Momentus XT, la seconde version de l'hybride de Seagate

Peu à peu, les SSD se démocratisent et grappillent du terrain sur les disques durs en ce qui concerne le choix du support pour le système. Que font les deux derniers fabricants de disques durs que sont Western Digital et Seagate pour enrayer cette montée en puissance ?

Chez Western Digital, il y eut une piètre tentative au printemps 2010 avec le SiliconEdge Blue, un SSD de 256 Go vendu une petite fortune (250 euros pour 64 Go !) et qui ne brillait franchement pas par ses performances, puisqu'il était équipé, rappelons-le, d'un contrôleur JMicron JM612. Une puce qui ne pouvait, à l'époque, rivaliser avec le contrôleur Marvell du Crucial C300, notamment.

Jamais aucun SSD n'est sorti des usines de Seagate à destination du grand public, et le géant du disque dur est lui aussi complètement absent de ce marché. Mais cela fait en revanche de nombreuses années que l'américain s'essaie à l'association de la mémoire flash et du disque dur. En 2007, Seagate avait lancé le Momentus PSD, un disque hybride équipé de 128 ou 256 Mo de mémoire flash. Pour rappel, un disque hybride est une unité qui utilise de la NAND flash en tant que mémoire cache, alors que le stockage est toujours assuré par de la bonne vieille mémoire magnétique.

Cette première version n'avait pas franchement conquis les foules. Seagate ne maîtrisait pas encore suffisamment la technologie, la quantité de mémoire flash était très insuffisante pour apporter un réel gain et le prix était prohibitif. Il y a presque deux ans, nous testions en revanche le Momentus XT, qui s'était révélé nettement plus convaincant. Si bien que ce disque hybride avait pris place dans de nombreuses configurations, souvent réservées aux joueurs, il est vrai. Mais Seagate a tout de même annoncé en avoir écoulé plus d'un million d'unités.

Avec la seconde version de son Momentus XT, que nous testons aujourd'hui, Seagate va-t-il parvenir à faire oublier un temps le SSD ? Voyons quelles sont les performances de ce disque et quelles en sont les caractéristiques avant de tirer nos conclusions.

Le disque dur hybride, fonctionnement

Avant de détailler comment le constructeur américain a fait évoluer son disque dur hybride, arrêtons-nous un instant sur le fonctionnement de ce type d'unité. Un disque dur classique est équipé d'une mémoire cache, c'est à dire d'une mémoire vive (et donc volatile) bien plus performante que les plateaux magnétiques du disque dur. Cette mémoire est utilisée par le contrôleur pour précharger les données par anticipation d'une lecture séquentielle : lorsque vous demandez l'accès à un emplacement du disque, ce dernier va supposer que vous allez faire un requête pour les données stockées à proximité et les placer dans le cache, accélérant ainsi le transfert.

Le principe du disque dur hybride repose à peu près sur cette même idée, à la différence près que le rôle des 32 ou 64 Mo de cache traditionnels est ici joué par 8 Go de mémoire flash, c'est-à-dire un petit SSD. Seagate a eu la bonne idée de choisir de la mémoire de type SLC, plus coûteuse que la mémoire MLC utilisée dans la très grande majorité des SSD, mais aussi plus endurante : une cellule SLC va supporter 100 000 écritures quand une cellule MLC en assume 10 fois moins. Un choix qui nous semble tout à fait pertinent dans l'optique d'une utilisation du SSD en tant que cache et qui épargne à Seagate l'implémentation d'algorithmes supplémentaires pour éviter l'usure de sa mémoire.


Mais comment cela fonctionne exactement ? Sans entrer dans les détails algorithmiques (que Seagate ne communique pas, de toute façon), rappelons que le Momentus XT est équipé d'un contrôleur en propre, qui s'occupe d'optimiser le fonctionnement du SSD selon vos usages. En clair, un microprogramme va analyser, en tâche de fond, les fichiers que vous utilisez le plus, et va les stocker sur le SSD, dont les performances sont bien supérieures à celle du disque dur qui l'accompagne. Plus vous utilisez votre ordinateur, meilleure est l'analyse du programme. Le fonctionnement d'une machine équipée du Momentus XT est donc censé s'améliorer au fur et à mesure de votre utilisation, ce qui est loin d'être instinctif dans le monde de l'informatique...


