Les SSD visant les entreprises et autres datacenters sont-ils réellement meilleurs ? Après plusieurs années à décortiquer des modèles grand public et leurs performances qui ont tendance à s'effondrer en écriture, nous avons cherché à le savoir en testant des Optane P5800X d'Intel. Voici nos premiers résultats.

À la publication de nos tests de SSD, une question revient : existe-t-il des modèles qui tiennent leurs promesses ? En effet, nous faisons régulièrement le constat que derrière les gros débits en lecture/écriture séquentielle se cachent des performances qui en sont bien éloignées, notamment lors de transferts de fichiers plus ou moins longs.

SSD grand public : on ne sait pas ce que l'on achète

Mais nos récriminations vis-à-vis des constructeurs sont loin de s'arrêter là puisque nous devons le plus souvent faire face à des produits dont la fiche technique est incomplète ou peu détaillée. Alors qu'ils ont tous des mécaniques de cache, il n'en est jamais officiellement question alors qu'elles changent tout en pratique.

Sur le marché grand public, les grands noms du stockage se pensent encore à même de tout faire sans vraiment rendre de comptes puisque peu se plaignent publiquement de tels comportements. Ainsi, il y a bien souvent de quoi être déçu. C'est le revers de la médaille lorsque l'on cherche du stockage flash à quelques centimes du Go.

SSD pour les Pro : un autre monde

Pour une fois, nous avons cherché à aller de l'autre côté du spectre, là où le comportement des SSD est fiable, stable et reproductible. Où la garantie ne s'arrête pas à 0,4 écriture complète par jour (DWPD) : le marché Pro. Ici, pas question de prendre le client pour un idiot : on ne ment pas à celui qui paie cher des SSD pour les placer dans des serveurs.

Cela fait quelques semaines que nous cherchons à tester des modèles coûteux mais présentés comme proches de la perfection : les Optane P5800X d'Intel (Alder Stream), lancés en avril. Nous avons pu en trouver deux exemplaire de 400 Go à qui nous allons pouvoir faire subir de nombreuses expériences en les utilisant dans de futurs articles.

Mais avant cela, nous leur avons simplement appliqué notre protocole de test « classique », pour voir.

Endurance : 100 DWPD sinon rien

Les Optane P5800X sont les derniers nés de la gamme pour datacenter d'Intel. Ils sont proposés au format 2,5" (15 mm) avec une connectique U.2 (PCIe 4.0 x4) et se distinguent de SSD classiques par leurs modules de 3D XPoint.

Là aussi il s'agit de la dernière génération en date, qui permet à ces produits d'annoncer non pas une endurance de 1 ou de 3 DWPD, mais... de 100 DWPD. Ainsi, la garantie est assurée pendant 5 ans ou jusqu'à 100 écritures complètes par jour, soit 70 Po pour un modèle de 400 Go. Un KC3000 de Kingston annonce 800 To par To.

Pour une entreprise, cette multiplication par 20 de l'endurance n'est pas anodine, surtout sur des usages gourmands en écritures telles que de la base de données, de l'inscription de logs/métadonnées, etc. Ces derniers bénéficient d'ailleurs d'un autre avantage promis par ces SSD : de très bonnes performances sur des blocs de 512 à 4 096 octets.

Ainsi, au-delà de ses 7,2 Go/s en lecture et 6,2 Go/s en écriture, Intel annonce 1,5 MIOPS sur les accès aléatoires à des blocs de 4K. Jusqu'à 1,8 MIOPS en usage mixte (70 % lecture, 30 % écriture) et 4,6 MIOPS en lecture de blocs de 512 octets, ce qui est courant pour des métadonnées ou de petites requêtes via Redis on Flash (RoF) par exemple.

L'autre point fort de son SSD selon le constructeur est sa latence faible, bien plus que la concurrence : entre 6 et 25 µs selon les cas, constante. Même lorsque le SSD est sous la pression de nombreux accès tiers.

Machine de test : quelques adaptations nécessaires

Pour analyser ces SSD, nous avons utilisé notre nouvelle plateforme Alder Lake-S (Core i9-12900K). Elle se base en effet sur une carte mère ROG Maximus Hero Z690 d'ASUS qui a l'avantage de proposer un port PCIe 4.0 x8 qui peut être configuré en x4+x4 via la bifurcation, un mode prévu au départ pour sa carte Hyper M.2.

Mais nous l'avons détourné pour l'utiliser ici avec une carte PCIe 4.0 x8 qui peut accueillir deux SSD 2,5"/U.2. Vous trouverez une telle carte pour un peu plus de 70 euros sur Amazon. Il existe aussi des modèles PCIe 3.0 x4 avec port S-ATA pour 30 euros. Nous avons trouvé notre carte 2x U.2 (PCIe 4.0) sur Aliexpress pour 40 euros.

Elle arrive sous la forme d'un PCB auquel il faut fixer l'équerre et les SSD, toutes les vis étant fournies, ainsi qu'un petit tournevis. Une fois le système installé et configuré dans le BIOS/UEFI, tout fonctionne sans problème. C'est d'ailleurs le moyen le plus simple et « abordable » pour connecter de tels SSD sur un système.

L'alternative est d'utiliser un adaptateur M.2 mais il nécessite un (coûteux) câble et une alimentation spécifique. Icy Dock propose des baies 4x U.2, mais elles nécessitent des connecteurs OCulink ou Slim SAS, ce qui est en général réservé à des cartes mères pour serveurs. Vous pouvez opter pour un NAS ou un rack nativement équipé.

