Différents types de disques durs | HDD SATA, SSD, NVMe : Lequel choisir ?

Nous adorons stocker nos données personnelles sur nos ordinateurs. Que ce soit des photos, des documents, des jeux, des films ou de la musique, une fois stockées dans l’ordinateur, elles y restent pour toujours. Cela est possible grâce au dispositif de stockage de l’ordinateur ; nous les appelons souvent des disques durs.

Outre les fichiers personnels, l’objectif principal du disque dur est de stocker le système d’exploitation de votre ordinateur ainsi que différentes applications. C’est exact. Des systèmes d’exploitation comme Windows ou Mac se trouvent sur ces disques durs et lors du démarrage, ils sont chargés dans la mémoire système (RAM).

Un disque dur est l’un des composants matériels essentiels d’un ordinateur. C’est un dispositif de stockage qui conserve tous les types de fichiers de manière permanente. Lorsque nous disons tous les types de fichiers, nous faisons référence aux fichiers essentiels du système d’exploitation, aux fichiers liés aux applications et aux fichiers personnels (tels que des films, des photos, de la musique, etc.).

Ce type de stockage permanent est également connu sous le nom de mémoire non volatile, ce qui signifie que les données stockées dans cette mémoire sont conservées même après l’arrêt ou la coupure d’alimentation. Cela contraste avec la mémoire volatile ou la mémoire système principale, que nous appelons RAM. Les données dans la mémoire système ne restent là que si l’alimentation est appliquée. Dès que le système est éteint ou que l’alimentation est coupée, les données de la mémoire système sont également supprimées.

Les disques durs sont également appelés disques durs magnétiques ou HDD en abrégé. La technologie des disques durs a évolué de manière significative au fil des décennies, allant de disques durs magnétiques traditionnels avec des plateaux métalliques et une tête de lecture/écriture à une mémoire à état solide sans pièces mécaniques.

Comme mentionné précédemment, un disque dur est le principal dispositif de stockage qui conserve le système d’exploitation ainsi que les applications. Lorsque nous démarrons le système, des fichiers essentiels du système d’exploitation sont chargés dans la RAM depuis le disque dur. De même, toutes les applications sont stockées sur les disques durs et lorsque nous ouvrons une application en lançant son fichier exécutable, elle est chargée dans la RAM depuis le disque dur. Il est donc clair qu’un disque dur est un composant essentiel d’un ordinateur.

Outre le stockage du système d’exploitation et des applications, un disque dur stocke également toutes vos données personnelles telles que des images, des documents, de la musique, des films, des jeux, etc.

Il existe différents types de disques durs disponibles aujourd’hui, avec différentes technologies d’interface, capacités de stockage et niveaux de prix. Traditionnellement, les disques durs mécaniques sont connectés à l’ordinateur à l’aide d’un port parallèle spécial appelé PATA, qui signifie Parallel Advanced Technology Attachment.

Si vous avez monté des ordinateurs dans les années 90 et 2000, il est certain que vous êtes déjà tombé sur ces connecteurs. Ceux-ci sont également appelés disques durs à électronique intégrée ou disques IDE.

Le connecteur bulky (nous avions besoin d’un connecteur de 40 pins ou parfois de 80 pins) et des vitesses de transfert de données lentes (la vitesse maximale pouvait atteindre 133 Mo/s) ont conduit au développement de la technologie SATA ou Serial ATA.

Les disques durs SATA représentent une évolution et une révolution par rapport aux disques PATA. Les disques durs SATA ont commencé à remplacer les disques PATA lents et encombrants dans les ordinateurs de bureau, ordinateurs portables, stations de travail et serveurs.

Comme son nom l’indique, les données des disques SATA sont transférées en série et le nombre de fils nécessaires pour le transfert des données a été réduit à 7. Cela et le fait que l’interface SATA puisse avoir des vitesses de transfert allant jusqu’à 6 Gb/s en ont fait un choix évident pour un démarrage rapide et un chargement rapide des jeux et des applications.

Jusqu’à présent, les disques PATA et SATA sont tous deux des disques durs mécaniques avec un plateau métallique (ou plusieurs plateaux) et une tête de lecture/écriture magnétique. La prochaine mise à jour technologique n’a pas concerné l’interface, mais plutôt le type de stockage lui-même.

C’est ici que les disques à état solide ou SSD se sont mis en lumière. Au lieu de pièces mécaniques, les SSD utilisent des semi-conducteurs pour stocker des données. En particulier, le stockage Flash basé sur NAND est l’ingrédient principal des SSD. Initialement, l’interface pour les SSD était SATA.

Mais le potentiel des SSD est limité par l’interface SATA avec sa limite de transfert de 6 Gb/s. Même si les SSD sont capables de transférer des données à un taux plus élevé, il n’était pas possible de continuer avec une interface SATA vieillissante et physiquement limitée.

