Un’unità SSD, o unità a stato solido, è un tipo di disco rigido più recente e innovativo, che viene utilizzato come dispositivo di archiviazione nei computer. Essendo prive di parti in movimento, le unità SSD sono in grado di accedere ai dati e di trasmetterli più rapidamente rispetto alle unità tradizionali. In questo articolo vedremo che cos'è la memoria a stato solido, come funzionano le unità SSD e quale unità SSD è adatta alle tue esigenze.
SSD è l'acronimo di solid-state drive, ovvero unità a stato solido, ma di che cosa si tratta esattamente? Per definizione, un'unità a stato solido è un dispositivo con memoria non volatile che funziona molto più velocemente di un'unità disco rigido (HDD). Diversamente dalle unità HDD di vecchia generazione, le unità SSD non hanno parti in movimento, come dischi che ruotano o bracci di accesso che si muovono attorno al disco.
Per anni, il meccanismo fisico dell'unità disco rigido è stato l'unico ostacolo alla possibilità di ottenere velocità di lettura e scrittura più elevate. Reinventando la modalità di accesso e archiviazione dei dati, le unità SSD eliminano questo problema e adesso i file di grandi dimensioni vengono caricati molto più rapidamente con un'unità SSD rispetto a un'unità HDD. Ma in pratica, come funzionano le unità a stato solido?
Probabilmente sei già conoscenza del fatto che tutti i dati salvati possono essere scritti come una sequenza di uno e zero. Ma come è possibile comprimere trilioni di questi uno e zero in un minuscolo telefono che sta nel palmo di una mano? Come funziona la tecnologia a stato solido? Esaminiamo in dettaglio come le unità SSD riescono a realizzare tutto questo.
Un'unità SSD conta gli uno e gli zero mediante elettroni, ovvero particelle ancora più piccole degli atomi. Un'unità SSD è paragonabile a un abaco estremamente denso. L'interno di un'unità SSD è costituito da un sistema di griglie di transistor microscopiche impilate l'una sull'altra. I transistor sono impostati su specifiche cariche elettriche, che a loro volta vengono impostate e mantenute tramite "gate".
I gate di controllo e i gate flottanti alterano il flusso di corrente attraverso i transistor in modo da trattenere gli elettroni in posizioni specifiche. A questo punto, i gate sono in grado di leggere la quantità di elettroni trattenuti e fornire come output un "1" o uno "0". È così che i dati vengono letti e scritti in un'unità SSD.
Grazie all'organizzazione in griglie, le informazioni possono essere lette in modo molto più rapido. Non sono necessari dischi o bracci in movimento. Basta accedere al bit sulla riga X e nella colonna Y. In questo modo, un sistema operativo come Windows o macOS viene caricato molto più rapidamente di come avverrebbe con un'unità HDD.
L'unica nota negativa è che le unità SSD sono notevolmente più costose da produrre e di conseguenza hanno un prezzo superiore.
Dall'esterno, un'unità SSD ha lo stesso aspetto di un'unità HDD, questo perché è stata creata in modo da risultare comodamente intercambiabile con i dispositivi già utilizzati dalla maggior parte dei computer. Tuttavia, la dimensione fisica delle unità SSD può variare. In realtà, molte unità SSD offrono un'enorme quantità di spazio di archiviazione pur avendo dimensioni molto più piccole rispetto a un'unità HDD.
Lo sviluppo della tecnologia di archiviazione dei computer, dalle unità HDD alle SSD.
All'interno, un'unità SSD ha l'aspetto di un circuito stampato con chip per computer. I chip principali sono il controller di memoria flash e uno o più chip di memoria. Il controller trasmette la tensione lungo il filo a un gruppo di celle nel chip di memoria, instradando gli elettroni nei gate appropriati.
Il chip di memoria è un'enorme libreria di celle che imprigiona milioni di elettroni in un ordine specifico. Il controller di memoria flash legge tale ordine controllando la carica di ciascuna cella e quindi elabora le informazioni per consentire al computer host di leggerle.
