Gli SSD moderni offrono un rapporto GB/$ molto migliore rispetto a qualche anno fa. Quando gli SSD sono stati introdotti per la prima volta sul mercato, erano generalmente nella gamma di capacità di 64 GB o 128 GB. Erano anche più costosi degli HDD multi-terabyte. Per anni si è pensato se si volessero un sacco di spazio di archiviazione e non volevi pagare prezzi elevati, avevi bisogno di un HDD e dovevi accettare quello più basso prestazione.
Le cose sono un po' diverse ora, però. Sì, gli SSD sono ancora più costosi per GB rispetto agli HDD, ma il prezzo è molto più vicino. Un SSD da 2 TB è attualmente il prezzo migliore per gli SSD. Un SSD da 2 TB costa circa il doppio di un HDD da 2 TB. Ora puoi ottenere un vantaggio in termini di prestazioni ancora più significativo per quel costo aggiuntivo.
È ancora vero che se vuoi molti terabyte di spazio di archiviazione. Ad esempio, è più economico acquistare HDD se si desidera un array RAID di grandi dimensioni. Ma supponiamo che tu abbia a che fare solo con i livelli di archiviazione del computer degli utenti domestici di tutti i giorni. In tal caso, un SSD da uno o due terabyte è più che sufficiente e non romperà la banca.
Come è sceso il prezzo?
Allora cosa è cambiato? Cosa ha portato il prezzo a livelli ragionevoli? Innanzitutto, la tecnologia è semplicemente maturata. Diventa più economico fare queste cose nel tempo. Tuttavia, alcune scoperte e innovazioni tecnologiche sono state un vero punto di svolta. 3D VNAND ha consentito aumenti significativi della densità di archiviazione consentendo alle celle di memoria di essere impilate l'una sull'altra anziché schiacciate sempre più vicine su un unico piano. Questo non è dissimile dal modo in cui i parcheggi a più piani consentono di parcheggiare più auto nella stessa area di un parcheggio pianeggiante.
Gli SSD moderni ora utilizzano generalmente la memoria flash TLC. TLC sta per Triple-Level Cell, il che significa che ogni cella di memoria può memorizzare tre bit di dati. Ciò triplica la capacità di archiviazione dei dati dello stesso numero di celle di memoria rispetto alla memoria SLC (Single-Layer Cell) nei precedenti SSD.
Queste tre modifiche spiegano la maggior parte del miglioramento dei prezzi degli SSD. Tuttavia, ci sono stati anche molti altri sviluppi. Il fatto è che TLC viene fornito con alcuni avvertimenti piuttosto grandi.
Qual è il problema con le TLC?
Il problema con l'inserimento di più bit di dati in una singola cella di memoria è che è molto più complesso scrivere i dati. Questo rallenta il processo. Questo è un problema perché gli SSD dovrebbero essere veloci. Stanno guidando nuove generazioni di standard per raddoppiare e raddoppiare la larghezza di banda per consentire uno storage più veloce.
Anche se puoi ancora leggere da TLC a 16 GB sugli ultimi SSD PCIe 5, sicuramente non puoi scriverci così velocemente. In effetti, le velocità di scrittura TLC sono generalmente intorno ai 2000 MB. È ancora molto più veloce di un HDD ma più lento degli SSD PCIe 3.
Nota: TLC non è l'unico tipo di memoria flash in uso. Esiste un numero relativamente basso di SSD Quad-Level Cell (QLC) e lo sviluppo di SSD Penta-Level Cell (PLC) sta progredendo rispettivamente per 4 e 5 bit di dati per cella. La velocità di scrittura della memoria QLC è attualmente di circa 350 MB, che è più lenta degli HDD.
