Qu’est-ce que le stockage flash ?

Si vous avez acheté un SSD ou utilisé des cartes mémoire pour des appareils photo, vous avez probablement rencontré le terme « mémoire flash ». Mais qu’est-ce que la mémoire flash et comment fonctionne-t-elle ? Nous allons vous expliquer.

Les origines de la mémoire flash

Au début des années 1980, une équipe d’ingénieurs de Toshiba dirigée par le Dr Fujio Masuoka a inventé un nouveau type de mémoire semi-conductrice non volatile appelée mémoire flash.

La mémoire flash représentait une percée car elle permettait des réécritures rapides et pouvait stocker des données sans alimentation électrique. Comme elle est à l’état solide, elle n’utilise aucune pièce mobile, ce qui la rend robuste et durable, et son fonctionnement nécessite moins d’énergie que celui des disques magnétiques classiques. Ce faible besoin en énergie et sa taille compacte ont fait de la mémoire flash une solution idéale pour les appareils portables.

Selon le Computer History Museum, la mémoire flash doit son nom à sa capacité à effacer les données rapidement, en un « éclair ». Les anciennes puces de mémoire solide effaçables et non volatiles (comme les EPROMS) mettaient des minutes (parfois jusqu’à 20 minutes) à s’effacer avant de pouvoir réécrire. C’est cette vitesse d’écriture, d’effacement et de réécriture qui a fait de la mémoire flash un remplacement pratique des disquettes ou des disques Zip sous la forme de clés USB et des disques durs traditionnels sous la forme de disques SSD.

Comment fonctionne la mémoire flash ?

La mémoire flash est constituée de transistors à grille flottante, qui stockent les électrons sur une grille isolée. La grille est chargée électriquement pour retenir les électrons, et cette charge peut être utilisée pour représenter des données. La mémoire flash peut être effacée et réécrite car les électrons peuvent être retirés de la grille flottante, ce qui remet le transistor dans son état initial. Pour ce faire, on envoie une charge électrique à travers le transistor, ce qui libère les électrons de la grille.

La mémoire flash existe en trois formats de base : NOR, NAND (du nom des types de portes logiques) et EEPROM. Aujourd’hui, la plupart des mémoires flash sont de type NAND car elles sont les moins chères et consomment généralement moins d’énergie que les autres types.

Types de cartes mémoire flash

Les fabricants d’électronique utilisent la mémoire flash dans diverses applications, notamment pour le stockage sur smartphone, les clés USB et les disques durs solides (SSD). Les SSD deviennent de plus en plus populaires pour remplacer les disques durs traditionnels. Les SSD sont plus rapides, plus durables et consomment moins d’énergie que les disques durs à disque rotatif.

Dans les années 1990 et 2000, les propriétaires d’ordinateurs ordinaires utilisaient le plus souvent la mémoire flash sous la forme de cartes de support flash amovibles, souvent insérées dans des appareils photo numériques et des assistants numériques. Voici quelques formes des principales cartes flash, leur date de lancement et leur capacité maximale :

• CompactFlash : Lancée en 1994 par SanDisk. Disponible dans des capacités allant jusqu’à 512 Go, puis étendue avec CF 5.0.
• SmartMedia : Lancé en 1995 par Toshiba. La capacité maximale était de 128 Mo.
• MultiMediaCard (MMC) : Introduite en 1997 par SanDisk et Siemens. Disponible dans des capacités allant jusqu’à 512 Go.
• Memory Stick : Lancé en 1998 par Sony. Disponible dans des capacités allant jusqu’à 128 Mo.
• Secure Digital (SD) : Lancé en 1999 par SanDisk. Supporte jusqu’à 2 Go, les formats étendus supportent jusqu’à 128 To théoriques.
• Carte xD-Picture : Introduite en 2002 par Olympus et Fujifilm. Disponible dans des capacités allant jusqu’à 2 Go.
• Carte XQD : Introduite en 2011 par Sony. Disponible dans des capacités de données allant jusqu’à 4TB.
• CFexpress : Introduite en 2017 par la CompactFlash Association. Disponible dans des capacités allant jusqu’à 4TB.

Plusieurs de ces types de cartes ont été étendus avec de nouvelles normes pour prendre en charge des capacités plus élevées au fil du temps, comme les cartes SDHC, SDXC et MemoryStick Pro. Certains formats de cartes flash ont également été commercialisés en plusieurs tailles, comme miniSD et microSD, qui restent compatibles entre elles grâce à des adaptateurs.

Durée de vie de la mémoire flash

Aussi merveilleuse que soit la mémoire flash, elle n’a pas une durée de vie illimitée. En fait, on ne peut y écrire qu’un certain nombre de fois avant qu’elle ne tombe en panne. Cependant, dans les dispositifs flash modernes, le nombre de cycles d’écriture est assez important.

Selon la FAQ de la SD Association, la durée de vie typique d’une carte SD grand public est d’environ 10 ans. Toutefois, cela peut varier en fonction de la qualité de la carte et des conditions dans lesquelles elle est utilisée.

Les disques SSD durent généralement plus longtemps que les cartes mémoire flash car ils sont conçus pour une utilisation plus intense et continue. Lorsque vous achetez un SSD, recherchez un nombre de « TBW », ou « téraoctets écrits ». Un chiffre plus élevé signifie que le disque peut tolérer davantage de données écrites et qu’il durera généralement plus longtemps. Si vous êtes un utilisateur d’ordinateur domestique typique, vous ne devriez pas avoir à vous inquiéter d’une panne de SSD due à un trop grand nombre d’écritures. Mais les disques SSD peuvent tomber en panne de temps en temps, alors n’oubliez pas de toujours faire des sauvegardes. Soyez prudent !