Solid State Drives (SSD) sous Windows

Les Solid State Drives sont de véritables miracles en termes de performances et deviennent de plus en plus abordables. Il n’est donc pas surprenant que les SSD se retrouvent dans un nombre croissant d’ordinateurs portables/netbooks …

Solid State Drives (SSD) sous Windows

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Les Solid State Drives sont de véritables miracles en termes de performances et deviennent de plus en plus abordables. Il n’est donc pas surprenant que les SSD se retrouvent dans un nombre croissant d’ordinateurs portables/netbooks et de systèmes PC haut de gamme en tant que lecteurs système. Dans l’article suivant, nous présentons les avantages et les inconvénients de l’utilisation de disques SSD, ce à quoi vous devez faire attention sous Windows 7 et Windows 8 lors de l’utilisation de disques SSD et comment le transfert d’une installation existante d’un disque dur vers un disque SSD fonctionne. Les utilisateurs de Windows XP ou Windows Vista recevront également une aide pour utiliser un SSD de manière idéale.

Solid State Drives vs. disques durs

Avec la baisse croissante des prix des supports de stockage, les Solid State Drives (SSD) sont de plus en plus populaires. La raison en est simple : les SSD sont de véritables miracles en termes de performances. Contrairement aux disques durs, ils n’ont pas besoin de mécanisme et ne sont en principe rien d’autre qu’une clé USB géante et rapide.

Des différences pas seulement optiques : disque dur à gauche, SSD à droite, source d’image Wikipeda

Avantages des disques SSD

La comparaison n’est pas tout à fait correcte d’un point de vue technique, mais elle décrit certainement très bien pour les profanes pourquoi un SSD offre de nombreux avantages : En renonçant à la mécanique (moteur en marche, têtes de lecture/écriture mobiles), les SSD sont très peu sensibles aux chocs, ont besoin de moins d’électricité, produisent beaucoup moins de chaleur perdue et ne font aucun bruit.

Mais ce n’est pas tout : les disques durs ont des problèmes de performance lorsque les données sont dispersées sur le disque et qu’elles sont de plus en plus fragmentées. Le mécanisme doit d’abord placer la tête de lecture/écriture à la bonne position pour lire les données, puis se diriger vers le cluster suivant où le fichier se poursuit. Ces processus prennent du temps et sont indiqués par la valeur « temps d’accès ». Un SSD sans pièces mobiles n’a pas de temps d’accès mesurable, car les données peuvent être lues et écrites par le contrôleur à n’importe quel endroit du support presque sans perte de performance. La fragmentation n’est donc pas un problème pour les SSD, ce à quoi Windows 7 et Windows 8 réagissent en conséquence (nous y reviendrons plus tard).

…et les inconvénients ?

Les disques SSD présentent toutefois aussi quelques inconvénients qui ne font pas (encore) d’eux la panacée.

Le plus grand inconvénient d’un SSD est sa durée de vie limitée. Selon le fabricant, les processus d’écriture possibles sont indiqués différemment et vont de 100.000 à 5 millions de cycles d’écriture. À un moment donné, une cellule de mémoire tombe en panne à cause des cycles d’écriture. L’électronique du SSD compense elle-même de telles défaillances et marque la cellule comme « défectueuse », sans que l’utilisateur ait à s’en préoccuper. Selon le domaine d’application et la fréquence d’utilisation, il en résulte mathématiquement une durée de vie nettement plus courte pour un SSD par rapport à un disque dur. Il ne faut cependant pas oublier que le risque de défaillance du disque dur par des dommages mécaniques est beaucoup plus important que ce que beaucoup supposent et que le calcul n’est donc pas tout à fait juste, c’est-à-dire que le disque dur tombe en panne beaucoup plus tôt qu’un SSD avec des cellules de mémoire défectueuses.

Le prix montre également que les SSD ne peuvent pas (encore) remplacer complètement les disques durs. Les SSD coûtent actuellement (état 02/2011) entre 3 et 10 euros par Go, tandis que les disques durs résistent avec des prix de 10 à 15 centimes par Go. Cette comparaison à elle seule montre clairement qu’une combinaison de SSD et de disque dur promet actuellement les meilleurs résultats.