Les ingénieurs ont commencé à travailler sur une nouvelle interface pour des SSD plus rapides et ont développé le PCI Express Non-Volatile Memory Host Controller Interface ou NVM Express (NVMe en abrégé). Un disque NVMe avec interface PCIe 3.0 a une vitesse de transfert de 32 Gb/s (4 Go/s) et avec la dernière interface PCIe 4.0, la vitesse de transfert atteint des sommets de 64 Gb/s (8 Go/s).

Malgré tous les types d’interfaces et de stockage, nous pouvons classer les disques durs en 3 types. Ils sont :

• Disques durs (HDD)
• Disques à état solide (SSD)
• Disques NVMe

Dans ce cas, les HDD et SSD utilisent une interface SATA et les disques NVMe utilisent l’interface PCIe. Voyons maintenant ces trois types de disques durs avec leurs avantages et inconvénients.

Les disques durs avec interface SATA sont l’un des choix populaires pour le stockage de données. Ils sont considérablement bon marché et ont souvent une grande capacité de stockage (quelques téraoctets). Puisqu’ils utilisent une interface SATA, la limite théorique de transfert de ces HDD est de 6 Gb/s pour la révision SATA 3.0. Cela se traduit par un taux de transfert maximum possible de 600 Mo/s (après avoir pris en compte le codage 8b / 10b).

Un point important à noter ici est que les vitesses mentionnées ici sont des vitesses théoriques de l’interface SATA et, en raison des limitations physiques et mécaniques des HDD, ces vitesses ne peuvent jamais être atteintes.

Ces vitesses peuvent ne pas sembler impressionnantes aujourd’hui, mais elles sont significativement plus élevées, surtout si vous venez des anciens disques IDE avec une limite de transfert de 133 Mo/s.

Vous pouvez trouver des HDD avec des capacités de stockage allant de 500 Go à 12 ou 16 To. Les HDD sont également disponibles dans différentes tailles physiques, généralement 3,5” pour un usage de bureau et 2,5” pour les ordinateurs portables.

Avec des vitesses de transfert décentes, la disponibilité d’un espace de stockage plus grand et un coût significativement bas, les HDD SATA restent un choix de stockage populaire pour un stockage en vrac à faible coût même avec redondance (vous pourriez acheter deux HDD SATA avec une redondance 1:1 et cette option serait toujours beaucoup moins chère que les équivalents SSD).

Étant donné que les HDD sont des dispositifs mécaniques qui stockent des données physiquement sur des plateaux métalliques, ils sont sensibles à beaucoup d’usure et ont souvent des dommages physiques aux plateaux ou à la tête de lecture/écriture. Un autre problème avec l’écriture de données sur des disques physiques est la fragmentation des données (où les données sont divisées en plusieurs petites parties et stockées dans différentes parties du disque).

Les gens achètent encore des HDD SATA pour des sauvegardes de grandes données, des serveurs de stockage, des dispositifs de sécurité, etc., malgré ses inconvénients. C’est toujours un choix de stockage populaire si vous n’avez pas besoin de vitesses de lecture/écriture rapides, si vous avez un budget limité ou si vous avez besoin d’un dispositif de stockage secondaire.

Avantages

• Grande capacité de stockage
• Coût faible

Inconvénients

• Vitesses de transfert de données limitées
• Les pièces mécaniques s’usent

Lorsque nous parlons de SSD, nous pouvons généralement faire référence aux disques à État Solide SATA de 2,5”, même si les disques NVMe sont également techniquement des appareils à État Solide. Pour surmonter le problème des pièces mécaniques en mouvement, le stockage dans les SSD n’est pas sur un disque physique mais plutôt sur un dispositif semi-conducteur.

La technologie Flash basée sur NAND a été utilisée pour des clés USB pendant un certain temps avant de faire son entrée dans les SSD. Dans les SSD, les données sont stockées sur de la mémoire flash à base de NAND au lieu de plateaux métalliques physiques.

Puisqu’il n’y a pas de tête de lecture/écriture magnétique, les SSD sont énormément plus rapides et peuvent facilement atteindre les vitesses établies par l’interface SATA.

Cependant, le principal problème avec les SSD est leur coût et leur faible capacité de stockage. Alors que vous pouvez obtenir des HDD SATA avec des capacités allant jusqu’à 16 To, vous trouverez à peine des SSD de plus de 2 To (il existe quelques SSD de 4 To, mais leur prix est astronomique comparé aux HDD). Certaines tailles de stockage courantes pour les SSD sont 120 Go, 256 Go, 512 Go, 1 To et 2 To.

