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Les nouveaux disques durs 1 To

Les nouveaux disques durs 1 To
Un an et demi après l'introduction du premier disque dur 1 To, les prix ont beaucoup diminué et de nouveaux modèles ont été lancés. Mais comment se comportent-ils entre eux et par rapport aux anciens ? Réponse dans ce comparatif. Lire la suite

La fiabilité des disques durs flash Samsung

Jeudi 16 novembre 2006 à 11:44 par Matthieu Lamelot, 2007-11-08
Source: Dailytech – Catégorie : Disques durs
20 commentaires

Samsung voir l'avenir en SSDNos confrères de Dailytech ont eu l’opportunité de poser quelques questions à Don Barnetson, le directeur marketing de Samsung en charge de la mémoire FlashPuce de mémoire qui à la différence de la mémoire vive (DRAM) a la particularité de conserver les données en permanence après leur écriture, même en c.... Leur intéressante interview a notamment permis de faire le point sur ce qui est souvent cité comme le défaut principal des disques durs à mémoire Flash : la fiabilité.

Bien pour les cartes mémoires, mais pour les disques durs ?

Les disques durs Flash utilisent en effet les mêmes cellules mémoires que les innombrables cartes mémoires, clés USBBus de connexion par câble de périphériques externes qui est aujourd’hui la norme la plus répandue. L’USB (Universal Serial Bus) est une norme apparue..., baladeurs etc que nous connaissons bien. Or ces cellules ont une durée de vie limitée. Par sa nature même, la mémoire flash s’autodétruit un petit peu à chaque écriture. Au bout d’un certain nombre d’écritures, la cellule est irrémédiablement endommagée et inutilisable. Les données qui auraient dues être écrites dessus seront corrompues. Ce phénomène n’est pas trop dérangeant sur une carte mémoire car le nombre de cycles d’effacement/réécriture autorisé est largement suffisant pour l’usage de ces périphériques. Il n’en va pas forcément de même pour un disque dur, et notamment pour la partitionDivision d’un disque dur physique qui est traitée comme un volume logique séparé. Il est possible au moment du formatage de découper un disque dur en ... qui héberge le fichier d’échange, dont les données sont renouvelées quasiment en permanence.

Plus de 1500 ans de durée de vie, CQFD

Don Barneston s’est néanmoins voulu rassurant. Mieux, il a étayé ses affirmations de chiffres. Selon lui les disques Flash Samsung (aussi appelés SSDLes SSD (Solid-State Drive) sont des volumes de mémoire de masse qui utilisent des puces de mémoire flash là où les disques durs utilisent des disques..., Solid State Disk) ont un MTBF(Mean Time Between Failures) Temps moyen entre (et non avant) chaque panne. La méthode à l’origine du MTBF est statistique. Elle consiste à prendre un... (Mean Time Between Failure = temps moyen entre deux pannes) de 1 voire 2 millions d’heures. C’est aussi bien, voire mieux, que les disques durs 3,5" destinés aux entreprises. Ceci est du bien sûr aux progrès réalisés sur les cellules de mémoire Flash. Les premières cellules avaient une durée de vie de 1000 cycles d’effacement/réécriture. Aujourd’hui les cellules SLC (Single Level CellProcesseur conçu en collaboration par IBM, Sony et Toshiba et dont le principal débouché actuel est la PlayStation 3. Le processeur Cell est un procès...) montent jusqu’à 100 000 cycles. Les cellules MLCMulti-Level Cell. Technologie qui permet d’obtenir des puces de mémoire flash NAND de capacité élevée. Dans une puce mémoire classique (Single-Level C... (Muli Level Cell), moins performantes mais beaucoup moins chères se limitent à 10 000 cycles. En prenant comme hypothèse un taux d’utilisation du disque de 120 Mo écrit par heure, il faudrait 267 heures pour écrire entièrement un disque SSD de 32 Go. Construit à partir de cellules SLC, ce disque deviendrait inutilisable au bout de 1500 ans d’utilisation constante. Ce simple calcul suffit donc à montrer que les disques SSD sont largement fiables dans le cadre d’une utilisation courante.

