Comparatif SSD 2011: Crucial M4, OCZ Vertex 3, Intel 510/320

Tenue des performances & TRIM

Nous l'avons déjà évoqué à multiples reprises, notamment au sein de cet article, les performances d'un SSD peuvent se dégrader au fur à et mesure de son utilisation. A ceci plusieurs causes, la première est structurelle : un disque dur peut lire, écrire (une zone vierge) ou réécrire (une zone occupée) les données par paquet de 4 Ko. Avec la flash, on ne lit, écrit ou réécrit que par paquet de 4 Ko, 4 Ko et … 512 Ko (voir 8 Ko, 8 Ko et 2048 Ko pour une puce Flash 25nm de 8 Go).

Quand il faut réécrire une zone déjà occupée par un fichier, cela pose donc quelques problèmes de performances ! Pire, si le fichier a été effacé par l'OS et que ce dernier n'est pas compatible TRIM, alors le SSD ne sait pas que c'est le cas et devra donc faire comme si il devait réécrire les données plutôt que les écrire. Avec la commande TRIM, cet écueil est toutefois résolu puisque l'OS indique au SSD que la zone est de nouveau à considérer comme vierge.

Ce comportement structurel est accentué par la présence d'optimisations au sein des SSD visant à améliorer les performances en écriture aléatoires et l'amplification en écriture. Pour faire simple, lorsqu'on demande d'écrire de manière aléatoire des données à un SSD, celui-ci les écrits en séquentiel au niveau de la Flash, s'arrangeant au niveau de sa table d'allocation interne pour faire correspondre les adresses connues par l'OS (les LBA) et les pages Flash correspondantes. Pour qu'un tel mécanisme soit efficace, il faut toutefois que des blocs de mémoire Flash soient disponibles, ce qui est plus délicat en l'absence de TRIM.

Qu'en est-il en pratique ? Tester l'usure des performances d'un SSD n'est pas chose évidente. Nous avons toutefois fait quelques expériences avec les versions 120/128 Go des Intel SSD 510, Intel SSD 320, OCZ Vertex 3 et Crucial M4.

L'idée est simple, il s'agit de mettre le SSD dans une situation extrême. Pour se faire, nous créons une première partition ne laissant que 10 Go de libre sur le SSD, que nous remplissons de fichiers vidéo. En ne laissant que peu de Flash disponible sur le SSD, on accélère l'éventuelle dégradation des performances.

Sur les 10 Go restants, on va ensuite effectués plusieurs tests, pendant 3 minutes avec IOMeter et des données peu compressibles :

- Des écritures aléatoires (= Graphique "neuf")
- Des écritures séquentielles (= Graphique "usé")
- Un formatage des 10 Go, ce qui envoie la commande TRIM
- Des écritures séquentielles (= Graphique "TRIM")
- Des écritures aléatoires (= Graphique "usé")
- Un formatage des 10 Go, ce qui envoie la commande TRIM
- Des écritures aléatoires (= Graphique "TRIM")

Enfin, on reset le SSD, et après l'avoir remis dans le même état, on effectue des écritures séquentielles sur le SSD (= Graphique "neuf")

Voici les résultats que l'on en tire :


[ Neuf ]  [ Usé ]  [ Trim ]
Pour les écritures aléatoires, le fait d'être sur une zone préalablement utilisée pour écrire séquentiellement n'a que peu d'impact comme le montre la différence entre les graphiques neuf et usé. L'efficacité du TRIM ne peut pas du coup être mise en évidence. On remarque par contre que le SSD 320 d'Intel dont les performances résistent le mieux, puisqu'elles ne baissent qu'en fin de test.

En fait les performances du SSD 320 baissent après 210 secondes, à un moment ou le SSD a déjà écrit 7,59 Go sur la partition de 10 Go (mais il faut rajouter l'amplification en écriture). C'est sur le Vertex 3 que la baisse est en fait la plus tardive en termes de volume de donnée puisque si elle arrive après 180 secondes, on lui a déjà demandé d'écrire 13,5 Go sur la partition de 10 Go, sans pour autant l'aider avec le TRIM ! Sur les SSD 510 et Crucial M4, la baisse intervient rapidement, après 60 et 90s, soit respectivement 3,9 et 6,4 Go d'écrits. On reste dans tous les cas à de très bon niveaux de performances.


[ Neuf ]  [ Usé ]  [ Trim ]
Les choses changent avec l'écriture séquentielle. Sur un SSD neuf, les performances sont stable au long du test, alors qu'on écrit de 30 à 45 Go en boucle sur les 10 Go de partition. Seule exception à la règle, le Vertex 3 voit ses performances baisser après 60s (soit 9,4 Go écrits) pour passer de 161 à 142 puis 132 Mo /s.

Une forte baisse se fait ressentir si on écrit en séquentiel sur une zone préalablement écrite en aléatoire, sauf sur le SSD 320 qui n'est que peu impacté. On atteint ainsi 120 Mo /s sur le SSD 510, 83,1 Mo /s sur le M4 et 48,3 Mo /s sur le Vertex 3 sur les 30 premières secondes ! Le fait de continuer à écrire remet toutefois les choses en ordre progressivement, et à la fin du test tous se rapprochent de leurs performances initiales.

Le fait d'effectuer un TRIM permet pour sa part de repartir directement sur les performances initiales sur les Crucial M4, Intel SSD 320, 510, mais pas complètement sur le Vertex 3. Ce dernier reste en effet autour des 130 Mo /s (contre 160 Mo /s "neuf"), avec même quelques pics moins haut lors des tests. Il ne faut toutefois pas oublier qu'il s'agit d'un cas extrême pour le contrôleur SandForce, puisque l'on utilise des données peu voir pas compressibles, que ce soit les vidéos stockées sur la première partition ou les écritures faites avec IOMeter.

Au final le comportement de ces nouveaux SSD est plutôt bon, et même si l'utilisation d'un OS compatible TRIM est conseillé, il n'est pas inenvisageable de les utiliser hors de ce cadre.