Cos’è un SSD?

Cosa significa esat­ta­men­te SSD? Dietro questa ab­bre­via­zio­ne si cela una tec­no­lo­gia di ar­chi­via­zio­ne dati per disco rigido veloce e moderna. Tuttavia, i pre­cur­so­ri degli SSD esistono dagli anni ‘50 e l’ar­chi­via­zio­ne SSD vera e propria dal 1970. All’epoca però, queste soluzioni erano estre­ma­men­te costose, avevano una bassa durata e l’ar­chi­via­zio­ne dei dati era estre­ma­men­te volatile. Quindi il contenuto del disco rigido andava perduto ogni qualvolta questo non fosse attaccato all’ali­men­ta­zio­ne elettrica.

Il primo SSD basato su flash è arrivato sul mercato solo negli anni ‘90. Questo era in grado di con­ser­va­re i dati me­mo­riz­za­ti in­di­pen­den­te­men­te dall’ali­men­ta­zio­ne, cioè era non volatile. Oltre ai moduli flash, esistono anche moduli di memoria SDRAM, prin­ci­pal­men­te uti­liz­za­ti come memoria in­ter­me­dia durante l’uso, che sono volatili ma si­gni­fi­ca­ti­va­men­te più veloci delle RAM tra­di­zio­na­li. Gli SSD in­du­stria­li rag­giun­go­no at­tual­men­te capacità di ar­chi­via­zio­ne fino a 100 terabyte, sup­por­ta­no fino a 5 milioni di cicli di scrittura e ga­ran­ti­sco­no una con­ser­va­zio­ne dei dati fino a 10 anni. Sono uti­liz­za­ti, ad esempio, nei server con SSD.

L’ab­bre­via­zio­ne “SSD” sta per Solid State Drive, in italiano “unità di memoria a stato solido”. “Solid State” si riferisce ai com­po­nen­ti se­mi­con­dut­to­ri, mentre con “Drive” si intende l’unità di memoria. Si parla dunque di unità di memoria basata su elementi se­mi­con­dut­to­ri. Un SSD è quindi una di­spo­si­zio­ne di mol­tis­si­mi elementi se­mi­con­dut­to­ri uti­liz­za­ti da un sistema di gestione dei file per me­mo­riz­za­re dati digitali. Per or­ga­niz­za­re i dati su un SSD possono essere uti­liz­za­ti sia i sistemi di gestione dei file FAT32 che NTFS.

In un SSD, le in­for­ma­zio­ni da im­ma­gaz­zi­na­re sono scritte su celle di se­mi­con­dut­to­ri. Queste celle man­ten­go­no il loro stato anche in assenza di ali­men­ta­zio­ne e questo è il principio su cui si basa la memoria flash. Una singola cella di memoria può avere solo due stati: carica o non carica. Questo metodo è chiamato Single Level Cell (SLC) ed è usato prin­ci­pal­men­te in SSD in­du­stria­li molto costosi. Una cella cor­ri­spon­de a un bit. Da qui è possibile calcolare quante celle di questo tipo sono ne­ces­sa­rie per rea­liz­za­re un gigabyte (1 GB), ovvero 10⁹ = circa 1 miliardo di celle di memoria (valore esatto: 2³⁰ = 1.073.741.824). Una singola lettera nella sola codifica ASCII consuma 8 bit. Questo può darvi un’idea di quanta memoria è ne­ces­sa­ria per ar­chi­via­re un documento di testo o un’immagine.

Tuttavia, è anche possibile uti­liz­za­re diverse di­men­sio­ni di tensione in una cella, per fare in modo che per ogni cella di memoria possa essere me­mo­riz­za­to più di 1 bit. Questo tipo di me­mo­riz­za­zio­ne è chiamato Multi Level Cell (MLC) e di solito consente di me­mo­riz­za­re 2 bit per cella. In questo modo, nello stesso spazio possono essere ospitati un numero maggiore di dati, ri­spar­mian­do così sui costi. Il suo svan­tag­gio è il minor numero di cicli di scrittura. Esiste infine un altro passaggio di com­pres­sio­ne, chiamato Triple Level Cell (TLC), in grado di ridurre ul­te­rior­men­te i costi di pro­du­zio­ne.