Autre caractéristique importante du fonctionnement du Momentus XT, son indépendance vis-à-vis du système d'exploitation. En effet, le microprogramme qui gère le Momentus XT fonctionne sans appui logiciel externe, ce qui lui permet d'être utilisé sous Windows, évidemment, mais aussi sous Mac OS X ou GNU/Linux. Ce que Seagate désigne par l'appellation Fast Factor flash management. Ainsi, aucune occupation RAM ou CPU supplémentaire n'est engendrée par l'analyse de vos habitudes. Par ailleurs, les algorithmes d'optimisation peuvent facilement être améliorés via une mise à jour du firmware, sans conséquence sur le système d'exploitation. Revers de la médaille, il est impossible de contrôler le contenu du cache (ce que contient le SSD), afin de le vider par exemple. Notez enfin que ce contrôleur gère le NCQ (pour Native Command Queuing) ainsi que le RAID 0.

Momentus XT v2, de nombreuses améliorations

En deux ans, comment Seagate a-t-il fait évoluer son disque hybride ? Commençons par la partie matérielle : le SSD de 4 Go qui équipait le Momentus XT premier du nom voit sa capacité doublée, pour passer à 8 Go. La principale critique que nous émettions lors de notre test du modèle 500 Go est donc en partie corrigé. 8 Go suffisent-ils ? Nous tenterons d'apporter quelques éléments de réponses plus avant. Rappelons toutefois que pour Intel, la quantité d'espace minimale pour utiliser un SSD en tant que cache (sa technologie Smart Response Technology introduite par le chipset Z68) d'un disque dur se situe autour de 20 Go.

Par ailleurs, le Momentus XT ne comporte qu'une seule puce flash de 8 Go. Contrairement aux SSD classiques, qui en comportent plusieurs, il lui est donc impossible de fonctionner en parallèle sur plusieurs puces, en utilisant plusieurs canaux. C'est pourquoi Seagate annonce des débits « limités » à 180 Mo/s en lecture séquentielle et 100 Mo/s en écriture et ce, malgré la compatibilité 6 Gbps offerte par l'interface SATA du Momentus XT. Des performances qui restent assez loin de celles des meilleurs SSD (entre 350 et 400 Mo/s en lecture, et aux alentours de 350 Mo/s en écriture).


Autre amélioration notable du Momentus XT seconde génération par rapport à son prédécesseur : une densité de stockage qui passe de 250 Go par plateaux à 375 Go. Conséquence logique de ce changement, la capacité du Momentus XT croit de 500 à 750 Go. Le surplus de capacité est important, mais il occasionne un surplus de consommation face à son prédécesseur : 3,3 W en charge et 1,1 W au repos, contre 2,2, et 1,1 W respectivement pour le Momentus XT premier du nom. Notez également que la quantité de mémoire cache associée au disque dur reste de 32 Mo, tandis que la vitesse de rotation des plateaux restent à 7 200 rotations par minute.

Enfin, le Momentus XT reste évidemment sur un format 2,5 pouces, ce qui le destine aux ordinateurs portables en priorité. Un choix encore une fois tout à fait logique, puisque ce sont les machines mobiles qui souffrent le plus de la lenteur des disques durs traditionnels, souvent limités dans leurs performances par une rotation de leurs plateaux à 5 400 tours par minute.


Voilà pour l'aspect matériel. En ce qui concerne le microprogramme qui gère l'optimisation du disque, là aussi, Seagate a effectué quelques ajustements. Ainsi, l'Adaptive Memory qui officiait sur le Momentus XT premier du nom est associée au tout nouveau Fast Boot.

L'idée est la suivante : réserver une partie des 8 Go du SSD du Momentus XT pour les fichiers de démarrage. Cela corrige une des faiblesses de l'Adaptive Memory, qui plaçait sur le SSD les fichiers les plus utilisés, quitte à remplacer les fichiers utilisés par le système au démarrage. Là, Seagate place ces fichiers dans une partie du SSD de façon pérenne. Le but : conserver un démarrage rapide, l'argument massue souvent employé par les constructeurs de SSD, pour ainsi mieux positionner sa solution face aux lecteurs à mémoire flash.

