Kingston étend sa gamme de disques SSD Design-In avec une technologie de mémoire Flash nouvelle génération

La dernière génération de disques SSD Design-In de Kingston présente une architecture Flash QLC et TLC 3D superposée à 112 et 176 couches. Cette dernière technologie Flash permet d'obtenir des disques SSD de plus grande capacité et d'améliorer les performances par rapport à la technologie précédente à 96 couches, sans sacrifier la fiabilité ni l'endurance. Les SSD Design-In de Kingston utilisent une mémoire Flash conçue pour répondre aux besoins de longévité d'un large éventail de charges de travail applicatives. L'endurance des disques SSD est un facteur critique dans les applications de systèmes spécialisés en raison de la longue durée de service de ces types de systèmes. La mémoire Flash superposée à couches multiples présente également un avantage en termes de coûts, car elle permet de créer des SSD à plus haute capacité tout en répondant aux attentes de coûts des clients.

(Source de l'image : Kingston)

Avec l'évolution des générations de mémoires Flash ces dernières années, une fausse idée s'est répandue : la réduction de la taille des puces Flash NAND obligerait l'utilisateur à renoncer à l'endurance et à la fiabilité de son disque SSD. Ce raisonnement est à la fois vrai et faux. Revenons sur les débuts des disques SSD et sur ce que nous avons appris au fil du temps. Nous espérons ainsi dissiper toute inquiétude quant à l'utilisation des disques SSD de la génération actuelle dans les applications informatiques.

Lorsque l'idée d'utiliser des disques SSD à la place de disques durs a été lancée pour la première fois, la plus grande crainte des utilisateurs était que les disques SSD s'usent avec le temps en raison de la manière dont la mémoire Flash est programmée au niveau cellulaire. La crainte était la suivante : « Si j'écris trop sur mon disque SSD, il va tomber en panne et je vais perdre toutes mes données. » Cette crainte s'est par la suite avérée infondée. L'industrie informatique a également signalé que les disques SSD avaient tendance à « casser », c'est-à-dire à tomber en panne et à être irrécupérables. Il est parfois arrivé qu'un disque SSD « cassé » entraîne la perte des données. Ce problème a toutefois été rapidement résolu grâce aux améliorations apportées au micrologiciel des disques SSD.

Kingston a très vite reconnu qu'il était important d'informer les clients quant à l'usure et à la fiabilité des disques SSD, et de les assurer de la sécurité de leurs données. Kingston a lancé une campagne de sensibilisation de deux ans, voyageant dans le monde entier et présentant les disques SSD à ses clients. Cette campagne s'est avérée être un franc succès, car l'adoption des disques SSD dans les systèmes clients a rapidement progressé au cours des années suivantes.

Les premiers disques SSD Flash grand public ont été conçus à l'aide des technologies Flash SLC (Single Level Cell) et MLC (Multi Level Cell). À l'époque, la technologie SLC avait une capacité nominale de 100 000 cycles de programmation/d'effacement, contre 5000 cycles pour la technologie MLC. La mémoire Flash SLC était principalement conçue pour les disques SSD utilisés dans les serveurs d'entreprise en raison de son taux d'endurance élevé, et la mémoire MLC était essentiellement destinée à être utilisée dans les ordinateurs portables et de bureau des clients.

Après avoir expédié des millions de disques SSD, les fabricants ont acquis une connaissance approfondie des charges de travail des utilisateurs. L'usure de ces disques a donc été mieux comprise et on a déterminé que les disques SSD de première génération conçus avec les technologies Flash SLC et MLC offraient une endurance bien supérieure à ce qui était nécessaire pour les deux segments d'application. Par exemple, on a déterminé que les disques SSD clients utilisant la mémoire Flash MLC pour les applications bureautiques typiques et la navigation sur le Web fonctionneraient de manière fiable pendant plus de 20 ans, dépassant de loin la durée de vie utile de l'ordinateur dans lequel le disque SSD était installé. Les mêmes analyses ont été effectuées pour les disques SSD d'entreprise utilisés dans les serveurs grand public. Bien que la charge de travail d'un serveur soit très différente de celle d'un client, l'endurance supplémentaire fournie par la mémoire Flash SLC a créé le même scénario de longue durée de vie utile où le disque SSD d'entreprise dépasserait de loin la durée de vie utile du serveur. L'industrie des disques SSD a donc réévalué le type de mémoire Flash utilisé dans les disques SSD clients et d'entreprise.

Coûts et endurance

La mémoire Flash d'un disque SSD représente 80 % des coûts de la nomenclature d'un disque SSD, et une mémoire Flash à haute endurance coûte plus cher qu'une mémoire Flash à faible endurance. C'est pourquoi les fabricants de disques SSD comme Kingston ont commencé à se concentrer sur la conception de disques SSD pour les applications dans lesquelles les disques seraient utilisés sans ajouter de coûts inutiles. Cette stratégie de conception est très avantageuse pour l'utilisateur final, car il ne paie pas pour une endurance qu'il n'utilisera jamais.

