Performances des SSD : constructeurs et revendeurs doivent mieux informer leurs clients

Acheter un SSD paraît simple : choisir le format, la capacité, regarder du côté du débit et éventuellement de la marque... et c'est tout. Certains constructeurs promettent plus de 3 Go/s de débit, d'autres misent sur les petits prix. Mais la réalité est bien plus complexe et les acheteurs n'ont que peu de moyens de savoir ce qu'il en est.

Cela fait maintenant quelques années que les SSD se répandent dans nos PC, aidés par la baisse continue des prix et leur capacité à grandement améliorer la réactivité d'une machine.

Au départ, il s'agissait surtout de modèles S-ATA au format 2,5", dont le fonctionnement pouvait énormément varier d'un contrôleur à l'autre. Ils affichaient parfois des performances plus ou moins élevées selon le type de données (compressibles ou non), mais de plus en plus décevantes avec le temps.

Le marché des SSD de plus en plus mature... ou pas

Cela obligeait les utilisateurs à effectuer régulièrement un « nettoyage » complet, ou Secure erase, pour retrouver les chiffres annoncés par les constructeurs. Une situation qui s'est améliorée petit à petit, notamment grâce à la généralisation de la commande TRIM qui permet un nettoyage progressif.

Les performances ont également été largement revues à la hausse grâce à l'utilisation du PCI Express couplé au protocole NVMe. Ils permettent de dépasser plusieurs Go/s de débit, le tout dans un format parfois ultra-compact : le M.2. Pour autant, est-ce que les choses vont mieux du côté de l'information du consommateur ? Pas vraiment.

Car les pièges se sont multipliés, masqués par le marketing des constructeurs qui n'est pas toujours remis en cause dans les tests. Une situation inacceptable, dans laquelle les revendeurs ont aussi leur part de responsabilité.

MLC/TLC/QLC, cache SLC : des termes qui fâchent

Le premier gros « mensonge » des constructeurs de SSD vient des débits annoncés. Car lorsqu'ils évoquent de 1 à 3 Go/s en lecture ou en écriture, ce n'est pas une valeur fixe concernant les débits séquentiels, mais une valeur maximale qui n'est vraie que sous certaines conditions. Et le plus souvent... temporairement.

La raison est simple : pour réduire les prix et améliorer la densité, on est progressivement passé de puces où l'on écrit un bit par cellule (SLC) à deux (MLC), trois (TLC) ou quatre (QLC). Cela passe par deux, quatre, huit ou seize niveaux de tension possibles selon les cas, ce qui nécessite une précision et une correction d'erreurs accrues.

Des points qui ont un effet sur deux éléments cruciaux : le débit et la durée de vie (nous y reviendrons). Ainsi, écrire sur une puce QLC se fait de manière bien plus lente que sur une cellule TLC, MLC ou SLC. Dès lors, pourquoi les débits affichés par les constructeurs ne baissent pas ? Parce qu'ils utilisent un système de SLC caching.

Pour faire simple, il s'agit d'écrire sur une portion du SSD comme s'il était équipé de puces SLC (un bit par cellule), ce qui est bien plus rapide, permettant des débits pouvant dépasser les 3 Go/s. C'est sur cette valeur que communiquent les constructeurs.

Une solution dont la capacité peut varier fonction de l'espace libre restant. Il ne faut pas la confondre avec le cache classique du SSD, qui est une puce de RAM intégrée sur son PCB.

Le cache SLC intégré aux SSD 660p d'Intel

Un véritable manque de transparence

Malheureusement, les marques ne communiquent pas toujours la capacité concernée par ce dispositif. Ou même les performances une fois que le cache SLC est dépassé, qui correspondent aux vraies capacités du SSD et des puces utilisées.

Et lorsqu'ils le font, c'est en général sous la forme de petites lignes planquées ici ou là. L'annonce des 970 Evo Plus par Samsung est un bon exemple du genre, puisqu'il faut se rendre dans deux documents différents et s'attarder sur les détails pour connaître la capacité du cache SLC et les débits classiques des SSD.

Pourtant, le constructeur est parmi les bons élèves. Western Digital était par exemple incapable de nous donner la seconde information concernant ses Black SN750 lors de son lancement. D'autres constructeurs se contentent tout simplement de ne même pas évoquer le sujet dans leurs fiches produits.

Là où les choses deviennent véritablement problématiques, c'est lorsque même certains testeurs ne s'attardent pas sur ce point, se limitant à tester un SSD via quelques outils tels que CrystalDiskMark avec 1 Go de données (ce qui ne demande que quelques minutes) avant de coller tel ou tel trophée au produit.