L'autre amélioration annoncée par Seagate concerne l'optimisation de son programme d'apprentissage : selon la marque, son nouveau disque hybride est capable de fournir un gain significatif en un minimum d'itération. Autrement dit, pas besoin de lancer 15 fois Photoshop avant d'observer une accélération du lancement du logiciel.

Les tests

Tester un tel matériel n'est pas chose aisée, la meilleure façon de se faire une idée étant de l'utiliser sur le long terme. Nous avons toutefois mis en place un protocole qui devrait nous en apprendre un peu plus sur les performances de ce Momentus XT, tout en apportant quelques indices sur la question qui nous préoccupait plus haut : les 8 Go sont-ils ou non suffisants ?

Pour vérifier le bon fonctionnement de l'Adaptive Memory, nous avons fait subir à notre disque hybride une série d'opérations. Chacune d'entre elles est reproduite jusqu'à ce que les performances stagnent. Nous avons également voulu comparer les performances du Momentus XT avec un disque dur 5 400 tours par minute de marque Hitachi au format 2,5 pouces, d'une part, et avec un SSD (l'Intel 520 Series en 60 Go) d'autre part. Pour cela, nous avons créé une image disque qui a été installée sur chacune de nos trois unités.

Nous utilisons Windows 7 Edition Intégrale 64 bits (SP1) sur notre configuration de test :

• Alimentation Corsair AX850W,
  
• Carte-mère Asus P8P67 Deluxe (BIOS 1305),
  
• Processeur Intel Core i5 2400S 2,5 GHz,
  
• Mémoire vive Corsair Dominator 2x2 Go DDR3-1333,
  
• Carte graphique NVIDIA GeForce 8500GT

Démarrage de Windows

L'un des arguments de choc des constructeurs de SSD, c'est le gain très important apporté au niveau du démarrage du système d'exploitation face au disque dur traditionnel. Pour reproduire un usage utilisateur, nous avons installé une suite de protection réputée pour sa lourdeur au démarrage, un logiciel de sauvegarde automatique, un programme de synchronisation, et diverses applications Windows.


Plusieurs enseignements. Tout d'abord, le test réalisé sur le disque dur « classique » nous permet de juger de l'effet du Prefetch de Windows, qui fonctionne comme un cache, mais au niveau du système d'exploitation. Cet effet s'observe également sur le Momentus XT. Mais quand ce dernier poursuit son gain de performance, le disque dur Hitachi stagne. L'Adaptive Memory joue à plein et finalement, on arrive à un démarrage réalisé en seulement 18 secondes ! C'est presque aussi bien que notre SSD Intel, qui reste toutefois plus véloce, mais de peu.

Démarrage de Photoshop

Second test mené sur nos trois unités : l'ouverture d'une image de grande taille (2,5 Go !) avec Photoshop. Comme pour tous nos tests, nous avons insisté jusqu'à ce que les performances stagnent. Le SSD du Momentus XT ne semble ici jouer qu'un rôle limité, et pour cause. Le contrôleur du disque hybride a probablement pris le parti de mettre en cache les fichiers de Photoshop, mais certainement pas l'énorme fichier que nous utilisons. Notez en revanche la différence de performance entre le Momentus et le disque Hitachi (merci les 7 200 RPM !), et celle entre le disque Seagate et le SSD Intel, un peu moins impressionnante, mais tout à fait réelle.

Démarrage de Crysis 2

Nous avons ensuite mesuré le temps mis par notre disque dur, notre SSD et le Momentus XT pour lancer une partie de Crysis 2. Comme sous Photoshop, le gain apporté par le SSD et l'optimisation du contrôleur est assez faible, mais la performance finale offerte par le Momentus XT est bien plus proche de celle du SSD Intel que de celle du disque dur Hitachi.

Compression Winrar

Le test de compression reste un passage obligé lors de tests sur des unités de stockage. D'autant qu'il nous offre ici une conclusion inédite, puisque le Momentus XT fait jeu égal avec le SSD Intel. Pourquoi ? Parce que sur ce test, c'est le processeur qui est le facteur limitant. Impossible donc de différencier les deux unités. Seuls le disque dur Hitachi et ses 5 400 tours par minute restent trop lents pour voir le processeur devenir le maillon faible.