Un autre aspect de la fiabilité des disques SSD est l'évolution de la technologie des contrôleurs SSD. Tous les disques SSD sont équipés d'un contrôleur Flash sophistiqué qui gère les opérations de lecture et d'écriture sur le disque SSD, la répartition de l'usure et la correction des erreurs. Les contrôleurs Flash utilisent un micrologiciel propriétaire créé spécialement pour un type de mémoire Flash en particulier. Cela signifie que le code du micrologiciel est optimisé spécifiquement pour un type de mémoire Flash en particulier, ce qui permet une meilleure gestion de la mémoire Flash et donc un disque SSD plus fiable.

Aujourd'hui, les disques SSD SLC et MLC ne sont disponibles qu'auprès d'un nombre limité de fournisseurs de disques SSD qui ciblent des applications de niche, et ces disques ont un prix très élevé. Pour les ordinateurs portables et de bureau ainsi que les serveurs grand public, les fabricants de disques SSD comme Kingston utilisent les technologies Flash TLC (Triple Level Cell) et QLC (Quad Level Cell) sur leurs disques SSD dernière génération. Les disques SSD TLC et QLC offrent aujourd'hui au client final le meilleur équilibre entre endurance, fiabilité et coûts pour les applications clients et d'entreprise. Les utilisateurs ont désormais la possibilité unique de choisir parmi des disques SSD qui répondront à la plage de performances et d'endurance qu'ils recherchent au prix le plus bas dans toute l'histoire des disques SSD.

Aperçu plus approfondi des technologies Flash TLC et QLC

La mémoire Flash TLC est un type de mémoire Flash NAND qui stocke trois bits de données par cellule. La mémoire Flash TLC est la plus utilisée aujourd'hui pour les disques SSD, aussi bien pour les applications clients que pour les applications d'entreprise. Les disques SSD TLC sont parfaits pour une grande variété de charges de travail où la lecture et l'écriture sur le SSD sont relativement égales. Ce type de charge de travail est courant dans les ordinateurs grand public, les ordinateurs clients/de bureau, et même dans la plupart des serveurs grand public. QLC est l'abréviation de quad-level cell, cellule à quatre niveaux. Avec ce type de mémoire Flash, quatre bits de données sont stockés par cellule. Les disques SSD QLC offrent typiquement une endurance inférieure à celle des disques SSD TLC, mais leur prix est plus bas. Les disques SSD QLC sont parfaits pour les SSD à plus haute capacité qui sont utilisés dans les applications plus axées sur la lecture. Il s'agit d'applications qui écrivent peu de données et en lisent fréquemment ou occasionnellement. C'est leur prix plus bas qui rend les disques SSD QLC attractifs. Les disques SSD QLC peuvent réduire de manière significative le coût global du système, car ils coûtent typiquement 10 % moins cher que les disques SSD TLC.

Transition vers des disques SSD à plus haute capacité

À l'instar de l'industrie des disques durs, les disques SSD à plus faible capacité se développent au fil des années, à mesure que la technologie de mémoire Flash évolue. Les utilisateurs veulent également des disques SSD de plus grande capacité pour stocker et capturer davantage de données dans leurs applications. Aujourd'hui, les disques SSD TLC et QLC sont généralement considérés comme « bon marché », ce qui incite les utilisateurs à en acheter. Pour certaines applications informatiques spécifiques où la longévité du système est importante, cette limite de capacité plus élevée des disques SSD peut présenter un avantage en termes d'endurance. Les disques SSD peuvent être configurés par l'utilisateur pour augmenter l'endurance en partitionnant simplement le disque SSD avec une grande zone de réserve. C'est ce que l'industrie des disques SSD appelle surprovisionnement (ou overprovisioning). Cela permet au contrôleur SSD d'utiliser la zone de réserve pour les blocs retirés et de répartir l'usure plus efficacement.

Fonctionnalités de fiabilité supplémentaires intégrées aux disques SSD de Kingston

• Les disques SSD Design-In de Kingston incluent un large éventail de fonctionnalités de fiabilité essentielles pour les applications spécifiques.
• Étranglement thermique – Les disques SSD de Kingston incluent un mécanisme d'étranglement thermique dans le micrologiciel qui réduit les performances du disque SSD s'il commence à atteindre sa température de fonctionnement maximum. Cela permet de protéger le disque contre les défaillances et, surtout, de ne pas perdre les données de l'utilisateur.
• Durabilité – Les disques SSD de Kingston sont plus durables que les disques durs rotatifs, car ils ne contiennent aucun composant mobile susceptible de s'user ou de casser prématurément. Les disques SSD conviennent donc parfaitement aux applications de véhicules et aux systèmes mobiles qui sont fréquemment déplacés. Les disques SSD sont parfaits pour les environnements exposés à des vibrations et des chocs importants.
• Protection contre la perte de puissance soudaine – Les disques SSD Design-In de Kingston intègrent des fonctionnalités micrologicielles conçues pour offrir une protection contre les pertes de puissance inattendues. La perte de puissance soudaine est parfois inévitable dans certains environnements, et les disques SSD doivent avoir une protection intégrée pour garantir que le disque puisse se rétablir correctement lors du cycle d'alimentation suivant. Le test de perte de puissance soudaine est un élément clé du processus de qualification de Kingston pour tous les disques SSD produits.
• Test SSD intégral – Kingston teste 100 % des disques SSD qui sortent de sa chaîne de fabrication. Kingston a investi des milliards de dollars dans des équipements de test afin de garantir le plus haut niveau de qualité et un faible taux de défaillance.