L'azione del firmware 1.4 sulle prestazioni in scrittura
Gli SSD consumer solitamente usano memoria NAND multi-level cell (MLC) che immagazzina due bit per cella. Questo raddoppia effettivamente la quantità di spazio archiviato rispetto alla memoria NAND single-level cell (SLC), limitata a un bit per cella.
Scrivere due bit verso una cella ha un costo, però, in quanto richiede più tempo per programmarla rispetto alla memoria NAND SLC. Quando si parla di memoria NAND MLC, ogni bit di una cella è programmato separatamente. Il primo bit è relativamente veloce e facile da programmare, mentre il secondo è più complicato, in quanto impiega da tre o quattro volte di più. Di conseguenza c'è una differenza rilevante di prestazioni nella scrittura del primo e secondo bit.
Quando scrivete solo un bit di una cella NAND MLC, le prestazioni sono molto simili a quelle che avreste con una soluzione SLC. A questo comportamento ci si riferisce come "modalità SLC". Scrivendo solo un bit in ogni cella dell'SSD la capacità però dovrebbe risultare dimezzata. Se volete usare più del 50% della capacità disponibile, non potete operare solo in modalità SLC.
Prendiamo ad esempio un'unità da 120 GB basata su memoria NAND MLC. In modalità SLC si possono programmare solo 60 GB di bit, e scrivere tale capacità consuma il 100% dei bit accessibili. Per scrivere di più deve essere programmato il secondo bit di ogni cella, forzando il disco a passare in "modalità MLC". Quando la transizione avviene, la velocità di scrittura scende in modo rilevante perché è disponibile solo il secondo bit (più lento) di ogni cella.
Ora diciamo che lo stesso disco da 120 GB possiede 80 GB di dati. Se quell'informazione è ri-arrangiata in modo da occupare due bit per cella anziché uno, il disco può ritornare in modalità SLC. In questo caso però ha solo 20 GB di spazio che può essere programmato usando il meccanismo più rapido.
Il nostro scenario è rappresentato dall'immagine qui sotto. Il disco, completamente vuoto, inizia con 60 GB di capacità che possono essere scritti in modalità SLC. Su di questo scrivete 80 GB: i primi 60 GB sono scritti rapidamente, e i successivi 20 GB molto più lentamente in modalità MLC. Dopo le operazioni in scrittura, il disco consolida i dati in background, lasciando ancora una volta 20 GB per l'operatività in modalità SLC.
Questo comportamento sembra molto simile a quello che vediamo sull'OCZ Vertex 4, che usa memoria NAND MLC. Potremmo sbagliare, certo, ma il calo prestazionale, la ripresa e la nuova caduta appaiono consistenti con il disco che si "ripulisce" fino a darvi accesso alla modalità SLC ogni volta che può. Andare avanti e indietro, in teoria, permette all'informazione scritta di essere consolidata, liberando maggiore spazio.
Se questo è ciò che fa il Vertex 4, il firmware 1.5 sembra aver migliorato l'efficienza dei processi in background che liberano celle, favorendo un passaggio più veloce dalla modalità MCL a quella SLC. La modalità SLC è però, per definizione, in grado di operare solo all'interno di una determinata percentuale di qualunque capacità libera disponibile.
Se la nostra teoria dovesse rivelarsi corretta, il Vertex 4 di OCZ aggiunge una nuova e interessante variabile al modo in cui si comportano gli SSD.