Différents Types d'interfaces SSD pour Serveurs

Il existe trois types de disques durs pour serveurs : les disques durs (HDD), les disques à l'état solide (SSD) et les disques hybrides (HDD). Lorsqu'il est question de stockage informatique, les disques durs sont probablement mentionnés la plupart du temps. Cependant, les disques SSD permettent un traitement plus rapide de l'information et de meilleures performances informatiques tout en consommant moins d'énergie. Nous allons examiner ci-dessous les trois interfaces SSD pour serveurs et leurs différences.

Types d'interfaces SSD pour Serveurs

En tant que dispositif de stockage amélioré, les SSD pour serveurs utilisent une mémoire flash persistante pour conserver les informations, qui est moins sujette aux dommages physiques dus à l'usure. Il existe trois types d'interfaces SSD pour serveurs : SATA (Serial Advanced Technology Attachment), SAS (Serial Attached SCSI) et NVMe (Non-Volatile Memory Express).

SATA (Serial Advanced Technology Attachment)

SATA (Serial Advanced Technology Attachment) est l'interface la plus ancienne et la plus rentable pour les disques SSD par rapport aux deux autres types d'interface serveur. En tant que bus informatique, la principale fonction de l'interface SATA est de transmettre des données entre la carte mère et les périphériques de stockage tels que les disques durs par le biais d'un câble série à haute vitesse, ce qui permet le remplacement à chaud des composants du système sans l'arrêter.

À la différence de son prédécesseur, le PATA, le SATA est plus rapide et peut enregistrer sur le disque à un taux d'interface de 6 Gb/s et un débit de 600 MB/s. Il supporte la rétrocompatibilité tant au niveau matériel que logiciel.

Cependant, SATA est une interface semi-duplex, ce qui signifie qu'elle ne peut utiliser qu'un seul canal/direction pour transférer les données et qu'elle ne peut pas exécuter les fonctions de lecture et d'écriture en même temps, ce qui peut entraîner des goulots d'étranglement du réseau et des retards de performance. Le SATA dispose également de moins de fonctionnalités de récupération et de signalement des erreurs que les interfaces SAS et NVMe.

SAS (Serial Attached SCSI)

SAS ou Serial Attached SCSI est une nouvelle génération de technologie SCSI. Comme l'interface SATA, SAS adopte également la technologie serial pour une vitesse de transmission plus élevée et supporte le remplacement à chaud. Elle est utilisée pour prendre en charge 128 transmissions de données directes point à point entre des périphériques matériels pour les solutions de stockage de niveau entreprise. En outre, SAS est une interface full-duplex et prend en charge les fonctions de lecture et d'enregistrement simultanées, ce qui permet de transférer des données de manière bidirectionnelle à des vitesses allant jusqu'à 12 Gb/s.

L'interface SAS est généralement compatible avec l'interface SATA. Les fonds de panier des systèmes SAS peuvent être connectés à la fois à des disques SAS à double port et à haute performance et à des disques SATA à haute capacité et à faible coût. En général, l'interface SAS offre un meilleur débit et prend en charge des capacités plus importantes et des performances plus élevées que l'interface SATA.

Mais SAS n'est pas une solution parfaite. Elle présente plusieurs défauts, tels qu'un prix élevé et un mauvais rapport qualité-prix, etc.

NVMe (Non-Volatile Memory Express)

L'interface NVMe (Non-Volatile Memory Express) est un type de SSD qui se connecte à un emplacement PCI Express (PCIe) sur la carte mère. Elle constitue une amélioration par rapport aux interfaces SATA et SAS. Semblable à l'interface SAS, NVMe a également une capacité de duplex intégral, mais dépasse de loin SAS en termes de puissance de transfert de données, avec un taux d'interface de 32 Gb/s et un débit de 3,9 Go/s.

Située directement entre les pilotes de périphériques et PCIe, NVMe est capable d'assurer une grande évolutivité, une sécurité et une transmission de données à faible latence, ce qui permet de multiplier jusqu'à 4 fois les opérations d'E/S par seconde par rapport à l'interface SAS. Par conséquent, les interfaces SSD NVMe remplacent de plus en plus les interfaces SATA pour devenir un meilleur choix d'interface haute performance dans les applications d'entreprise.