Copie proche de gros fichiers

Lors d'une copie proche, on sollicite le contrôleur à la fois en lecture et en écriture. Afin d'éviter toute interférence du cache mémoire du système d'exploitation, nous redémarrons Windows avant chaque mesure. Quasiment aucun gain sur ce test au fur et à mesure des copies, quelle que soit l'unité de stockage. En revanche, remarquez les performances du Momentus XT face au disque dur Hitachi : il est plus de 4 fois plus rapide ! Il s'approche ainsi des scores de l'Intel 520 Series, il est vrai plutôt mauvais en la matière.

Copie proche de petits fichiers

Même test, mais sur de petits fichiers cette fois. Une fois encore, le Momentus XT domine largement le disque Hitachi, tandis que la mise en cache semble ici jouer un rôle non négligeable, amenant les performances du produit Seagate relativement proches de celles du SSD qui, encore une fois, n'est pas forcément le meilleur dans le domaine.

Lancement de Windows, le retour

L'une des particularités du nouveau Momentus XT, c'est cette portion des 8 Go de SSD réservé au démarrage du système, le fameux Fast Boot. Pour vérifier son bon fonctionnement, nous avons mesuré à nouveau le temps de démarrage de Windows, après les nombreuses sollicitations réalisées durant nos autres tests.


Toutes nos unités retrouvent peu ou prou les scores atteints lors du premier test. Ce n'est pas étonnant pour les deux disques durs, c'est en revanche une bonne surprise pour le Momentus XT. Le Fast Boost semble jouer son rôle sérieusement, et même après de multiples tests et sollicitations du SSD, on ne perd que 4 secondes sur le score atteint lors des premiers essais.

Températures

Nous terminons nos mesures en relevant les températures de nos deux disques durs à la fin de nos différents tests. Malgré une vitesse de rotation supérieure et la présence du contrôleur, le Momentus XT ne chauffe que très modérément par rapport au disque dur Hitachi.

Conclusion

Lors de notre test du Momentus XT premier du nom, nous avions été conquis par la technologie de Seagate. Cette dernière permet en effet de combler le véritable vide technologique qui existe entre un disque dur à la capacité importante, mais aux performances moyennes, voire médiocres, et un SSD particulièrement véloce, mais dont le prix au Go est nettement moins avantageux.

Ici, Seagate réunit les deux mondes pour proposer un disque qui offre une capacité intéressante (et améliorée) de 750 Go, et des performances qui tendent davantage vers celles de l'Intel 520 Series (en version 60 Go) que vers celles du disque dur Hitachi. Et avec une quantité de mémoire flash doublée (répondant ainsi à notre principal critique), l'innovation plutôt bien sentie qu'est le Fast Boost et toujours la possibilité de faire évoluer son algorithme par une simple mise à jour de firmware, on peut dire que Seagate a véritablement fait du bon travail. De quoi s'installer dans davantage d'ordinateurs portables ?

Tout n'est pas si simple. En effet, même si Seagate a doublé la taille du SSD qui équipe son produit, il n'en reste pas moins que 8 Go, c'est insuffisant. Certes, le démarrage n'est pas affecté par ce manque de place, grâce au Fast Boost. Mais dès que de gros fichiers sont impliqués (test Photoshop, test Crysis, copie de gros fichiers), le système est mis à mal.

Finalement, le rapport performances / prix est plutôt bon, voire très bon, mais Seagate n'est plus le seul sur ce marché. Conscient du « vide technologique » que nous évoquions plus haut, certains constructeurs de SSD, OCZ, Corsair et Crucial en tête, se sont placés sur le marché du SSD Caching. De même, certains ordinateurs portables intègrent désormais un petit SSD sur leur carte-mère et la solution logicielle Express Cache de Diskeeper.

A environ 140 euros les 750 Go, le Momentus XT est près de 60% plus cher qu'on Momentus classique de même capacité, et se trouve au même prix qu'une solution impliquant ce dernier disque et un SSD Corsair de 30 Go. Si le Momentus XT trouvera bien sa place dans les portables qui ne peuvent accueillir qu'un seul disque, il lui sera difficile de lutter avec la concurrence pour les machines offrant plus d'évolutivité. Et on attend toujours une solution similaire pour les PC de bureau...