Les principales différences entre SSD et HDD

L’augmentation fulgurante de la quantité de données favorise constamment l’émergence de nouvelles idées en matière de supports de stockage. Dès 1956, IBM sort un premier lecteur à disques durs (Hard Drive Disk, abrégé HDD) sur une base magnétique. Sa capacité de stockage de 5 MO exige alors un support mécanique pesant 500 kilogrammes (!). En 1980, Seagate lance un HDD de 6 MO dans une technique de 5,25 pouces sur le marché. Son prix : 1 000 dollars. 11 ans plus tard seulement sort le premier disque dur de 2,5 pouces avec une capacité de 100 MO. À la même époque, les premiers Solid State Drives (SSD) avec mémoire flash deviennent intéressants pour une utilisation pratique. Depuis, les SSD ont détrôné les HDD dans de nombreux domaines. Pourtant, le disque dur classique n’a pas dit son dernier mot. Lisez notre article pour découvrir dans quels cas l’utilisation d’un HDD est recommandée et ce qui le différencie du SDD.

Un HDD se différencie d’un SSD par ses disques magnétiques tournant, répartis en pistes et en zones. Ce disque dur comporte une tête de lecture/écriture, qui se déplace sur le disque magnétique en rotation. Les informations à stocker sont inscrites sur le disque par magnétisation. Les différentes sections polarisées sont relues par la tête de lecture/écriture.

Pour simplifier, le processus de lecture s’apparente à la lecture d’un vinyle sur une platine : lorsqu’un titre est sélectionné sur l’index (la couverture du disque), la tête de lecture (le diamant) se place dans l’espace identifiable entre deux titres (le sillon) sur le disque, puis détecte les données (ici, la musique). Si l’on souhaite écouter un autre titre, il faut repartir à zéro. Sur le HDD, une interface et une prise standardisée assurent la communication avec le système de l’ordinateur. Le contrôleur interne du HDD déplace la tête de lecture/écriture jusqu’à la section demandée sur le plateau de stockage polarisé. Les données restent inscrites sur le plateau magnétique du HDD même lorsque celui-ci est hors tension.

Contrairement au SSD, l’architecture du HDD requiert une mécanique de haute précision. Le plateau de stockage magnétique est placé dans une position bien précise, entraîné par moteur électrique pour effectuer un nombre défini de rotations, allant de 5 400 à 15 000 tours par minute (cette dernière valeur concerne les ordinateurs hautes performances et les serveurs). La tête de lecture/écriture est actionnée par une force motrice séparée puis abaissée dans la position souhaitée. Cette opération exige elle aussi une grande précision, car les pistes de données sur le plateau mesurent à peine 75 nanomètres de large. La tête « flotte » sur le courant d’air provoqué par la rotation, à 25 nanomètres au-dessus du plateau magnétique. À titre de comparaison, un cheveu humain a un diamètre de 300 nanomètres. Si la tête de lecture/écriture et le disque se touchent, c’est l’atterrissage de tête tant redouté, qui entraîne une perte de données.

HDD et SSD présentent une différence non négligeable : le SSD ne comporte plus aucune pièce mécanique mobile, ni plateau magnétique tournant, ni tête de lecture/écriture. Les données sont stockées sur des cellules semi-conductrices. Pour y parvenir, le système s’appuie sur les propriétés d’un semi-conducteur (Solid State), capable de conserver un statut de chargement (c’est-à-dire d’enregistrement) établi à un moment donné. La répartition des informations à enregistrer sur plusieurs millions de cellules semi-conductrices est assurée par un contrôleur, qui « empile » les données en respectant certaines conditions et, au besoin, ou en cas de cellule potentiellement défectueuse, déplace les données. L’absence de pièce à actionner électriquement permet aussi au SSD de se démarquer du HDD par sa consommation électrique moindre. Par ailleurs, il est aussi plus léger et plus compact.

