Les SSD QLC offrent des capacités élevées à des coûts proches de ceux des disques durs mécaniques. Cet article fait le point sur les cas d’usage possibles malgré une endurance relativement faible de ces équipements.
Les SSD QLC se multiplient dans les catalogues des fournisseurs. Leur caractéristique est que la mémoire NAND qui les compose supporte quatre niveaux de charge électrique par cellule (QLC signifiant Quad-Level Cell). À nombre de cellules électroniques équivalent, donc à prix équivalent, un SSD QLC aura quatre fois plus de capacité qu’un SSD SLC. Tandis qu’un SSD MLC n’a que deux fois plus de capacité, et qu’un SSD TLC n’a que trois fois plus de capacité. Cette propriété fait que les SSD QLC sont très bon marché par rapport aux autres SSD, au point que leur prix/capacité se rapproche de celui des très économiques disques durs.
Revers de la médaille, plus une cellule supporte des niveaux de charge différents, moins elle est endurante. Contrairement aux disques durs dont les plateaux magnétiques sont théoriquement réinscriptibles à l’infini, les cellules des SSD s’usent au fur et à mesure que l’on s’en sert, de la même manière que les cellules des batteries, jusqu’au jour où elles ne sont plus capables de stocker de nouvelles charges. Selon les fabricants, les cellules des SSD QLC supportent chacune à peine 1 000 cycles de réécriture, contre plus de 90 000 sur les SSD SLC et environ 10 000 sur les SSD MLC.
Notons que des techniques logicielles sont implémentées dans les contrôleurs pour toujours orienter les écritures vers les cellules les moins utilisées. Les algorithmes s’améliorent de génération en génération, répartissent de mieux en mieux l’usure. Le nombre d’années avant qu’un SSD devienne un support en lecture seule varie selon l’intensité de son utilisation, mais il sera toujours plus court sur un SSD QLC que sur les autres SSD.
Tableau de comparaison des mémoires flash NAND
Une durée de vie plus courte ? Il suffit de changer de mode de consommation
De fait, la garantie des SSD QLC est très courte : elle ne peut être que d’un an. Avant qu’un SSD QLC arrive en fin de vie, il faudra transférer son contenu sur un autre, neuf, pour continuer à travailler. Pour autant, les analystes minimisent cette contrainte : selon eux, qu’importe la durée de vie des SSD si l’entreprise ne les achète plus, mais paie une souscription annuelle à ses fournisseurs pour qu’ils s’engagent sur le bon fonctionnement de l’équipement.
« D’ici 2025 au moins 50 % des entreprises adopteront de tels modèles de consommation pour leur stockage. »
GartnerSociété d'analyse et conseil
C’est notamment ce que fait Pure Storage, qui commercialise ses baies de stockage comme un abonnement et envoie des techniciens sur site pour remplacer les modules usés bien avant qu’il ne soit trop tard. L’opération ne nécessite même pas d’arrêt en production.
Selon Gartner, d’ici 2025 au moins 50 % des entreprises adopteront de tels modèles de consommation pour leur stockage. Ce taux n’est pour l’heure que de 10 %. D’ici là, il se pourrait bien, note Gartner, que ce soit chez les hébergeurs de cloud que les SSD QLC se démocratisent. Chez ces acteurs, dont l’activité repose sur une maintenance technique de tous les instants, la durée de vie des SSD QLC ne serait de toute façon pas spécialement inférieure à celles des disques durs dont les têtes cassent prématurément quand elles sont en permanence sollicitées.
Un prix de plus en plus proche de celui des disques durs
Selon le site d’analyse des tendances Wikibon, les ventes de disques SSD QLC dépassent à présent celles des disques durs mécaniques. Le marché ne s’attendait pas à voir cette situation arriver si vite. Il y a cinq ans, avec un prix moyen de 840 dollars par To, les SSD étaient loin de pouvoir détrôner les disques durs dont le prix moyen était de 45 dollars par To.
