CONSIGLI UTILI
Come funziona un hard disk (disco rigido) SSD (Solid-State Drive).
Negli ultimi anni ha fatto comparsa all’interno del mercato informatico di massa un device non proprio nuovo in termini di storage di dati: l’hard disk ssd. Perché abbiamo scritto “non proprio nuovo”?
Ma perché questo tipo di sistema di archiviazione dati nasce nella metà degli anni ’90 e venne impiegato nell’immediato soprattutto nel campo militare e industriale. Quindi, nessun hard disk solido era alla portata del consumatore medio all’epoca e all’interno dei nostri computer venivano utilizzati gli hard disk a rotazione (HDD Hard Disk Drive).
Sì, i classici dischi rigidi meccanici o comunemente chiamati in inglese Hard Disk Drive o in italiano unità di memoria di disco rigido. Praticamente sono le unità di archiviazione dati che abbiamo trovato all’interno dei nostri pc desktop o portatili da almeno vent’anni.
Tuttavia le modalità d’uso riservate negli anni da ciascun individuo al proprio personal computer e non solo hanno determinato un utilizzo diversificato dei dispositivi di archiviazione. Perché? Per un motivo abbastanza semplice: la velocità e la tipologia di lettura e scrittura dei dati. Infatti, questa differenziazione ci permette di sapere in anticipo come poter utilizzare i vari dispositivi e in quale modalità. Ma cosa c’entra tutto ciò con un disco SSD? La risposta sta nella intrinseca composizione e funzionalità tecnica del disco fisso ssd o portatile che sia. Ma anche sulla differenza di tecnologia con il suo parente stretto, il già citato HDD.
Cosa significa SSD?
SSD è l’acronimo di State Solid Drive, confuso spesso e volentieri con State Solid Disk e da cui si ricava la traduzione di “disco stato solido“. La traduzione esatta è invece “Unità di memoria a stato solido” tanto per ribadire che stiamo parlando di un dispositivo di archiviazione dati.
Hd SSD: cos'è?
Un disco rigido SSD, come per esempio un hard disk esterno SSD, spiegato anche molto semplicemente per non entrare troppo nei tecnicismi, è un’unità di memoria di archiviazione digitale, non volatile, perché mantiene le informazioni memorizzate anche in assenza di alimentazione, e il suo funzionamento si basa su semiconduttori o sulle cosiddette memorie flash. Infatti, la tecnologia più diffusa utilizza le suddette memorie di tipo NAND (strato singolo) o V-NAND (multistrato).
I componenti principali di un hard disk stato solido.
I dischi SSD sono composti da quattro parti cardine:
- il controller;
- la memoria cache;
- il supercondensatore;
- l’interfaccia.
Nello specifico, il controller o il microprocessore, avente un certo numero di core, organizza le operazioni di memoria di massa ed è governato, al livello di software, da un firmware. La memoria cache è impiegata dal processore per registrare in modo temporaneo le informazioni che gli servono per compiere le sue attività. Invece grazie al supercondensatore (componente elettronico simile a una batteria, ma con la capacità di caricarsi e scaricarsi tempestivamente) gli hd stato solido, come già accennato, hanno la capacità di scrivere i dati anche in mancanza di alimentazione elettrica primaria. Infine, l’interfaccia permette il collegamento, sia dati che di alimentazione, dell’hard disk SSD con la scheda madre del pc attraverso i collegamenti SATA o PCI EXPRESS.
Differenza tra hard disk SSD e HDD.
I vecchi dischi rigidi, gli HDD, sia da 3,5 o 2,5 pollici, sono dotati di una serie di piatti rotanti sui quali scorrono le testine con braccio meccanico con la capacità di leggere, scrivere e sovrascrivere i dati. I piatti, infatti, sono di solito prodotti in vetro o alluminio e ricoperti da un sottile strato di metallo, sui quali si trovano suddivise delle micro-celle che possono essere magnetizzate o smagnetizzate in fase di registrazione dei dati.
Il processo di scrittura, rispetto, per esempio, un hard disk ssd, è piuttosto semplice e intuitivo. Possiamo immaginare un giradischi: infatti, la testina dell’hard disk, seguendo i comandi provenienti dal processore, si posiziona sul settore del disco da modificare e, individuata la cella sia vuota che piena, ne muta lo stato magnetico affinché si possano comporre e archiviare i dati.
Invece un SSD è composto, come brevemente accennato, da moduli di memoria Flash atti a conservare i dati archiviati anche quando l’alimentazione elettrica venisse a mancare. Inoltre, il disco a stato solido è organizzato in celle di memoria, pagine (insiemi di celle) e blocchi (insiemi di pagine). Tutto ciò permette standard qualitativi al di sopra degli hd tradizionali ma rappresenta anche il “difetto” maggiore per quanto riguarda i dischi a stato solido. Il materiale con cui sono fatte le celle di memoria, infatti, non è “eterno”, ma col passare del tempo e della scrittura/sovrascrittura tende a degradarsi sempre di più.
Comunque, i dischi rigidi tradizionali restano le unità di memoria consigliate nel caso di un’archiviazione per un periodo abbastanza lungo, tutto questo perché l’archiviazione tramite magnetizzazione tende a “consumarsi” più lentamente rispetto al dato immagazzinato come carica elettrica all’interno dell’hard disk SSD. Per approfondire ancor di più la faccenda, queste determinate caratteristiche tecniche, insieme al funzionamento delle unità di memoria, ci potranno essere utili per scegliere quale hard disk acquistare tra migliaia di prodotti presenti sul mercato odierno. Perché no.
Quindi come funziona un hard disk SSD?
Il sistema di funzionamento di un hd solido è completamente differente rispetto a un hard disk meccanico. Innanzitutto, non vi è la presenza di parti o componenti con possibilità di movimento e/o magnetizzabili. Quando una cella di memoria è vuota i dati possono essere scritti istantaneamente, senza problema alcuno. Invece quando una cella è già scritta è essenziale in primis cancellarne il contenuto e successivamente reimpostarla con i nuovi dati.
Ma come funziona nello specifico un hard disk SSD durante la lettura/scrittura dati?
Mentre la scrittura delle informazioni avviene per pagine, la cancellazione dei dati già scritti si verifica in blocchi: quindi per sovrascrivere certe informazioni, ad esempio, di un hd SSD interno, il disco solido dovrà cancellare un intero blocco. Tutto ciò permette il crescere esponenziale delle operazioni di scrittura cui sono sottoposte le singole celle di memoria.
Comunque, a differenza dei comuni HDD, gli SSD non hanno bisogno di essere deframmentati: suddetta operazione consumerebbe inutilmente tempo e prestazioni di Input/Output, abbreviando a lungo andare il funzionamento del drive. Il motivo è semplice: l’archiviazione dei dati e il conseguente processo di scrittura dispone i blocchi casualmente nello spazio interno del hard disk SSD, ma a differenza di un qualsiasi HDD non determina perdite di prestazioni o latenza nel raggiungere il blocco susseguente.
Anche gli SSD soffrono l’eventuale improvvisa mancanza di tensione elettrica. L’alimentazione interrotta può compromettere il salvataggio dei dati che si stanno memorizzando ma, a differenza degli Hard Disk magnetici, non danneggia il disco fisicamente. Per evitare l’inconveniente le unità SSD più recenti dispongono di una batteria tampone o di un condensatore (che funziona come accumulatore di carica). Questo upgrade permette al dispositivo SSD di concludere la fase di scrittura in corso.
È possibile recuperare i dati persi da un HD SSD?
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