Les SSD sont également extrêmement coûteux. Aujourd’hui, les prix ont considérablement baissé (mais ils restent plus élevés par rapport aux HDD) alors que ce n’était pas le cas il y a quelques années.

En raison de leur coût élevé et de leur faible taille de stockage, les SSD sont principalement utilisés comme disques de démarrage, c’est-à-dire pour stocker le système d’exploitation et d’autres applications, tandis qu’un HDD secondaire est souvent utilisé pour stocker de gros fichiers. Lorsque vous utilisez des SSD comme disques de démarrage, le temps de démarrage est considérablement réduit par rapport aux HDD.

Avantages

• Extrêmement rapide
• Fiable et durable (car il n’y a pas de pièces mobiles)

Inconvénients

• Très coûteux
• Petites tailles de stockage

Comme mentionné précédemment, les disques NVMe sont toujours des disques à état solide, c’est-à-dire qu’ils utilisent des semi-conducteurs à état solide pour stocker des données. Cependant, la différence entre les SSD SATA et les disques NVMe est la technologie d’interface.

Les SSD SATA sont limités par la même limite de transfert de 6 Gb/s que les HDD, malgré leur vitesse considérablement plus rapide. Il s’agit d’une limitation de l’interface SATA et non des SSD eux-mêmes.

Pour surmonter cette limitation de la SATA et libérer tout le potentiel des SSD, une nouvelle interface a été développée, qui est basée sur l’interface PCIe (l’interface la plus rapide possible entre un CPU et un dispositif externe, à l’exception de la RAM). Cette interface est appelée Non-Volatile Memory Host Controller Interface Specification, ou simplement NVMe (NVM Express).

Cette interface a été spécifiquement développée pour les dispositifs à État solide et, selon l’interface PCIe sous-jacente utilisée, les vitesses de transfert peuvent être de 32 Gb/s (ou 4 Go/s pour un lien PCIe 3.0 x 4) et 64 Gb/s (ou 8 Go/s pour un lien PCIe 4.0 x 4).

Avec de telles vitesses de transfert importantes, le prix est également élevé. Le coût des disques NVMe est très élevé et bien plus élevé que celui des SSD SATA. Malgré leur coût élevé, les disques NVMe commencent lentement à devenir populaires pour leurs vitesses de lecture/écriture rapides dans des charges de travail lourdes telles que le jeu, le montage vidéo et d’autres tâches intensives. De nos jours, même les ordinateurs portables et les mini-PC sont dotés de slots M.2 NVMe.

Un des formats de facteur populaires des disques NVMe est M.2, particulièrement M.2 2280. Un point important à noter ici est que les SSD SATA sont également disponibles en facteur de forme M.2, mais les pins et les slots (B Key et M Key) sont différents pour les SSD M.2 SATA et les disques NVMe M.2.

Avantages

• Extrêmement rapide, en fait le type de stockage le plus rapide de tous
• Les facteurs de forme M.2 sont très minimaux pour des constructions compactes

Inconvénients

• Très coûteux

Vous pourriez envisager d’acheter un nouveau disque dur pour plusieurs raisons telles que :

• Si vous construisez un nouvel ordinateur
• Vous utilisez un ancien HDD SATA et cherchez à passer à un SSD ou à un disque NVMe
• Si votre disque dur actuel manque d’espace et que vous avez besoin de mettre à niveau vers un stockage plus grand

Quoi qu’il en soit, si vous prévoyez d’acheter un nouveau disque dur, vous aurez trois dispositifs devant vous : HDD SATA, SSD SATA et SSD NVMe. Alors, quel type de disque dur est le mieux adapté à une situation donnée ? Voici une explication :

Choisissez le HDD SATA

• Si vous avez des contraintes budgétaires
• Besoin d’ajouter un dispositif de stockage secondaire pour stocker de gros fichiers
• Si vous avez besoin d’un disque dur avec une grande taille de stockage

Choisissez le SSD SATA

• Si vous avez déjà un HDD SATA et avez besoin d’un disque dur plus rapide comme disque de démarrage
• Améliorer un ancien bureau / ordinateur portable avec un SSD pour augmenter les performances
• Si vous êtes flexible sur le prix

Choisissez le SSD NVMe

• Si le budget n’est pas un problème
• Besoins de vitesses de lecture/écriture élevées pour un PC performant ou un PC de jeu

Ceci était une brève note sur les différents types de disques durs tels que les HDD SATA, SSD SATA et SSD NVMe, leurs caractéristiques ainsi que leurs avantages et inconvénients. Vous avez également appris sur les types d’interfaces de différents disques durs comme PATA (IDE), SATA et PCIe basé sur NVMe.

Enfin, un guide simple sur le choix des types de disques durs en fonction de divers facteurs tels que le coût, la taille de stockage et la performance.