Per introdurre l'argomento, vogliamo dare una breve spiegazione su alcuni aspetti dei dischi basati su NAND Flash mettendoli a confronto con i supporti basati su disco magnetico.



SSD

Hard-Disk

Affidabilità

Nessuna parte in movimento riduce le possibilità di guasti.

Soggetti a guasti meccanici

Prestazioni

Il tempo di accesso prossimo allo zero garantisce ottime prestazioni.

I limiti nei tempi di accesso dovuti alla testina meccanica pregiudicano le prestazioni

Longevità

L'assenza di parti in movimento rende l'SSD molto resistente a vibrazioni ed urti

La struttura interna del disco magnetico è molto sensibile alle vibrazione ed urti

Consumo

Circa 2/3 volte inferiore a un HDD tradizionale

Il consumo normalmente superiore rispetto ad un SSD, cresce ulteriormente all'aumentare delle prestazioni


Come potete immaginare non ci sono solo aspetti positivi nella tecnologia basata su NAND Flash. Osserviamo quindi ora i limiti dei supporti Solid-State.


Costo per Gigabyte

L'attuale progresso e diffusione nel settore delle memorie Flash, ha reso possibile il posizionamento sul mercato di veri e propri Drive. Ma il costo al gigabyte, soprattutto delle memorie basate su chip SLC, è ancora proibitivo per poter essere confrontato con le alternative basate su disco magnetico. Il futuro promette un progressivo aumentare delle capacità e una relativa diminuzione di costo, ma esistono ancora diverse opinioni in merito a quale sarà la scelta definitiva tra SLC (più prestante, costosa e durevole) o MLC (molto più economica, di capacità maggiore ma circa 10 volte meno longeva).

N° di Cicli read/write

Come anticipato poco sopra, esiste un grande divario tra il massimo numero stimato di cicli tra i chip SLC e MLC. Nonostante i grandi progressi effettuati dopo l'introduzione delle Multy Layer Cell, attualmente viene stimata una durata di circa 100000 cicli per le NAND SLC e solo 10000 cicli per le NAND MLC. Questi valori riferiti ad un pendrive o ad una memorycard non sono affatto preoccupanti, ma se relazionati al carico di lavoro di un Hard Disk non danno ottime garanzie.

Write Amplification

Questo fenomeno è tipico della scrittura su celle di memoria fisica. Negli attuali SSD ogni singola cella ha capacità di 128Kbyte e per sua natura, ogni volta che deve essere scritta necessita di essere prima totalmente cancellata e poi riempita anche solo in parte con i dati da memorizzare. Il problema che si verifica riguarda tutte le scritture di dimensione inferiore alla capacità della cella. Per fare un esempio consideriamo un file di 2Kb di dimensione, il controller del disco dovrà cancellare la cella e poi riutilizzarla completamente lasciando 126Kb inutilizzati. Ci sono diverse stime, proposte dai vari produttori, che danno come valore di write amplification circa un 3x. Naturalmente la stima viene calcolata a seconda del tipo di work load ed è un valore puramente indicativo.

Transfer Rate

Il transferrate in scrittura di una singola cella SLC è di minimo 8mb/s mentre una MLC ha 1,5Mb/s. Sicuramente vi domanderete come può un SSD raggiungere i valori di banda presentati nei vari articoli presenti in rete. Per prima cosa dobbiamo considerare che ogni singolo chip NAND integra un insieme di singole celle che utilizzate insieme danno valori di banda decisamente più ampi, inoltre ogni SSD integra un controller che lavora in maniera molto simile ad un comune controller Raid.

Da qui ne ricaviamo che maggiore è il numero dei canali del controller e migliore è la gestione di questi, più elevate saranno le prestazioni.

In conclusione oltre al tipo di cella utilizzata diventa rilevante il tipo di controller e il software che lo gestisce, in breve il mercato diventerà una corsa al miglior algoritmo legato ad un controller in grado di gestire un elevato numero di canali.