Durata dell’SSD: quanto dura un Solid State Disk?

Gli SSD sono veloci, si­len­zio­si e di di­men­sio­ni compatte. Poiché non con­ten­go­no com­po­nen­ti meccanici, in alcuni scenari operativi sono con­si­de­ra­ti più robusti dei classici HDD. Tuttavia, si dice cha abbiano una durata di vita limitata. È vero? Vi spie­ghia­mo quanto durano gli SSD, come pro­lun­gar­ne la durata e quali segnali di avviso indicano un guasto imminente.

La tec­no­lo­gia SSD è oggi matura, anche se, all’inizio, subito dopo l’in­tro­du­zio­ne sul mercato di memorie flash, sono stati re­gi­stra­ti guasti prematuri. Difetti im­prov­vi­si, so­prat­tut­to nelle prime settimane quando, ad esempio, gli errori di pro­du­zio­ne di fabbrica sono evidenti, si ve­ri­fi­ca­no ab­ba­stan­za raramente nel corso degli anni. In base alle attuali sta­ti­sti­che sui guasti, gli SSD sono ge­ne­ral­men­te più af­fi­da­bi­li dei classici HDD.

Tuttavia, le celle flash che me­mo­riz­za­no i dati su una memoria elet­tro­ni­ca SSD hanno, a dif­fe­ren­za delle tra­di­zio­na­li memorie ma­gne­ti­che, una durata di vita chia­ra­men­te definita. Dopo un numero limitato di cicli di scrittura/can­cel­la­zio­ne, la si­tua­zio­ne diventa critica, in quanto con ogni ciclo di scrittura la memoria flash di un SSD invecchia. I pro­dut­to­ri, in genere, di­chia­ra­no da 1000 a 100.000 cicli di scrittura e can­cel­la­zio­ne.

Il con­si­de­re­vo­le in­ter­val­lo di va­ria­zio­ne nella durata di vita dell’SSD è legato a diverse tec­no­lo­gie di ar­chi­via­zio­ne:

• Gli SSD Single Level Cell (SLC) hanno una durata di vita par­ti­co­lar­men­te lunga, ma possono me­mo­riz­za­re solo 1 bit per cella di memoria. Tollerano fino a 100.000 cicli di scrittura per cella e sono con­si­de­ra­ti par­ti­co­lar­men­te veloci, durevoli e af­fi­da­bi­li.
• Gli SSD Multi-Level Cell (MLC) hanno una densità di ar­chi­via­zio­ne più elevata e possono me­mo­riz­za­re 2 bit per cella flash. In confronto al tipo SLC sono più con­ve­nien­ti, ma tollerano solo fino a 10.000 cicli di scrittura per cella.
• Gli SSD Triple-Level-Cell (TLC) possono ospitare 3 bit di in­for­ma­zio­ni per cella di memoria, ma si abbassa con­tem­po­ra­nea­men­te l’aspet­ta­ti­va di vita fino a 3000 cicli di memoria per cella.
• Gli SSD Quad-Level-Cell (QLC) ospitano 4 bit di in­for­ma­zio­ni per cella. In questo modello, tuttavia, l’ab­bat­ti­men­to dei costi, una maggiore capacità di memoria e una densità di ar­chi­via­zio­ne più elevata si ac­com­pa­gna­no anche a una minor durata di vita. Ge­ne­ral­men­te, i pro­dut­to­ri ga­ran­ti­sco­no solo 1000 cicli di scrittura e can­cel­la­zio­ne per cella.

Sebbene il margine nella durata di vita dell’SSD sia con­si­de­re­vo­le, con un uso moderato, tutti i tipi di SSD hanno un’aspet­ta­ti­va di vita suf­fi­cien­te­men­te elevata (e in misura minore anche gli SSD QLC).