La course est lancée

Samsung a déjà lancé cette année ses premiers disques SSD de 32 Go. Ils sont installés en option sur certains PC portables de la marque. Leur prix est encore très élevé (1000 €) car ils utilisent des cellules SLC. Le fabricant coréen prévoit de lancer d’autres modèles à cellules MLC, moins onéreux, au début 2007. Début 2008, la capacité des disques SSD devrait atteindre 128 Go.


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Commentaires
dorfr 16/11/2006 12:27
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dorfr

Le calcul suppose qu'une partie de la mémoire n'est jamais réutilisée avant que toutes les autres soient utilisées au moins une fois.
A moins de ne jamais supprimer de données tant que le disque n'est pas plein ce ne sera jamais le cas.
Je ne sais pas s'il y a un mécanisme de répartition aléatoire des données dans la mémoire flash, sinon dès qu'une donnée est effacée la même zone est réutilisée à la prochaine écriture.
La durée de vie devrait être bien inférieure.

Mais bon quelqu'un connait-il bien les mécanismes utilisés pour la mémoire flash, pour donner un avis éclairé ?

rhododendron 16/11/2006 13:41
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rhododendron

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Je trouve le calcul de Samsung tout à fait irréaliste, du moins très très optimiste. Le fichier swap par exemple est toujours au même endroit et donc les écritures se font toujours sur les mêmes cellules, à moins de déplacer les blocs de temps en temps de manière transparente par le disque, peu crédible car le disque ne connaît ni l'o/s ni le système de fichier installé dessus. De plus je vois d'ici venir les nouveaux virus qui s'amusront à écrire de manière répétée au même endroit, vu le temps de latence bien plus court sur ces disques même quelques secondes ou minutes d'écritures répétées pourraient suffire à niquer des cellules...(même sans parler de virus, un soft qui bug pourrait aussi causer ce genre de choses, aujourd'hui on s'en appercoit car on entend le disque 'mouliner' mais là faudra être plus vigilant...) De plus il suffit de quelques cellules défectueuses au début du disque pour ne plus pouvoir le partitionner et/ou installer d'o/s dessus. D'ailleurs même avec leur calcul ultra-optimiste ça veut dire qu'au bout de 1 an et demi on aurait déjà 1/1000 du disque en secteurs défectueux, moi ça me rassure pas trop !

Jin Kazama 16/11/2006 14:05
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Jin Kazama

Le disque dure gere lui meme l'allocation des donnees avec d'avoir une usure homogene des cellules => Ta partition de swap ne peut ne pas bouger au niveau logique, mais le HDD reecrit au niveau physique sur une partie differente du disque a chaque fois...

rhododendron 16/11/2006 14:18
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rhododendron

matuva a écrit :

Le disque dure gere lui meme l'allocation des donnees avec d'avoir une usure homogene des cellules => Ta partition de swap ne peut ne pas bouger au niveau logique, mais le HDD reecrit au niveau physique sur une partie differente du disque a chaque fois...


Réfléchis tu verras que cela n'est pas possible. En effet il faudrait d'abord sauver le contenu de la nouvelle zone ou tu veux écrire dans une autre avant d'écrire sinon on l'écrase et on perd le contenu, donc il faut trouver une autre cellule, et du coup aussi sauver celle-ci dans une autre, etc, etc... Ce genre de système d'allocation n'est pas possible au bas niveau (à moins d'avoir un disque de taille infinie) mais seulement au niveau du système de fichier qui sait ou sont les zones libres et les zones occupées par des données utiles, le disque lui ne sait pas... Et puis il n'y a pas que le fichier swap, il y'a aussi les secteurs de FAT et de directory qui sont écrits très souvent...