Une équipe forte

Les SSD atteignent en moyenne des valeurs de lecture et d’écriture deux fois plus élevées que les disques durs rapides (test avec AS SSD Benchmark).

Benchmark SSD
Benchmark HDD

Si la performance est une nécessité absolue, l’utilisation systématique de SSD s’impose certainement. Néanmoins, il ne faut pas perdre de vue le prix. De grandes quantités de données sur des SSD (1 TB et plus) sont actuellement encore hors de prix pour les utilisateurs normaux.

La combinaison idéale est donc la suivante : le SSD comme lecteur système, le disque dur comme lecteur de données. Windows, les programmes installés et le fichier d’échange se trouvent sur le SSD. Cela promet d’énormes performances lors du démarrage du système d’exploitation et des applications ainsi qu’un comportement de réponse rapide grâce à l’enregistrement du fichier d’échange sur le SSD. Les données purement utiles sont en revanche stockées sur un disque dur traditionnel, ce qui permet de profiter de prix de stockage très avantageux par Go. La perte de temps due au chargement des données à partir d’un disque dur plutôt que d’un SSD est ici négligeable.

Différents domaines d’utilisation pourraient constituer une exception, comme les applications sensibles au temps avec de gros fichiers ou l’exploitation de PC virtuels. Pour cet article, nous avons enregistré différentes VM sur un SSD. L’effet est comparable à celui du système réel : Le système d’exploitation virtuel profite considérablement du SDD, tant au niveau du temps de démarrage que du comportement de réponse.

Sur les ordinateurs portables, il est parfois possible d’opter pour une solution entièrement SSD, car le SSD fait ici valoir ses autres avantages, tels que la faible consommation d’énergie, l’insensibilité aux chocs et la faible chaleur dissipée. La faible capacité de stockage pour ses propres données peut être compensée par des disques durs externes qui, au format 2,5″, se passent également de bloc d’alimentation externe.

Le site web SSD-Test.de offre un très bon aperçu des SSD disponibles sur le marché.

Le mystère TRIM

Il existe de nombreux mythes et incertitudes autour de la commande TRIM.

Concrètement, il s’agit d’un problème inhérent au système des SSD : contrairement aux disques durs traditionnels, les SSD ne peuvent pas simplement écraser le contenu des cellules de mémoire. Au contraire, un SSD doit d’abord effacer le contenu d’une cellule de mémoire avant que celle-ci ne puisse accueillir de nouvelles données. Avec l’augmentation de la durée d’utilisation et de l’occupation d’un SSD, cet effet devient de plus en plus fréquent et entraînerait une perte de performance.

Pour désamorcer ce problème, il existe la commande TRIM. Celle-ci ordonne au SSD d’effacer les cellules de mémoire marquées comme « libres », de sorte que celles-ci puissent être écrites directement lors d’une utilisation ultérieure.
Les premières générations de SSD devaient encore être commandées à l’aide d’outils spéciaux du fabricant pour effacer effectivement la mémoire marquée comme libre.

Les nouvelles générations de SSD connaissent en revanche la commande TRIM dans le jeu d’instructions, ainsi que d’autres nouveautés comme le Native Command Queuing, S.M.A.R.T. et autres.

L’outil CrystalDiskInfo ou Trim Check permet par exemple de savoir si son propre SSD supporte TRIM.

CrystalDiskInfo, propriétés des disques

Si le SSD n’offre pas de TRIM, il existe peut-être des mises à jour du firmware du fabricant qui corrigent ce défaut. N’achetez pas de SSD sans support TRIM ou Garbage Collection (voir plus loin).

Si le SSD supporte la commande TRIM, les pilotes du contrôleur et le système d’exploitation doivent également jouer le jeu. Ce n’est que sous Windows 7 que la commande TRIM est généralement prise en charge, à condition que le bon pilote soit utilisé pour le contrôleur SATA :

pciidex.sys ou msahci.sys sont les garants de la prise en charge de TRIM

Seuls les pilotes utilisés pciidex.sys ou msahci.sys de Windows 7 sont garants du support TRIM. Ici, l’utilisateur n’a donc pas à se soucier de la fonction. Le SSD et le système d’exploitation s’occupent de manière autonome de l’effacement des zones de mémoire libres.