La durata del ciclo di vita dell’SSD è di­chia­ra­ta come valore TBW, come è con­sue­tu­di­ne nel settore. TBW è l’acronimo di Total Bytes Written, quindi il numero totale di byte che possono essere scritti su un SSD. At­tual­men­te, i pro­dut­to­ri di SSD di­chia­ra­no spesso un ciclo di vita di 256 TBW (quantità di scrittura garantita). Ad esempio, con un utilizzo medio del PC si può arrivare a circa 80 TBW in 10 anni. Il disco rigido avrebbe, pertanto, un’aspet­ta­ti­va di vita prevista di circa 32 anni in uno scenario di “utilizzo moderato, di otto ore per ogni giorno della settimana, come PC da ufficio” (editor di testi, na­vi­ga­zio­ne in rete, accesso alle e-mail, streaming oc­ca­sio­na­le, alcuni download più grandi e azioni di backup e copia più piccole, ma non un carico costante elevato).

Nei test a lungo termine, che de­scri­vo­no co­mu­ne­men­te gli SSD con algoritmi speciali, si è anche ri­scon­tra­to che i pro­dut­to­ri, di solito, clas­si­fi­ca­no la durata degli SSD in modo piuttosto prudente. Anche gli SSD economici superano fa­cil­men­te il limite di scrittura dei pro­dut­to­ri.

I numeri chia­ri­sco­no che la durata di un SSD con un utilizzo quo­ti­dia­no normale dif­fi­cil­men­te rap­pre­sen­ta un fattore limitante. Lo strumento di mo­ni­to­rag­gio Hard Disk Sentinel considera per­fet­ta­men­te fun­zio­nan­te un SSD Intel dopo quasi 10 anni di utilizzo (valore di pre­sta­zio­ne: 100%, stato com­ples­si­vo: 98%). Un difetto tecnico nell’elet­tro­ni­ca di controllo integrata (con­trol­ler) o una so­sti­tu­zio­ne dovuta a una capacità di memoria in­suf­fi­cien­te sarebbero più probabili che un guasto.

Tuttavia, se re­gi­stra­te un backup di immagini di grandi di­men­sio­ni su un SSD ogni giorno (ad esempio 170 GB su un disco da 180 GB), il backup può ef­fet­ti­va­men­te diventare in­suf­fi­cien­te già dopo alcuni anni. In un’ottica di maggiore con­ti­nui­tà di utilizzo, viene spesso indicato un valore DWPD per gli SSD: il pro­dut­to­re Kingston per il suo modello SSD DC400 DW (480 GB di capacità di memoria) dichiara un valore “Drive-Writes-Per-Day” di 0,30. Il valore è calcolato con una formula in cui con­flui­sce il valore TBW (per de­ter­mi­na­re il valore, TBW Kingston si attiene a un metodo di calcolo stan­dar­diz­za­to basato sul carico di lavoro JEDEC):

In questo esempio concreto per il calcolo del valore DWPD, nel “numero degli anni” con­flui­sce la garanzia di 5 anni (quindi la durata di vita dell’SSD garantita dal pro­dut­to­re):

Se il valore DWPD calcolato di 0,30 è mol­ti­pli­ca­to per la capacità di memoria dell’SSD di Kingston (480 GB), il risultato è 144 GB. Se scrivete gior­nal­men­te massimo 144 GB sull’SSD, anche questo con molta pro­ba­bi­li­tà rag­giun­ge­rà l’aspet­ta­ti­va di vita garantita. Con “numero di anni”, invece del periodo di garanzia, potete uti­liz­za­re un numero diverso di anni, che cor­ri­spon­da al vostro profilo di requisiti di un SSD in termini di durata e capacità.

