SSD Sata/NVMe: questione di velocità!
Poniamo il caso che vogliate fare un upgrade del vostro PC, o che stiate acquistando un nuovo notebook, desktop, unità esterna o persino costruendo il vostro PC pezzo per pezzo, vi si porrà avanti sempre una scelta: SSD, NVMe o hard disk? Tutte e tre le tecnologie possono archiviare i vostri file e software, ma ognuna ha i propri pro e contro.
Partiamo dal principio: spesso si fa confusione tra memoria e spazio di archivizione.
La memoria (RAM) è un componente del computer che consente l'accesso ai dati a breve termine. Le singole operazioni del sistema vengono eseguite utilizzando l'accesso ai dati a breve termine, vale a dire caricare le applicazioni, navigare su internet o modificare un foglio di calcolo. Pertanto la velocità e la quantità di memoria installata hanno un ruolo importante per le prestazioni del sistema.
Lo spazio di archiviazione, sia esso sotto forma di unità disco rigido o SSD, è il componente del computer che consente di accedere ai dati a lungo termine. È il componente che accede a file, applicazioni e al sistema operativo e li archivia.
La memoria e l'archiviazione lavorano assieme al processore del sistema per accedere ai dati e utilizzarli.
I programmi e i file quindi si trovano nell'unità di archiviazione la cui velocità ha un ruolo importante nel determinare i tempi in cui un sistema è in grado di avviarsi, caricare applicazioni e accedere a ogni elemento salvato.
Cenni storici brevi, anzi brevissimi!
Con la forte digitalizzazione vissuta negli ultimi anni sono stati sviluppati metodi sempre più efficaci per l’archiviazione di dati, necessari per poter archiviare e immagazinare in maniera sicura numerose cartelle elettorniche e, chiaramente, poterle recupare con facilità. La storia dei supporti digitali incomincia già nella seconda metà del secolo scorso e si evolve costantemente sino ad arrivare a metodi immateriali come il cloud storage. Uno dei sistemi più antichi ancora in uso ai giorni d'oggi è l'hard disk (disco rigido) così detto "disco meccanico", inventato nel 1956. Era composto da dischi ricoperti da materiale magnetico che venivano fatti girare a grande velocità. La grande novità rispetto ai sistemi precedentemente utilizzati fino ad allora consisteva nella non sequenzialità delle informazioni. In questa maniera i dati potevano essere immagazzinati in ordine sparso mentre i dischi ruotavano, evitando così di dover fermare o riportare indietro il supporto per scrivere o leggerne i dati in maniera "sequenziale". La sua capacità di archiviazione si aggirava inizialmente intorno ai 5 megabyte con futuri risvolti.
Ma col tempo, le cose cambiano!
Ovviamente adesso, i dischi rigidi moderni hanno capacità e prestazioni enormemente superiori a quelle dei primi modelli, ma poiché nel frattempo la velocità e le prestazioni delle altre componenti di un PC, sono aumentate, la loro velocità nella lettura e scrittura dei dati restano comunque di diversi ordini di grandezza al di sotto delle prestazioni della componentistica a stato solido che equipaggia un computer. Per questo motivo il disco rigido è spesso la causa principale del rallentamento di un computer.
Quali sono i principali criteri da tenere in considerazione quindi per la scelta di un drive adeguato?
Vi sono molti parametri, molto tecnici per lo più, da tenere in considerazione quando si sceglie la memoria di archiviazione di un PC, ma fondamentalmente sono tre i canoni essenziali da tenere sotto controllo:
- la capacità di memorizzazione
- il tempo di accesso ai dati
- la velocità di trasferimento dei dati
Come è strutturato invece un SSD?
A differenza dei supporti di tipo magnetico, una unità di memoria SSD (solid-state-drive) ha la possibilità di memorizzare grandi quantità di dati senza l'utilizzo di organi meccanici (piatti, testine, motori ecc.) come fanno invece gli hard disk tradizionali.
Gli SSD utilizzano infatti memoria flash non volatile dove le informazioni sono registrate su componenti elettronici in grado di mantenere la carica elettrica per tempi lunghi, e che rappresentano vere e proprie celle di memoria.
Proprio questa basilare differenza di funzionamento rispetto ai dischi tradizionali fa si che il significato di SSD si traduca in una tecnologia molto veloce nello scrivere e leggere i dati, che comporti quindi un minor dispendio energetico, permetta di costruire dispositivi che non riscaldano, non emettono rumore e hanno dimensioni più piccole rispetto alle unità storage cui si era abituati.
