Cos'è un SSD?
Un SSD (acronimo per Solid State Drive) è una unità di storage basata interamente su memorie flash. E' quindi molto più simile ad una pennetta USB che ad un HDD (che invece ha piatti e testine).
Tutti gli SSD sono
MOLTO più veloci di un HDD o di un RAID 0 di più HDD insieme, gli ultimi modelli riescono addirittura a saturare il BUS SATA III. Inoltre, grazie all'assenza di parti meccaniche, sono molto resistenti agli shock e non producono alcuna vibrazione. Oltre a tutto ciò hanno consumi molto ridotti rispetto agli HDD e scaldano molto meno.
In breve un SSD è composto da una serie di moduli di memoria NAND collegati ad un controller (composto in genere da processori dedicati molto veloci) che si occupa della loro gestione (ne parleremo più avanti).
Per contro almeno al momento presentano un costo per Gb molto elevato (anche se i prezzi sono in continua discesa) e la taglia "accessibile" più capiente è quella da 512 Gb.
Un SSD funziona in maniera completamente diversa da un HDD: entrano in gioco dei meccanismi di scrittura dei dati che vanno compresi per capire come utilizzarlo al meglio.
Vale la pena passare da HDD ad SSD?
Assolutamente si. Per le già citate doti di velocità il sistema acquista una fluidità ed una immediatezza nella risposta inarrivabile. Ciò vale anche per sistemi un po' datati, come è confermato anche da
un articolo pubblicato qui su Hardware Upgrade.
Allineamento delle partizioni
I dischi tradizionali meccanici sono divisi in settori fisici, il sistema operativo e tutti i suoi componenti operano quindi secondo questa logica a settori. Un disco a stato solido ha una struttura logica (e fisica, come già visto) completamente diversa, ma viene ancora trattato con questa logica a settori.
L'allineamento è necessario per assicurarsi che un settore logico cominci esattamente all'inizio di una pagina fisica dell'SSD: senza questo accorgimento i margini del settore logico e della pagina fisica non coinciderebbero e il settore eccederebbe la pagina, implicando così una operazione di scrittura extra (per pulire due blocchi invece di uno solamente) riducendo drasticamente (fino al 50% in teoria) la velocità di scrittura.
L'allineamento delle partizioni è necessario per il buon funzionamento anche negli hard disk più moderni (detti "Advanced format drive").
Esistono nel WEB molte guide che spiegano come allineare una partizione utilizzando tool molto semplici ma considerate che
i moderni sistemi operativi in fase di format e le ultime release dei già citati tool preposti al partizionamento allineano in automatico le partizioni.
Data Retention
Per Data Retention si intende la capacità dell'unità di conservare i dati, una volta disconnessa dall'alimentazione, per un certo periodo prima che questi si deteriorino e risultino illeggibili (
in questo caso le celle una volta riacceso l'SSD avranno perso i dati ma funzioneranno bene con nuove scritture). Gli hard disk hanno una Data Retention in media di circa 10-15 anni mentre purtroppo per gli SSD questa è molto inferiore e varia fortemente dal livello di usura delle celle. La vita utile delle celle (misurata in cicli di scrittura) è infatti stabilita data una Data Retention minima di circa 12 mesi. Se si supera quindi il numero massimo di cicli stabiliti per l'SSD questo probabilmente continuerà a funzionare normalmente ma perderà di dati in poche settimane una volta scollegato. Come al solito questo è un discorso molto semplificato, entrerebbero in gioco molti altri fattori (la temperatura media di utilizzo in primis) qui non considerati. Bisogna ricordare tuttavia che tale problema si risolve semplicemente accendendo l'unità di tanti in tanto, infatti ridando energia alle celle i dati (se non già persi) vengono "revitalizzati" a meno che le memorie siano così usurate da non riuscire più a conservarli.
Alla luce di ciò sconsiglio l'utilizzo degli SSD per backup se si prevede di lasciarli scollegati per molto tempo.
Garbage Collection e TRIM, chi sono costoro?
Le memorie Flash immagazzinano i dati all'interno di celle raggruppate in unità chiamate Page ma non sono in grado di sovrascrivere i dati come negli hard disk. È solo possibile cancellare i dati in blocco da un insieme di Page (viene definito appunto Block). Se l'utente o il sistema operativo cancellano un file, le relative Page vengono marcate come invalide, ma non possono essere cancellate individualmente perché il blocco ospita delle Page ancora valide. Periodicamente l'SSD quindi deve eseguire una operazione chiamata
Garbage Collection: il contenuto del blocco viene copiato in un altro blocco ignorando le Page invalide, in modo da liberare spazio. I controller di alcuni SSD cercano di compiere questa operazione nelle fasi di inattività (Idle Garbage Collection o Background Garbage Collection) per garantire una maggiore rapidità nelle fasi di attività. Tuttavia, normalmente il sistema operativo non comunica al drive SSD quali file sono stati cancellati, e l'SSD può unicamente intuirlo dal fatto che ad un certo punto il sistema operativo gli ordina di scrivere in un indirizzo che contiene già dati. Quindi la Background Garbage Collection ha come contropartita una maggiore usura del drive perché potrebbe determinare lo spostamento di dati che sono stati già cancellati anche se lo SSD non ne è ancora consapevole.
I moderni sistemi operativi (Windows 7, Linux dal kernel 2.6.33 e le versioni più recenti di Mac OSX) supportano il
TRIM, un comando SATA con cui l'OS comunica al disco SSD gli indirizzi LBA occupati da un file nel momento stesso in cui quest'ultimo viene cancellato, rendendo così l'operazione di Garbage Collection più efficiente. (Fonte:
Notebookitalia)
Per verificare l'effettivo funzionamento del TRIM rimando ad
un post del nostro
Tennic.
Le scritture effettive eseguite sulle NAND in genere sono maggiori di quelle effettivamente richieste dall'utente in quanto tutti i sistemi di "pulizia" delle celle descritti in precedenza eseguono scritture extra (fenomeno noto come
write amplification). Entrano così in gioco altri fattori che dipendono molto dall'ottimizzazione del firmware del controller e dall'utilizzo specifico del SSD. Cliccando
qui è possibile leggere un'analisi più approfondita del problema scritta dal nostro utente
s12a.
Garbage Collector e TRIM sono entrambi fondamentali per il buon funzionamento del SSD.
Cos'è l'Over-Provisioning?
Per quando riguarda l'over-provisioning rimando ad un post scritto ed aggiornato dal già citato
Tennic. Il post lo raggiungete
cliccando qui.
SSD: taglia e velocità
La velocità di un SSD dipende dalla taglia dello stesso: in particolar modo la velocità è crescente (ed anche in maniera consistente) nel passare dai 128 ai 256 gb, mentre resta stabile (o a volte si riduce leggermente) nel passaggio tra 256 e 512 gb. Questo avviene perché i singoli moduli di memoria lavorano in parallelo sui diversi canali del controller (come fossero già RAID 0), e quindi più ce ne sono e migliore è la velocità generale. Ovviamente questo vale finché ci sono canali liberi; in genere un SSD da 256 GB sfrutta tutti questi già citati canali lavoranti in parallelo del controller il che comporta il raggiungimento del picco massimo della velocità dello stesso. E' per questo che non si hanno sostanziali miglioramenti con SSD ha 512 gb.
Tutto quello che avete appena letto è un approccio estremamente semplificato al problema (interverrebbero molti altri fattori in gioco) ma in generale dà una buona idea di come vanno le cose.
Ultima modifica: 22/06/2015
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