Ce, alors qu'il suffit parfois de pousser un peu les paramètres ou de copier une grosse quantité de données pour obtenir un résultat probant et mieux informer ses lecteurs.

Les performances du P1 de 1 To de Crucial lors d'une écriture continue

Gare à la surchauffe

Un autre point n'est pas toujours analysé alors qu'il pose de plus en plus de problème avec l'augmentation des débits : la température des SSD et leurs mécanismes de throttling. Pour rappel, il s'agit d'une protection consistant à réduire les performances pour garder les puces à une température qu'elles peuvent supporter.

Il est désormais courant qu'un SSD utilisé dans des conditions classiques, même hors d'un boîtier, active ce mécanisme et voit ses performances dégradées. Il faut alors l'utiliser avec un dissipateur (pas toujours fourni par le constructeur), parfois accompagné d'un ventilateur, pour éviter la surchauffe.

Là aussi, on apprécierait que les fabricants communiquent plus ouvertement sur ce point, la réalité des performances de leurs produits dans un environnement classique, et adaptent le bundle de leurs produits en conséquence lorsque cela est nécessaire.

Car annoncer des débits de plusieurs Go/s est une chose, mais être capable de les tenir sur plusieurs centaines de Go (et donc quelques minutes), une autre. Et là encore, le consommateur n'a aucun moyen de s'y retrouver.

Endurance et garantie

Comme nous l'avons évoqué plus haut, l'utilisation de puces plus denses comme celles à base de MLC/TLC/QLC impacte les performances mais aussi la durée de vie. Les constructeurs livrent cette fois un chiffre de manière assez courante : l'endurance ou TBW. Il s'agit du nombre de To pouvant être écrits sur le SSD. 

Dans un document récent, Micron indiquait que l'on est passé de puces SLC capables de tenir 100 000 cycles Program/Erase (P/E) à 10 000 pour la MLC, 3 000 pour la TLC et 1 000 pour la QLC (voir ci-dessous). Ainsi, chez Intel un SSD de 512 Go 660p (QLC) est donné pour 100 TBW contre 288 TBW pour un 600p (TLC). Une différence qui n'a rien d'anodin.

Cela ne concerne que l'écriture de données (et pas la lecture) et ne signifie pas que passé ce cap il ne sera plus utilisable. Simplement qu'il est considéré comme trop usé par le constructeur. Mais les fabricants ont désormais pour habitude de garantir leurs SSD pour 3 à 5 ans, ou jusqu'à la limite d'endurance. Un point qui n'est pas toujours évoqué clairement.

À l'inverse, certains en jouent comme un avantage. On a ainsi vu Seagate annoncer ses SSD IronWolf 110 présentés comme adaptés aux NAS. Leur différence principale vient de leur endurance accrue : de 435 à 7 000 TBW.

Quid de la responsabilité des revendeurs ?

Au final, les pièges sont nombreux pour les clients : performances maximales trompeuses, taille de cache SLC, SSD qui montent trop vite en température, endurance (et parfois garantie) réduite.

Si les constructeurs ne jouent pas vraiment le jeu, on pourrait s'attendre à ce que les revendeurs cherchent à mieux informer leurs clients. Ou tout du moins, on pourrait penser qu'il est dans l'intérêt de certains de proposer des fiches produit plus complètes et plus informatives pour éviter des déconvenues aux acheteurs. Mais il n'en est rien.

Dans la plupart des boutiques, les critères se limitent à la capacité, le type de puces utilisées, l'interface et parfois le contrôleur. Lorsque les débits sont évoqués, ce sont uniquement à travers les valeurs maximales communiquées par les constructeurs. La mention de l'endurance est en général absente, comme celle du cache SLC.

Bref, faire son choix en toute connaissance de cause semble impossible. D'autant que même les médias spécialisés ne peuvent pas tester tous les produits disponibles, surtout en l'état actuel du marché.

Il faudra donc sans doute attendre que le legislateur ou les associations de consommateurs ne viennent s'intéresser vraiment à la question pour que tous les détails nécessaires à l'acheteur soient clairement communiqués. À moins que certains ne commencent à réellement prendre au sérieux l'informations de leurs clients.

Ce problème va d'ailleurs bien au-delà des simples SSD, puisque l'on a encore vu récemment NVIDIA et ses partenaires lancer de nouveaux portables Max-Q où la fréquence du GPU peut être plus ou moins réduite selon les cas, sans que cette information ne soit toujours portée à la connaissance des clients. Ce, alors qu'elle a un impact direct sur les performances du produit.