Ma c'è dell'altro. Questa è solo una breve sintesi. Per esaminare più a fondo l'argomento, ripercorriamo insieme la storia delle unità a stato solido.
Le unità SSD basate su RAM dinamica erano già in uso nei primi anni '90, principalmente per i centri di server su vasta scala. Tuttavia, l'uso di memoria volatile in queste unità aveva come effetto la cancellazione dei dati in caso di disattivazione: una soluzione non proprio ideale per l'home computing.
Nel 1995, la società israeliana M-Systems ha sviluppato la prima unità SSD moderna, anche se allora una tecnologia di livello così avanzato era utilizzabile solo per applicazioni militari. Con il nuovo millennio, la tecnologia flash è stata introdotta nelle fotocamere digitali di livello consumer, in grado di memorizzare dozzine di megabyte di foto.
È stato solo a partire dal 2006, quando Samsung ha rilasciato un'unità flash SSD con tecnologia wear-leveling, che il nuovo sistema di archiviazione ha iniziato a diventare utilizzabile anche negli home computer.
Ma è stato solo a partire dal 2006, quando Samsung ha rilasciato un'unità flash SSD con tecnologia wear-leveling, che il nuovo sistema di archiviazione ha iniziato a diventare utilizzabile anche negli home computer. Prima di allora, i dispositivi si usuravano molto più rapidamente. C'è un limite per il numero di scritture che possono essere eseguite in una cella di memoria e la nuova tecnologia wear-leveling dà priorità alle celle di memoria inutilizzate.
Questa tecnologia si combina con la Garbage Collection per ottimizzare il funzionamento delle unità SSD. Il salvataggio di un file modificato in un'unità SSD con tecnologia wear-leveling ha l'effetto di creare un nuovo file in un'altra posizione sull'unità, mentre la versione precedente rimane nella posizione originale. La Garbage Collection riorganizza regolarmente le informazioni sull'unità, rimuovendo i dati obsoleti. Questa operazione è importante perché durante la scrittura di dati le unità SSD devono riscrivere interi blocchi e i dati meno recenti rallentano il processo.
Negli ultimi tempi, le unità SSD sono diventate più efficienti, oltre ad avere prezzi sempre più convenienti, e questo fa di loro un'adeguata alternativa alle unità HDD.
Le unità SSD sono in genere molto più veloci delle unità HDD. Ma qual è la differenza tra i tipi di questi nuovi dispositivi? Quali unità SSD sono più veloci? E di quanta potenza ha realmente bisogno il tuo computer?
Ma, soprattutto, quali unità SSD sono compatibili con il tuo computer? Esaminiamo alcuni aspetti da prendere in considerazione prima dell’acquisto.
Ti consigliamo di prestare attenzione all'interfaccia di archiviazione delle unità SSD in termini di fattore di forma (un modo fantasioso per indicare le dimensioni e la forma di un dispositivo), compatibilità e prestazioni. Iniziamo con le unità SSD destinate al personal computing per poi passare alle unità SSD più avanzate, utilizzate in ambito industriale.
SATA: questa è stata per molti anni l'interfaccia di archiviazione standard e le prime unità SSD di tipo consumer sono state create in modo da assicurare la compatibilità con i dispositivi già esistenti. Queste unità hanno spesso una forma simile alle unità HDD e sono quindi facilmente installabili nella maggior parte dei personal computer, senza considerare il fatto che la velocità effettiva della larghezza di banda di circa 500 MB al secondo viene percepita come velocità della luce dalla maggior parte degli utenti.
SATA III: questa unità di terza generazione è ora il tipo più comune, poiché la prima e la seconda generazione sono superate da tempo.
mSATA: queste unità offrono prestazioni simili in un fattore di forma più compatto. Sono ottime per i laptop, ma non sono compatibili con ogni dispositivo.