I valori citati non sono de­fi­ni­ti­vi. La durata degli SSD dipende in maniera decisiva dalla strategia di scrittura impiegata. A tal fine, i pro­dut­to­ri uti­liz­za­no speciali algoritmi per una “gestione della scrittura” il più ef­fi­cien­te possibile. La diffusa tec­no­lo­gia wear leveling, gestita dal con­trol­ler in­cor­po­ra­to o dal firmware dell’SSD, di­stri­bui­sce equamente tutti gli elementi dei blocchi di memoria. Non scrivendo sempre nello stesso blocco, è possibile ottenere un utilizzo bi­lan­cia­to e, quindi, anche un in­vec­chia­men­to ritardato dell’SSD.

Un’ulteriore misura per pro­lun­ga­re la durata dell’SSD è la funzione TRIM. Il comando TRIM ga­ran­ti­sce una migliore gestione della memoria a partire da Windows 7. Se il sistema operativo è stato in­stal­la­to di­ret­ta­men­te sull’SSD, il comando TRIM di solito si attiva au­to­ma­ti­ca­men­te. È possibile attivare il comando anche da soli tramite la riga di comando (fsutil behavior set Di­sa­ble­De­le­te­No­ti­fy 0, quando TRIM è di­sat­ti­va­to). Più facile ancora è l’at­ti­va­zio­ne con gli strumenti che i pro­dut­to­ri di SSD for­ni­sco­no gra­tui­ta­men­te in rete per il mo­ni­to­rag­gio e la ma­nu­ten­zio­ne dei dischi a stato solido.

Un elemento co­sti­tu­ti­vo opzionale per la gestione della memoria è l’over pro­vi­sio­ning. Quando questa funzione viene attivata, una “memoria speciale” diventa di­spo­ni­bi­le per il con­trol­ler SSD. È possibile uti­liz­za­re questa memoria come una specie di cache per la gestione e l’ester­na­liz­za­zio­ne di dati tem­po­ra­nei. L’over pro­vi­sio­ning può, ad esempio, sup­por­ta­re la ma­nu­ten­zio­ne SSD tramite garbage col­lec­tion, wear leveling e Bad Block Ma­na­ge­ment. Tuttavia, attivando questa funzione, ri­nun­cia­te a parte della capacità di memoria. Non tutti gli SSD sup­por­ta­no questa funzione.

Anche come utente si può fare qualcosa per la durata dell’SSD. Ad esempio, potete ester­na­liz­za­re i backup delle directory su HDD economici, per backup di dati più grandi e ad alta intensità di scrittura. Anche le cartelle dei file tem­po­ra­nei e le cartelle del profilo del browser, in cui vengono scritti molti dati in modo per­ma­nen­te, non devono essere sull’SSD. I file rilevanti per il sistema, re­spon­sa­bi­li anche della per­for­man­ce di Windows (ad esempio pagefile.sys, hiberfil.sys), do­vreb­be­ro, tuttavia, rimanere sull’SSD per garantire un elevato ren­di­men­to del sistema.

Oltre a una gestione della memoria il più in­tel­li­gen­te possibile, ci sono altri fattori decisivi per la durata di vita della memoria elet­tro­ni­ca. Non è ir­ri­le­van­te come viene ar­chi­via­to e gestito un SSD. Problemi termici (ad esempio tem­pe­ra­tu­re ambiente elevate) e un’elevata umidità possono dan­neg­gia­re la memoria e ridurre la sua durata di vita. Fattori meccanici o fisici (ad esempio una caduta) sono cer­ta­men­te meno pe­ri­co­lo­si per un SSD rispetto a un HDD, tuttavia non si può com­ple­ta­men­te escludere un danno dovuto a forze mec­ca­ni­che.

