Perché non dovresti mai riempire completamente il tuo SSD

Quando acquisti un ottimo SSD nuovo di zecca potresti essere tentato di riempirlo con tutti i tuoi giochi, immagini, video o qualsiasi cosa tu voglia sul tuo PC. Dopotutto, è a questo che serve lo spazio di archiviazione, giusto? Bene, in realtà non è così che funziona per i moderni SSD e, se riempi praticamente qualsiasi unità fino all'orlo, scoprirai che la scrittura dei dati inizia a richiedere molto più tempo di prima. Ecco perché ciò accade e quanto puoi influire negativamente sulle prestazioni del tuo spazio di archiviazione riempiendolo troppo.

Cache SLC, la specifica di cui potresti non aver sentito parlare

Potresti pensare che un SSD è semplice quanto la capacità di cui dispone e la velocità con cui lo spazio di archiviazione può trasferire i dati, ma c'è qualcosa di più oltre a questo. Gli SSD possono essenzialmente stancarsi dopo aver scritto molti dati e più l'SSD è pieno, più velocemente si esaurisce. Quando ciò accade, è la cache SLC dell'SSD ad essere esaurita, costringendo l'SSD a utilizzare la parte più lenta della sua memoria.

Probabilmente non hai mai sentito parlare della cache SLC e non è qualcosa che i produttori di SSD inseriscono nelle loro schede tecniche. I moderni SSD sono configurati per far sì che parte dello spazio di archiviazione funzioni ad alta velocità e il resto a bassa velocità. La parte più veloce è la cache dell'SSD e la sua dimensione è impostata su una certa percentuale dello spazio libero disponibile su un'unità. In generale, gli SSD di fascia alta hanno una percentuale maggiore costituita da cache, mentre gli SSD più economici ne dedicano meno capacità di cache e la scrittura su un SSD per un tempo sufficientemente lungo esaurirà questa cache e comporterà prestazioni improvvise gocciolare.

Ma perché un SSD non può essere semplicemente veloce? Bene, ha a che fare con il modo in cui si sono evoluti i moderni SSD. All'inizio avevamo chip flash a cella singola (o SLC), che memorizzavano un bit di dati per cella, uno o zero. L'SLC è fantastico perché è estremamente durevole e veloce, ma ben presto l'industria ha scoperto che fornire SSD con molti più dati sarebbe stato difficile se ciascuno di essi la cella poteva contenere solo un singolo bit di dati, quindi sono stati realizzati i chip multi-livello (MLC), quindi le celle a triplo livello (TLC) e, più recentemente, le celle a livello quadruplo (QLC).

L'utilizzo di queste celle più dense aveva tuttavia lo svantaggio di ridurre le prestazioni massime di scrittura sugli SSD, lasciando i produttori bloccati tra la scelta della velocità o del valore. Ma è possibile avere il meglio di entrambi i mondi, o avvicinarsi ad esso. I produttori di SSD hanno capito che puoi semplicemente disabilitare alcuni bit nel flash MLC, TLC o QLC per renderlo come SLC o pseudo SLC. Quindi quello pseudo SLC può agire come una cache, essendo la prima parte di un SSD su cui viene scritto, offrendo prestazioni veloci per tutto il tempo che dura.

Come le prestazioni diminuiscono quando continui a riempire il tuo SSD

Il problema della cache SLC è che le sue dimensioni dipendono non solo da ciò che il produttore ha impostato, ma anche da quanto spazio hai lasciato sul tuo SSD. Ciò significa che più cose inserisci sul tuo SSD, più piccola diventa la tua cache e più veloci saranno le prestazioni in un carico di lavoro di scrittura. Per dimostrare ciò che accade in azione, ho testato il mio SSD Western Digital WD Black SN770M in un programma chiamato IOMeter, che ha fatto eseguire all'SSD scritture per 15 minuti consecutivi. Ho testato l'SN770M tre volte a diversi livelli di spazio libero: riempito al 10%, riempito al 50% e riempito al 90%.

Con il 10% dello spazio occupato, l'SN770M è riuscito a raggiungere i 4.800 MB/s per due minuti, dopodiché si è stabilizzato a 4.550 MB/s per il resto dei 15 minuti di test. Ma con metà del disco pieno, le prestazioni sono iniziate solo a circa 4.300 MB/s e dopo un minuto è sceso bruscamente fino a 1.000 MB/s, ma è riuscito a risalire fino a 4.300 MB/s ogni tanto per un po' minuto. Quando è stato riempito fino al 90%, le prestazioni sono state anche peggiori con una velocità iniziale di 4.500 MB/s che è scesa a 1.000 MB/s in meno di un minuto e rimanendo tale per tutta la durata del test di 15 minuti.

Le implicazioni sulle prestazioni in questo caso sono chiare anche se si considera la velocità di scrittura media. Con un riempimento al 10%, l'SN770M ha registrato una media di quasi 4.600 MB/s, che è scesa a 2.300 MB/s con un riempimento al 50%. Con un riempimento al 90%, stiamo osservando poco meno di 1.200 MB/s, che è ancora rispettabile ma molto lento per un SSD PCIe 4.0. Questo SSD è diventato quattro volte più lento solo perché contiene molti dati.

Non aspettarti grandi prestazioni se non lasci nessun byte inutilizzato in un SSD

Probabilmente sembra abbastanza ridicolo che non puoi semplicemente archiviare cose sul tuo SSD come vorresti senza compromettere le prestazioni, ma è proprio così che funzionano i moderni SSD. Personalmente, consiglio di mantenere l'unità del sistema operativo riempita non più del 70%, anche se le unità secondarie del sistema possono essere riempite fino al 90% senza problemi. Se ti ritrovi a trasferire molti file, potresti voler acquistare SSD che abbiano specificamente cache di grandi dimensioni, che tendono ad essere i modelli di fascia alta.

Per fortuna, gli SSD oggi sono piuttosto economici, il che significa che non è un grosso problema non utilizzare tutto lo spazio di un SSD. È abbastanza semplice caricare un PC con 2 TB di spazio di archiviazione per meno di $ 100, mentre 4 TB sono possibili per $ 150 o poco più. Anche 2 TB possono essere eccessivi per la maggior parte delle persone, ma se non vuoi mai preoccuparti di vedere improvvisamente la velocità di trasferimento dei tuoi file precipitare, vorrai più spazio di quanto effettivamente ti serva.