Questa specifica trascurata degli SSD conta molto più di SATA e NVMe

Sai già la differenza tra SATA e NVMe—quella parte non è il problema. Il problema è che conoscere quella differenza può effettivamente farti sentire più sicuro riguardo a un acquisto su cui probabilmente non dovresti essere sicuro. La specifica che distingue realmente un buon SSD da uno deludente non è l'interfaccia—è il tipo di memoria NAND flash al suo interno, e la maggior parte degli acquirenti non considera mai di verificarla prima di acquistare.

Perché SATA vs. NVMe non è la specifica su cui dovresti concentrarti

Questi si riferiscono alle interfacce di archiviazione, non alla qualità reale dell'archiviazione

SATA e NVMe si riferiscono fondamentalmente al metodo di connessione e al protocollo di comunicazione tra il tuo SSD e il tuo computer. SATA (Serial ATA) è lo standard più vecchio, lo stesso utilizzato dai dischi rigidi, e ha un limite di circa 600 MB/s. NVMe (Non-Volatile Memory Express) è un protocollo più recente progettato specificamente per l'archiviazione flash. Si connette tramite linee PCIe e può raggiungere velocità che vanno da 3.500 MB/s al minimo fino a 14.000 MB/s sui drive Gen 5 di fascia alta.

Quindi SATA vs. NVMe è davvero solo rispondere alla domanda: quanto velocemente possono viaggiare i dati tra il tuo SSD e la tua CPU? Quello che non ti dice è nulla sul supporto di archiviazione stesso—dove i dati vengono effettivamente scritti e letti. È qui che entra in gioco la memoria flash NAND.

Vedete, tutti gli SSD—SATA e NVMe allo stesso modo—memorizzano i vostri dati su chip di memoria flash NAND. Questo determina quanto affidabilmente e costantemente funziona l'unità, quanto dura e se le vostre velocità si mantengono durante carichi di lavoro sostenuti o iniziano a calare dopo i primi gigabyte di scritture di dati. Due unità possono essere entrambe NVMe, entrambe raggiungere velocità sequenziali massime simili su una scheda tecnica, e comunque comportarsi in modo molto diverso nell'uso reale—perché una utilizza NAND di qualità migliore rispetto all'altra.

Ogni SSD utilizza la memoria flash NAND, ma non dello stesso tipo

SSD, memoria NAND e interfacce
Quiz a tema

Dalle celle flash alle linee PCIe — scopri quanto conosci davvero lo storage a stato solido moderno.

Quale tipo di memoria NAND flash memorizza esattamente un bit di dati per cella?

Cosa significa NVMe nel contesto degli SSD?

Quale fattore di forma fisico è più comunemente utilizzato per gli SSD NVMe nei laptop e nei desktop moderni?

Quanto velocemente può leggere dati in sequenza un SSD NVMe PCIe 4.0 di fascia alta?

A cosa si riferisce il 3D NAND nella produzione moderna di SSD?

Quale protocollo di interfaccia la maggior parte degli SSD SATA è stata progettata per utilizzare prima che NVMe diventasse comune?

Quale tipo di NAND offre la massima densità di memoria per chip ma generalmente ha la durata più bassa?

Quale generazione PCIe, adottata per la prima volta su larga scala negli SSD consumer intorno al 2020, ha raddoppiato la larghezza di banda del suo predecessore?

Il tuo punteggio

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La legge di Moore non è l'unica ragione per cui gli SSD stanno diventando più economici

La memoria flash NAND è un tipo di memoria non volatile in cui i dati vengono letti e scritti elettricamente, senza parti mobili coinvolte. È costituita da milioni di piccole celle che immagazzinano dati intrappolando cariche elettriche. Quando scrivi qualcosa su un SSD, la carica viene immessa in quelle celle in schemi specifici che rappresentano i tuoi dati. Quando li leggi, l'unità misura il livello di carica in ogni cella per capire cosa è stato memorizzato.

Idealmente, una cella dovrebbe contenere un bit di dati. Tuttavia, i produttori hanno trovato modi per memorizzare più dati in ciascuna cella individuale. Questo ha reso possibile aumentare la capacità di un SSD riducendo anche i costi. Tuttavia, introduce anche compromessi in termini di velocità e durata. Pertanto, è importante capire quanta dati ogni cella NAND è configurata per contenere, così da avere un'idea della sua durata complessiva e delle prestazioni sotto stress.

I quattro tipi di memoria flash NAND

Al momento della scrittura, ci sono quattro tipi principali di flash NAND basati su quanti bit di dati sono contenuti in ogni cella.

