Durée de vie d’un SSD : combien de temps dure une mémoire flash (Solid State Disk) ?

Les SSD sont des appareils rapides, silencieux et compacts. Étant donné qu’ils ne contiennent aucun composant mécanique, ils sont considérés comme plus robustes que les disques durs classiques pour certains scénarios d’application. Ils sont toutefois réputés pour avoir une durée de vie limitée. Cette théorie se vérifie-t-elle ? Nous allons vous expliquer comment déterminer la durée de vie d’un SSD, prolonger celle-ci et identifier les signes avant-coureurs d’une panne imminente.

La technologie SSD est aujourd’hui tout à fait au point, malgré quelques pannes à ses débuts, juste après son lancement sur le marché des mémoires flash. Plus les années avancent et plus les pannes soudaines se font rares. Celles-ci sont tout particulièrement observées au cours des premières semaines, et peuvent par exemple être dues à des défauts de fabrication en usine. D’après les dernières statistiques concernant les pannes, les SSD restent, en pratique, généralement plus fiables que les disques durs classiques.

Toutefois, les cellules flash stockent les données sur les périphériques de stockage SSD de manière électronique, ce qui explique cette durée de vie clairement définie, par opposition à celle des périphériques de stockage magnétiques traditionnels. Après un certain nombre de cycles d’écriture-effacement, la situation peut devenir critique, car la mémoire flash d’un SSD s’affaiblit un peu plus à chaque processus d’écriture. Généralement, les fabricants garantissent entre 1 000 et 100 000 opérations d’écriture-effacement.

Pour ce qui est de la durée de vie des SSD, l’écart entre ces deux nombres est considérable, et s’explique par les différences entre les technologies de stockage :

• La durée de vie des SSD à cellules mono-niveau (SLC) est particulièrement longue, même si ceux-ci ne peuvent contenir que 1 bit par cellule de stockage. Ils peuvent prendre en charge jusqu’à 100 000 cycles d’écriture par cellule et sont réputés pour être particulièrement rapides, durables et résilients.
• Les SSD à cellules multi-niveaux (MLC) possèdent une densité de stockage plus élevée, avec 2 bits disponibles par cellule flash. Ils sont plus abordables que les SSD de type SLC, mais ne peuvent prendre en charge que jusqu’à 10 000 cycles d’écriture par cellule.
• Les SSD à cellules triple-niveaux (TLC) peuvent contenir jusqu’à 3 bits d’information par cellule de stockage. Cela contribue toutefois à la réduction simultanée de leur longévité, car ils ne peuvent prendre en charge plus de 3 000 cycles de stockage par cellule.
• Les SSD à cellules quadruple-niveaux (QLC) permettent de stocker 4 bits d’information par cellule. Ce type de SSD est lui aussi moins cher. Pour ce qui est du stockage, il offre de meilleures capacités et davantage de densité, mais sa durée de vie est également réduite. Généralement, les fabricants ne garantissent que 1 000 cycles d’écriture-effacement par cellule.

Les durées de vie de ces SSD sont considérablement différentes, mais si vous les utilisez modérément, leur longévité reste suffisamment élevée (cela vaut également pour les SSD QLC, avec quelques inconvénients supplémentaires).

Il est commun d’exprimer la durée de vie d’un SSD en TBW. « TBW » est l’abréviation de « Total Bytes Written », soit le nombre total d’octets en écriture disponibles sur un SSD. De nos jours, les fabricants proposent le plus souvent une durée de vie (ou volume d’écriture garanti) de 256 TBW. L’utilisation « normale » d’un ordinateur peut par exemple entraîner la consommation d’environ 80 TBW sur dix ans.

Si votre scénario d’application correspond à l’utilisation quotidienne modérée (de huit heures par jour en semaine) de votre ordinateur de bureau pour effectuer des tâches de traitement de texte, naviguer sur Internet, consulter vos emails, utiliser occasionnellement des services de streaming, télécharger quelques éléments volumineux ou réaliser des sauvegardes et des copies un peu moins importantes, mais sans que cette charge continue soit trop élevée, la longévité de votre disque dur est alors estimée à environ 32 ans.

