Résumé des performances de stockage: lecteurs de disques mécaniques vers SSD PCIe 4.0 et tout le reste

Le stockage informatique a parcouru un long chemin depuis notre dernier tour d'horizon. Nous avons de nouveaux SSD PCIe 4.0, les disques NVMe deviennent de facto la norme pour les nouvelles machines et les prix des disques hérités ont chuté. Plutôt que de se concentrer uniquement sur les disques haut de gamme, nous avons cette fois décidé de prendre du recul et d'explorer le marché du stockage dans son intégralité.

Pour quelqu'un qui reconstitue sa prochaine construction, les choix peuvent être écrasants. Allez-vous avec les derniers et meilleurs SSD, une offre de valeur intermédiaire ou un disque SATA bon marché? Il existe également de nombreux segments de marché différents entre ces domaines, ce qui rend difficile de dire si dépenser quelques dollars supplémentaires vous procurera des performances supplémentaires. Enfin, comment les performances des disques durs mécaniques ont-elles évolué dans le monde des SSD? Nous répondrons à toutes ces questions aujourd'hui, alors plongeons-nous.

Dans le tableau ci-dessous, vous verrez tous les disques que nous avons aujourd'hui et nous expliquerons brièvement pourquoi ils ont été sélectionnés. Cet examen n'est pas tant pour montrer quel lecteur dans une catégorie particulière est le meilleur, mais plutôt pour montrer comment différents types et niveaux de disques se superposent dans les applications courantes.

Conduire Capacité
(Comme testé)
Lecture max.
(Mo / s)
Écriture max.
(Mo / s)
Catégorie Prix $ / Go
Corsair MP600 1 To 4950 4250 NVMe Gen 4.0 185 $ 0,185 $
Intel Optane 900P 280 Go 2500 2000 NVMe Gen 3.0 370 $ 1,32 $
Samsung 970 Pro 1 To 3500 2700 NVMe Gen 3.0 300 $ 0,30 $
Samsung 970 Evo Plus 1 To 3500 3300 NVMe Gen 3.0 200 $ 0,20 $
Samsung 860 Evo 500 Go 550 520 SATA M.2 95 $ 0,19 $
Crucial MX500 1 To 560 510 SATA 108 $ 0,108 $
Seagate Ironwolf 8 To 210 210 SATA (7200 tr / min) 220 $ 0,027 $
WD Red 4 To 150 150 SATA (5400 tr / min) 117 $ US 0,029 $
Seagate Firecuda 2 To 156 140 SATA (5400 tr / min) 100 $ 0,05 $

En commençant par le bas, nous avons trois disques durs mécaniques traditionnels. Ils sont grands à la fois physiquement et en termes de capacité de stockage interne. Ils sont bon marché, compatibles avec presque tous les systèmes et sont utilisés depuis des décennies. La plupart des disques durs sont disponibles en modèles à 7200 tr / min ou 5400 tr / min (des modèles à 10 000 tr / min sont également disponibles, mais plus rares), les premiers étant plus chers mais plus rapides.

Les disques WD Red et Seagate Firecuda sont des disques de 5400 tr / min, tandis que le Seagate Ironwolf est un disque plus grand de 7200 tr / min. En comparant le WD Red et le Seagate Ironwolf, le modèle 7200 tr / min coûte moins cher par Go, mais c'est simplement parce que nous avons un lecteur plus grand. Pour des disques de taille égale, les modèles à 7200 tr / min seront presque toujours un peu plus chers.

Le troisième entraînement mécanique, le Seagate Firecuda, est un entraînement hybride. Il utilise une petite quantité de stockage interne à semi-conducteurs pour essayer d'offrir certaines des améliorations de performances des SSD tout en restant proche du prix des disques durs. Les fichiers couramment utilisés peuvent d'abord être lus ou écrits dans le cache, ce qui augmente le débit et diminue la latence. Cependant, une fois que le cache est plein ou si le fichier souhaité n'est pas dans le cache, vous finirez par revenir au stockage magnétique plus lent.

Les autres disques testés sont tous des SSD de normes technologiques et de prix différents. Nous avons le Crucial MX500 qui représente un SSD SATA de base. Il reste l'un des SSD les plus vendus sur le marché car il est très abordable et offre des performances nettement meilleures qu'un disque dur mécanique traditionnel.

Ensuite, nous avons le Samsung 860 Evo. Il s'agit d'un autre lecteur SATA, mais cette fois-ci passe au facteur de forme M.2 de plus en plus populaire. Ce variateur est positionné légèrement au-dessus du MX500, mais dispose également d'une technologie vieille de quelques années.

