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In questi giorni, sia che tu stia acquistando un nuovo computer o aggiornando un vecchio computer, ti consigliamo di acquistare un'unità a stato solido (SSD) invece di un tradizionale disco rigido (HDD). In effetti, passare da HDD a SSD è uno dei migliori aggiornamenti delle prestazioni del PC che puoi fare .
Ma come? E perché? Cosa rende l'SSD una tecnologia così rivoluzionaria?
In questo articolo imparerai esattamente cosa sono gli SSD, come funzionano e funzionano effettivamente gli SSD, perché gli SSD sono così utili e l'unico aspetto negativo principale degli SSD che dovresti conoscere. Se invece cerchi un consiglio per l'acquisto, ti consigliamo di leggere il nostro articolo su cosa considerare prima di acquistare un SSD.
Comprensione di computer e memoria
Per capire come funzionano gli SSD e perché sono così utili, dobbiamo prima capire come funziona la memoria del computer. L'architettura della memoria di un computer è suddivisa in tre aspetti:
- Il cache
- Il memoria
- Il unità dati
Ciascuno di questi aspetti svolge una funzione importante che determina il modo in cui operano.
La cache è l'unità di memoria più interna. Durante l'esecuzione, il computer utilizza la cache come una sorta di parco giochi per i calcoli e le procedure dei dati. I percorsi elettrici alla cache sono i più brevi, rendendo l'accesso ai dati quasi istantaneo. Tuttavia, la cache è molto piccola, quindi i suoi dati vengono costantemente sovrascritti.
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La memoria è la via di mezzo. Potresti conoscerlo come RAM (Random Access Memory). Qui è dove il tuo computer memorizza i dati relativi ai programmi e ai processi che sono attivamente in esecuzione. L'accesso alla RAM è più lento dell'accesso alla cache, ma solo in misura trascurabile.
L'unità dati è dove tutto il resto viene archiviato per la permanenza. È dove vengono conservati tutti i tuoi programmi, file di configurazione, documenti, file musicali, file di film e tutto il resto. Quando si desidera accedere a un file o eseguire un programma, il computer deve caricarlo dall'unità dati e nella RAM.
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La cosa importante da sapere è che c'è una grande differenza di velocità tra i tre. Mentre la cache e la RAM funzionano a velocità in nano secondi, un'unità disco rigido tradizionale funziona a velocità in Nazionale secondi.
In sostanza, l'unità dati è il collo di bottiglia: non importa quanto sia veloce tutto il resto, un computer può caricare e salvare i dati solo alla velocità con cui l'unità dati può gestirli.
È qui che entrano in gioco gli SSD. Mentre gli HDD tradizionali sono ordini di grandezza più lenti della cache e della RAM, gli SSD sono molto più veloci. Ciò può ridurre significativamente la quantità di tempo necessaria per caricare vari programmi e processi e farà sembrare il tuo computer molto più veloce.
Come funzionano le unità a stato solido?
Gli SSD hanno lo stesso scopo degli HDD: archiviano dati e file per un uso a lungo termine. La differenza è che gli SSD utilizzano un tipo di memoria chiamato 'memoria flash', che è simile alla RAM, ma a differenza della RAM, che cancella i suoi dati ogni volta che il computer si spegne, i dati su un SSD persistono anche quando perde potenza.
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Se smontassi un tipico HDD, vedresti una pila di piastre magnetiche con un ago di lettura --- un po' come un giradischi in vinile. Prima che l'ago possa leggere o scrivere i dati, le piastre devono girare nella giusta posizione.
D'altra parte, gli SSD utilizzano una griglia di celle elettriche per inviare e ricevere rapidamente i dati. Queste griglie sono separate in sezioni chiamate 'pagine' e queste pagine sono dove vengono archiviati i dati. Le pagine sono raggruppate insieme per formare 'blocchi'.
Gli SSD sono chiamati 'a stato solido' perché non hanno parti mobili.
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Perché è necessario saperlo? Perché gli SSD possono scrivere solo su pagine vuote in un blocco. Negli HDD, i dati possono essere scritti in qualsiasi posizione sulla lastra in qualsiasi momento e ciò significa che i dati possono essere facilmente sovrascritti. Gli SSD non possono sovrascrivere direttamente i dati nelle singole pagine. Possono scrivere dati solo su pagine vuote in un blocco.
Quindi, in che modo gli SSD gestiscono la cancellazione dei dati? Quando un numero sufficiente di pagine in un blocco viene contrassegnato come inutilizzato, l'SSD impegna i dati dell'intero blocco in memoria, cancella l'intero blocco, quindi re-impegna i dati dalla memoria al blocco lasciando vuote le pagine inutilizzate. Nota che la cancellazione di un blocco non significa necessariamente che i dati siano completamente spariti. (Come eliminare in modo sicuro i dati su un SSD!)
Ciò significa che gli SSD diventano più lenti nel tempo.
Quando hai un nuovo SSD, viene caricato interamente con blocchi pieni di pagine vuote. Quando scrivi nuovi dati sull'SSD, può immediatamente scrivere su quelle pagine vuote a velocità incredibili. Tuttavia, man mano che vengono scritti sempre più dati, le pagine vuote si esauriscono e rimangono pagine casuali inutilizzate sparse nei blocchi.
Poiché un SSD non può sovrascrivere direttamente una singola pagina, ogni volta che si desidera scrivere nuovi dati da quel momento in poi, l'SSD deve:
- Trova un blocco con un numero sufficiente di pagine contrassegnate come 'non utilizzate'
- Registra quali pagine in quel blocco sono ancora necessarie
- Reimposta ogni pagina in quel blocco su vuota
- Riscrivi le pagine necessarie nel blocco appena ripristinato
- Riempi le pagine rimanenti con i nuovi dati
Quindi, in sostanza, una volta esaminate tutte le pagine vuote di un nuovo acquisto SSD, l'unità dovrà eseguire questo processo ogni volta che vorrà scrivere nuovi dati. Questo è il modo in cui funziona la maggior parte delle memorie flash.
Detto questo, è ancora più veloce rispetto a un HDD tradizionale e i guadagni di velocità valgono assolutamente l'acquisto di un SSD su un HDD.
Il lato negativo delle unità a stato solido
Ora che sappiamo come funziona un'unità a stato solido, possiamo anche comprendere uno dei suoi maggiori svantaggi: la memoria flash può sostenere solo un numero finito di scritture prima di morire.
C'è molta scienza che spiega perché ciò accade, ma è sufficiente dire che quando viene utilizzato un SSD, le cariche elettriche all'interno di ciascuna delle sue celle di dati devono essere periodicamente ripristinate. Sfortunatamente, la resistenza elettrica di ogni cella aumenta leggermente ad ogni reset, il che aumenta la tensione necessaria per scrivere in quella cella. Alla fine, la tensione richiesta diventa così alta che diventa impossibile scrivere su una particolare cella.
Pertanto, le celle di dati SSD hanno un numero finito di scritture. Tuttavia, ciò non significa che un SSD non durerà a lungo! Dai un'occhiata al nostro articolo sul durata media di HDD, SSD e unità flash se vuoi saperne di più. Si spera che ora tu abbia una migliore comprensione di come funzionano le unità a stato solido.
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Joel Lee è l'editore capo di MakeUseOf dal 2018. Ha un B.S. in Informatica e oltre nove anni di esperienza professionale di scrittura e modifica.
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