Par ailleurs, les tests à long terme, qui analysent constamment les SSD à l’aide d’algorithmes spéciaux, semblent indiquer que les fabricants font généralement preuve d’une grande prudence lorsqu’ils évaluent la durée de vie de leurs SSD. Même les SSD les plus abordables dépassent facilement la limite d’écriture indiquée par le fabricant.

Ces résultats montrent clairement que la durée de vie d’un SSD ne constitue guère un facteur alarmant dans le cadre d’une utilisation quotidienne. À titre d’exemple, l’outil de surveillance HD-Sentinel peut considérer comme parfaitement intact un SSD de la marque Intel, et ce, après presque dix ans d’utilisation (puissance : 100 % ; état général : 98 %). Une défaillance technique des éléments électroniques de commande (contrôleur) ou un échange dû à une capacité de stockage insuffisante sont plus à craindre qu’une panne.

Toutefois, si vous effectuez quotidiennement une grande sauvegarde d’images sur un SSD (par exemple, 170 Go sur un disque de 180 Go), la situation peut en effet se compliquer après quelques années. Dans l’optique d’une sollicitation plus importante sur la durée, la valeur DWPD est fréquemment utilisée pour les SSD : le fabricant Kingston précise que la valeur DWPD de son modèle SSD DC400 DW (capacité de stockage de 480 Go) est égale à 0,30. Cette valeur est obtenue à l’aide d’une formule utilisant également la valeur TBW (pour déterminer la valeur TBW, Kingston a opté pour une méthode de calcul standardisée, basée sur la charge de travail JEDEC) :

Dans cet exemple concret du calcul de la valeur DWPD, vous pouvez retrouver la période de garantie de cinq ans sous « Nombre d’années » (il s’agit de la durée de vie du SSD garantie par le fabricant) :

En multipliant 0,30 DWPD par la capacité de stockage du SSD de Kingston (soit 480 Go), le résultat obtenu est égal à 144 Go. Ainsi, si vous écrivez chaque jour au maximum 144 Go de données sur votre SSD, il est probable qu’il atteigne également cette longévité garantie. Sous « Nombre d’années », vous n’êtes pas tenu de renseigner la période de garantie ; vous pouvez aussi utiliser un nombre d’années différent, correspondant davantage à vos exigences en matière de résilience et de durée de vie pour les SSD.

Aucune des valeurs dont il est question ici n’est gravée dans le marbre. La durée de vie d’un SSD dépend avant tout de la stratégie d’écriture utilisée. Les fabricants font donc appel à des algorithmes spéciaux pour tenter d’obtenir une « gestion d’écriture » aussi efficace que possible. La répartition de l’usure est une technique répandue, gérée par le contrôleur intégré ou le micrologiciel d’un SSD, qui répartit uniformément les entrées de tous les blocs de stockage. En écrivant à chaque fois dans un bloc différent, vous pouvez équilibrer l’utilisation de votre SSD, et ainsi retarder son vieillissement.

Pour prolonger la durée de vie de votre SSD, une autre mesure consiste à activer la fonction TRIM. Depuis Windows 7, cette commande TRIM permet une meilleure gestion de l’espace de stockage. Si ce système d’exploitation est déjà installé sur le SSD, l’activation de cette commande est généralement automatique. Vous pouvez également l’activer manuellement en passant par une ligne de commande (« fsutil behavior set DisableDeleteNotify 0 » si la fonction TRIM est désactivée). L’activation est également facilitée par les outils proposés en ligne par les fabricants de SSD pour la surveillance et l’entretien gratuits des disques SSD.

Facultatif, le sur-provisionnement permet une gestion intelligente du stockage. Si cette fonction est activée, une solution de stockage spéciale et opérationnelle est mise à disposition du contrôleur SSD. Elle peut ensuite être utilisée comme une sorte de cache pour la gestion et le transfert des données de manière temporaire. Le sur-provisionnement peut prendre en charge la maintenance d’un SSD grâce aux techniques de récupération d’espace mémoire, de répartition de l’usure et de gestion des blocs défectueux. Pour activer cette fonction, vous devez toutefois renoncer à une certaine capacité de stockage. Tous les SSD ne prennent pas celle-ci en charge.

