Solid state drive, valida alternativa?

Solid state drive, valida alternativa?

Con questo articolo andiamo ad evidenziare alcuni elementi caratteristici delle unità a stato solido: se elementi come la velocità di trasferimento dati e il tempo di risposta sono oramai vantaggi assodati rispetto agli hard disk tradizionali, ancora poco chiaro è il comportamento di tali dispositivi nell'utilizzo prolungato nel tempo

di Gabriele Burgazzi pubblicato il 09 Giugno 2010 nel canale Storage
 

La tecnologia Trim...

Prima di parlare di Trim e del suo funzionamento è bene specificare il significato di questa tecnologia. TRIM è un comando che consente al sistema operativo di informare l'unità a stato solido circa lo stato di quali bolcchi dati non sono più considerati in uso e possono quindi essere eliminati. La tecnologia TRIM è stata introdotta in corrispondenza della diffusione sul mercato delle unità a stato solido: la considerevole e sostanziale differenza di funzionamento e tecnologica tra hard disk tradizionali e unità SSD ha reso necessario un diverso metodo di comunicazione tra sistema operativo e periferica, da qui la nascita di TRIM. L'obbiettivo di tale tecnologia è quello di ridurre quel tanto nominato degrado prestazionale che affligge buona parte delle soluzioni SSD in seguito all'utilizzo delle celle di memoria, riducendo i problemi di overhead e consentendo al sistema operativo di comunicare in modo più efficace con il controller dell'unità a stato solido.

Windows 7, in questo senso, è stato sviluppato per supportare nel modo migliore (almeno teoricamente) le unità a stato solido. Per il loro principio di funzionamento, i blocchi di memoria flash prima di poter essere riscritti devono essere forzatamente cancellati: una cella di memoria flash è un vero e proprio contenitore di elettroni, e prima di poter riutilizzare tale cella è bene liberare questo compartimento da tali elettroni. L'operazione di cancellazione non può essere limitata ad una sola cella, bensì ad un gruppo di esse e rappresenta un compito piuttosto lungo da portare a termine: questo è uno dei motivi per cui, in seguito alla scrittura di file su disco, le prestazioni dell'SSD peggiorano.

TRIM è stata quindi introdotta per eliminare questo problema, offrendo la possibilità di poter eliminare i dati non più utilizzati già prima che si palesi la necessità di sovrascriverli. In Windows 7 se un SSD è in grado di supportare la funzionalità TRIM (parte del protocollo ATA Data set management), il file system NTFS richiederà al driver ATA di lanciare una nuova operazione sul dispositivo in seguito alla cancellazione di file. Con questo tipo di informazione una unità a stato solido è in grado di andare a cancellare blocchi di celle già prima che si mostri necessario andare a riscriverle, eliminando così parte di quel problema di overheading.

La nostra analisi ci ha portato ad osservare il comportamento di differenti unità a stato solido in grado di supportare la tecnologia TRIM: la piattaforma di testing è stata ovviamente basata su Windows 7 (versione a 64 bit) sviluppata quindi specificatamente per supportare TRIM. Ecco come, in occasione dei test prestazionali in seguito all'occupazione del 25% disco e alla successiva cancellazione dei dati scritti, l'unità di Intel X25-V ha dimostrato di comportarsi:

Sia durante la sessione di scrittura, sia durante quella di lettura è evidente come le celle che sono state scritte da dati casuali facciano registrare prestazioni inferiori. Il divario prestazionale è più contenuto quando si osserva il grafico in scrittura mentre aumenta durante la lettura sequenziale dei dati: si passa così dai 2MB/s di differenza durante la scrittura ai quasi 50MB/s in scrittura. Il funzionamento di TRIM, che abbiamo sopra illustrato, in questo caso sembra venire meno. Abbiamo così controllato che sul drive risultasse attiva la funzioanlità TRIM; da Windows è sufficiente avviare la shell di comando e lanciare la stringa "fsutil behavior query DisableDeleteNotify". Se la risposta sarà 0, TRIM sarà attivo, se invece sarà 1 TRIM sarà disattivato. Ecco il risultato che abbiamo ottenuto dall'unità in oggetto:

L'unità viene pertanto riconosciuta correttamente dal sistema operativo e soprattutto, con la funzionalità TRIM attiva. Perchè quindi questo calo prestazionale? Nel corso della prossima pagina, andremo ad approfondire la questione.