Ora che le unità SSD sono diventate più potenti, è giunto il momento di guardare oltre la tecnologia SATA. Esaminiamo quindi le interfacce che sfruttano al meglio la tecnologia a stato solido.
Tre tipi di interfaccia di archiviazione: unità m.2, SSD e SATA.
Se le interfacce SATA sono state adattate dalla tecnologia HDD, le tecnologie PCIe e NVMe sono state ottimizzate e create da zero, in particolare per l'uso nelle unità SSD. Le limitazioni di SATA non sono mai state un problema considerato che le stesse unità disco rigido avevano capacità limitate. Ma ora che i dispositivi di archiviazione possono inviare dati a velocità molto superiori, le unità SATA hanno difficoltà a tenere il passo.
PCIe 4.0: le interfacce PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) gestiscono in genere le schede grafiche, ovvero componenti potenti ad alta velocità. Trasmettono a velocità che fanno mangiare polvere a SATA. Se la velocità massima di SATA è di 500 MB al secondo, PCIe 4.0 può raggiungere 32 GB al secondo. Una velocità molto più in linea con le capacità di un'unità SSD. È quindi comprensibile utilizzare il tipo di porta in grado di gestire i livelli supportati dalle unità SSD.
PCIe 5.0: l’ultima versione dell’interfaccia PCIe è ancora più avanzata di PCIe 4.0, con il doppio del potenziale per la larghezza di banda di trasferimento dati. In teoria, questo significa che consentono prestazioni SSD superiori. In pratica, tuttavia, raramente offrono un vantaggio tangibile, perché l'interfaccia PCIe 4.0 fornisce già una larghezza di banda sufficiente per gestire comodamente la maggior parte dell’hardware.
NVMe: la tecnologia NVMe (Non-Volatile Memory Express) è un nuovo tipo di protocollo di trasferimento in grado di sfruttare i vantaggi offerti dalle capacità esclusive di un'unità SSD. Immagina di disporre della tecnologia di archiviazione più recente sul mercato, ma che il computer le consenta di trasmettere i dati attraverso un'unica via paragonabile a quella di una vecchia e polverosa unità HDD dell'epoca dei tuoi nonni. Non preferiresti che l'unità SSD faccia passare i dati attraverso una dozzina o più corsie, come in realtà dovrebbe? È per questo motivo che NVMe sta sostituendo il precedente protocollo AHCI. Meglio ancora, si connette tramite l'interfaccia PCIe appena descritta.
Con prezzi sempre più convenienti ogni anno, NVMe sta rapidamente diventando il nuovo standard. Quindi, se il tuo budget non è troppo limitato, non hai motivo di preferire un'unità SSD SATA a un'unità NVMe.
Leggendo la descrizione di un'unità SSD potresti incontrare termini come NAND o SLC (Single-Level Cell). Queste tecnologie sono importanti perché influiscono direttamente sull'uso quotidiano e sulla longevità della tua unità SSD. Vediamo in che cosa consistono.
Tre tipi di memoria flash nelle unità SSD: SLC (Single-Level Cell) con un bit per cella, MLC (Multi-Level Cell) con due bit per cella e TLC (Triple-Level Cell) con tre bit per cella.
Nella memoria SLC (Single-Level Cell) viene scritto un singolo bit in ogni cella. Le unità SSD con questo tipo di memoria sono le più costose, perché sono le più veloci, resistenti e affidabili. Tuttavia, il costo per gigabyte è molto più alto, poiché ogni cella può contenere un solo bit.
Le unità SSD con memoria SLC durano diversi anni più a lungo delle altre. Grazie agli ottimi risultati nella lettura e scrittura di dati senza errori, sono diventate le unità SSD ideali per le operazioni multi-server su larga scala.
