Hard Disk e SSD: capacità vs. prestazioni

Hard Disk e SSD: capacità vs. prestazioni

Probabilmente vi starete chiedendo perché le prestazioni migliorano con l'aumento delle capacità. Dopotutto non avviene la stessa cosa con gli hard disk. Nelle soluzioni meccaniche la capacità è determinata dal formato, dal numero di piatti e dalla densità dell'area. E per ottenere più velocità spesso la capacità disponibile è inferiore rispetto a quella fisicamente offerta dal supporto.

Per esempio un Barracuda 7200.12 da 160 GB usa un singolo piatto da 500 GB. Tuttavia Seagate usa solo i settori più esterni, perché questo consente maggiori prestazioni. Quindi che acquistiate un hard disk da 1 TB formato da due piatti oppure il Barracuda 7200.12 da 160 GB avrete le massime prestazioni di 125 MB/s nel diametro esterno.

Gli SSD invece sono differenti. Anziché piatti magnetici rotanti, sono formati da memoria allo stato solido collegata a un'unità di controllo. Questi dispositivi comunicano su più canali e sta al produttore sfruttarli in modo che raggiungano la capacità desiderata, il livello di prestazioni o il costo.

Il controller di Intel è dotato di 10 canali. Nell'esempio della precedente pagina l'X25-M da 80 GB raggiunge i 70 MB/s perché tutti e dieci i suoi canali sono sfruttati. L'X25-V da 40 GB usa lo stesso controller, ma l'uso di soli cinque canali riduce la velocità in scrittura a 35 MB/s.

Il controller Marvell 88SS9174 usato da Crucial nei suoi SSD m4 è progettato con otto canali. Tutti gli m4 usano i canali messi a disposizione dal controller, ma ci sono differenze significative a livello di specifiche tra le quattro soluzioni. Questo perché usare tutti i canali a disposizione non è sufficiente a saturarli. Infatti influisce anche il numero di package NAND collegati a ogni canale. Contano anche il numero di chip di memoria in ogni package e la loro densità, e eventuali modifiche fatte al firmware da parte delle aziende.

Come potete vedere tutti e quattro gli SSD sembrano abbastanza simili dall'alto. Abbiamo indicato chiaramente il package di memoria sul modello da 64 GB, nel caso non abbiate familiarità con la terminologia della tabella sopra.

Con ognuno di questi pacchetti, potete avere uno, due o quattro die NAND Flash fisici. Lo scatto sopra ritrae un die da 8 GB (usato nel drive da 64 Gb) prodotto con processo a 25 nanometri di IMFT. Misura 167 millimetri quadrati.

Le interfacce standardizzate come ONFi assicurano che qualsiasi dispositivo NAND usi lo stesso schema di piedini (pin), un set di comandi unificato, un'integrità dei dati migliorata e una serie di altri benefici. Quando un produttore di controller come Marvell o SandForce incorpora il supporto a queste interfacce standard, permette ai produttori di dischi partner di usare chip NAND di diversi fornitori senza preoccuparsi dei problemi di compatibilità. Tutti e quattro i dischi Crucial m4 usano chip NAND a 25 nm ONFi 2.2 prodotti da Micron (il che, dato che Crucial è il brand consumer di Micron, non ci sorprende).

Vedete come le unità da 128, 256 e 512 GB abbiano tutti 16 package NAND (otto sopra e otto nella parte sottostante)? Anche se appaiono simili, non sono gli stessi. Il modello da 128 GB ha due die da 4 GB per package, quello da 256 GB ha due die da 8 GB per package e quello da 512 GB ha quattro die da 8 GB per package. Così i produttori di SSD riescono a ottenere unità di maggiore capacità, anche se il numero di chip che vedete rimane lo stesso.