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| SSD Samsung MLC 64 Go StockageSSD Publié le Lundi 8 Décembre 2008 par Marc Prieur URL: /articles/743-1/ssd-samsung-mlc-64-go.html Page 1 - Introduction Intel l’a démontré avec sa série X25-M, les SSD à base de MLC ne sont pas condamnés à des performances médiocres lors d’écriture aléatoire. C’est en effet le gros défaut des modèles d’entrée de gamme, utilisant tous un contrôleur JMicron JMF602. Après Intel, Samsung est le second constructeur à proposer un SSD MLC basé sur un contrôleur propriétaire … pour quels résultats ? Samsung, leader de la FlashSamsung n’est pas le premier venu côté mémoire. En effet, il s’agit ni plus ni moins du premier fabricant au monde de puces mémoire, et ce dans tous les secteurs, Flash inclus. En sus, il est présent dans de nombreux autres domaines, dont notamment celui du disque dur classique.  Contrairement aux autres fabricants de SSD, il maitrise donc l’ensemble des technologies nécessaires à la fabricant d’un SSD, pouvant à la fois compter sur sa division mémoire pour le côté Flash que sur sa division disque dur pour la partie contrôleur SATA. Des avantages évidents sur le papier qu’il faut maintenant transformer en pratique. Après la SLC, la MLCCette transformation s’est faite avec succès côté SLC, avec le MCCOE64G5MPP, le SSD SATA 3.0 Gb/s SLC du constructeur. Aujourd’hui Samsung revient sur le devant de la scène avec le MMCRE64G5MPP, une déclinaison à base de mémoire MLC.  Une fois le SSD ouvert, on découvre un PCB très proche du SSD SLC. Le contrôleur Samsung, un CPU de type ARM, est identique, tout comme les 32 Mo de SDRAM Samsung qui font office de cache et de mémoire pour l’ARM. 8 puces de MLC sont bien entendu présentes, pour une capacité totale de 64 Go.
Page 2 - Le test MLC vs SLCPour rappel, comme nous l'indiquions dans notre premier article dédié aux SSD, les cellules mémoire contenues dans la mémoire Flash s’usent ! En sus des performances, c'est ici que se trouve la plus grosse différence entre les puces MCL et SLC. En effet, les SLC, qui stockent un bit par transistor, sont annoncées comme supportant 100.000 cycles d’effacement / écriture, contre seulement 10.000 pour les MLC, qui ont a contrario pour avantage d’être moins onéreuse à capacité égale, puisque pour une même taille physique on double la capacité. Des mécanismes tels que le wear leveling permettent d'uniformiser l'usure des cellules contenues dans le SSD, ceci afin de maximiser sa durée de vie, alors qu’un cache en écriture permet pour sa part d’avoir une amplification en écriture réduite : la flash travaillant par bloc de 128 Ko, même une écriture de 1 Ko entraine la réécriture complète d’un bloc. Le testPour ce test, nous avons comparé le SSD Samsung MLC à un SSD Silicon Power tout d’abord, qui utilise un JMicron JMF602 et le même design que celui employé par tous les SSD d’entrée de gamme (tel que l’OCZ Core V1), un OCZ Core V2, toujours en JMF602 mais plus véloce (le SuperTalent OX utilise le même design), mais aussi le SSD Samsung 64 Go SLC, le MCCOE64G5MPP, également vendu sous les marques G.Skill et OCZ, ainsi que le MOBI 3500. Ont également été rajoutés à titre indicatif les performances d’un VelociRaptor, d’un disque 3"1/2 Samsung SpinPoint F1 640 Go et d’un disque 2"1/2 Samsung SpinPoint M5 160 Go. Diverses mesures ont été effectuées au cours de ce comparatif. Tout d’abord, nous nous sommes intéressés aux performances « synthétiques » des disques : débit du cache, débit séquentiel, temps d’accès moyen. Viennent ensuite des tests un peu plus applicatifs, à savoir un indice de performance applicatif basé sur PC Mark Vantage, une simulation de charge de type serveur de fichier via IOMeter et enfin de l’écriture, la lecture, la copie proche (sur la même partition) et la copie lointaine (sur une partition qui débute à 50% du disque) de divers ensembles de fichiers. Ces fichiers sont composés de la sorte : - Gros : 13.2 Go pour 6 fichiers (2.2 Go de moyenne) - Moyens : 7.96 Go pour 10480 fichiers (796 Ko de moyenne) - Petits : 2.86 Go pour 68184 fichiers (44 Ko de moyenne) La source ou la cible lors de la lecture ou de l’écriture sur le disque est un RAID de deux disques Raptor 150 Go de manière à ne pas être limité de ce côté. Ce type d’information est bien entendu intéressant puisque si le débit séquentiel donne une idée des performances lors de la copie de gros fichiers, les choses seront différentes avec des petits fichiers. La machine de test était basée sur un chipset X38 monté sur une carte mère P5E d’ASUSTeK, et les ports Serial ATA étaient configurés dans le bios en AHCI (Advanced Host Controller Interface) afin de disposer du NCQ, le tout fonctionnant sous Vista SP1. Page 3 - Performances synthétiques Performances synthétiquesMesuré à l’aide de h2benchw, le temps d’accès des SSD est vraiment époustouflant, et le SSD Samsung MLC se place légèrement derrière la version SLC.  