Matthieu Lamelot 16/11/2006 14:38
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Matthieu Lamelot

Euh désolé Rhododendron mais à ma connaissance, ce genre de système est implémenté dans certaines clés USB Verbatim et aussi dans les disques Samsung. Ce n'est peut-être pas un pour un mais le disque fait gaffe à répartir l'écriture sur toutes les zones, ce qui n'est pas gênant en flash, vu qu'il n'y a pas de problèmes de temps d'accès fragemntation.
Evidemment le calcul de samsung est assez grossier mais n'oublions pas qu'on demande à disque dur de durer quoi ? cinq ans au plus en tant que particulier. Entre 1500 ans et 5 ans, il y a une marge suffisante pour absorber les erreurs d'arrondis, non ?

sangbleu 16/11/2006 14:52
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sangbleu

en effet, le disque lui même n'a aucune idée de ce qu'il stocke, et il ne décide pas non plus lui même de la facon dont il doit le stocker (c'est le controlleur qui fait ca).

je préssents moi aussi le retour des codes malicieux qui ecriront encore et toujours la même zone (un octet mort suffit pour detruire un cluster entier). Vu les temps d'acces des memoires flash, ce doit etre assez rapide, et au final, peu consommateur en terme d'I/O sur le disque, et si le developpeur a la présence d'esprit de diminuer la priorité de son processus, celui ci seara quasi indetectables avant que ses effets devastateurs ne soient visibles.
J'avais pondu ce genre de code dans un labo il y a une dizaine d'années, c'était efficace sur les disques de l'époque, même si le chatouilli de la tête de lecture ecrivant sur le disque rendait le bébé detectable à l'oreille, "probleme" qui disqparait avec de la mémoire flash.

Maintenant, je n'ai pas eu de disque hybride entre les mimines...

D'autre part, on est quand même en droit de penser qu'ils (les constructeurs) ont déjà pensé au probleme. Certes, un tel virus forcerait les gens a racheter un disque (donc de la thune qui rentre) mais nuirait gravement à l'image de marque. Pour contrer le truc, l'idée simple est de ne placer sur la flash que des fichiers qui ne sont jamais accedés en ecriture, et le + souvent possible en lecture. Et bien sûr, ce choix doit etre fait coté matériel et non pas coté logiciel...

Enfin bref, l'avenir nous le dira. En tout cas, personnelement, j'attendrais au moins 1 an de retour d'experience avant d'acheter ce type de disque pour de l'usage courant. (Car j'ai deja des disques flashs sur certains de mes serveurs)

rhododendron 16/11/2006 15:51
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rhododendron

a écrit :

Euh désolé Rhododendron mais à ma connaissance, ce genre de système est implémenté dans certaines clés USB Verbatim et aussi dans les disques Samsung. Ce n'est peut-être pas un pour un mais le disque fait gaffe à répartir l'écriture sur toutes les zones


C'est ce qu'ils disent dans leurs pubs oui, mais dans la pratique tu ne peux pas répartir l'écriture sur toutes les zones puisqu'il faudrait au final réallouer tous les secteurs c'est un problème récursif... Imagines que tu écris un secteur sur ton disque flash et qu'il décides pour ne pas stresser la cellule A d'écrire sur la cellule B à la place, qu'est-ce-qu'il va faire de l'ancien contenu de la cellule B, il peut pas le perdre donc il faudrait qu'il la sauve dans une cellule C et ainsi de suite il n'y a pas de raison que la chaîne s'arrête puisque le disque ne sait pas si une cellule est utile ou pas (si la cellule ne contenait pas de données utiles alors on écrase le contenu et la chaîne s'arrête) Cela ne peut marcher que si c'est l'o/s qui fait la réallocation.

Matthieu Lamelot 16/11/2006 16:02
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Matthieu Lamelot

a écrit :

Cela ne peut marcher que si c'est l'o/s qui fait la réallocation.




Ok je veux bien te croire. Donc il faut un OS compatible. Mais où est le problème exactement ?
(je pose une question juste, tu en sais manisfestement plus que moi sur ces sujets, j'en profite :) )

rhododendron 16/11/2006 16:21
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rhododendron

a écrit :

Ok je veux bien te croire. Donc il faut un OS compatible. Mais où est le problème exactement ?
(je pose une question juste, tu en sais manisfestement plus que moi sur ces sujets, j'en profite :) )



Eh bien le problème, hormis le fait que ça peut t'obliger à passer à Vista même si tu veux pas, est que si ce n'est pas géré en hard il est plus facile de faire un logiciel qui détruit un tel disque rapidement. D'après les tests de TomsHardware le temps de latence est de 0.2 ms donc 100000 cycles d'écritures ça peut se faire en 20 secondes en théorie. Donc il faut vraiment espérer qu'ils aient effectivement une astuce de la mort pour ne pas écrire deux fois de rang sur la même cellule et toujours avoir des cierges à portée de main :D ...