Pour Windows 8, c’est le pilote storahci.sys qui est utilisé (ou d’autres comme amdsata pour les chipsets autres qu’Intel).

AHCI-Treiber Win8
Pilote AHCI storahci.sys sous Windows 8

Pour que Windows puisse utiliser les pilotes, le mode de fonctionnement AHCI doit être réglé dans le BIOS. Vous trouverez des variantes de solution dans les archives de conseils sous INACCESSIBLE_BOOT_DEVICE lors du changement de carte.

Vous pouvez afficher le pilote utilisé et le statut TRIM de Windows, par exemple avec l’outil Drive Controller Info.

Drive Controller Info affiche les détails

Pour chaque lecteur, l’outil affiche le pilote utilisé. De plus, en haut de la ligne sous le système d’exploitation, on trouve l’indication si la commande TRIM est activée.

L’état peut également être lu via la ligne de commande (lancée en tant qu’administrateur) :

Pour ce faire, saisissez fsutil behavior query DisableDeleteNotify sur la ligne de commande.

fsutil pour demander la prise en charge de TRIM

Si le résultat est « 0 », la fonction n’est pas désactivée et est donc active. Si Windows n’a pas activé la prise en charge, il faut entrer 0 dans la cible de la commande fsutil behavior Set DisableDeleteNotify.
Les utilisateurs d’autres contrôleurs, que Windows ne prend en charge qu’avec des pilotes supplémentaires, doivent s’assurer que le pilote utilisé prend également en charge la commande TRIM et, le cas échéant, le mettre à jour. Cela vaut en particulier pour le pilote matriciel Intel, très répandu.

Ceux qui souhaitent utiliser un SSD sous Windows Vista ou Windows XP doivent par contre s’occuper manuellement du « trimen » et utiliser pour cela des outils que le fabricant de SSD respectif a validés à cet effet.

Garbage Collection comme solution durable

Dans les fiches techniques des nouveaux SSD, on trouve souvent une fonction appelée « Garbage Collection ». Dans ce cas, le contrôleur du SSD s’occupe lui-même du tri et évite de manière fiable, grâce à différents algorithmes, qu’un tri ne soit nécessaire. Seuls ces disques peuvent être utilisés durablement sans perte de performance sous Windows Vista, Windows XP ou d’autres systèmes qui ne supportent pas la commande TRIM.

Windows 7 et 8, les partenaires idéaux

En principe, chaque version de Windows qui supporte également l’interface (SATA) peut s’adresser à un lecteur SSD, car celui-ci se comporte comme un disque dur.

Nous déconseillons toutefois l’utilisation d’un SSD sur des systèmes plus anciens que Windows 7. En effet, ces systèmes ne sont pas optimisés pour une utilisation avec des disques SSD. L’utilisateur devrait désactiver ou modifier de nombreuses choses manuellement, car seul Windows 7 reconnaît un SSD en tant que tel. De plus, seul Windows 7 prend en charge la commande TRIM (voir ci-dessus). Enfin, les systèmes Windows plus anciens, jusqu’à Windows XP inclus, placent les partitions sur les SSD de manière si défavorable qu’il en résulte des pertes de performance (voir plus loin sous « Alignement »).

En principe, il est également possible d’utiliser un SSD sur Windows XP ou Windows Vista. Nous allons brièvement aborder les « vis de réglage » respectives, afin que les utilisateurs de ces systèmes y trouvent également leur compte.

Connexion recherchée

Avant de pouvoir utiliser le SSD, il faut d’abord le connecter au PC. Le choix idéal est le port ATA 1 de la carte mère, car tous les BIOS ne peuvent pas démarrer/travailler sans problème à partir d’autres ports ATA. Si vous souhaitez réinstaller Windows 7 sur un SSD, connectez le SSD au premier port SATA. Si vous prévoyez de déménager (voir ci-dessous), laissez d’abord le SSD sur un port SATA libre et ne modifiez le câblage que lorsque le système d’exploitation a été copié sur le SSD.