Avec autant de différences sur le plan technique entre HDD et SSD, il est intéressant de se pencher sur la durée de vie de ces technologies de stockage. Les solutions mécaniques sont aujourd’hui très abouties, mais finiront toujours par s’user naturellement, notamment à cause de la friction (sans quoi, on atteindrait le mouvement perpétuel). Ainsi, un disque dur classique a une durée de vie d’environ cinq à dix ans. Cette valeur peut encore diminuer en fonction de la chaleur et de la charge mécanique auxquelles le support de stockage est exposé. Certains fabricants de HDD promettent une durée de vie allant jusqu’à un million d’heures (soit environ 114 ans). Il existe différents logiciels de diagnostic permettant de lire « l’état de santé » d’un disque dur. Défragmenter régulièrement un HDD permet clairement d’allonger sa durée de vie.

Contrairement au HDD, le SSD se différencie par une durée de vie généralement indiquée par le volume de données totales inscriptibles. La dénomination consacrée en anglais est « Total Bytes Written » (abrégé en TBW). Par exemple, un SSD pour particulier ayant une capacité de 240 gigaoctets est vendu par son fabricant avec une garantie de trois ans pour un volume de données total de 72 téraoctets. En calculant, on obtient ainsi une moyenne de 65 gigaoctets par jour. Un poste de travail classique inscrit entre 20 et 30 gigaoctets par jour. Dans ces conditions, le SSD de notre exemple devrait durer environ dix ans. Si l’on travaille sur de gros fichiers vidéo ou graphiques, le volume de données total sera atteint plus rapidement.

Les SSD à destination de l’industrie atteignent à l’heure actuelle jusqu’à cinq millions de cycles en écriture, et la tendance est à la hausse. Ainsi, par exemple, les serveurs avec SSD sont la solution de choix pour les technologies de stockage tournées vers l’avenir, parce qu’ils permettent de diminuer aussi bien la consommation énergétique des centres de serveurs que leur empreinte écologique.

Le plus grand risque pour un HDD est que la tête de lecture/écriture s’écrase à cause d’une influence mécanique. En règle générale, cet accident se solde par la perte totale des données. Les pertes de données les plus probables sont dues à l’usure matérielle. Celle-ci se manifeste la plupart du temps par des erreurs de plus en plus fréquentes. Toutefois, perdre complètement la totalité des données pour cette raison avec un HDD est très rare.

Les SSD, pour un usage aussi bien industriel que privé, présentent désormais des performances exceptionnelles en matière de sécurité des données. Pourtant, la plupart du temps, même un dépanneur professionnel ne pourra pas sauver le contenu d’un SSD endommagé.

Voici un bref résumé des données de performance les plus importantes des HDD et SSD. Grâce à leurs développements techniques, les performances des SSD ont fortement progressé en peu de temps. Par conséquent, les valeurs du tableau suivant sont des données approximatives et s’appliquent aux modèles prévus pour un usage privé.

Pour n’importe quel matériel informatique, les prix observent une courbe décroissante dès lors que les modèles sont aboutis et disponibles depuis un certain temps sur le marché. À la rédaction de cet article, en octobre 2020, les prix pour un disque dur SSD s’élevaient à environ 120 euros par téraoctet de capacité de stockage. Pour un espace de stockage de 4 téraoctets sur SSD, on atteint donc vite une somme de 500 euros, en fonction des caractéristiques supplémentaires des modèles. Une nette différence avec les HDD qui, avec environ 40 euros par téraoctet, permettent de faire des économies. Pour des HDD ayant une capacité de stockage importante, les tarifs sont encore plus avantageux, parfois nettement sous la barre des 30 euros par téraoctet.

Si l’on veut garder toutes les options ouvertes, il vaut mieux faire fonctionner le système d’exploitation d’un ordinateur sur un SSD. Même les programmes lourds démarrent beaucoup plus rapidement grâce aux cellules semi-conductrices, ce qui assure une meilleure fluidité pour travailler. Pour vos données, vous pouvez opter soit pour un SDD, soit pour un HDD.

Les grandes archives de données, comme les photos, les vidéos et la musique ou les fichiers de modélisation conséquents, doivent être sauvegardés sur des disques durs HDD, et, idéalement, copiés sur deux disques durs différents.

Note pour les gamers : bien entendu, les jeux chargent rapidement sur un disque dur SSD. Pourtant, les lecteurs modernes à cellules semi-conductrices ne permettent pas un jeu plus fluide en lui-même, car les performances de la mémoire vive, du processeur et de la carte graphique ont aussi un impact.