Le unità SSD con memoria MLC (Multi-Level Cell) scrivono due bit per cella e quindi richiedono l'elaborazione di una doppia quantità di dati nello stesso spazio. Di conseguenza, i tempi di lettura e scrittura sono leggermente inferiori.
Le unità con memoria TLC (Triple-Level Cell) hanno tre bit di informazioni per cella e sono quindi più lente e meno affidabili. Tuttavia, questo è in genere lo standard per le unità SSD di livello consumer, perché durano anni e assicurano un incredibile miglioramento delle prestazioni rispetto alle unità HDD.
Il layout originale per le unità SSD, ovvero NAND, era costituito da celle di memoria disposte su una superficie piatta. Con il progresso della tecnologia, i produttori hanno potuto aggiungere sempre più celle nelle unità SSD, ma sempre entro un certo limite. Le celle erano così ammassate nello spazio a disposizione che hanno iniziato a interferire l'una con l'altra, causando errori e perdita di dati. A quanto pare, lo spazio di archiviazione aveva raggiunto il limite.
Con la tecnologia 3D V-NAND (o semplicemente V-NAND), le celle sono disposte verticalmente e pertanto il potenziale spazio di archiviazione è molto più ampio. I segmenti di linea sono disposti in verticale come gli appartamenti in un edificio (anziché in orizzontale come le case in un quartiere residenziale) e quindi la stessa superficie può essere occupata da molte altre celle. Inoltre, i produttori non devono più fare tanta fatica a ricavare spazio dalla superficie della cella per far incastrare tutto, e questo consente di ridurre notevolmente i costi di produzione. La scelta tra queste opzioni non dovrebbe risultarti difficile: La tecnologia 3D V-NAND è meno costosa, è più efficiente e dura più a lungo.
Le unità SSD sono utili per applicazioni specializzate e non è ancora giunto il momento in cui rappresentano la soluzione ideale per qualsiasi esigenza. Tieni presente che un'unità disco rigido tradizionale potrebbe essere per te molto più pratica. Prima di acquistarne una, assicurati di saper rispondere a questa domanda: "A che cosa serve un'unità SSD?"
Indipendentemente dal fatto che un'azienda abbia uno staff di 10 o 10.000 dipendenti, le conseguenze di una perdita di dati o di un errore di archiviazione dei file possono essere disastrose. È per questo motivo che sempre più aziende preferiscono soluzioni di archiviazione che richiedono tempi di backup più rapidi.
Una maggiore produttività si traduce in genere in profitti più alti e operazioni più efficienti per un'azienda nel suo complesso. I minuti che le aziende possono risparmiare estraendo dati da un'unità SSD anziché da un'unità HDD fanno sicuramente la differenza. Le unità SSD sono anche più resistenti agli urti e più efficienti dal punto di vista energetico, con conseguente risparmio sul costo della bolletta elettrica.
Tutti noi abbiamo un amico che vive solo per i videogiochi. Potrebbe ottimizzare il PC per maggiore velocità e migliore pulizia. Oppure potrebbe essere già passato da tempo alla tecnologia a stato solido. E forse ti stai chiedendo il perché.
La differenza consiste principalmente nei tempi di caricamento: le unità SSD hanno tempi di caricamento molto più rapidi rispetto alle unità HDD. Tuttavia, una volta che il gioco è stato avviato, il lavoro dell'unità di archiviazione finisce, ed è qui che hanno fine anche i vantaggi di un'unità SSD. Tutto quello che viene dopo è di competenza della scheda grafica e del processore. In altre parole, non aspettarti che la tua frequenza dei fotogrammi migliori con un'unità SSD.
La PlayStation 4 è stata indiscutibilmente la console di gioco più potente della sua generazione e utilizzava un'unità disco rigido. Persino la PS4 Pro, la versione potenziata del 2016, utilizzava un'unità dello stesso tipo. Le unità HDD sono ancora abbastanza capaci di supportare l'esecuzione di giochi potenti come Ark: Survival Evolved, Grand Theft Auto V e Dark Souls.