Les utilisateurs peuvent aussi améliorer la durée de vie de leur SSD ; vous pouvez choisir d’utiliser des disques durs abordables pour créer des répertoires de sauvegarde lorsque vous souhaitez assurer la sécurité de données plus volumineuses et exigeantes en termes d’écriture. Les dossiers de fichiers temporaires ou destinés aux profils des navigateurs contiennent de nombreuses données écrites de manière permanente, qui n’ont pas forcément leur place sur un SSD. Les fichiers relatifs au système, responsables des performances de Windows (comme « pagefile.sys », « hiberfil.sys »), doivent être conservés sur le SSD afin d’assurer la haute performance du système.

Vous pouvez améliorer la durée de vie de votre support de stockage électronique en gérant celui-ci aussi intelligemment que possible, mais d’autres facteurs sont eux aussi déterminants. La manière dont vous stockez votre disque SSD a elle aussi son importance. En cas de problèmes thermiques (par exemple, si la température ambiante est trop élevée) et de forte humidité, votre support de stockage peut être endommagé ou perdre en longévité. Les incidents mécanico-physiques (comme une chute) ne sont pas aussi inquiétants pour un SSD que pour un disque dur classique, mais certaines forces mécaniques peuvent tout de même endommager un SSD.

Plusieurs facteurs électroniques peuvent avoir une incidence sur la durée de vie d’un SSD. Le contrôleur (l’unité de commande du SSD) est particulièrement susceptible d’être abîmé en cas de surtension. Si vous n’utilisez pas vos SSD pendant une longue période, vous pouvez également perdre les données qu’ils contiennent. Veillez donc à les vérifier, à les utiliser brièvement ou à les allumer de temps à autre. Dans le cas contraire, les cellules peuvent se décharger et entraîner une dégradation de vos données. Cela peut entraîner, entre autres, des erreurs de bits ; même si vous les corrigez, il est possible qu’elles favorisent la corruption du micrologiciel et provoquent la mise hors service du SSD. Nous vous recommandons de ne pas archiver des données hors ligne de manière permanente sur vos SSD.

Les mémoires flash à semi-conducteurs défectueuses, les logiciels et leurs mises à jour contenant des erreurs de programmation et les algorithmes de gestion de l’espace de stockage dont la programmation n’est pas optimale peuvent également poser problème. Les SSD reposent généralement sur une technologie complexe. Il existe plusieurs sources d’erreur et points d’attaque potentiels en termes de perturbations et d’influences négatives pouvant limiter ou mettre fin à la durée de vie d’un SSD, mais ils sont liés à l’utilisation de technologies de stockage magnétique classiques, comme les disques durs simples. Bien entendu, des erreurs de la part de l’utilisateur et d’autres facteurs peuvent également entraîner une perte de données : fichiers corrompus, tableaux de valeurs et systèmes de fichiers défectueux, virus, formatage accidentel, suppression imprévue de fichiers, dossiers et partitions…

Avec les SSD, aucun signal sonore n’annonce de manière audible une perte de données imminente. Par opposition aux disques durs mécaniques, les disques SSD endommagés n’émettent aucun cliquetis ou claquement. Un contrôleur défectueux est souvent le signe que la fin est proche pour le SSD, mais lorsqu’il tombe en panne, son autodestruction est silencieuse, immédiate et malheureusement totale.

