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Impact du SSD NVMe sur le temps de démarrage de l’ordinateur

Introduction

Lorsqu'on voit les débits incroyables proposés par les différents SSD NVMe sur le marché (7 000 Mo/s pour les modèles PCIe Gen 4x4 ou jusqu’à 15 000 Mo/s pour les modèles PCIe Gen 5), il est tentant de simplement choisir le plus performant.
Ces derniers mois, j’ai eu l’occasion de tester plusieurs SSD :
• le SSD NVMe de marque Kingston proposé par défaut dans le mini PC Peladn HO4 8845HS ;
• le SSD NVMe KC3000 haut de gamme de Kingston ;
• le EXCERIA PLUS G3 de KIOXIA ;
• et même le D1 SSD Plus, un adaptateur permettant de brancher un disque SSD NVMe en Thunderbolt/USB.
Ces SSD NVMe proposent des performances allant du simple au double. Le D1 SSD Plus, branché en USB 3, offre un débit jusqu’à 1 000 Mo/s, le SSD NVMe de marque Kingston embarqué dans le mini-PC offre 3 000 Mo/s en lecture, alors que le EXCERIA PLUS G3 permet d’atteindre 5 000 Mo/s et le KC3000 jusqu’à 7 000 Mo/s.
Mais, est-ce que cela a vraiment un impact dans une opération que nous effectuons régulièrement : le démarrage de l’ordinateur ?

Conditions de l’expérimentation

Dans le cadre de cette expérimentation, je mesure les temps de démarrage de Linux et de Windows. Pour Linux, j’ai choisi la distribution Ubuntu 24.04-3. Pour chaque SSD, j’ai effectué une installation nouvelle, complète, avec un partitionnement par défaut tel que proposé par l’installateur graphique. Les mesures sont effectuées avec systemd-analyse. Cet outil fournit un détail du temps de démarrage sous la forme suivante :

Code :

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Startup finished in 6.517s (firmware) + 1.635s (loader) + 2.797s (kernel) + 24.282s (userspace) = 35.233s 
graphical.target reached after 24.243s in userspace.

Le temps observé et qui me semble le plus important est le « graphical.target ». En effet, « firmware » correspond au temps du BIOS, « loader » étant celui du logiciel de démarrage (par exemple, GRUB). Le « graphical.target » correspond au temps où l’utilisateur voit enfin le bureau.
Pour Windows, le système est cloné à l’aide de Clonezilla afin d’avoir le même système sur tous les SSD. Pour réussir à démarrer Windows depuis un périphérique en USB, il est nécessaire de changer un indicateur dans la base de registre, sinon le système produit un écran bleu « INACCESSIBLE BOOT DEVICE ». Finalement, pour ce système, la mesure est effectuée avec BootRacer.

La machine (le mini PC Peladn susmentionné) est déconnecté d’Internet pour s’assurer une certaine stabilité dans le test, ou plus précisément, pour éviter que le système d’exploitation ne se mette à jour.

Résultats

Les mesures sont effectuées cinq fois pour chaque scénario avec un démarrage ignoré, au cas où le système doit encore s’initialiser (notamment, le premier démarrage d’Ubuntu, après installation, prend le double de temps). Le graphe suivant présente la moyenne des cinq mesures :

Observations

Premièrement, il devient clair que l’utilisation d’un SSD NVMe offrant un plus grand débit ne permettra pas d’accélérer le démarrage de l’ordinateur (ou bien, d’un temps négligeable : 0,4 seconde, soit ~2,4 % de gain pour un SSD NVMe ayant un débit double, sous Windows). D’autant plus que les résultats ne sont pas nécessairement stables. Il est possible d’avoir jusqu’à une, voir deux secondes de différence d’un démarrage à l’autre.
Ce faible gain peut trouver plusieurs explications :
• une majorité du temps de démarrage n’est pas nécessairement du temps de lecture du SSD ;
• pour obtenir les meilleurs débits du SSD, il faut que la lecture soit continue (un gros fichiers), ce qui n’est certainement pas le cas pour un tel scénario.
Par contre, Windows semble grandement impacté (3 secondes, c’est-à-dire 15 % de dégradation) par l’utilisation d’un périphérique en USB 3.

Aussi, on remarque que Ubuntu 24.04-3 met plus de temps à démarrer que Windows. Une autre distribution (ici une Manjaro avec MATE, installé il y a plus de trois ans), offre de meilleurs résultats :

Code :

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Startup finished in 6.553s (firmware) + 484ms (loader) + 2.836s (kernel) + 5.210s (userspace) = 15.085s 
graphical.target reached after 5.076s in userspace.

À un point, que même le temps de démarrage du système est presque aussi long que le temps passé dans le BIOS.
Que ce soit pour Windows ou Linux, pour améliorer le temps de démarrage, la meilleure idée sera de désactiver des processus et services qui démarrent automatiquement, mais dont vous n’avez pas besoin.

Conclusion

Cela pouvait déjà être une évidence : il n’est pas nécessaire d’acheter un SSD plus rapide afin d’accélérer le temps de démarrage d’un PC. Il sera plus efficace de désactiver des éléments inutiles du système.
De plus, cette expérimentation se focalise sur le temps de démarrage du système (à froid). Certains utilisateurs ne rencontrent pas cette problématique en laissant leur ordinateur en veille ou en veille prolongée.
Finalement, cette expérimentation a aussi des limites. Notamment, la capacité du SSD NVMe venant avec le mini-PC a une capacité de 512 Go alors que les autres SSD ont une capacité de 2 To. Par conséquent, lors du clonage, les données ne sont pas exactement agencées de la même manière.