C’est l’alignement qui fait la différence : Alignement

Avant que les données ne trouvent leur chemin vers le SSD, celui-ci doit d’abord être correctement aligné. Il s’agit de créer une partition et de savoir où elle commence sur le support de données. Le problème est identique au « problème 4K des grands disques durs ». Windows XP et les versions antérieures font débuter les partitions à un endroit peu pratique, de sorte que les performances en pâtissent. Ce n’est que sous Windows Vista et ses successeurs que les nouvelles partitions sont correctement alignées (alignement).

Si vous réinstallez Windows 7 ou Windows 8 sur un SSD vide, vous n’avez pas besoin d’effectuer les étapes suivantes, car le programme d’installation configure et formate lui-même le SSD encore vide. Ces étapes ne sont nécessaires que si une installation Windows existante doit être déplacée ultérieurement vers un SSD ou si vous souhaitez installer Windows XP sur un SSD. Les utilisateurs de Windows XP devraient donc créer la partition comme décrit ci-dessous sous Windows Vista ou Windows 7 ou Windows 8 (à l’aide du disque de réparation du système).

Pour créer une partition à l’aide du disque de réparation du système (point Ouvrir l’invite de commande) ou à partir de la ligne de commande sous Windows Vista et Win 7 ou Win 8 (en tant qu’administrateur), procédez comme suit :

1. demandez d’abord une liste de tous les disques : List disk
2. choisissez le SSD comme lecteur correct : select disk 0 (dans notre exemple)
3. créez une partition avec l’alignement correct : create partition primary align=1024
4. définissez la partition comme « active » : active
5. formatez la nouvelle partition avec le système de fichiers NTFS : format fs=ntfs
6) Enfin, attribuez une lettre de lecteur avec asign letter=S (S uniquement à titre d’exemple). Windows 7 utilisera automatiquement C pour cette partition lorsque le système d’exploitation y sera installé/copié.

Configurer un SSD avec DiskPart

Vous pouvez également effectuer ces étapes via le Gestionnaire de disques de Windows Vista ou Windows 7, mais pas sous Windows XP (problème d’alignement). Le Gestionnaire de disques ne peut cependant pas définir une 2e partition sur « active », c’est pourquoi vous devez ensuite définir à nouveau la partition sur « active » comme décrit sous « active » et « vérifier l’alignement ». Ceux qui utilisent d’autres programmes, comme par exemple Disk Director 11 d’Acronis ou Paragon Partition Manager 11, devraient veiller à ce qu’ils soient validés pour Windows 7. Seuls de tels programmes fonctionnent également sans erreur en ce qui concerne l’alignement.

Vous pouvez tester vous-même l’alignement avec le benchmark AS SSD décrit au début. Celui-ci indique dans la partie supérieure, outre le pilote système utilisé, l’alignement correct (vert = OK).

Afficher l’alignement avec AS SSD Benchmark

Déplacer une installation existante vers le SSD

Les personnes qui installent Windows 7 ou 8 peuvent le faire comme d’habitude. En revanche, le déménagement d’une installation existante demande un peu plus de travail manuel.

Configurez tout d’abord la partition du SSD comme décrit sous Alignement.
Lancez ensuite le programme d’image de votre choix. Pour notre article, nous utilisons Acronis True Image Home dans sa version 2011, mais cela fonctionne également avec la version précédente 2010 ou un autre outil d’image.

Créez d’abord une image de la partition Windows. Ensuite, restaurez cette image sur la partition du SSD.

Créer une image et la restaurer sur le SSD

vérifier « active » et l’alignement

Veillez dans tous les cas à ce que la nouvelle partition soit également sur active et que l’alignement soit correct ! Cela permet de s’assurer que l’outil d’image n’a pas supprimé le statut ou déformé l’alignement.

Vous pouvez vérifier le statut « actif » et l’alignement à l’aide des commandes suivantes.
List disk
select disk (id du disque)
list partition (l’alignement/décalage de la partition primaire est alors indiqué)
select partition (id de la première partition)
detail partition

Si la mention « Active : Oui » n’apparaît pas ici, la partition doit être marquée « active » comme amorçable.