Au-dessus de cela, nous avons le Samsung 970 Evo Plus et 970 Pro, représentant l'un des SSD NVMe les plus populaires et les plus réputés du marché. Comme les autres lecteurs portant le nom Evo, les 860 Evo et 970 Evo Plus utilisent la NAND MLC 3 bits par rapport à la NAND 2 bits sur leurs cousins ​​"Pro" respectifs. Une partie de ce compromis est l'endurance. Les disques Evo contiennent également un cache tampon pour accélérer les écritures sur de petits fichiers, ce qui fonctionne généralement bien, ce qui rend une grande majorité des charges de travail de niveau consommateur aussi rapide qu'avec les disques Pro.

Les deux disques les plus avancés du test d'aujourd'hui sont les Intel Optane 900p et Corsair MP600. Optane vise à réunir le temps de réponse rapide de la RAM et la grande capacité des SSD. Il s'agit de loin de la technologie de stockage grand public la plus chère du marché. Optane est généralement le meilleur pour des applications d'entreprise très spécifiques, car ses vitesses de lecture et d'écriture brutes sont nettement plus lentes que les autres disques qui coûtent une fraction du prix. Le lecteur Corsair est un SSD haut de gamme utilisant la dernière norme PCIe 4.0. Consultez notre comparaison complète entre les lecteurs Gen 4.0 et Gen 3.0 si vous souhaitez approfondir ce domaine. Le MP600 n'était pas le disque le plus rapide de notre rafle, mais sert plutôt de représentant pour le niveau de performance de ces disques.

Le saut de la rotation des disques durs au stockage à semi-conducteurs était immense, et si vous compariez les deux premières générations de SSD aux options les plus rapides d'aujourd'hui, vous verriez également un énorme bond. Plus récemment, le passage de SATA à NVMe a permis une bande passante beaucoup plus importante, mais cela ne se traduit pas toujours par des performances réelles que vous pouvez percevoir. Pour expliquer cela, nous devons comprendre que le stockage n'est pas la seule chose que votre ordinateur attend pendant qu'il exécute une tâche.

Certaines applications peuvent être limitées en stockage et d'autres peuvent être limitées en calcul. Une application à stockage limité est une application qui utilise beaucoup de données, mais ne fait pas beaucoup de traitement lourd sur ces données. Par exemple, la copie d'un fichier n'est pas très gourmande en calcul, donc un lecteur plus rapide se traduira presque toujours par un temps d'exécution plus rapide.

D'un autre côté, les applications à calcul limité utilisent très peu de données, mais effectuent de grandes quantités de calculs dessus. Certains jeux et la plupart des applications de productivité sont liés au calcul. Cela signifie qu'une fois que vous avez dépassé un certain point, un périphérique de stockage plus rapide ne se traduira pas par une exécution plus rapide.

Maintenant, commençons à regarder quelques repères. Quelques tests synthétiques ont été exécutés pour avoir une idée générale de la vitesse à laquelle les vitesses nominales de ces disques sont, mais nous passerons ensuite à toutes les mesures du monde réel. Tous les résultats des tests présentés sont une moyenne d'au moins 3 analyses.

Repères

Les tests de lecture et d'écriture séquentiels standard montrent clairement les performances différentes d'une génération à l'autre. Les disques mécaniques se situent à environ 100 Mo / s, les SSD SATA à environ 500 Mo / s, les disques PCIe 3.0 à environ 3000 Mo / s et le disque PCIe 4.0 à 5000 Mo / s pour les vitesses de lecture.

Même si le 970 Evo Plus est 100 $ moins cher que le 970 Pro, il surpasse le Pro dans ce test d'écriture limité en raison du cache d'écriture haute vitesse utilisé. Si le test utilisait des fichiers plus volumineux qui remplissaient le tampon, ses performances d'écriture auraient diminué de moitié.

Passant aux lectures et écritures aléatoires, les lecteurs mécaniques ne s'enregistrent presque même pas sur la balance. Pour qu'un entraînement mécanique effectue un accès aléatoire, il doit attendre que le plateau tournant tourne physiquement autour de la tête de lecture. Tout ce qu'un SSD doit faire est d'interroger un bit spécifique car il n'y a pas de pièces mobiles à attendre.

Comme prévu, le lecteur Optane est clairement le gagnant ici en raison de sa faible latence d'accès lors de l'interrogation de fichiers aléatoires. Le MX500, le moins cher des SSD, est également le plus lent des disques SSD. Nous voyons que les trois SSD Samsung fonctionnent près les uns des autres, bien que l'interface SATA soit considérablement plus lente que PCIe. Étant donné que ce test n'atteint pas la limite de bande passante de SATA, l'ajout d'une interface plus rapide ne nous aide pas vraiment.

