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Dossier technique

Comprendre l'over-provisioning (OP)

Si les disques à semi-conducteurs (SSD) ressemblent souvent aux disques durs par leurs dimensions physiques (par ex. hauteur, largeur et longueur) et leur interface externe (par ex. SATA ou SAS), leur fonctionnement et leurs composants internes ne ressemblent en rien à ceux des disques magnétiques rotatifs qui sont les principaux éléments d'un disque dur.

Après l'assemblage de chaque disque SSD et pendant la programmation du firmware, le fabricant peut réserver un pourcentage de sa capacité totale à l'over-provisioning. L'over-provisioning améliore la performance et prolonge souvent l'endurance des SSD. L'OP lui permet de fonctionner plus longtemps parce que son contrôleur SSD bénéficie d'un stockage plus important pour compenser l'usure des composants NAND Flash pendant toute sa durée de vie.

Pour calculer le pourcentage de la capacité d'un disque SSD dédié à l'over-provisioning (OP), la formule indiquée dans la Figure 1 peut être utilisée.

Pourcentage pour l'over-provisioning =

Capacité physique – Capacité utilisateur


Capacité utilisateur

Figure 1. Formule du pourcentage d'over-provisioning.

Sept pour cent d'over-provisioning est une valeur fréquemment utilisée dans de nombreux SSD. Voir la Figure 2 qui présente les différentes capacités physiques des SSD comparées aux capacités utilisateur disponibles après application de l'over-provisioning.

Capacité physique Capacité disponible % d'over-provisioning Classe d'application
64Go 60Go 7% Lecture intensive
96Go 90Go 7% Lecture intensive
128Go 120Go 7% Lecture intensive
128Go 100Go 28% Écriture plus intensive
256Go 240Go 7% Lecture intensive
256Go 200Go 28% Écriture plus intensive
512Go 480Go 7% Lecture intensive
512Go 400Go 28% Écriture plus intensive
1024Go 960Go 7% Lecture intensive
1024Go 800Go 28% Écriture plus intensive
2048Go 1800Go 14% Lecture intensive
2048Go 1600Go 28% Écriture plus intensive

Figure 2. Over-provisioning basé sur la capacité et la classe d'application

Des applications peuvent être intensives en lecture, par exemple lorsque l'utilisateur génère des charges de travail représentant 20% d'écritures pour 80% de lectures. Les applications d'entreprise qui utilisent un dispositif de stockage dédié au cache des lectures appartiennent à la catégorie Lecture intensive. Si ces applications écrivent un plus grand volume de données sur un dispositif de stockage, elles seront définies comme appartenant à la catégorie Écriture intensive.

La capacité d'OP définie par le fabricant peut varier selon la classe d'application du disque SSD et la capacité mémoire Flash NAND totale.

Les disques ayant une capacité supérieure et appartenant à une classe d'application différente sont normalement configurés avec un over-provisioning proportionnellement plus important. Une telle configuration est nécessaire pour supporter un plus grand nombre de composants Flash NAND avec les fonctions de nettoyage de la mémoire (Garbage Collection), blocs libres et protection avancée des données.

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