Notez que dans le cadre de ce test, ASUS nous a fourni la carte mère, Intel le processeur et les 2x 16 Go de DDR5-5200 Corsair Dominator. Pour les Optane P5800X, Intel n'avait pas été en mesure de nous en trouver, nous les avons donc récupérés auprès de l'un de ses clients qui a accepté de nous les mettre à disposition.

La machine était installée sous Windows 11, avec tous les pilotes à jour, ainsi que le BIOS/UEFI.

Quelles performances en pratique ?

Passons maintenant à nos relevés. Comme toujours nous commençons par l'outil d'ATTO et CrystalDiskMark 8.0.4 :

Comme souvent, les promesses sont tenues. On note un résultat en dessous des 4,8 Go/s en écriture mais 4,6 Go/s devraient en général suffire. On remarque surtout de très bons résultats sur des transferts séquentiels « simples » (Q1T1) ou même en aléatoire sur des blocs de données de 4 ko : on grimpe à 360/330 Mo/s alors que la plupart des SSD oscillent ici entre 60 et 70 Mo/s en lecture en général et moins de 280 Mo/s en écriture. 

ATTO nous montre une progression classique des performances, qui arrive à son maximum vers des blocs de 64/128 Ko. Mais avant cela, elles sont très bonnes. On commence à 66/105 Mo/s dès 512 octets, plus de 1 Go/s dès 8 ko. Là aussi c'est mieux que ce que nous relevons habituellement, même en PCIe 4.0.

Passons au paramètre NVMe SSD de CrystalDiskMark avec le profil par défaut ou « performances réelles » :

On trouve des résultats similaires, avec plus de 4 Go/s sur des accès aléatoires 4k lorsqu'ils sont massifs (QD32T16) et 87/80 kIOPS lorsqu'ils ne le sont pas (QD1T1). C'est là aussi bien plus que ce que l'on relève habituellement, notamment en lecture (plutôt dans les 15/20 kIOPS) comme nous l'avions vu dans le relevé précédent. 

Même constat pour la latence, aussi faible en lecture qu'en écriture : 11/12 µs seulement. Il sera intéressant de voir le résultat de tels SSD détachés sur le réseau, dans un environnement de type NVMe-oF par exemple.

Test de la copie sous Windows

Il y a un autre test qui met en général mal à l'aise nos SSD, c'est celui de la copie constante. Vu les débits ici relevés, nous n'avons pas pu utiliser notre protocole qui consiste habituellement à copier des fichiers ISO de quelques Go. En effet, lorsque l'on passe de l'un à autre il y a toujours un léger décrochage des performances. Sur des SSD si rapides, cela impact trop les performances et le résultat relevé. Nous avons donc opté pour un fichier de 330 Go.

Il s'agit de la sauvegarde complète d'un système créé via Acronis True Image. Elle a l'avantage d'occuper presque tout l'espace disponible du SSD, permettant de voir un éventuel décrochage au fil de son remplissage :

Comme vous pouvez le voir, ce n'est pas le cas. Il nous a fallu 102 secondes pour transférer 330 Go du premier P5800X au second sans aucune optimisation particulière, soit 3,24 Go/s en moyenne (et en ligne droite).

La machine sans ces deux SSD consommait 41 watts au repos, 52 watts avec. En pleine copie sur chacun d'entre eux, on grimpe à 91 watts en lecture et 95 watts en écriture. Soit de 5 à 27 watts par SSD, ce qui est plus élevé que les chiffres annoncés, loin d'être anodins pour du stockage, à prendre en compte si vous les utilisez en nombre.

Côté température, même après de longues séances d'écritures nous ne dépassions pas les 40 °C.

Et en RAID ?

Pour ceux qui se poseraient la question, nous avons également effectué un test en RAID-0. Nous grimpons alors aux environs de 14 Go/s en lecture et 9 Go/s en écriture, mais les gains ne sont pas si élevés en accès 4k par exemple :

Optane P5800X : coûteux mais costaud

Reste le « problème » principal de ce SSD, la douloureuse : il est proposé entre 3 et 3,7 euros du Go. Ainsi, pour ce modèle de 400 Go, comptez 1 200 euros HT l'unité chez un revendeur spécialisé comme Mouser.

Un tarif élevé, bien plus que n'importe quel SSD grand public, mais avec des performances qui sont sans commune mesure. Même sur des tests aussi basiques que ceux effectués ici, on voit que l'on est loin des situations où le SSD doit « tricher » avec du cache pour tenir ses performances dans la durée.

Surtout, on obtient de bonnes performances en toutes circonstances, même en lecture avec des accès aléatoires 4k, avec une faible latence. Avec son endurance de 100 DWPD, ce sont des arguments de poids pour le public visé, pour qui ils compenseront le différentiel de tarif. Surtout que ces produits ne sont pas pour du stockage de masse.

Intel en a d'ailleurs bien conscience et les conseille comme un élément intermédiaire entre la mémoire et des SSD TLC/QLC ou même des HDD de très large capacité, au coût bien plus mesuré. Ces Optane P5800X peuvent ainsi encaisser le gros des accès en direct, puis venir répercuter les données ensuite sur d'autres périphériques. 

Il s'agit ainsi d'un équilibre à trouver au sein d'une infrastructure entre le besoin de performance, de faible latence et du besoin de stocker de grosses quantités de données. Ces SSD sont ainsi une arme aux atouts intéressants, mais comme d'autres, ils ne seront pas la solution à tous les problèmes.