I se­mi­con­dut­to­ri hanno una durata limitata. Per con­tra­sta­re ciò, un SSD dispone di un co­sid­det­to “Bad Block Ma­na­ge­ment”, ovvero un mo­ni­to­rag­gio interno che rileva le celle di memoria usurate e con­tras­se­gna i blocchi con­te­nen­ti celle di memoria a rischio di guasto come difettosi e li so­sti­tui­sce con altre celle pro­ve­nien­ti da una riserva. A seconda della struttura dell’SSD, questo può com­pren­de­re dal due al sette per cento della capacità totale di ar­chi­via­zio­ne ed è in grado di estendere con­si­de­re­vol­men­te la durata di un SSD.

È opportuno men­zio­na­re anche il caso speciale dei dischi rigidi ibridi (co­no­sciu­ti anche come HHD): una com­bi­na­zio­ne tra un disco rigido HDD e un SSD. La veloce memoria flash dell’SSD è in grado di fare aumentare la velocità com­ples­si­va di un tale ibrido rispetto ai normali HDD, che rimane comunque con­si­de­re­vol­men­te più lento rispetto ai singoli SSD.

Ogni tec­no­lo­gia ha i suoi pro e i suoi contro, ma gli svantaggi di un SSD sono de­ci­sa­men­te ridotti rispetto ai suoi vantaggi.

Un vantaggio ec­ce­zio­na­le degli SSD sono i loro brevi tempi di accesso ai dati: circa un centesimo rispetto agli HDD. Inoltre, hanno una velocità di tra­sfe­ri­men­to dati molto più alta sia in lettura che in scrittura. Un SSD non richiede un tempo di avvio e non ha com­po­nen­ti meccanici (a parte i con­net­to­ri per il col­le­ga­men­to). Ciò rende questa tec­no­lo­gia par­ti­co­lar­men­te re­si­sten­te agli urti e alle vi­bra­zio­ni, oltre che per­fet­ta­men­te si­len­zio­sa. Un SSD ha inoltre un fab­bi­so­gno ener­ge­ti­co piuttosto basso e sviluppa quindi meno calore. Anche il rapporto tra volume e spazio di ar­chi­via­zio­ne è migliore.

I dischi rigidi SSD sono (ancora) si­gni­fi­ca­ti­va­men­te più costosi rispetto ai dischi rigidi tra­di­zio­na­li e il numero di cicli di lettura-scrittura è limitato a causa delle proprietà dei se­mi­con­dut­to­ri uti­liz­za­ti. I drive SSD sono anche par­ti­co­lar­men­te sensibili alle alte tem­pe­ra­tu­re.

Potete trovare maggiori in­for­ma­zio­ni sui vantaggi e gli svantaggi degli hard disk con­ven­zio­na­li rispetto agli SSD nella nostra guida SSD e HDD a confronto. Se de­si­de­ra­te saperne di più sul processo “Shingled Magnetic Recording” per aumentare la densità di me­mo­riz­za­zio­ne nei supporti di me­mo­riz­za­zio­ne magnetica, potete con­sul­ta­re il nostro articolo sull’SMR.

Al giorno d’oggi sempre più di­spo­si­ti­vi si servono di memorie SSD. Questi includono computer portatili, PC, fo­to­ca­me­re digitali e lettori di musica digitale. Nei PC, gli SSD sono at­tual­men­te spesso in­stal­la­ti come dischi di sistema per il sistema operativo e i programmi, mentre un HDD (so­li­ta­men­te molto più grande) memorizza i dati di lavoro. Smart­pho­ne e tablet, che di solito hanno una durata più ridotta rispetto ai di­spo­si­ti­vi fissi, sono infatti tutti equi­pag­gia­ti con SSD. Tutti questi di­spo­si­ti­vi be­ne­fi­cia­no del peso ridotto, della velocità e della re­si­sten­za agli urti di un SSD. La continua di­mi­nu­zio­ne dei prezzi degli SSD sug­ge­ri­sce che in futuro saranno sempre di più le soluzioni di ar­chi­via­zio­ne dotate di SSD, almeno per quanto riguarda i prodotti destinati all’uso privato.

Per gli usi pro­fes­sio­na­li o in­du­stria­li esistono invece soluzioni di ar­chi­via­zio­ne ad alte pre­sta­zio­ni e orientate al futuro, come i server IONOS con SSD. Ma anche i computer portatili e desktop di fascia alta pre­sen­ta­no spesso dischi SSD. Questa tec­no­lo­gia è usata so­prat­tut­to quando grandi quantità di in­for­ma­zio­ni devono essere fornite (quasi) in tempo reale. Questo include il settore ae­ro­spa­zia­le (ad esempio per i re­gi­stra­to­ri di volo) ma anche quello militare.