Stockage hybride, disque SSHD et récupération de données

Ces dix dernières années, les disques SSD (pour "Solid State Drives") ont été les enfants chéris du monde du stockage. Ces supports de stockage, remplaçants du disque dur traditionnel, utilisent la même mémoire flash que celle des clés USB, des téléphones mobiles et des cartes SD et offrent une longue liste d'avantages face à leurs homologues électromécaniques : ils n'ont pas de parties amovibles, sont plus résistants aux chocs ou autres formes de tensions physiques et sont ultra-rapides.

Pendant ce temps, le modeste disque dur (ou HDD, pour "Hard Drive Disk") n'a pas beaucoup progressé. Il est vrai que les capacités de stockage du HDD ont augmenté de manière constante : de nos jours, d'énormes lecteurs de 3 et 4 To sont extrêmement abordables, et même des mastodontes de 8 et 10 To se faufilent dans le marché des entreprises. Néanmoins, sur le plan de la performance, les HDDs ont atteint un plafond de 15 000 tours par minute et font plus de bruit, génèrent plus de chaleur, consomment plus d'énergie et ont une longévité moins importante que leurs homologues à mémoire flash.

Alors pourquoi n'avons-nous pas tous laissé tomber nos HDDs pour les remplacer par des SSDs ? C'est simple : en termes de coût par Go, le prix des SSDs est bien plus élevé. En mars 2015, il est possible de se procurer un HDD d'une capacité d'un téraoctet pour moins de 70€, alors qu'un SSD équivalent tourne autour de 400€.

Depuis 2007, cependant, certains fabricants d'appareils de stockage - à commencer par Seagate et Samsung – ont tenté de s'attaquer à cette différence de prix entre les HDDs et les SSDs en proposant une troisième option qui, en théorie, regroupe le meilleur des deux mondes. C'est le stockage hybride, qui combine la vitesse d'un SSD et le prix avantageux d'un HDD électromécanique.

Comment fonctionne un disque dur hybride ?

Le principe du stockage hybride est de combiner une mémoire flash avec les plateaux électromagnétiques rotatifs d'un disque dur traditionnel. Un disque dur hybride (ou SSHD, pour "Solid State Hybrid Drive") comprendra ainsi quelques Go de capacité Flash ainsi qu'un HDD plus volumineux, l'idée étant que les données consultées le plus fréquemment ou critiques - dites « données chaudes » - puissent être mises en cache sur le SSD et retrouvées plus rapidement que si elles étaient stockées directement sur les plateaux du disque dur classique.  C'est essentiellement la même chose que d'installer à la fois un HDD et un SSD dans votre machine, ce qui s'apparente à une solution hybride à double lecteur, sauf qu'il n'est pas nécessaire d'optimiser la performance manuellement en déplaçant des fichiers et des applications vers l'appareil approprié - tout le gros travail est pris en charge automatiquement.

Tous les SSHDs actuellement sur le marché peuvent fonctionner de deux manières. La première s’intitule mode auto-optimisé, et définit des systèmes qui décident eux-mêmes ce qui constitue les données chaudes et froides. Pour l'ordinateur hôte, le lecteur est similaire à un système de stockage interne traditionnel.

D'autres SSHDs fonctionnent en mode optimisé par l'hôte, ou mode épinglé par l'hôte. Dans ce cas, le système d'exploitation et les pilotes de périphérique - ou potentiellement, un autre logiciel - de l'ordinateur hôte prennent des décisions quant aux données chaudes et froides, envoyant ces instructions au lecteur par l'intermédiaire d'une interface SATA classique.

Les avantages du stockage hybride…

Comme vous l’avez peut-être deviné, l'avantage principal d'utiliser un appareil de stockage hybride est que vous obtenez un accès plus rapide à vos données les plus importantes, sans payer beaucoup plus que pour un disque dur traditionnel. Il est vrai que les SSHDs sont plus coûteux que les HDDs, mais ils sont loin d’être aussi chers que des SSDs de capacité équivalente.

En outre, plusieurs autres avantages associés à la mémoire flash s'appliquent également aux SSHDs. Une solution de stockage hybride est réputée pour consommer moins d'énergie et générer moins de chaleur qu'un lecteur purement électromécanique, par exemple, et cette tension réduite contribue ostensiblement à une durée de vie plus importante et une plus grande fiabilité.

... et les inconvénients

Cependant, pour des raisons évidentes, certains avantages liés à l'utilisation d'un SSD ne sont pas applicables lorsque cette mémoire flash est fixée à un HDD. Naturellement, la récupération de données sur un SSHD est aussi lente que depuis un HDD traditionnel. Certains utilisateurs pourraient également regretter le fonctionnement silencieux d'un véritable SSD.

Mais dans l'ensemble, le stockage hybride a beaucoup à offrir aux consommateurs et aux utilisateurs professionnels recherchant la rapidité d'un SSD tout autant que le coût par gigaoctet attractif d'un HDD.

Le disque dur SSHD peut-il devenir le nouveau standard ?

