SSD : Le garbage collection et TRIM

Dans un précédent article, j’expliquais ce qu’est un SSD et comment il fonctionne.
Parmi les mécanismes pour assurer les meilleurs performances, on trouve le garbage collection et TRIM.
Vous demandez peut-être quel est l’intérêt et comment cela fonctionne ?

Lisez ce guide pour tout savoir sur le garbage collection et TRIM d’un SSD.

Qu’est-ce que le garbage collection

Chaque mémoire flash se compose de plusieurs blocs et chaque bloc comprend environ 128 pages.
Les données sont écrites par unités appelées pages (composées de plusieurs cellules). Cependant, la mémoire ne peut être effacée que par unités plus grandes appelées blocs (composés de plusieurs pages).
Si les données de certaines pages du bloc ne sont plus nécessaires, seules les pages contenant de bonnes données dans ce bloc sont lues et réécrites dans un autre bloc vide précédemment effacé.
Il s’agit d’un processus appelé garbage collection (GC).

Au fur et à mesure que l’hôte continue d’écrire, l’espace de stockage Flash diminue jusqu’à ce qu’il soit épuisé. Si ces données indésirables ne sont pas effacées à temps, il est impossible d’écrire sur le SSD.
Le SSD dispose d’un mécanisme interne de collecte des déchets, dont le principe de base consiste à rassembler les données valides de plusieurs blocs (données non inutiles, indiquées dans le carré vert ci-dessus) dans un nouveau bloc, puis à effacer les blocs pour créer de nouveaux blocs utilisables.

Le processus de collecte des déchets implique la lecture et la réécriture des données dans la mémoire flash. Cela signifie qu’une nouvelle écriture de l’hôte nécessitera d’abord une lecture de l’ensemble du bloc, une écriture des parties du bloc qui contiennent encore des données valides, puis une écriture des nouvelles données, ce qui peut réduire considérablement les performances du système.

Le processus Garbage Collection se produit automatiquement, généralement pendant une période d’inactivité du système ; il constitue une partie essentielle du fonctionnement du SSD.

Consultez ce lien pour plus de détails sur le fonctionnement du garbage collection :

Qu’est-ce que TRIM

TRIM est une commande de l’interface ATA (Advanced Technology Attachment) qui permet au système d’exploitation d’indiquer au SSD les blocs de données qui ne sont plus nécessaires et peuvent être supprimés, ou qui sont marqués comme libres pour la réécriture. En d’autres termes, TRIM est une commande qui aide le système d’exploitation à savoir précisément où sont stockées les données que vous souhaitez déplacer ou supprimer.
De cette manière, le SSD ne peut accéder qu’aux blocs contenant les données.
En outre, chaque fois qu’une commande de suppression est émise par l’utilisateur ou le système d’exploitation, la commande TRIM efface immédiatement les pages ou les blocs où les fichiers sont stockés. Cela signifie que la prochaine fois que le système d’exploitation essaiera d’écrire de nouvelles données dans cette zone, il ne devra pas attendre de les avoir effacées.

Un disque dur à état solide qui n’utilise pas la fonction TRIM doit déplacer partiellement des éléments d’information importants, effacer tous les blocs qui les contiennent et, enfin, écrire les nouvelles données sur ces blocs. D’une part, cela signifie que les performances de l’appareil sont médiocres. D’autre part, cela signifie que le disque dur SSD effectue de nombreuses opérations d’effacement et de réécriture. Ces opérations s’accumulent et provoquent une usure rapide des puces de mémoire flash qui se trouvent à l’intérieur du disque SSD.

Le TRIM permet d’éviter ces deux problèmes en éliminant le besoin d’effacer et de réécrire continuellement de grandes parties de la mémoire. Au lieu de gérer des blocs entiers, un disque SSD compatible TRIM peut travailler avec des groupes de mémoire plus petits appelés pages.
De plus, chaque fois qu’une commande d’effacement est émise par le système d’exploitation ou l’utilisateur, le disque SSD envoie automatiquement une commande TRIM pour effacer l’espace de stockage en cours d’effacement. Cela garantit une vitesse d’écriture plus rapide lorsque de nouvelles données sont stockées dans cette zone.

En combinaison avec Garbage Collection, TRIM fonctionne pour nettoyer et organiser votre SSD, le rendant plus efficace et prolongeant sa durée de vie.