Matthieu Lamelot 16/11/2006 16:28
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Matthieu Lamelot

Ok pour les virus/malware/rootkit et autres saloperies mais en usage normal, moi ça me va. En contre partie tu gagnes un temps d'accès négligeable et une autonomie améliorée.
En plus j'imagine que cela doit être possible d'intégrer, au disque cette fois, un système repérant le bourinage d'une même cellule, non ?

rhododendron 16/11/2006 16:42
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rhododendron

Moi c'est surtout pour le silence que ça m'intéresserait. Oui c'est possible de repérer le bourrinage mais je sais pas si c'est facile de différencier le fonctionnement normal de Windows du bourrinage dans certains cas... Enfin bref moi aussi je vais attendre que d'autres testent avant moi ;-)

veaux 16/11/2006 17:06
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veaux

a écrit :

C'est ce qu'ils disent dans leurs pubs oui, mais dans la pratique tu ne peux pas répartir l'écriture sur toutes les zones puisqu'il faudrait au final réallouer tous les secteurs c'est un problème récursif... Imagines que tu écris un secteur sur ton disque flash et qu'il décides pour ne pas stresser la cellule A d'écrire sur la cellule B à la place, qu'est-ce-qu'il va faire de l'ancien contenu de la cellule B, il peut pas le perdre donc il faudrait qu'il la sauve dans une cellule C et ainsi de suite il n'y a pas de raison que la chaîne s'arrête puisque le disque ne sait pas si une cellule est utile ou pas (si la cellule ne contenait pas de données utiles alors on écrase le contenu et la chaîne s'arrête) Cela ne peut marcher que si c'est l'o/s qui fait la réallocation.




Et pourquoi copier ce qu'il y a sur la cellule B sur la celule C ? Parceque ca ca reviendrai a une operation d'ecriture sur la B et la C, donc mieux vaut sauter la B et que l'ecriture se fasse directement sur la C ... dis moi si je n'ai pas bien capte ton raisonnement.

Pour en revenir a ces "disques" qui n'en sont pas en fait... il n'ont rien d'un disque dans la forme :P, ca doit pas etre complique d'avoir un systeme qui compte combien de fois chaque secteur s'est fait ecrire dessus pour gerer les futures ecritures non... enfin moi j'dis ca ...

jumpi 16/11/2006 17:21
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jumpi

L'algorithme est simple, il suffit d'avoir un compteur rotatif (qui reviens au début lorsque le secteur max est atteint) et qui sert d'index d'écriture. Ensuite à chaque nouvelle donnée à écrire on utilise un secteur de libre. En faisant cela pour écrire 2 fois dans le même secteur il faut avoir parcourru la totalité du disque.



Mictateur 16/11/2006 17:33
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Mictateur

Bien c'que j'pensais. Les marketeux nous ressortent toujours la même recette, et nous, on doit investir dans le cierge. :( :D


En tout cas, bien que j'ai hâte de profiter des bienfaits de ce genre de "disque", j'y touche pas avant un bon moment. :)

rhododendron 16/11/2006 18:11
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rhododendron

niko6565 a écrit :

L'algorithme est simple, il suffit d'avoir un compteur rotatif (qui reviens au début lorsque le secteur max est atteint) et qui sert d'index d'écriture. Ensuite à chaque nouvelle donnée à écrire on utilise un secteur de libre. En faisant cela pour écrire 2 fois dans le même secteur il faut avoir parcourru la totalité du disque.


