans le BIOS), car leur puce de contrôleur contient son propre module Option ROM prenant en charge NVMe.

Le contrôleur Intel SATA intégré ne doit pas être configuré en mode “RAID” dans le BIOS.

Avez-vous essayé d’utiliser un disque dur ou SSD sur un port SATA standard pour vérifier si cela fonctionne ?
Cela peut vous indiquer si le problème est le m.2 ou le fichier d’installation de win10.
Dans votre BIOS, vérifiez si vous avez l’option de mode UEFI uniquement.
Vérifiez également si vous avez la possibilité de désélectionner / désactiver les ports SATA partagés que vous perdez lorsque vous utilisez un m.2 Vérifiez que le mode SATA est défini sur AHCI et non sur RAID.
Vérifiez que votre option d’amorçage Boot / Secure est sélectionnée comme “Autre système d’exploitation” et essayez-la. Travaillé pour moi alors que le mode Windows UEFI ne fonctionnait pas.
Sélectionnez votre m.2 comme première option de démarrage et assurez-vous que rien n’est branché sur un autre port SATA.

la SLC NAND (de l’anglais “Single Level Cell” ), dans laquelle chaque cellule élémentaire peut stocker un seul bit.
La MLC NAND (de l’anglais “Multi Level Cell” ), dans laquelle les cellules peuvent stocker plusieurs bits (le plus souvent 2 bits).
la TLC NAND (de l’anglais “Triple Level Cell” ), variante de MLC dans laquelle les cellules peuvent stocker 3 bits.

les SLC supportent environ 100 000 cycles écriture/effacement. La MLC a une durée de vie de l’ordre de dix fois inférieure, allant d’environ 3 000 à 10 000 cycles par cellule, selon les modèles.
La TLC est la technologie ayant la plus faible durée de vie avec environ 1 000 cycles d’écriture par cellule.
De nombreux SSD sont commercialisés avec une garantie constructeur de 5 à 10 ans.

D’ailleurs le 970 Evo profite désormais de 5 ans de garantie (au lieu de 3 auparavant).

LPDDR4 : De l’anglais : “Low Power Double Data Rate 4”, littéralement : “Vitesse de donnée double 4 basse consommation“ est un format de mémoire pour périphérique basse consommation.

Mémoire Flash NAND : La mémoire Flash NAND est une technologie de stockage à base de semi-conducteurs qui ne requiert pas d’alimentation électrique pour conserver les données. Elle est donc dite “mémoire non volatile“, car contrairement à une mémoire vive (DRAM) les données ne s’effacent pas lorsque l’on cesse d’alimenter la mémoire avec du courant électrique.

DRAM : De l’anglais pour (Dynamic Random Access Memory) est un type de “mémoire vive”compacte et peu dispendieuse. Sans alimentation, la DRAM perd ses données, ce qui la range dans la famille des “mémoires volatiles”.

IOPS : Input/Output Operations Per Second en anglais, opérations d’entrée-sortie par seconde en français.

Pétaoctet : Unité de mesure de quantité d’information numérique, valant 1015 octets, et dont le symbole est Po

Octet : Un octet est un multiplet (ou byte en anglais) de 8 bits codant une information.

https://www.nextinpact.com/news/106936-tout-savoir-sur-m-2-connecteur-trois-sockets-dizaines-possibilites.htm
https://dongknows.com/nvme-ssd-vs-regular-ssd-vs-hdd/3/
https://forum.hardware.fr/hfr/Hardware/SSD
https://forum.tomshardware.fr/threads/ssd-m-2-intel.909318/
https://www.citizentv.fr/comparatif-des-ssd-samsung-970-pro-et-evo/
https://www.nextinpact.com/news/106936-tout-savoir-sur-m-2-connecteur-trois-sockets-dizaines-possibilites.htm
https://www.qnap.com/solution/ssd-extra-overprovisioning/fr-fr/