L'accès aléatoire est un test où payer plus pour le même type de lecteur vous donnera généralement de meilleures performances. Il est très facile pour les fabricants de fournir des vitesses séquentielles rapides, mais les lectures aléatoires sont beaucoup plus difficiles. C'est là que des budgets de R&D plus importants peuvent aider à créer des algorithmes plus avancés.

Ensuite, nous avons trois traces de stockage d'application qui ont été générées à l'aide de PCMark 8. Bien que les résultats proviennent d'une application d'analyse comparative, il s'agit toujours de tests réels. Ils ne font que rejouer une copie des demandes de lecture et d'écriture faites par diverses applications et chronométrer le temps que cela prend. Dans les trois ensembles de tests, les SSD fonctionnent presque de manière identique tandis que les disques durs accusent un retard considérable. Cela est à nouveau provoqué par la majorité des applications devenant liées au calcul une fois qu'un lecteur plus rapide que 200 Mo / s est utilisé.

Parmi les entraînements mécaniques, le Seagate Ironwolf est le vainqueur incontestable car il s'agit d'un lecteur à 7200 tr / min et les deux autres à 5400 tr / min. Le Seagate Firecuda fonctionne bien dans la création de contenu grâce à l'ajout de son cache NAND de 8 Go. Un bloc-notes pour le nettoyage vidéo est l'application parfaite pour un système comme celui-ci. Cependant, une fois que nous sommes passés au jeu, les gros fichiers de texture et le contenu aléatoire ne peuvent pas en profiter.

Pour les SSD, tous les disques sont à quelques pour cent les uns des autres. Le lecteur Optane gagne dans ces tests, mais par une marge très mince. Dans ce scénario, le MX500 fait presque aussi bien que l'Optane, un lecteur qui coûte dix fois plus par Go. En regardant le reste des SSD, dépenser plus ne vous apporte pas vraiment une amélioration notable des performances. Cela étant dit, ces trois tests n'étaient pas très lourds au début pour le stockage, nous allons donc devoir examiner d'autres tests pour faire la différence.

La prochaine série de tests concerne les temps de chargement du jeu. J'ai choisi CS: GO comme titre eSports qui n'est pas particulièrement difficile à exécuter et Shadow of the Tomb Raider car il s'agit plutôt d'un jeu cinématographique. Le test Tomb Raider comprenait un redémarrage entre les exécutions, contrairement au test CS: GO. Il n'y a rien de particulièrement bon ou mauvais dans les deux méthodes de test, je viens d'en choisir une pour représenter différents scénarios. Dans les trois tests, le Corsair Drive a été clairement vainqueur.

Dans les tests Tomb Raider, les deuxième et troisième étaient très proches entre les lecteurs Optane et 970 Pro. Optane a eu un peu de mal lors du lancement de CS: GO car le lecteur n'est pas vraiment conçu pour les jeux, ce n'est donc pas trop surprenant.

Lors du lancement des jeux, nous voyons les disques mécaniques pas trop loin derrière les SSD car il n'y a pas trop à charger au début. Cependant, lorsque vous souhaitez démarrer un niveau et entrer dans le jeu, les SSD étaient deux à trois fois plus rapides. En effet, la majorité des données qui doivent être chargées lors de la lecture d'un jeu sont des fichiers de texture et d'environnement.

Nous allons passer à la tâche courante de copie de fichiers. Nous avons divisé le test en deux: la première partie copie environ 100 fichiers vidéo et la seconde copie environ 13 000 petits fichiers à partir d'une installation de jeu. Le test de gros fichiers était un peu moins de 16 Go tandis que le test de petits fichiers était de 8,6 Go. Les deux tests impliquaient de copier les fichiers sur une autre partie du même disque. Cela nous permet de tester la lecture et l'écriture de manière égale dans la même opération.

Les vitesses de lecture et d'écriture séquentielles élevées des quatre premiers SSD se reflètent vraiment dans ces tests. Alors que les MX500 et 860 Evo étaient proches des autres lors des tests précédents, leur interface SATA limitée ne peut tout simplement pas suivre ici.

Ces tests de fichiers ont été conçus pour remplir tout tampon temporaire qu'un lecteur peut utiliser pour obtenir un avantage temporaire. Cela est évident sur le 860 Evo car il se situe considérablement derrière le MX500. Le Corsair MP600, avec sa nouvelle interface PCIe 4.0, est le gagnant ici, mais pas de beaucoup.