Nous continuons avec le débit, à l’aide de h2benchw toujours. Contrairement à d’autres logiciels tel que HDTune ou HDTach, ce dernier effectue vraiment un test séquentiel puisqu’il lit ou écrit la totalité du disque, là ou ces logiciels sauteront de zone en zone afin de réduire le temps de test.   En lecture, le Samsung MLC affiche des performances étonnantes, qui vont au delà de celles annoncées par Samsung (90 Mo /s). Nous verrons plus loin que les performances du SSD sont ici surévaluées pour une raison qui nous est inconnue, et qu’en pratique on est au niveau annoncé par Samsung. Les performances en écritures sont par contre normales, avec environ 7 Mo /s de moins que la version SLC. Dans se domaine il se place donc au niveau d'un HDD 7200 tpm. Page 4 - PC Mark Vantage PC Mark VantageNous passons maintenant à des tests moins synthétiques, avec pour commencer l’indice de performance disque dur de PC Mark Vantage. FutureMark reproduit sur le disque un ensemble de lecture / écriture enregistrée lors de diverses taches, à savoir le démarrage de Vista, le chargement d’applications (Word, Photoshop, IE, Outlook), la manipulation de fichiers multimédias (photo, vidéos, musique), le jeu (chargement dans Alan Wake) et le scan du disque via Windows Defender.  Les performances sont bonnes, nettement au dessus de ce que peu offrir un disque classique, même lorsqu'il s'agit d'un VelociRaptor ! On est tout de même nettement en retrait par rapport à la version SLC, même si il faut bien avouer qu'en pratique la différence n'est pas vraiment notable : par exemple, que ce soit sur n'importe lequel de ses SSD, le lancement de 3ds max 2009 prends une vingtaine de seconde, contre une trentaine de seconde sur VelociRaptor.  Page 5 - Copie de fichiers Copie de fichiersNous passons maintenant à la copie de fichiers. Sont relevés les débits en lecture, écriture, mais aussi en copie proche (sur la même partition) et en copie lointaine (sur une partition qui débute à 50% du disque) de divers ensembles de fichiers. Ces fichiers sont composés de la sorte : - Gros : 13.2 Go pour 6 fichiers (2.2 Go de moyenne) - Moyens : 7.96 Go pour 10480 fichiers (796 Ko de moyenne) - Petits : 2.86 Go pour 68184 fichiers (44 Ko de moyenne) La source ou la cible lors de la lecture ou de l’écriture sur le disque est un RAID de deux disques Raptor 150 Go de manière à ne pas être limité de ce côté.  Cette fois les chiffres en lecture son plus logiques que les chiffres synthétiques obtenus sous h2bench. Avec 95 Mo /s sur des fichiers volumineux, le Samsung MLC affiche des performances honorables mais qui sont tout de même nettement en dessous des SSD d’entrée de gamme MLC – mais le débit séquentiel ne fait pas tout. Avec des fichiers petits et moyens, c’est toujours l’OCZ Core V2 qui affiche les meilleures performances, le Samsung MLC n’étant que légèrement en retrait par rapport la version SLC.  En écriture les MLC d’entrée de gamme sont cette fois moins à l’aise et le Samsung MLC est devant. Avec des fichiers de grande et petite taille, il n’est que légèrement derrière la version SLC, mais avec des fichiers de taille moyenne l’écart est plus notable. C’est le SSD Mtron qui s’avère globalement le plus véloce, n’abandonnant la première place aux disques durs classiques que sur les gros fichiers.   Lors de la copie de fichiers au sein du même disque, le Samsung MLC est un peu derrière la version SLC, et nettement devant les MLC d’entrée de gamme. C’est de nouveau le Mtron qui arrive en tête. Page 6 - IOMeter IOMeterIOMeter est utilisé pour simuler la charge dans un environnement multi utilisateur, en l’occurrence en utilisant une charge de type serveur de fichier constituée à 80% de lecture et 20% d’écriture le tout de manière 100% aléatoires sur le disque. Dans ce type de cas le NCQ peut être particulièrement avec un disque dur utile puisque le nombre de commandes concurrentes est multiple. Dans le cadre de ce test nous avons mesuré les performances, exprimées en entrées / sorties par seconde (IO/s) avec 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 et 128 commandes simultanées. Bien entendu, un SSD, et encore moins un SSD MLC, n’est pas destiné à faire office de serveur de fichier. Toutefois cette charge fortement aléatoire permet d’avoir une autre vision des performances des disques.  