SLC (Single-Level Cell) memorizza un bit per cella. Ciò significa che la cella è o carica oppure no—due stati possibili. Poiché l'unità deve distinguere solo tra due livelli di tensione, leggere e scrivere è molto veloce e preciso. L'NAND SLC dura un tempo incredibilmente lungo, circa 100.000 cicli di scrittura per cella, e offre le migliori prestazioni di qualsiasi tipo. Il problema è il costo—è il più costoso per gigabyte di gran lunga. Lo si trova solo in memorie aziendali e applicazioni industriali, non nei drive per consumatori.

MLC (Multi-Level Cell) memorizza due bit per cella, il che significa quattro possibili stati di tensione. È ancora veloce e durevole—circa 10.000 cicli di scrittura—e una volta era lo standard per i drive consumer ad alte prestazioni. Ma ora è praticamente scomparso anche dal mercato consumer.

TLC (Triple-Level Cell) memorizza tre bit per cella, corrispondenti a otto possibili stati di tensione. Questo riduce notevolmente i costi e rende accessibili unità a capacità maggiore a prezzi abbordabili. Il compromesso è che distinguere tra otto livelli di tensione è più difficile, quindi la resistenza scende a circa 1.000-3.000 cicli di scrittura per cella, e le prestazioni sono un gradino sotto l'MLC. Detto ciò, la tecnologia dei controller moderni gestisce bene la NAND TLC.

QLC (Quad-Level Cell) memorizza quattro bit per cella e ha sedici stati di tensione. Questa è l'opzione più densa negli attuali drive consumer mainstream, ed è ciò che troverai in molti SSD economici e ad alta capacità. Tuttavia, la durata subisce un colpo enorme, poiché i drive sono in grado di sostenere solo 100-1.000 cicli di scrittura, e le prestazioni di scrittura continuativa possono rallentare in modo significativo durante carichi di lavoro intensi.

Tecnicamente parlando, sia TLC che QLC sono tipi di MLC poiché M sta per "multi" e non necessariamente per "due". Quindi alcuni produttori scrivono MLC a 3 bit per indicare TLC e MLC a 4 bit per indicare QLC.

Quale tipo di NAND dovresti effettivamente acquistare?

Il caso d'uso giustifica il tipo NAND

A scopo pratico, SLC e MLC sono storia per gli acquirenti consumer. La scelta oggi è tra TLC o QLC.

QLC è una scelta ragionevole quando:

• Stai usando l'unità come archivio secondario—una libreria di giochi, un archivio multimediale o un'unità di backup
• Stai principalmente leggendo da esso, non scrivendo continuamente su di esso
• Stai acquistando un'unità ad alta capacità (4TB+) dove le opzioni TLC sono significativamente più costose

Nel frattempo, vale la pena pagare per TLC quando:

• È il tuo disco del sistema operativo o il disco di lavoro principale
• Fai trasferimenti regolari di grandi file—editing video, fotografia, spostamento di grandi archivi
• Installa e aggiorna i giochi frequentemente
• Vuoi solo che l'unità funzioni in modo coerente senza dover pensare ai limiti della cache

Per la maggior parte delle persone che acquistano un NVMe da 1TB o 2TB come unità principale, la differenza di prezzo tra un'opzione QLC e una TLC è abbastanza piccola da rendere la TLC la scelta ovvia.

Perché le unità QLC possono deludere nonostante le specifiche impressionanti

Il numero principale di 6.000 MB/s su un drive NVMe economico è tecnicamente corretto, ma è raggiungibile solo grazie a un trucco chiamato caching pseudo-SLC (pSLC). Quello che fa il drive è scrivere temporaneamente i dati nelle sue celle QLC usando solo un bit per cella, proprio come la NAND SLC, per raggiungere quelle velocità elevate. Una volta che quella cache si riempie, il drive torna a scrivere nativamente sulle celle QLC e le prestazioni cadono drasticamente.

Dovrei anche menzionare che questa cache non ha una dimensione fissa ma è dinamica—si riduce man mano che l'unità si riempie. Un'unità QLC da 2TB potrebbe avere 400GB di cache pSLC quando è quasi vuota. Al 75% della capacità, la stessa cache potrebbe scendere a 24GB. Quindi l'unità peggiora nelle scritture continue più la usi.

Le unità TLC fanno lo stesso trucco della cache, ma la velocità di scrittura nativa sottostante è circa 10 volte più veloce del QLC. Quindi quando la cache TLC si esaurisce, non sembra di cadere da un dirupo.

Controlla il tipo di NAND prima di acquistare il tuo SSD

SATA vs. NVMe è una vera differenza, ma è una differenza nel limite massimo delle prestazioni. Il tipo di NAND è ciò che determina se il tuo drive raggiunge effettivamente ciò che è scritto sulla confezione. Ci vogliono circa 30 secondi in più per controllare prima di acquistare—e probabilmente sono i 30 secondi più utili che spenderai in tutto il processo di acquisto.