Tuttavia, i tempi di caricamento più rapidi sono un ottimo motivo per eseguire l'upgrade a un'unità SSD. Per gli appassionati di giochi per PC che aspirano ad avere un sistema di ultima generazione, la risposta è chiara: entrambi i modelli di base della PlayStation 5 e della Xbox Series X sono dotati di unità SSD. Le cose cambiano: i parametri di riferimento per i tempi di caricamento saranno presto dettati dalla tecnologia a stato solido, a totale discapito delle unità HDD.
Indipendentemente dal tipo di unità a tua disposizione, non potrai usufruire di un'esperienza di gioco ottimale se è pieno di elementi inutili. AVG TuneUp esegue regolarmente attività di manutenzione, come la rimozione di programmi indesiderati e file inutili, in modo da assicurare un'esperienza straordinariamente fluida.
Sui server aziendali fanno in genere affidamento migliaia e persino milioni di utenti. Per essere utili, questi server devono essere in grado di rispondere in modo rapido ed efficiente. Un guasto del sistema e una perdita di dati non sono tollerabili e i backup regolari dovrebbero impiegare meno risorse possibili in termini di tempo e potenza.
Alla luce di questi requisiti, le avanzate unità SSD offrono le soluzioni più efficaci per l'archiviazione su server aziendali. Possono leggere e scrivere dati molto più velocemente rispetto alle unità HDD, e i modelli più resistenti durano molti più anni. Inoltre, queste unità consumano meno energia e sono meno sensibili agli agenti esterni. È proprio su questo punto che un'unità HDD, con il suo goffo braccio di accesso e il protocollo di trasferimento SATA a una sola via, non riesce a reggere il confronto.
Se la tua attività richiede programmi impegnativi e file di enormi dimensioni, un'unità SSD fa sicuramente al caso tuo. Se spesso rimani fermo ad aspettare il salvataggio o il caricamento di un file, la risposta è decisamente affermativa.
Ma questa scelta non avviene senza compromessi. Anche se i prezzi stanno scendendo, un'unità SSD può costare più del doppio rispetto a un'unità HDD con la stessa capacità di archiviazione. Dovresti quindi valutare se i vantaggi offerti da un'unità SSD valgono questa spesa in più. Un'unità SSD, ad esempio, può ridurre drasticamente il tempo impiegato da Photoshop per eseguire determinate attività. Pagare il doppio per un dispositivo che ridurrà il tempo di attesa a una frazione del tempo normalmente necessario è in genere un buon compromesso.
Se però il dispositivo servirà solo ad archiviare i file personali, potrebbe essere il caso di ripensarci. Se la maggior parte dei programmi che utilizzi sono già in grado di caricare e salvare i file nel giro di secondi, è difficile giustificare questo costo in più. Inoltre, se da un lato l'assenza di parti in movimento può estendere la durata dei tuoi dati, dall'altro le unità SSD non sono perfette. Anche queste unità vengono meno prima o poi, e può non essere ragionevole includere il fattore di una più lunga durata in questa equazione.
Per la maggior parte di noi, acquistare un'unità HDD da 1 TB è presumibilmente più conveniente rispetto a sborsare gli stessi soldi per un'unità SSD da 250 GB. Non abbiamo bisogno della tecnologia più avanzata, ma solo di un computer che faccia il suo dovere.
Abbiamo già visto che le unità SSD non hanno parti in movimento, ma per quale motivo questa caratteristica è importante? Esaminiamo un formato di archiviazione comune, in cui sono presenti parti in movimento: l'unità disco rigido, o HDD. A meno che tu non abbia assemblato personalmente il PC o acquistato di recente un computer nuovo di zecca, è probabile che nel tuo desktop o laptop sia installata un'unità HDD.
Confronto tra le dimensioni di un'unità SSD M.2 e quelle di due diverse unità HDD.