Le Samsung MLC affiche ici des performances assez bizarres puisqu’elles partent de très haut avec une seule commande simultanée pour ensuite se stabiliser à 4 commandes et au delà. Dans ce scénario on atteint tout de même des niveaux supérieurs aux disques classiques, exceptions faites du VelociRaptor qui profite alors du NCQ pour prendre les devants. Côté SSD, ceux à base de JMicron JM602 sont largués dans ce test mêlant écriture et lectures purement aléatoires. Les SSD SLC, à savoir le Mtron et surtout le Samsung, sont au dessus du Samsung MLC sauf lorsqu’il s’agit de travailler sur 1 à 2 commandes simultanées. Afin de vérifier le comportement du Samsung MLC avec des accès aléatoires, nous avons utilisé I/O Meter avec des accès de 4 Ko :  En lecture, les SSD dominent outrageusement le VelociRaptor, et pour cause, ils ne sont que peu impactés par le caractère aléatoire ou séquentiel des accès. Le MOBI 3500 est le plus véloce, suivi du Samsung SLC, du Samsung MLC et de l’OCZ Core V2, qui offrent tous un excellent niveau de performances.  En écriture les choses se gâtent pour les SSD dès lors que l’on ne travaille plus en séquentiel. Dès 25% d’écritures aléatoires, les performances de l’OCZ Core V2 s’effondrent. Le Samsung MLC est alors le meilleur SSD, derrière le VelociRaptor toutefois. A 50% d’écritures aléatoires et au-delà il cède cette place au Samsung en SLC, et se place même derrière le Mtron MOBI 3500. L’écart reste toutefois réduit et les performances sont loin d’être dramatiques comme c’est le cas sur l’OCZ Core V2 à base de contrôleur JMicron. Page 7 - Consommation ConsommationTous les SSD testés ici sont parfaitement silencieux, et ils ne chauffent quasiment pas. Nous nous sommes donc concentrés sur la mesure de consommation, au repos ainsi qu’en charge sous IOMeter. Voici les résultats obtenus :  Le SSD Samsung est légèrement plus gourmand en version MLC qu’en version SLC, mais on reste à des niveaux vraiment bas, bien loin des disques durs les plus performants. Page 8 - Conclusion ConclusionAprès Intel, c’est au tour de Samsung de prouver que la mémoire MLC peut tout à fait être à la base d’un SSD performant. Bien entendu, de tels résultats ne peuvent être obtenus qu’avec un contrôleur digne de ce nom, et non pas le JMicron JMF602 que l’on trouve pour le moment dans tous les SSD MLC d’entrée de gamme. Reste que si les performances sont une chose, la fiabilité en est une autre. Le nombre d’écritures permises en MLC, 10 fois moindre qu’en SLC, est-il vraiment problématique ? Avec un algorithme de wear leveling efficace nécessaire pour uniformiser l’usage des cellules et un cache afin de limiter l’amplification en écriture, on peut arriver même sur MLC à des durées de vie étonnantes : Intel annonce par exemple 5 ans pour son SSD MLC de 80 Go avec 100 Go d’écritures par jour. En pratique il est malheureusement impossible de connaître l’efficacité réelle des mécanismes mis en place par chacun des constructeurs, et si l’on peut faire relativement confiance à Samsung, Intel ou encore MTron de ce côté, on peut craindre le pire pour les MLC d’entrée de gamme qui ne disposent a priori pas d’un cache en écriture et dont l’amplification en écriture est donc élevée.  Côté tarif, contrairement à Intel dont le SSD MLC 80 Go est à plus de 600 €, le SSD MLC 64 Go Samsung est relativement abordable, puisqu’on le trouve à un peu moins de 350 €. Tout comme le modèle SLC, il est malheureusement peu distribué, Samsung réservant la majeure partie de sa production aux OEMs. Il faut espérer que les choses changeront dans les mois à venir, et que d’autres constructeurs tels que MTron combineront également MLC et contrôleur performant. Sachant que les 64 Go de puces MLC se négocient à l’heure actuelle environ 75$, contre 350$ pour 64 Go de SLC, il est clair que l’avenir du SSD se conjugue avec MLC ! En attendant d’autres concurrents, ce Samsung MMCRE64G5MPP est donc notre SSD de prédilection.
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