Disque dur SSD : Comprendre les différences entre SATA, M.2, NVMe et PCIe

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  • Quand vous choisissez un disque dur SSD, on vous explique les différences entre les normes comme SATA, M.2, NVMe et PCIe.


    Quand vous choisissez un disque dur SSD, on vous explique les différences entre les normes comme SATA, M.2, NVMe et PCIe.

    Le disque dur SSD ou la norme SSD en général a révolutionné l’informatique ces dernières années. Il n’est pas rare que l’ajout d’un SSd puisse redonner une nouvelle vie à un vieil ordinateur. Mais la technologie avance et l’un des critères de ce progrès est la vitesse. On veut des CPU, des GPU, de la RAM toujours plus rapides et il est normal que le disque dur SSD ait suivi cette tendance. La norme SATA, qui est la première mouture des disques durs SSD, n’est plus suffisante pour les besoins de vitesse. On a désormais des sigles barbares comme M.2, NVMe ou PCIe. On vous explique tout ça ci-dessous.

    Le disque dur SSD, même nom, interfaces différentes

    Moi, je viens d’une époque de l’informatique où on avait encore les nappes IDE et de bons gros disques durs magnétiques. C’était pas cher, mais la lenteur et la fréquence des défauts en a fait le principal boulet d’un ordinateur. En sachant qu’un disque dur SSD ne dure pas plus longtemps puisque les interférences électriques peuvent l’endommager plus rapidement.

    Quand SATA est arrivée, on a 3 trois normes successives, SATA 1, SATA 2 et SATA 2 qui ont duré pendant des années. Même si la manière dont le stockage est conçu est importante, la vitesse dépend de l’interface. En gros, comment lire et écrire les données les plus rapidements dans un disque dur SSD. C’est là que l’interface intervient. Ci-dessous, le taux de transfert respectif des 3 normes SATA comparé à PCIe qui signifie PCI Express. Pour transférer les données, il faut des voies appelées Lane et plus l’interface peut utiliser de voies, plus rapide est le taux de transfert. C’est du bon sens, mais c’est important de le comprendre.

    Taux de transfert SATA et PCIExpress
    SATA 1 SATA 2 SATA 3 PCIe Gen 2 PCIe Gen 3 PCIe Gen 4
    150 Mb/s 300 Mb/s 600 Mb/s 500 Mb/s 1000 Mb/s 2000 Mb/s
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    Le PCIe a été inventé pour casser le plafond de verre des 600 Mb/s. Même si on voit que PCIe Gen 2 est limité à 500 Mb/s, on voit que la troisième génération dépasse largement SATA et que Gen 4 (qu’on appelle PCIe 4.0 apparue en 2017) permet d’avoir quasiment le quadruple de SATA. Le PCIe, à la base, était utilisé pour les cartes graphiques, mais ensuite étendue à toutes les cartes d’extension. Ce n’est qu’une question avant que cela débarque sur le disque dur SSD.

    Le NVMe et le PCIe, les deux font la paire

    Le NVMe (Non-Volatile Memory Express) est une norme de pilote de communication. En gros, c’est lui qui va dire comment gérer la communication entre le disque dur SSD et le processeur. Avant le NVMe, nous avions le AHCI (Advanced Host Controller Interface) qui existe depuis l’époque des disques durs magnétiques. Ci-dessous, la différence de vitesse entre les deux normes

    AHCI NVMe
    Conçu pour disque dur à rotation SSD avec la technologie Flash
    Files d’attente de commande 1 64 000
    Peut envoyer 32 commandes par file d’attente 64 000 commandes par file d’attente
    Utilisation du CPU Elevée Basse
    Latence 6 microsecondes 2,8 microsecondes
    Type de communication A besoin d’un controleur SATA Communique directement avec le CPU
    IOPs (Opération d’entrée et de sortie par seconde) 100 000 1 000 000

    On voit que le NVMe est largement supérieur. Comme il communique directement avec le CPU, on a moins de latence et c’est beaucoup plus rapide. Et il peut faire gérer beaucoup plus d’opérations par seconde et ses files d’attente pour les commandes sont plus nombreuses.

    Mais qu’est-ce que le M.2 ?

    Quand vous choisissez un disque dur SSD, on vous explique les différences entre les normes comme SATA, M.2, NVMe et PCIe.

    Le M.2 fait partie des facteurs de forme du disque dur SSD. En gros, le genre de format et comment on va l’installer sur une carte mère. On distingue deux types de facteurs de forme, celui qui est compatible SATA et celui qui fonctionne exclusivement avec le PCIe.

    • Le format 2.5 – C’est le plus fréquent et le moins cher. Il s’inspire des disques durs traditionnels sauf qu’il est en SSD. Il va se nicher dans une des baies de votre unité centrale et vous le connectez par un cable SATA, donc un transfert qui sera plafonné à 600 Mb/s.
    • mSATA – C’est un format conçu pour les notebooks et il a été supplanté par le M.2 qui est bien plus compact.
    • M.2 – C’est aussi un format qui se généralise énormément. Sachez qu’il est disponible à la fois en SATA et en NVMe. Il a cette forme caractéristique d’une barrette de mémoire. Aujourd’hui, sur la plupart des sites de vente, vous trouverez uniquement des disques durs M.2 en NVMe, mais n’hésitez pas à lire sa fiche pour éviter sa fiche.
    • Le HHHL (Half Height, Half Length) – Le HHHL n’est pas vraiment un format, mais un adaptateur. Il vient sous la forme d’une carte PCIe et il vous permet d’utiliser un disque dur SSD en M.2 sur d’anciennes cartes qui n’ont pas de slot M.2. Si vous voulez une transition graduelle de votre ordinateur, cela peut être une option. Même si aujourd’hui, des cartes mères d’entrée de gamme autour de 80 à 90 euros possèdent des slots M.2.
    • U.2 – Le format U.2 (prononcé Udot2) est exclusivement disponible en NVMe et il est surtout destiné pour les serveurs et les stations de travail. Pas d’un grand intérêt pour le grand public qui a déjà le M.2.
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    Quel est donc le meilleur choix du disque dur SSD ?

    La réponse semble évidente, car la paire PCIe et NVMe semble être le grand gagnant si on veut à la fois des disques durs compacts avec un taux de transfert qui est largement supérieure au SATA. Toutefois, malgré la baisse des prix, le disque dur SSD en SATA a encore de beaux jours devant lui, car il offre beaucoup sur le ratio du gigaoctet par euro.

    Aujourd’hui, vous pouvez trouver un disque dur en SATA d’une bonne marque de 1 To pour environ 50 euros. Pour la même capacité en M.2, vous devrez débourser 80 et 100 euros et plus. Donc, parfois, un prix qui est double selon la marque. En général, on a l’habitude de conseiller une configuration hybride pour les PCs actuels. Vous mettez votre système d’exploitation et les applications que vous utilisez souvent sur un disque dur en M.2 de 250 Go.

    Et le reste de vos gros documents comme les jeux, les vidéos, les films, etc, vous les mettez dans des disques durs SATA où vous pouvez empiler les téraoctets sans vous ruiner. Comme c’est le système d’exploitation qui va tout piloter, le fait de le mettre sur un disque dur ultra-rapide sera un véritable plaisir et un énorme gain de temps.

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    Rédacteur web depuis 2009 et webmestre depuis 2011.

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