Si vous utilisez un logiciel de surveillance tel que SSD-Z ou HD-Sentinel, vous pouvez connaître le degré d’usure de votre SSD, et donc prêter attention à ses températures de fonctionnement. Les logiciels de surveillance disponibles sur Internet et les outils des fabricants de SSD permettent souvent d’évaluer l’état général d’un SSD (principalement à l’aide de codes couleurs : vert = très bien, tout va bien ; rouge = attention, le SSD a des problèmes). En règle générale, cette vérification se base sur l’évaluation de valeurs SMART (« SMART » étant l’acronyme de « Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology »). Celles-ci comprennent notamment la valeur TBW la plus récente et le nombre d’heures sous tension (c’est-à-dire la durée de fonctionnement totale du SSD jusqu’au moment de l’évaluation). Si le score global du SSD se détériore de manière significative au fil des ans, nous vous conseillons, par précaution, de remplacer celui-ci.

En cas de problème avec un SSD, nous recommandons aux utilisateurs de vérifier les branchements en premier lieu. Sur un SSD intégré, il se peut que la connexion SATA ne soit plus en place ou que la connexion SATA à la carte mère soit défectueuse. En cas de problèmes de surchauffe, nous vous conseillons de dépoussiérer l’intérieur de votre ordinateur ; cela peut vous permettre de restaurer la fonctionnalité de refroidissement de votre système.

En cas de défaut technique et à la fin de la durée de vie du SSD, une fois la limite d’écritures atteinte, il est presque impossible, ou en tout cas très complexe d’en récupérer les données. Les utilisateurs sont généralement impuissants à cet égard. Si vous souhaitez sauvegarder vos données, voici la seule solution : déconnectez rapidement le SSD de votre ordinateur afin d’éviter toute nouvelle modification de celui-ci pouvant s’avérer contre-productive dans le cadre de la récupération des données. Ensuite, adressez-vous à un professionnel spécialisé dans le sauvetage de données.

De nos jours, certains contrôleurs font aussi appel à des techniques de chiffrement issues de la cryptographie (par chiffrement matériel intégré) en interne, mais le processus de décryptage et de restauration est souvent très long. Toutefois, une fois l’ensemble de données récupéré, il peut à nouveau être possible de l’utiliser et de le lire. De nos jours, il reste assez difficile d’annuler une suppression accidentelle effectuée sur un modèle récent ou résultant de l’exécution de commandes TRIM. Vos chances de récupération sont par exemple meilleures si vous avez affaire à un problème de micrologiciel.

Pour ce qui est des coûts, il faut savoir que ceux-ci peuvent varier de façon considérable. La récupération de données coûte souvent beaucoup plus cher pour les SSD que pour les disques durs classiques utilisant le stockage magnétique, et encore faut-il que celle-ci soit un succès. Les actions de récupération les plus simples sont parfois l’affaire de quelques heures, mais des cas plus complexes peuvent nécessiter plusieurs semaines de travail, ce qui les rend plus coûteux. Nous vous conseillons de régler la question du budget avant de vous engager auprès d’une entreprise de récupération de données et, le cas échéant, de demander à ce que celle-ci vous propose un devis ou une offre à prix fixe après un premier diagnostic.

Si ces tarifs s’avèrent trop élevés pour vous, vous pouvez essayer d’utiliser un logiciel de récupération. L’utilisation d’un tel logiciel peut cependant être contre-productive si l’organisation de stockage autonome, contrôlé par algorithme, se réactive alors que le logiciel poursuit son travail sur le SSD. Si vous continuez à vous servir de votre SSD alors que celui-ci présente des défaillances électroniques, cela peut bien entendu entraver le bon déroulement de la récupération de vos données. Naturellement, si vous n’êtes pas spécialiste de la récupération de données, vous pouvez aussi commettre des erreurs.

Pour éviter toute perte de données, nous vous conseillons plutôt de recourir à une sauvegarde préventive en appliquant systématiquement la règle 3-2-1, en particulier si vous faites appel à la technologie SSD. Il est plus sûr d’opter pour plusieurs emplacements de stockage distribués et supports de données dispersés, mais nous vous recommandons d’intégrer le Cloud à votre stratégie et de profiter de ses avantages. Les fournisseurs de Cloud professionnels posent des bases fiables pour votre stratégie de sauvegarde en misant sur la synchronisation automatisée des données, l’accès aux données mobiles, la sauvegarde redondante de données et le transfert de données chiffrées.