La mémoire flash est une mémoire informatique non volatile destinée au stockage persistant et au transfert de données entre les PC et les appareils numériques. Il s’agit d’un type de mémoire morte programmable et effaçable électriquement, ou EEPROM. Comme elle est non volatile, les données restent stockées sur l’appareil reposant sur la mémoire flash, même lorsque l’ordinateur hôte ou le serveur est éteint. La mémoire flash est devenue une technologie essentielle pour les équipes chargées du stockage : la plupart des environnements de stockage ne peuvent désormais plus s’en passer. Ce guide du stockage flash présente à la fois ses avantages et ses inconvénients, ainsi que son importance globale dans les infrastructures de stockage des entreprises.
Qu’est-ce que la mémoire flash ?
La mémoire flash est un support de stockage informatique constitué de cellules mémoire, ou blocs, dans lesquels les données peuvent être lues et effacées. Elle peut être programmée, effacée et reprogrammée électriquement un nombre limité de fois. Sa mémoire programmable permet d’effectuer rapidement des opérations d’entrée et de sortie (E/S) aléatoires, ce qui la rend très rapide par rapport aux dispositifs de stockage mécaniques. Comme elle est également non volatile, elle est rapidement devenue le support de stockage privilégié des particuliers, des entreprises et des organisations.
Bien que la plupart des disques SSD utilisent de la mémoire flash, les deux notions ne sont pas équivalentes. La mémoire flash est une technologie de mémoire qui fonctionne à l’électricité, tandis que les SSD sont un support physique destiné à stocker la mémoire secondaire. La plupart des SSD utilisent de la mémoire flash pour conserver les données sur le disque, mais la mémoire flash est également utilisée dans d’autres dispositifs de stockage, notamment les cartes SD et les clés USB, ainsi que dans les appareils photo numériques et les téléphones mobiles.
Grâce à son architecture, la mémoire flash permet aux systèmes informatiques de lire les données des SSD plus rapidement que ne le permettraient les disques durs, qui utilisent une technologie à plateaux rotatifs. Cette vitesse favorise les applications professionnelles critiques, qui nécessitent souvent une récupération et un traitement des données plus rapides que ce que les disques durs peuvent fournir.
Pour en savoir plus sur les différences et similitudes entre la mémoire flash et les disques SSD.
Types de mémoire flash : NAND et NOR
La mémoire flash utilise généralement soit NAND ou NOR, qui tirent leur nom des portes logiques des circuits à transistors électriques que les puces utilisent pour stocker les données. Elles fonctionnent différemment selon leurs entrées et sorties logiques. Les portes NAND, qui utilisent le modèle logique NON-ET, sont plus simples à implémenter dans la technologie électrique, ce qui les rend plus populaires pour les dispositifs flash.
Mémoire flash NOR :
- Est assez rapide lors des opérations de lecture
- Ralentit pendant les opérations d’écriture
- Excelle dans l’accès aléatoire au niveau de l’octet
- Est le plus souvent utilisée pour les opérations intensives de lecture et d’écriture de code
Mémoire flash NAND :
- Est plus rapide pendant les opérations d’écriture
- Ne permet pas l’accès individuel aux cellules
- Nécessite moins d’espace physique que la mémoire NOR
- Est moins coûteuse que la mémoire NOR
Bien que certains dispositifs de stockage flash utilisent la mémoire NOR, la plupart utilisent la mémoire NAND, et la majorité des disques SSD commerciaux et professionnels utilisent de la mémoire flash NAND.
Avantages de la mémoire flash
Les avantages du stockage reposant sur la mémoire flash comprennent une amélioration des performances des applications, une réduction des coûts, une meilleure durabilité et une diminution des taux de défaillance.
Vitesse
Les SSD reposant sur la mémoire flash offrent des vitesses de lecture et d’écriture 20 à 40 fois supérieures à celles des disques durs (HDD). Cette hausse des performances est particulièrement avantageuse pour les applications professionnelles critiques, qui doivent accéder aux données plus rapidement que ne le permettent certains disques durs.
Impact économique et environnemental
Comme la mémoire flash permet de stocker davantage de données dans un boîtier plus petit, elle occupe moins d’espace dans un centre de données. Les environnements de stockage reposant sur la mémoire flash offrent une densité de stockage supérieure, ce qui réduit les coûts liés aux espaces physiques. Le stockage flash consomme également moins d’énergie, ce qui réduit à la fois les coûts énergétiques et l’empreinte environnementale. Il faut moins d’énergie pour alimenter un centre de données ou une salle de serveurs.
Réduction des taux de défaillance
Alors que certains disques durs peuvent être gravement endommagés après seulement 1 ou 2 défaillances de disque, la défaillance d’un disque flash est un processus plus progressif. Les équipements reposant sur la mémoire flash ne comportent pas de pièces mobiles comme les disques durs. Ils se dégradent progressivement à mesure que l’ordinateur lit et écrit des données dans la mémoire flash au fil du temps. Un incident électrique tel qu’une surtension peut provoquer la défaillance de composants du serveur, comme un disque flash, mais les disques flash sont globalement moins susceptibles de tomber en panne que les disques durs.
Inconvénients de la mémoire flash
Si la mémoire flash améliore les performances de stockage, elle présente aussi des inconvénients, notamment des coûts globaux supérieurs à ceux des disques à plateaux rotatifs et un risque de corruption des données.
Comparaison des coûts et de la capacité
Dans les équipements de stockage, la capacité tend à coûter plus cher sur les supports reposant sur la mémoire flash que sur les disques durs. Cela vaut particulièrement pour les disques de grande capacité. L’écart de prix entre la mémoire flash et les disques à plateaux rotatifs a considérablement diminué depuis les débuts des disques flash professionnels, mais il reste très visible lorsqu’il s’agit de stocker plusieurs téraoctets ou davantage.
Risque de corruption des données
Si les disques reposant sur la mémoire flash se trouvent dans des environnements à haute température, ils risquent de subir une corruption, comme les supports à disques rotatifs. Il s’agit d’un inconvénient général des équipements reposant sur la mémoire flash, et non d’une différence entre les SSD et les disques durs. En outre, les disques flash peuvent être totalement détruits s’ils sont connectés à un système informatique lors d’une surtension ou d’une autre défaillance électrique.
Durée de vie
Bien que les disques durs affichent des taux de défaillance plus élevés, la durée de vie des disques flash, notamment des SSD, est souvent plus courte que celle d’un disque dur en raison de leur architecture. À mesure que les disques flash écrivent et effacent des données, cette mémoire s’use au fil du temps et les blocs deviennent inutilisables parce qu’ils ont été écrits et effacés un trop grand nombre de fois.
En résumé : le stockage flash vaut-il son coût ?
La mémoire flash a profondément transformé le stockage professionnel en permettant aux organisations de mieux prendre en charge leurs charges de travail gourmandes en calcul et leurs applications sensibles au facteur temps. De nombreuses entreprises doivent récupérer les données immédiatement, que ce soit pour leurs clients ou pour leurs opérations internes. Le stockage flash contribue à répondre à ce besoin. Bien que la mémoire flash ne soit pas à l’abri d’une corruption ou d’une défaillance progressive, elle offre des avantages globaux en matière de performances pour de nombreux environnements de stockage professionnels. Le stockage flash constitue un investissement pour les équipes qui souhaitent améliorer leurs temps d’accès aux données, rendre leurs centres de données plus durables ou réduire l’espace de stockage physique.
Pour en savoir plus sur l’avenir du stockage flash et des disques durs, lisez Mémoire flash ou HDD ensuite.