Petit rappel sur la mémoire flash

La flash NAND est une mémoire de stockage qui utilise des transistors comme support. Si vous voulez plus d’informations sur la mémoire flash, je vous invite à lire le dossier sur les SSD, qui explique certaines notions plus en détail. Une mémoire flash est composée de cellules (un transistor), et d’un contrôleur interne, qui gère l’organisation interne.

Mémoire SLC et mémoire MLC

Il existe deux types de NAND, la SLC (Single Layer Cell) qui stocke un seul bit par cellule, et la MLC (Multi Layer Cell), qui stocke plusieurs bits dans la même cellule. Avec la MLC, on peut donc doubler la capacité de stockage en gardant la même taille physique, ce qui est évidemment avantageux. La mémoire MLC a cependant des défauts : comme on doit travailler avec plusieurs tensions différentes, l’écriture et l’effacement des données sont bien plus lents qu’avec de la SLC (on a entre 25 et 50 % des performances de la SLC en écriture). La lecture reste rapide, mais pas autant qu’avec de la mémoire SLC (environ 80 % du débit d’une SLC équivalente).

Les Compact Flash et toutes les cartes rapides utilisent de la mémoire SLC, et seules les cartes mémoire de petite taille, comme les Micro SD, utilisent de la mémoire MLC, essentiellement pour des raisons de capacités (à taille égale, on double la capacité de la mémoire).

Lecture sur une page, écriture sur un bloc

L’interface de la mémoire flash empêche de travailler au niveau du bit, et utilise ce qu’on appelle une page comme plus petite valeur de stockage. Une page offre généralement une capacité de 2 Ko. Cette particularité explique que la mémoire flash manque parfois d’efficacité avec les très petits fichiers : la lecture d’un fichier de la taille d’une page ou d’un fichier plus petit prend le même temps.

Pour l’écriture, on travaille avec ce que l’on appelle un bloc : la moindre écriture oblige à effacer entièrement ce bloc de données avant d’écrire une nouvelle valeur. On a donc le même problème qu’en lecture, écrire 1 bit ou écrire 128 Ko (taille typique d’un bloc) nécessite le même temps au final : on doit reprogrammer entièrement le bloc. En pratique, l’écriture de petits fichiers (sous les 128 Ko) est donc assez lente avec de la mémoire flash.