Altro dato importante è il protocollo di comunicazione, SATA o PCIe
La tecnologia Serial ATA (SATA) fu introdotta nel 2000, come una versione migliorata della tecnologia Parallel ATA ai tempi utilizzata e limitata da dimensioni dei cavi, costi, prestazioni e funzionalità. Entrambe le tecnologie erano più che sufficienti per gli hard disk tradizionali (HDD), sostanzialmente meno performanti rispetto ai moderni drive a stato solido (SSD). L'avvento degli SSD SATA dimostrò che la tecnologia basata sul bus ATA aveva raggiunto le sue potenzialità massime in termini di prestazioni. Laddove gli hard disk tradizionali erano in grado di offrire velocità pari a soli 50-120 MB/s in scrittura, gli SSD erano in grado di saturare la capacità del bus SATA con velocità di scrittura pari a 550 MB/s. Nonostante le limitazioni di questo sistema, capita con frequenza osservare SSD SATA offrire prestazioni 10 o 15 volte superiori rispetto alla tecnologia HDD tradizionale.
Tecnologia NVMe: il futuro dell'archiviazione
La tecnologia NVMe (Non-Volatile Memory Express) è stata introdotta nel 2011 per risolvere i vari problemi di colli di bottiglia associati allo standard SATA e ai relativi protocolli di comunicazione. 
La tecnologia NVMe utilizza i bus PCIe anziché quelli SATA, consentendo di utilizzare appieno l'enorme potenziale di larghezza di banda per i dispositivi di storage. Lo standard PCIe 4.0 (versione corrente) offre fino a 32 piste e può, in teoria, trasferire fino a 64.000 MB/s di dati rispetto ai 600 MB/s dello standard SATA III. Le specifiche NVMe offrono anche 65535 code di comandi, che consentono di utilizzare fino a 65536 comandi per coda. Si ricordi che gli SSD basati sullo standard SATA sono limitati a una singola coda, con una profondità di soli 32 comandi per coda. La tecnologia NVMe crea un enorme potenziale per i dispositivi di storage, garantendo efficienza, prestazioni e interoperabilità in un'ampia gamma di sistemi. È opinione comune che tale tecnologia diventerà il prossimo standard di settore.
Formati e connessioni
I formati definiscono la struttura fisica di un SSD in termini di dimensioni e tipologia di connessione utilizzata.
Esistono molti formati differenti (come M.2 o mSATA), ma pricipalmente sono due i formati più commercializzati e utilizzati oggi:
SSD da 2,5 pollici: forse il formato attualmente più comune. Le dimensioni sono le stesse dei dischi rigidi tradizionali (HDD). Gli SSD da 2,5 pollici sono i sostituti naturali dei classici hard disk meccanici e rappresentano la scelta numero uno dei consumatori che desiderano migliorare la velocità del proprio PC. Di solito, gli SSD da 2,5 pollici sono caratterizzati da un’interfaccia che fa uso di cavi SATA per il collegamento alla scheda madre.
SSD M.2: il formato M.2 è più recente e si contraddistingue per dimensioni inferiori rispetto al precedente. Il sistema di connessione M.2 è stato progettato per massimizzare l'utilizzo del circuito stampato (PCB) e ridurre al minimo l’ingombro della memoria, una volta installata. Questa tipologia di SSD non è collegata alla scheda madre per mezzo di cavi, ma direttamente tramite una porta di connessione M.2. Gli SSD M.2 possono utilizzare l'interfaccia SATA o PCIe (quest'ultima è la più comune tra le due). A prima vista, gli M.2 SATA e PCIe possono sembrare identici. In realtà, presentano due diverse tecnologie di connessione che inficiano sia sulle prestazioni sia sulla modalità con cui il drive comunica con il resto del sistema.
Quindi cosa conviene scegliere?
Come accade spesso nella scelta di una configurazione per PC, non esiste una risposta giusta. La "giusta" combinazione dipende dalle vostre esigenze individuali e dalle capacità del vostro sistema. Un SSD M.2 PCIe NVMe garantisce le migliori prestazioni con il minimo ingombro, ma il prezzo elevato e la necessità di una scheda madre con porta di connessione M.2 potrebbero frenare gli utenti che hanno un budget limitato o schede madri meno recenti. Invece, gli SSD SATA sono tuttora molto validi (soprattutto se avete intenzione di sostituire il vostro vecchio hard disk meccanico). Tuttavia, per ottenere le migliori prestazioni e poter contare su un sistema che resti sempre attuale nel corso degli anni, potrebbe essere saggio investire del denaro in più per l’acquisto di un SSD PCIe NVMe.