Anche i fattori elet­tro­ni­ci possono in­fluen­za­re la durata dell’SSD. So­prat­tut­to il con­trol­ler (dunque l’unità di controllo dell’SSD) è vul­ne­ra­bi­le ai danni da so­vra­ten­sio­ne. Se gli SSD non vengono adoperati per un lungo periodo di tempo, è possibile anche la perdita dei dati non uti­liz­za­ti da tempo, quindi, per pre­cau­zio­ne, con­trol­la­te gli SSD di tanto in tanto, ado­pe­ra­te­li anche per poco tempo o almeno avviateli. In caso contrario, una perdita di carica della cella può portare al de­te­rio­ra­men­to dei dati. Tra le altre cose, ciò può causare errori di bit, che, no­no­stan­te la cor­re­zio­ne degli errori, attivano il dan­neg­gia­men­to del firmware e, quindi, mettono fuori uso l’SSD. Gli SSD non do­vreb­be­ro, pertanto, essere uti­liz­za­ti per l’ar­chi­via­zio­ne offline per­ma­nen­te dei dati.

Ulteriori fattori sono, tra l’altro, le memorie flash a se­mi­con­dut­to­ri difettose, firmware e ag­gior­na­men­ti firmware pro­gram­ma­ti in maniera errata, nonché algoritmi di gestione della memoria pro­gram­ma­ti in modo non ottimale. Gli SSD sono, ge­ne­ral­men­te, una tec­no­lo­gia complessa. In termini di numero di possibili fonti di errore e po­ten­zia­li bersagli per mal­fun­zio­na­men­ti e influenze negative, che possono porre fine alla vita utile o quanto meno limitarla, sono inferiori alla più semplice tec­no­lo­gia di ar­chi­via­zio­ne magnetica classica degli HDD. Na­tu­ral­men­te, anche errori dell’utente e altri fattori possono causare una perdita di dati, come, ad esempio, file corrotti, file system e tabelle di al­lo­ca­zio­ne dei file difettosi, virus, for­mat­ta­zio­ne in­vo­lon­ta­ria ed eli­mi­na­zio­ne non pia­ni­fi­ca­ta di file, cartelle e par­ti­zio­ni.

Negli SSD non sono presenti segnali acustici, che po­treb­be­ro an­nun­cia­re in modo udibile un’imminente perdita di dati. A dif­fe­ren­za degli HDD basati su meccanica, gli SSD dan­neg­gia­ti non fanno rumore. Un con­trol­ler difettoso, che spesso segna la fine di un SSD, è per lo più un danno enorme, si­len­zio­so e purtroppo anche immediato.

Tuttavia, chi utilizza un software di mo­ni­to­rag­gio come SSD-Z o HD Sentinel, può mo­ni­to­ra­re, quanto meno, il grado di usura di un SSD e tenere d’occhio le tem­pe­ra­tu­re di fun­zio­na­men­to. In Internet, i software di mo­ni­to­rag­gio di­spo­ni­bi­li e gli strumenti dei pro­dut­to­ri di SSD ri­la­scia­no sovente anche una va­lu­ta­zio­ne com­ples­si­va dello stato generale di un SSD (prin­ci­pal­men­te sup­por­ta­ta dal colore: verde = ottimo, tutto ok; rosso = at­ten­zio­ne, ci sono problemi). La loro va­lu­ta­zio­ne si basa, in genere, sull’in­ter­pre­ta­zio­ne dei valori SMART (SMART = Self-Mo­ni­to­ring, Analysis and Reporting Tech­no­lo­gy). Ciò include anche il valore TBW corrente e le ore di ac­cen­sio­ne (ovvero l’intero tempo di fun­zio­na­men­to attuale di un SSD). Se la va­lu­ta­zio­ne com­ples­si­va peg­gio­ras­se con­si­de­re­vol­men­te nel corso degli anni si dovrebbe pre­ven­ti­va­men­te cambiare l’SSD.

In caso di un problema con l’SSD, gli utenti normali possono, in­nan­zi­tut­to, con­trol­la­re le con­nes­sio­ni. La con­nes­sio­ne SATA su un SSD integrato potrebbe essersi allentata o la con­nes­sio­ne SATA sulla scheda madre è difettosa. In caso di problemi di sur­ri­scal­da­men­to, è possibile pulire dall’interno un PC desktop im­pol­ve­ra­to e ri­pri­sti­na­re così un sistema di raf­fred­da­men­to fun­zio­nan­te.