De nos jours, le prix moyen des disques durs a continué de baisser – il est de 21 dollars par To – mais celui des SSD a baissé bien plus vite : grâce aux SSD QLC il est désormais de 86 dollars par To. Wikibon prédit que d’ici à 2026, le prix moyen des disques durs et des SSD sera le même, c’est-à-dire environ 15 dollars par To.
Le site Wikibon parle bien de prix moyen des SSD, toutes versions confondues. Il faut comprendre que celui des SSD QLC est encore plus bas, quoique pas beaucoup plus bas, puisque les SSD QLC représentent la très grande majorité des ventes actuelles.
Pour autant, il est difficile de situer exactement le prix des SSD QLC. En effet, les fournisseurs pratiquent sur cette catégorie de SSD des tarifs particulièrement volatiles, qui dépendent des stocks disponibles, mais aussi, et surtout, de la quantité d’électronique embarquée, soit pour ménager l’endurance des cellules, soit pour soutenir l’effort d’une très grande capacité. Par exemple, en 2020, Nimbus a lancé un SSD QLC à l’impressionnante capacité de 64 To, avec un tarif de 10 900 dollars, soit 170 $/To, c’est-à-dire deux fois plus que le prix moyen constaté.
Les usages des SSD QLC
Les tarifs des SSD QLC les positionnent donc aux alentours des disques durs que les entreprises utilisent surtout lorsqu’elles ont besoin de grandes capacités, en l’occurrence pour stocker les données froides. Ces données froides servent éventuellement aux analyses a posteriori. Or, dans ce cas précis, utiliser des SSD QLC à la place des disques durs permettrait d’accélérer ces analyses.
Avec une connectique SAS/SATA classique, les disques durs offrent un débit de 100 à 150 Mo/s, contre 340 (écriture) à 550 (lecture) Mo/s pour un SSD. De plus, les SSD n’ayant pas besoin de déplacer de tête de lecture ni de faire tourner des plateaux pour accéder à une donnée en particulier, ils sont aussi extrêmement plus performants pour enchaîner les accès : un SSD atteint dans les 33 000 IOPS (entrées-sorties par seconde), contre à peine 170 IOPS pour un disque dur. En clair, des SSD QLC permettent à une entreprise, en un temps donné, de faire plus d’analyses à partir des données de leurs activités.
Mais au-delà des analyses, les SSD QLC peuvent aussi remplacer les disques durs qui stockent les sauvegardes. L’intérêt ? Une restauration près de quatre fois plus rapide après un sinistre. Jusqu’à il y a peu, ce détail n’avait guère d’importance, car les entreprises ne restauraient quasiment jamais des pans entiers de données.
Les SSD QLC sont en moyenne, comme les autres SSD, cinq fois plus résistants aux chocs et aux vibrations que les disques durs.
Cependant, la croissance spectaculaire des cyberattaques, ces dernières années, a rendu la perte des systèmes en production fréquente, que ce soit parce qu’ils sont effectivement détruits au cours d’une offensive ou parce qu’il est nécessaire de repartir d’images saines après un soupçon d’infection. Dans ces conditions, attendre que les données enfermées dans les sauvegardes aient fini d’être récupérées est devenu critique. Au point que l’on concède volontiers, à présent, d’enregistrer ces sauvegardes sur des disques un peu plus chers, mais beaucoup plus rapides, les SSD QLC.
Ajoutons à cela que les SSD QLC sont en moyenne, comme les autres SSD, cinq fois plus résistants aux chocs et aux vibrations que les disques durs, ou qu’ils consomment 20 fois moins d’énergie. Ils sont de fait bien plus adaptés aux équipements en zones de production, ceux dits de « Edge computing », comme les systèmes d’enregistrements embarqués dans des véhicules ou les serveurs qui pilotent des appareils industriels.
En revanche, nous l’avons dit, les SSD QLC apportent tous les avantages des autres SSD pour les lectures, mais pas pour les écritures. S’ils répondent très bien au stockage des données écrites une bonne fois pour toutes, leur utilisation est fortement déconseillée dans les bases de données ou pour toute application susceptible de modifier régulièrement ses fichiers, systèmes d’exploitation compris.
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