État du SSD

L’alignement peut également être vérifié via la ligne de commande, comme le montre le conseil Vérifier l’alignement des disques durs via la ligne de commande dans les archives de conseils de WinTotal.

GParted comme alternative

Au lieu d’utiliser un outil d’image, vous pouvez également utiliser Gparted, qui est inclus dans Parted Magic. Au lieu d’une fonction d’image, vous utilisez ici la fonction copier-coller de Gparted, qui copie la partition Windows sur le SSD. Comme la partition Windows sur les disques durs est en général beaucoup plus grande que la capacité d’un SSD, vous devez éventuellement redimensionner la partition Windows avec Gparted jusqu’à ce qu’elle tienne sur le SSD.

Gparted

Pour terminer la copie, vous devez également définir la nouvelle partition sur active. Pour ce faire, sélectionnez la partition créée dans la liste, appuyez sur le bouton droit de la souris, sélectionnez « Manage Flags » et cochez la case « boot » dans le menu qui s’affiche.

Gparted
Gparted

Restaurer le gestionnaire de démarrage

Si vous avez transféré Windows sur le SSD et que vous disposez déjà d’un disque de réparation du système, éteignez le système. Branchez maintenant le SSD sur le premier port SATA et laissez l’ancien disque dur sans connexion (important pour l’étape suivante).

Démarrez ensuite le système à partir du disque de réparation du système. Celui-ci propose une réparation au démarrage du système. Comme vous avez débranché l’ancien disque dur système, seul le nouveau système copié devrait être trouvé ici. La réparation du démarrage du système trouve maintenant le nouveau disque et doit d’abord réparer le Master Boot Record (MBR). Pour cela, un redémarrage est nécessaire.

Redémarrez ensuite le système à partir du disque de réparation du système et faites à nouveau rechercher les erreurs par la réparation du démarrage du système. Dans la 2e étape, le mécanisme répare, si nécessaire, le Partition Boot Record.

Un redémarrage et le lancement de la réparation du démarrage du système sont à nouveau nécessaires, car ce n’est qu’à la troisième étape que le gestionnaire de démarrage est réparé.

Disque de réparation du système

Si toutes les erreurs sont trouvées, la réparation du démarrage du système le signale d’elle-même.

Démarrez maintenant le nouveau système Windows à titre d’essai. Parfois, l’ordre de démarrage dans le BIOS doit encore être adapté au SSD comme premier support de démarrage. Si tout se passe bien, vous pouvez, après l’arrêt, rebrancher l’ancien disque dur et l’utiliser comme lecteur de données. Ce que vous faites avec l’ancienne installation de Windows est laissé à votre appréciation.

Vérifier et optimiser

Nous y sommes presque. Windows fonctionne à partir du SSD. Maintenant, un peu de travail manuel est encore nécessaire, car Windows 7 et Windows 8 ne reconnaissent sans problème le SSD comme tel que lors d’une nouvelle installation. Les optimisations décrites par la suite sont donc nécessaires lors d’un transfert d’installations existantes ou si vous utilisez Windows Vista ou Windows XP.

La procédure décrite fonctionne de manière analogue avec Windows 8, tant que vous n’utilisez pas un système UEFI qui crée des partitions avec GPT au lieu de MBR (mode BIOS).

Désactiver le service Defrag, mais pas sous Windows 8

Vérifiez d’abord si Windows 7 a désactivé le service de défragmentation automatique. Celui-ci est inutile pour les SSD, car la fragmentation ne joue aucun rôle ici. Pour ce faire, accédez à la gestion des services via services.msc dans la ligne de commande ou via le panneau de configuration sous Système -> Outils d’administration -> Services.

Service Defrag

Quittez le service et réglez le type de démarrage sur « Manuel ».
Si vous souhaitez continuer à défragmenter les disques durs traditionnels, vous pouvez le faire via l’outil de défragmentation ou à l’aide de nombreuses alternatives de qualité.

Pour Windows 8, il y a ici un changement à prendre en compte :

Le nouvel optimiseur de stockage (optimiser les disques) de Windows 8 dans l’administration défragmente et optimise les disques. Le disque SSD y est également répertorié.