Un'unità disco rigido è un disco che ruota. Per accedere a un file, il disco ruota e il braccio di accesso legge i dati su di esso. I tuoi file potranno anche essere perfettamente organizzati in cartelle, ma fisicamente sono sparsi in diverse parti del disco. È per questo motivo che il braccio deve scorrere attraverso molti dati per trovare ciò che vuole.
Le unità a stato solido funzionano molto più velocemente perché ogni punto nel sistema di griglie è immediatamente accessibile in qualsiasi momento. Sono anche più durevoli. Se l'unità disco rigido subisce un urto e il disco si allenta dal piatto, rischi di perdere tutto. È un sistema delicato ed è per questo motivo dobbiamo fare attenzione a maneggiare i laptop.
D'altra parte, molti di noi utilizzano unità HDD da anni e quindi la durabilità non è un problema. In realtà, in condizioni d'uso normale, entrambi i formati possono durare diversi anni.
Rimangono però alcune questioni pratiche da considerare riguardo ai vantaggi di un'unità SSD rispetto a un'unità HDD, ad esempio:
Devo spostare di frequente file di grandi dimensioni?
Avrei materialmente vantaggio da tempi di caricamento più brevi?
Sono disposto ad acquistare un'unità più costosa?
L'unica cosa che non è cambiata con la transizione alla tecnologia a stato solido è la necessità di manutenzione periodica. In altre parole, occorre tenere aggiornati i programmi, rimuovere gli elementi inutili nel Registro di sistema e cancellare i file nella cache del browser. Occuparsi di queste attività può essere una seccatura, poiché i file temporanei aumentano in continuazione. Per fortuna, c'è un programma che può fare tutto questo per te: AVG TuneUp. Indipendentemente dall'unità utilizzata, SSD o HDD, assicurati di sfruttarla al meglio con AVG TuneUp.
Proprio come le unità HDD, le SSD richiedono una manutenzione regolare. Alcune attività di manutenzione vengono eseguite automaticamente dal firmware nel controller flash e dal sistema operativo, ma puoi fare di più per estendere la durata della tua unità SSD o aumentarne la velocità.
Lascia libero un po' di spazio. Potrai così mantenere a un livello ragionevole il rapporto tra spazio inutilizzato e spazio utilizzato, per lasciare più spazio libero in cui scrivere. In un'unità SSD, la scrittura nello spazio già utilizzato richiede alcuni passaggi in più e anche un po' più di tempo.
Aggiorna il firmware. La tua unità SSD potrebbe avere un bug che le impedisce di eseguire un processo necessario per assicurare la manutenzione corretta. Assicurati di cercare la marca e il modello dell'unità nel caso in cui sia disponibile un aggiornamento per correggere il bug.
Assicurati che TRIM sia abilitato. TRIM è un processo essenziale che consente di cancellare i vecchi dati ed è probabilmente già attivato, ma è sempre bene ricontrollare.
Abilita la modalità AHCI. Accedi al BIOS e verifica se la modalità AHCI è abilitata (non IDE) per assicurarti di sfruttare la meglio la tua unità SSD. Se però non sei sicuro di quello che stai facendo, affida questa operazione a un esperto.
Utilizza uno strumento di pulizia. Un'unità non può fare bene il suo lavoro se ha file temporanei e programmi inutilizzati che ingombrano spazio. Uno strumento di pulizia dedicato come AVG TuneUp offre un'ottima soluzione per rimuovere e impedire elementi inutili, aumentare velocità e prestazioni e prolungare la durata del computer.
AVG TuneUp sa esattamente cosa serve alla tua unità SSD. È stato progettato per identificare i problemi che rallentano il tuo dispositivo e stroncarli sul nascere. Puoi così dire addio a bloatware, file nella cache del browser e inutili app in background. Applica AVG TuneUp alla tua unità SSD oggi stesso e assisterai a miglioramenti eccezionali in termini di velocità e affidabilità del tuo computer.
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