Les futurs SSD NVMe vont s’améliorer dans de nombreux domaines. En effet ils ne vont pas seulement proposer des débits encore plus importants. Ils seront normalement plus résistant aux attaques tout en permettant de surveiller leur alimentation électrique et faciliter leur maintenance.
C’est du moins ce que promet l’organisation NVM Express à l’origine de la publication des spécifications NVMe 2.4. Cette annonce s’accompagne de dix autres documents techniques actualisés. La norme introduit la prise en charge de la cryptographie post-quantique, une télémétrie consacrée aux tensions électriques et un mécanisme permettant de restaurer un SSD dans sa configuration d’usine.
NVMe 2.4 prépare les SSD aux ordinateurs quantiques
La grande nouveauté concerne la sécurité des communications entre le système hôte et le périphérique de stockage. En effet cette nouvelle norme NVMe 2.4 adapte son modèle de sécurité afin de prendre en charge des algorithmes de cryptographie post-quantique. Ils sont tous approuvés par le National Institute of Standards and Technology américain (NIST). Le but est de protéger les échanges contre de futurs ordinateurs quantiques suffisamment puissants pour affaiblir certains systèmes cryptographiques actuels.
La cryptographie post-quantique ne nécessite pas un ordinateur quantique. Elle s’appuie sur de algorithmes exécutés par les processeurs classiques, mais élaborés autour de problèmes mathématiques considérés comme difficiles à résoudre pour les machines conventionnelles comme pour les futurs systèmes quantiques.
Le NIST a finalisé en 2024 trois normes dans ce domaine avec le ML-KEM pour l’établissement sécurisé de clés, le ML-DSA et le SLH-DSA pour les signatures numériques. La norme NVM Express ne précise pas encore quelles combinaisons seront utilisées par les premiers SSD compatibles.
Le NVMe 2.4 ajoute aussi une fonction baptisée Voltage Monitoring. Elle permettra aux SSDs de transmettre des informations plus détaillées sur les tensions électriques qu’il reçoit. Le système pourra définir des seuils de sous-tension et de surtension, déclencher des alertes en temps réel et conserver un historique des mesures. Cette télémétrie devrait aussi aider à diagnostiquer plusieurs types de problèmes comme une alimentation instable, un connecteur ou un adaptateur défectueux, une carte mère fournissant une tension anormale, une perte de stabilité sous forte charge ou encore des coupures susceptibles de perturber les écritures.
Enfin une commande permettant de restaurer les paramètres d’origine d’un sous-système NVMe. Nommée Restore Manufacturing Default Settings, cette fonction doit simplifier le dépannage et la remise en service d’un périphérique dont la configuration a été modifiée. Attention il ne s’agit pas d’un effacement sécurisé. Le retour aux paramètres d’usine ne garantit pas la suppression complète et irrécupérable des fichiers présents dans la mémoire NAND Flash.
Les SSD pourront limiter eux-mêmes leurs performances
Le NVMe 2.4 ajoute le Rate Limiting, un mécanisme destiné aux serveurs et aux infrastructures mutualisées. Le contrôleur du SSD pourra imposer une limite de bande passante ou de nombre d’opérations d’entrée-sortie par seconde pour éviter qu’une application ou une machine virtuelle ne monopolise toutes les performances du stockage au détriment des autres utilisateurs. Cette fonction pourrait également améliorer la régularité des temps de réponse dans les centres de données.
Enfin comme nous l’avons souligné, un total de onze documents ont aussi été actualisé dont les spécifications consacrées aux commandes NVM, aux espaces zonés, au stockage clé-valeur, au démarrage et aux transports PCIe, RDMA et TCP.
Aucun SSD NVMe 2.4 n’est encore annoncé
Pour le moment la publication de cette norme ne s’accompagne pas d’annonces de nouveaux produits compatibles. Les fabricants vont devoir adapter leurs contrôleurs et leurs firmwares. Les éditeurs de systèmes d’exploitation, les développeurs de pilotes et les constructeurs de serveurs devront aussi assurer de leur coté la prise en charge de ces différentes fonctions.