Toutefois, les inconvénients des NVM sont également très évidents. Tout d'abord, il s'agit de l'interface SSD la plus chère parmi les autres types. Elle n'est pas non plus rentable lorsque de grandes quantités de mémoire doivent être stockées. De plus, la compatibilité est également un problème qui pèse sur l'interface NVMe. Les serveurs de données dotés d'une interface NVMe doivent utiliser le format M.2, qui est assez limité par rapport aux autres solutions de stockage.

Comparaison des Différents Types d'interfaces de Serveur

Type d’interface

Il existe deux protocoles d'interface standard de serveurs réseau : NVMe et AHCI (Advanced Host Controller Interface). L'interface NVMe du serveur utilise le protocole d'interface NVMe, tandis que les interfaces SATA et SAS du serveur utilisent le protocole d'interface AHCI et prennent également en charge l'environnement de développement intégré (IDE).

Sans compter que les emplacements des interfaces des serveurs varient également. L'interface NVMe utilise uniquement des ports PCIe, SAS utilise des ports M.2, U.2, mSATA, SATA, SAS, PCI-E, SATA express et IDE, et SATA utilise des ports SATA, U.2 et M.2. De plus, les canaux du bus PCIe utilisés par l'interface SSD NVMe peuvent être directement connectés au CPU, alors que les deux autres ne le peuvent pas.

Vitesse de lecture/écriture

Comme le montre le tableau ci-dessus, le SATA III utilisé sur les cartes mères modernes a un débit maximal de 600 Mo/s et un taux d'interface de 6 Gb/s, tandis que l'interface SAS prend en charge le taux de transfert jusqu'à 12 Gb/s, cette dernière étant une technologie globale plus rapide que la première.

Quant aux interfaces NVMe, elles disposent de plusieurs bus d'information et peuvent offrir des vitesses de lecture et d'écriture de 2000MB/s. En outre, comme elle peut être directement connectée au processeur sans la limitation de l'interface APA, les opérations d'entrée/sortie (IOP) par seconde peuvent être jusqu'à 4 fois plus rapides.

Évolutivité et performance

Les interfaces NVMe présentent la meilleure évolutivité et les meilleures performances parmi ces trois interfaces. Comme NVMe utilise des emplacements PCIe, il peut transférer 25 fois plus de données que les produits SATA équivalents. De plus, elle surpasse et utilise les quatre voies traditionnelles que l'on trouve dans la plupart des SSD PCIe pour améliorer les performances.

L'évolutivité de l'interface SATA est nettement inférieure à celle des autres interfaces de stockage. En raison des capacités limitées de ses ports, le taux de transfert des données est limité, ce qui affecte les performances du disque. Les interfaces SAS offrent une plus grande évolutivité, prenant théoriquement en charge jusqu'à 16 384 périphériques.

Latence

En tant qu'interface semi-duplex, le SATA ne peut utiliser qu'un seul canal/direction pour transférer les données, ce qui entraîne facilement des goulots d'étranglement dans le réseau et des retards de performance. L'interface SAS est plus performante que SATA en termes de latence grâce à son interface full-duplex.

Toutefois, l'interface NVMe présente la latence la plus faible. Elle s'appuie sur un contrôleur PCIe natif pour réaliser une connexion directe avec le CPU, ce qui signifie que le CPU n'a pas besoin de lire les registres pendant l'exécution des commandes, réduisant ainsi la latence au maximum.

Prix

Bien entendu, plus le disque est rapide et performant, plus son prix est élevé. D'après la description ci-dessus, il est clair que SAS et NVMe sont meilleurs que SATA en termes de vitesse de lecture/écriture, d'évolutivité, de performances et de latence.

En outre, en raison de la complexité du matériel, les interfaces SAS et NVMe sont plus coûteuses que l'interface SATA, mais elles sont également plus durables que cette dernière dans une certaine mesure.

Conclusion

Pour résumer, SATA, SAS et NVMe sont les trois interfaces SSD principales et elles comportent des différences à plusieurs égards. En comparaison, les interfaces SATA sont faciles à gérer et peuvent fournir les solutions de stockage de données les plus rentables pour les serveurs de réseau, tandis que les interfaces SAS et NVMe sont plus rapides et présentent une latence plus faible, une meilleure évolutivité et de meilleures performances.