In caso di un difetto tecnico e della fine della vita utile dell’SSD a causa del rag­giun­gi­men­to del limite di scrittura, il ri­pri­sti­no dei dati è quasi im­pos­si­bi­le o almeno no­te­vol­men­te più difficile. Gli utenti normali in genere possono fare poco. Se volete re­cu­pe­ra­re i vostri dati, l’unica soluzione è separare ve­lo­ce­men­te l’SSD dal computer, impedendo così ulteriori modifiche con­tro­pro­du­cen­ti per il recupero dei dati. Dovreste, quindi, con­tat­ta­re un fornitore di servizi di recupero dati pro­fes­sio­na­le.

Poiché at­tual­men­te alcuni con­trol­ler uti­liz­za­no anche in­ter­na­men­te le tecniche di crit­to­gra­fia (crit­to­gra­fia hardware integrata), segue un processo di de­crip­ta­zio­ne e ri­co­stru­zio­ne che spesso richiede tempo. Solo allora il pacchetto dati re­cu­pe­ra­to può essere reso nuo­va­men­te uti­liz­za­bi­le e leggibile. Le azioni di eli­mi­na­zio­ne ac­ci­den­ta­le dif­fi­cil­men­te possono essere annullate con i modelli più recenti o dopo aver eseguito i comandi TRIM. Le pos­si­bi­li­tà di ri­pri­sti­no sono migliori se si verifica un problema del firmware, ad esempio.

Per quanto riguarda i costi, questi possono variare no­te­vol­men­te. Tuttavia, il recupero dati SSD è ge­ne­ral­men­te molto più costoso di quello dei tra­di­zio­na­li HDD con memoria magnetica (se mai dovesse avere qualche pos­si­bi­li­tà di successo). A volte le azioni di ri­pri­sti­no più semplici vengono terminate dopo poche ore, ma i casi più com­pli­ca­ti possono durare anche settimane, e quindi po­treb­be­ro essere più di­spen­dio­si. Si dovrebbe chiarire il tetto di spesa previsto con la società di recupero prima dell’incarico ed even­tual­men­te farsi inviare un pre­ven­ti­vo o un’offerta a prezzo fisso dopo una diagnosi iniziale.

Se i costi sono troppo alti per voi, pro­ba­bil­men­te il software di ri­pri­sti­no può aiutarvi. Tuttavia, il suo impiego può essere con­tro­pro­du­cen­te se si continua a lavorare sull’SSD e se l’or­ga­niz­za­zio­ne di ar­chi­via­zio­ne autonoma con­trol­la­ta da algoritmi torna attiva. In caso di difetti elet­tro­ni­ci, un’ulteriore messa in funzione comporta cer­ta­men­te anche alcuni rischi per un efficace recupero dei dati. E, na­tu­ral­men­te, come profani del recupero, si possono anche com­met­te­re errori.

Meglio di qualsiasi suc­ces­si­vo ri­pri­sti­no dei dati, so­prat­tut­to quando si utilizza la com­pli­ca­ta tec­no­lo­gia SSD, è un loro backup pre­ven­ti­vo, in cui si procede si­ste­ma­ti­ca­men­te secondo la regola del backup 3-2-1. Diverse locazioni di memoria e supporti dati di­stri­bui­ti sono più sicuri, anche se dovreste integrare un cloud e sfrut­tar­ne i vantaggi. Con la sin­cro­niz­za­zio­ne au­to­ma­ti­ca dei dati, l’accesso ai dati mobili, la sicurezza ri­don­dan­te e il tra­sfe­ri­men­to crit­to­gra­fa­to dei dati, i provider cloud pro­fes­sio­na­li rendono la vostra strategia di backup af­fi­da­bi­le.