Les constructeurs sont fortement en concurrence sur ce marché, que ce soit les acteurs pionniers comme Seagate, Western Digital, Toshiba ou les constructeurs de PC portables ou de PC de bureau qui ont intégré cette offre de disque hybride dans leurs modèles haut de gamme. Cette tendance peut-elle faire penser qu’il s’agisse d’un standard qui s’impose ? Le marché mondial du disque dur HDD et SSD se situe entre 30 et 40 Milliards de dollars, le SSD représentant 20 à 25 % de ce marché (rapprochement de sources iSupply, Research et Gartner). Le marché du SSD croît rapidement et Samsung en est le leader avec plus de 40% de parts de marché alors que la société a cédé toutes ses activités de disques durs magnétiques à Seagate (en prenant 10% des parts de l'entreprise au passage).

En réalité, la course au volume de stockage est beaucoup plus destinée à satisfaire les particuliers que les entreprises. En effet, les particuliers souhaitent toujours plus de place pour stocker leur médiathèque de photos et de vidéos, ou encore des jeux vidéo qui prennent non seulement beaucoup de place, mais qui nécessitent également des temps d’accès et des débits ultra rapides, surtout en 4K. Le SSHD est le meilleur compromis en termes de prix et de satisfaction à ces deux exigences majeures. C’est aussi un compromis intéressant pour certains types de serveurs d’entreprises consommant beaucoup de bases d’images et de documents multimédia souvent très lourds et difficilement exploitables en Cloud pur.

À quel jeu jouent Seagate et Western Digital ?

Le disque dur SSHD a tous les atouts pour devenir à court et moyen terme le standard des équipements milieu de gamme. Cependant, il est étonnant de voir la faible implication de Seagate et Western Digital sur le marché SSD alors qu’ils détiennent à eux deux entre 50 et 60% du marché total des disques durs. On peut s’interroger sur les deux principales raisons de cette position : soit ils attendent de voir qui l’emporte sur le marché du SSD afin d’acquérir ceux qui se démarquent le plus, et anéantir le reste du marché, soit ils travaillent secrètement au développement de nouvelles technologies qui pourraient anéantir l’ensemble des deux marchés par un compromis parfait de technologie, de rapport qualité-prix ET de fiabilité. En effet, n’oublions pas que ni le SSD, ni le HDD n’apportent une fiabilité absolue. Le SSHD, quant à lui, peut tout aussi bien être le disque le plus fiable comme le moins fiable. En effet, tout dépendra de l’endroit où sont stockées les informations les plus importantes si un problème intervient (atterrissage de têtes ou fin de vie de trop de cellules de mémoire SSD, etc.). Affaire à suivre...

Et la récupération de données sur disque SSHD dans tout ça ?

Comme Ontrack l'a découvert dans une enquête menée il y a un an, les ventes de SSD et de SSHD augmentent autant que le nombre de pertes de données. Plus d'un tiers (38%) des personnes interrogées avaient déjà eu un problème avec leur SSD et un plus grand nombre d’entre eux, 64% avaient déjà perdu des données en utilisant la technologie SSD.

Puisque récupérer des données sur disques SSD et lecteurs hybrides est plus complexe du fait que les données sont stockées d'une manière totalement différente, et que chaque modèle (et son contrôleur) possède sa propre manière unique de stocker des données, chaque cas de récupération devient un défi. Cependant, même s'il est plus difficile de récupérer des données à partir de périphériques SSD, un prestataire professionnel de services de récupération de données comme Ontrack recherche et développe constamment de nouvelles méthodes et processus, comme le démontre cette étude de cas sur des disques durs hybrides Toshiba :

Au cours des derniers mois, les ingénieurs Ontrack ont augmenté leur taux de récupération réussite sur certains modèles de lecteurs hybrides Toshiba intégrant des puces NAND-Flash de 8 Go. Les disques SSHD n'étaient plus accessibles après que la puce du contrôleur ne soit plus en état de marche.

Comme pour tous les disques hybrides, les programmes et fichiers les plus fréquemment utilisés sont stockés dans les puces NAND-Flash de 8 Go - tandis que les autres données sont stockées sur le lecteur HDD intégré d’environ 500 Go ou 1 To. Le contrôleur du SSHD décide quelles sont les données stockées dans la puce NAND-Flash. Normalement, lorsqu'un contrôleur ne fonctionne plus, il n'y a aucun moyen d'accéder aux données, ni sur le SSD ni sur le lecteur HDD. Jusqu'à présent, une façon d'accéder aux données était de remplacer le contrôleur par un nouveau compatible avec le modèle de disque dur hybride.

Les ingénieurs Ontrack ont maintenant trouvé une nouvelle méthode pour accéder aux données stockées dans le lecteur hybride du disque dur uniquement en contournant le NAND-Flash. Avec cette méthode, la majorité des données - principalement les données « réelles » qui sont les plus demandées (fichiers, documents, et non les données des applications ou du système d'exploitation) - peuvent être récupérées encore plus rapidement qu'avant.

Cet exemple montre que, même si la récupération de données SSD et SSHD n'est pas une tâche facile, cela peut être réalisé avec succès dans de nombreux cas. Comme pour les pertes de données sur disque dur, la principale chose à retenir est de ne pas paniquer lorsqu'une telle catastrophe se produit. Il est préférable de contacter Ontrack le plus rapidement possible, et surtout ne plus utiliser le lecteur car cela pourrait causer de nouvelles pertes de données et des aggraver les dommages !