Il est intéressant de noter que les lecteurs mécaniques ont tous pris à peu près le même temps dans les deux tests malgré le test de fichier volumineux ayant presque deux fois les données à copier. Nous constatons également que l'écart entre les lecteurs se rétrécit dans le test des petits fichiers en raison de la surcharge du processeur pour traiter chaque nouvelle poignée de fichier et métadonnées.

Le prochain test que nous examinerons concerne les performances lors de l'exécution d'un logiciel de sauvegarde. Tout le monde devrait exécuter au moins une forme de sauvegarde pour se protéger en cas d'accident ou de logiciel malveillant, c'est donc un test utile. Il mesure la bande passante d'imagerie de la partition de démarrage principale du lecteur et d'écriture du résultat sur une autre partition sur le même lecteur. Pour tenir compte des légères différences de taille du système dues aux fichiers temporaires, la bande passante a été calculée en divisant la taille d'image résultante par le temps de réalisation.

Bien que vous vous attendiez à ce que cela soit très lourd en stockage, ce n'est pas aussi simple que de tout copier d'un emplacement et de le placer dans un autre. Les fichiers doivent être traités et ajoutés au fichier image résultant, ce qui prend un certain temps. Dans ce test, le 970 Pro est le vainqueur suivi de près par le MP600 et le 970 Evo. Nous voyons que le Seagate Firecuda et le 860 Evo sont considérablement entravés par leur stockage sous-jacent plus lent. Les sauvegardes de ce test étaient d'environ 90 Go, ce qui est beaucoup plus important que les quelques Go de cache des deux disques.

Le dernier test que nous devons montrer aujourd'hui est le bon vieux temps de démarrage de Windows 10. Tous les systèmes ont été créés à partir d'une nouvelle installation et tous avaient les mêmes programmes et paramètres. Ce test était un lien entre le MP600 et le 970 Pro. L'Optane 900p était à environ une demi-seconde derrière et le 970 Evo était encore une seconde derrière. Le Seagate Firecuda a vraiment eu du mal ici par rapport à la compétition avec un temps terrible de près de 70 secondes.

Ce que nous avons appris

Ayant couvert de nombreuses options technologiques différentes, vous devriez être mieux équipé pour comprendre les avantages et les inconvénients des dépenses sur un SSD rapide et plus cher en tant que lecteur principal. Vous pouvez également envisager de choisir un SSD grand public plus grand ou même un lecteur de disque à la place.

Dans l'ensemble, le lecteur Corsair MP600 Gen4 est arrivé en tête dans ce large éventail d'applications de niveau consommateur. PCIe 4.0 est une nouvelle interface (disponible uniquement sur la dernière plate-forme d'AMD pour le moment) et qui présente certains avantages, même si nous ne pouvons pas dire qu'elle est extrêmement rapide plus que les disques qui l'ont précédée. Ce qui est le plus intéressant, c'est que les disques Gen 4.0 sont moins chers que presque tout le reste du marché qui fonctionne à ces niveaux. De tous les disques Gen 4.0 que nous avons testés dans notre comparaison récente, nous avons préféré le Sabrent Rocket pour ses performances de pointe et son prix incroyable. Si vous modernisez un nouveau système qui ne prend pas en charge PCIe Gen 4.0, vous pouvez toujours utiliser les disques car ils sont rétrocompatibles.

Si ce n'est pas une option pour vous, un lecteur grand public Gen 3.0 comme le Samsung 970 Evo Plus ou WD Black sont également des choix incroyablement bons. Ces disques offrent des performances solides à un prix nettement inférieur à leurs cousins ​​de premier plan.

Si vous créez un système de budget pour un ami ou un membre de la famille qui ne fait rien d'intensif, les anciens disques SSD SATA sont toujours un excellent choix. Inévitablement, la perspective de dépenser environ 100 $ pour un téraoctet de stockage rapide à semi-conducteurs, ou seulement 58 $ pour 500 Go (Crucial MX500) nous fait sourire. Ils sont sensiblement plus rapides que les disques durs mécaniques, mais ne coûtent pas beaucoup plus cher.

Nous recommandons uniquement un disque dur mécanique comme support ou lecteur de sauvegarde car ils sont lents à utiliser. Les disques à 5400 tr / min étaient terriblement lents à se comparer. Nous avons dû attendre 20-30 minutes après le démarrage du système pour que les tâches d'arrière-plan se terminent avant d'avoir un système inactif. Cela n'aurait pris que quelques secondes sur un SSD. Cela est également révélateur pour ceux qui achètent des ordinateurs portables bon marché pendant les vacances; assurez-vous que le système que vous choisissez est livré avec un stockage solide décent.

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