Storage Optimizer, Windows 8
Storage Optimizer de Windows 8

Windows 8 reconnaît toutefois qu’il s’agit d’un disque SSD et ne le défragmente pas. Au contraire, Windows 8 envoie au SSD la commande TRIM. Ne désactivez donc pas l’optimisation de Windows 8 pour les disques SSD.

Superfetch

Superfetch de Windows Vista, Windows 7 et Windows 8, qui s’occupe de l’analyse et de l’optimisation du comportement de démarrage du système et des applications, devrait également être arrêté et désactivé de manière permanente, car le SSD peut charger les données de tous les endroits du disque à la même vitesse. Vous trouverez ce service sous « SysMain ».

Superfetch

Prefetch et Bootoptimize

Le prédécesseur de SuperFetch « Prefetch » de Windows XP doit par contre être désactivé via le registre. L’optimisation du BootTime de Windows XP et Vista n’est pas non plus nécessaire pour les SSD et peut également être désactivée via le registre.

Autres options

Dans de nombreux forums, on peut lire qu’il faut également désactiver pour les SSD des choses comme le service d’index de la recherche Windows, Windows Defender, le mode veille ou la création de points de restauration du système. Nous n’en voyons pas la nécessité et déconseillons plutôt de telles manipulations.

Vous devriez toutefois vérifier comment les paramètres des points de restauration système sont définis pour le SSD sous Windows 7. Vous trouverez cette option sous Propriétés système -> Protection de l’ordinateur.

Protection de l’ordinateur

Dans notre cas, la création de points de restauration système était désactivée. Cela aurait eu des conséquences fatales en cas de restauration nécessaire. Pour pouvoir effectuer un rollbackup après une installation échouée, le lecteur système devrait justement disposer de points de restauration système. Pour ce faire, cliquez sur « Configurer » – comme vous pouvez le voir sur la capture d’écran ci-dessus – et adaptez aussi bien le comportement que l’espace réservé à cet effet.

Protection de l’ordinateur

Une autre mesure « SSD » consiste à désactiver la fonction Timestamp de NTFS. Celle-ci permet au système de consigner chaque accès à un fichier et de le noter. Cette désactivation permet de ménager quelque peu les cellules de mémoire du SSD, car aucun accès en écriture n’est nécessaire pour la journalisation. En principe, cette fonction d’horodatage n’est pas très importante pour les utilisateurs à domicile. Mais si vous utilisez par exemple un « outil de nettoyage » qui trie les fichiers en fonction des derniers accès ou si vous avez besoin de la fonction Timestamp, il vaut mieux ne pas la modifier.

La désactivation s’effectue via la ligne de commande (en tant qu’administrateur) avec la commande FSUTIL behavior set disablelastaccess 1

Timestamp

Conclusion

La manière la plus simple d’obtenir un SSD sous Windows est de le réinstaller. Mais avec un peu de travail manuel, on peut éventuellement s’épargner une nouvelle installation, à condition de procéder aux optimisations nécessaires ensuite. Nous ne pouvons malheureusement pas répondre à la question de savoir si l’on a vraiment besoin d’un SSD. En fin de compte, c’est une question de budget et d’utilisation. Mais à moyen terme, la technique SSD remplacera certainement à grande échelle l’ancien disque dur, comme la clé USB à l’époque remplaçait la disquette. Pour cela, il suffit que les prix baissent à un niveau supportable et que les capacités augmentent.

Liens complémentaires :

  • Archives de conseils WinTotal : Pannes ou blocages du système avec un disque dur SSD et le pilote Intel Rapid Storage RST
  • Microsoft- Support and Q&A for Solid-State Drives
  • SSD-Test.de – Aperçu du marché des disques durs SSD
  • anandtech.com – Fonctionnement des disques SSD
  • Wikipedia – SSD
  • pc-experience.de – SSD Roundup 2010 Part 1
  • pc-experience.fr – SSD Roundup 2010 Part 2
  • pc-experience.de – SSD Roundup 2010 Part 3
  • Computerbase.de – SSD Roundup 2010
  • pc-experience.de – Modifier l’alignement du SSD ultérieurement sans perte de données

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