Entra nella cache SLC
I produttori di SSD hanno sviluppato la cache SLC per aggirare queste velocità di scrittura fortemente ridotte. Questo è un semplice trucco per scrivere dati su una memoria flash SLC super veloce. I dati vengono quindi copiati sul flash TLC più lento il più velocemente possibile in background. Ciò consente le velocità di scrittura elevate pubblicizzate dell'SSD, purché sia disponibile spazio nella cache SLC in cui scrivere. Questo non è un problema nella maggior parte dei casi, ma può esserlo se stai effettuando operazioni di scrittura sostanziali contemporaneamente. Ad esempio, il ripristino o la scrittura di un backup comporta in genere la scrittura su un'ampia percentuale di un'unità.
La cache SLC è generalmente composta da due parti distinte: una cache SLC statica e una cache pseudo-SLC dinamica. La cache statica è generalmente piccola, meno di 10 GB anche su unità di grandi dimensioni da 2 TB. La cache statica è sempre disponibile, anche quando l'unità è quasi piena. La cache dinamica varia di dimensioni, come suggerisce il nome, in base allo spazio rimanente sull'unità.
Gli SSD più grandi hanno cache pseudo-SLC più grandi e possono eseguire scritture più grandi alle velocità di picco. È importante notare che la dimensione della cache dinamica si basa sullo spazio libero rimanente, non sulla capacità totale dell'unità. La dimensione della cache dinamica viene ridotta quando l'unità viene riempita. Molti SSD allocano circa un terzo del loro spazio libero da utilizzare come cache SLC dinamica. Possono essere circa 600 GB su un'unità da 2 TB.
Il controller SSD sceglie di scrivere i dati in entrata nella cache SLC perché è veloce. Questo è importante perché i dati possono essere forniti all'SSD più velocemente di quanto possano essere scritti nella memoria flash TLC molto più lenta. Quando l'SSD è quindi inattivo, il controller copia i dati nella memoria TLC a velocità di scrittura inferiori. Ciò memorizza i dati in modo più efficiente in termini di spazio e libera nuovamente la cache SLC per accettare più operazioni di scrittura ad alta velocità. Finché c'è spazio nella cache SLC, l'SSD può funzionare alle velocità massime annunciate. Una volta che la cache è piena, l'unità deve rallentare, motivo per cui è utile disporre di una cache SLC di grandi dimensioni.
Potenziale futuro
Nessun SSD ne fa uso al momento, ma esiste anche un potenziale caso d'uso per una cache MLC. MLC sta per Multi-Level Cell, un metodo mal denominato per memorizzare due bit di dati in una cella anziché uno o tre. Questo è più lento di SLC ma più veloce di TLC. Mentre le cache SLC offrono velocità fantastiche che MLC non potrebbe eguagliare, MLC offrirebbe il doppio della dimensione della cache.
Teoricamente, questa sarebbe un'eccellente via di mezzo che consente velocità di memorizzazione nella cache SLC di picco fino a quando la cache SLC non viene consumata. Quindi cadere in una cache MLC se è ancora necessario scrivere più dati. Ciò sarebbe comunque più veloce della scrittura diretta nella memoria TLC o QLC, ma probabilmente comporterebbe una logica più complicata.
Sebbene le velocità delle TLC siano state relativamente elevate, ciò non è stato necessario. Man mano che gli SSD QLC e PLC diventano più comuni, arriveranno con ulteriori riduzioni della velocità di scrittura. La memorizzazione nella cache MLC secondaria potrebbe essere un modo in cui la tecnologia si sviluppa per alleviare questo problema.
Conclusione
La memorizzazione nella cache SLC è un metodo intelligente per la memorizzazione nella cache di scrittura su SSD. Consente velocità di trasferimento elevate sulle scritture nelle centinaia di gigabyte sulla memoria flash che nominalmente non possono essere scritte a quella velocità. I dati scritti nella cache vengono scaricati nella memoria flash TLC o QLC il più rapidamente possibile per liberare la cache per le massime velocità di trasferimento.
La quantità di cache SLC varia a seconda dello spazio libero rimanente sull'unità. Ciò significa che le unità più grandi e vuote possono scrivere più dati alle velocità di picco rispetto agli SSD più piccoli o agli SSD più vicini alla capacità. Cosa ne pensi? Fateci sapere nei commenti qui sotto.