Oui, mais il y'a un trou dans ce raisonnement, le disque dur ne sait pas quel secteur est libre, donc au mieux ça ne marcherait que quand ton disque est neuf et qu'on pose l'hypothèse que sur un disque neuf tout les secteurs sont libres... En outre effectivement comme tu dis une fois arrivé à la fin on reboucle et alors on fait quoi on écrase le premier secteur qu'on avait écrit ? De toute façon concrètement tout système d'allocation de bas niveau devrait stocker une table dans ... de la mémoire flash donc je vois pas bien en quoi ça résoudrait le problème de base ... Enfin bon on verra bien.

Dandu 16/11/2006 18:52
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Dandu

c'est géré au niveau du contrôleur interne.

vu le fonctionnement de la NAND (on n'a pas un acces direct, on passe automatiquement par un buffer), on tourne dans l'espace vide à mon avis.

Donc on lit et efface le block, et on le réécrit autre part (dans un block suivant vide). C'est bien tant que le support est pas trop plein. S'il est fort rempli, on risque de tourner tout le temps sur les mêmes blocks de données.
Maintenant, on compte quand même 100.000 écritures par block, et il y a une réserve prévue en cas de problème (environ 2% de la capacité totale).

jumpi 16/11/2006 18:54
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jumpi

Bah c'est l'idée de base, aprés il faut trouver des solutions. Quand le compteur boucle, il 'saute' les secteurs allouée et s'arrête sur le premier de libre. Il doit ajouter un bit de donnée pour savoir si le secteur est libre ou pas (il existe une commande flash pour effacer un secteur, il devrait donc savoir si il est effacé ou pas ?)

Il n'est pas necessaire d'avoir une table en utilisant un chainage qui dit quel est le secteur suivant libre.
Enfin beaucoup d'hypothése en fait j'en sais rien :heink:

Le problême c'est quand le disque est presque plein, alors il n'y a pas le choix que d'écrire toujours au même endroits

rhododendron 16/11/2006 20:26
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rhododendron

niko6565 a écrit :

Bah c'est l'idée de base, aprés il faut trouver des solutions. Quand le compteur boucle, il 'saute' les secteurs allouée et s'arrête sur le premier de libre. Il doit ajouter un bit de donnée pour savoir si le secteur est libre ou pas (il existe une commande flash pour effacer un secteur, il devrait donc savoir si il est effacé ou pas ?)


Bien sûr, mais c'est possible que si tu utilises un système de fichier spécial comme JFFS ou YAFFS ou autre, il faut bien que soit l'o/s qui fasse une opération spéciale car l'effacement d'un fichier dans un système de fichier classique ne consiste qu'à modifier des entrées de directory ou de fat on n'efface pas le fichier physiquement (c'est bien pour ça qu'on les récupère facilement en cas de problème d'ailleurs) ce qui fait que au bas niveau le disque (ou son contrôleur) ne sont pas au courant que ces secteurs sont devenus libres, ce ne peut pas être entièrement transparent et géré uniquement en hardware (surtout que ces disques utilisent actuellement l'interface ATA pas spécialement sophistiquée), donc il y'a bien à mon avis un point de faiblesse à cet endroit et on doit pouvoir écrire autant qu'on veut à un endroit donné si on ne passe pas par le système de fichier...

baerchen 16/11/2006 21:32
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baerchen

Ce problème est bien connu dans le monde de l'embarqué, où l'on utilise depuis longtemps des Compact-Flash comme support de masse. Avec un refroidissement passif, on se retrouve alors avec un système sans partie mobile, dont la fiabilité est ainsi largement améliorée.

Pour diminuer le problème, certaines cartes dites "industrielles" supportent un nombre plus important de cycles d'écriture ainsi que de plus de secteurs de réserve. Ceux-ci sont gérés en interne et permettent de remplacer des secteurs marqués défecteux.

Une solution radicale est d'éviter les phases d'écriture (de toutes facons très lentes sur support flash), avec par exemple EWF (Enhanced Write Filter) sous Windows XP embedded : toute écriture est déportée dans une sorte de RAMDisk, et tout le monde n'y voit que du feu (les applis, les pilotes, etc.).

1815 19/11/2006 00:41
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1815

ouais, bon, il est urgent d'attendre, quoi.

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