Disque dur SSD NVMe 128Go

NVMe (Non-Volatile Memory express) est un standard développé spécialement pour les SSD par un consortium de fournisseurs comprenant Intel, Samsung, Sandisk, Dell et Seagate. Il fonctionne avec le bus PCIe des cartes mères (d’où le e de express dans le nom), ce qui permet aux SSD de ne plus agir comme les disques durs qu’ils imitent mais plutôt comme ce qu’ils sont vraiment : une mémoire flash très rapide. Car là est le point essentiel : le protocole NVMe va vite. Vraiment très vite.

NVMe, quatre fois plus rapide que SATA

Sans minimiser les efforts des fournisseurs de processeurs et de GPU au cours de la dernière décennie, la véritable raison pour laquelle les PC haut de gamme semblent de plus en plus rapides se cache bien dans le stockage. Celui-ci était le dernier goulot d’étranglement pour les performances réelles et perçues, mais le bond en avant des SSD, SATA et maintenant NVMe, ont changé la donne.

Avec un produit type MacBook Pro, au cours des deux dernières années, l’attente pour les opérations les plus triviales est quasi-nulle. Les programmes s’ouvrent, les fichiers se chargent et s’enregistrent en un instant, et la machine démarre et s’arrête en quelques secondes seulement. La raison est simple : le SSD NVMe à l’intérieur des modèles récents d’Apple lit et écrit les données littéralement quatre fois plus vite que les SSD SATA des générations précédentes. Il les cherche et les localise également 10 fois plus vite. En sachant que les SSD SATA proposait déjà quatre à cinq fois le débit et réduisaient de dix fois le temps de recherche des disques durs.

Les plafonds de performance approximatifs pour les trois principales technologies de stockage en l’état actuel des choses sont les suivants :

Avec jusqu’à 3 Go/s de débit supporté, l’interface NVMe travaille rapidement quelle que soit la taille des fichiers transférés. (Crédit : IDG)

En terme de temps de recherche, avec moins de 0,02 milliseconde, le SSD NVMe bat tous les records. (Crédit : IDG)

Les disques durs offrent toujours un excellent rapport qualité-prix en termes de capacité et sont très intéressant pour la gestion de données peu utilisées. Mais pour un système d’exploitation, des programmes ou des données manipulées quotidiennement et, si le système le supporte, les SSD NVMe sont à privilégier. Si la carte mère ne le supporte pas, il faudra se contenter du protocole SATA.

NVMe tire ses performances du bus PCIe

Etant conscient du potentiel maximal de performance des SSD NAND Flash dès leur apparition, il était clair pour l’industrie qu’un bus et un protocole dédiés finiraient par être nécessaires. Mais, comme les premiers SSD étaient de faible capacité, ils ne venaient que compléter les disques durs traditionnels.

Bien que le bus SATA ait évolué jusqu’à 16 Gb/s sur le papier depuis la version 3.3, presque toutes les implémentations commerciales restent à 6 Gb/s (voire 550 Mo/s dans le pire des cas). Même la version 3.3 est beaucoup plus lente que la technologie SSD d’aujourd’hui, en particulier dans les configurations RAID.

En remplacement du bus SATA, il a été décidé de tirer parti d’une technologie de bus à bande passante beaucoup plus large qui était également déjà en place : PCI Express, ou PCIe. Il s’agit de la couche de transport de données sous-jacente pour les cartes graphiques et autres cartes d’extension. Depuis la génération 3.x, il offre plusieurs voies (jusqu’à 16 pour une utilisation avec n’importe quel périphérique dans la plupart des PC) qui traitent près de 1 Go/s chacune (985 Mo/s).

Le Sandisk Extreme Pro offre exactement les mêmes performances que le WD Black NVMe. Il utilise quatre voies PCIe pour un débit maximum théorique de plus de 3 Go/s. (Crédit : SanDisk)

PCIe est également la base de l’interface Thunderbolt, qui commence à porter ses fruits avec les cartes graphiques externes pour les jeux, ainsi que le stockage NVMe externe, qui devient presque aussi rapide que le stockage NVMe interne. Le refus d’Intel de laisser Thunderbolt mourir a été très bénéfique, comme de nombreux utilisateurs commencent à le découvrir. Bien qu’Intel ait partagé la technologie avec le forum USB pour la rendre plus facile à mettre en œuvre, elle est encore très rare et principalement utilisée par Apple sur ses Mac.

Bien sûr, le stockage PCIe précède le NVMe de quelques années. Mais les solutions précédentes étaient paralysées par des protocoles de transfert de données plus anciens tels que SATA, SCSI et AHCI, qui ont tous été développés lorsque les disques durs (15 000 t/m notamment) étaient encore le sommet de la technologie de stockage. NVMe supprime leurs contraintes en offrant des commandes à faible latence et jusqu’à 64 000 files d’attente. Ce dernier point est particulièrement important car les données sont écrites sur les SSD de manière dispersée autour des puces et des blocs, plutôt que contiguës en cercles comme sur un disque dur.