Negli ultimi anni, gli SSD si sono affermati come le memorie principali da scegliere per il tuo computer, che sia quotidiano, da gaming o da lavoro.
Sono diverse le caratteristiche da prendere in considerazione quando scegli un SSD. Capacità, rapporto qualità/prezzo, interfaccia sono tutti aspetti molto importanti.
Uno dei parametri fondamentali però riguarda le memorie o, meglio, le celle di memoria che costituiscono la parte più preponderante di un SSD.
In questa guida, vedremo quindi le differenze fra SLC, MLC e TLC (nonché QLC), ossia le diverse tipologie di memorie che puoi trovare in un’unità a stato solido.
Così potrai fare la tua scelta in modo più consapevole e acquistare il modello che si adatta meglio alle tue esigenze. 😉
Sei pronto? Iniziamo subito!
Contenuti dell'articolo
Cos’è la NAND Flash degli SSD
Le NAND Flash sono delle memorie di tipo Non-Volatile, nel senso che conservano i dati anche quando non sono alimentate dall’energia elettrica.
Per farti un esempio opposto, prendi le memorie RAM: appena spegni il computer qualsiasi dato memorizzato viene cancellato.
Con le NAND Flash, questo non avviene. 😉
In generale, le NAND Flash sono memorie che puoi trovare in tutta una serie di dispositivi diversi:
- chiavette USB;
- microSD;
- unità SSD, come vedremo meglio nel corso di questa guida.
Come funzionano le memorie di un SSD
Come avviene anche in altri sistemi informatici, all’interno di un SSD sono diverse le componenti che lavorano insieme:
- controller, il microprocessore che gestisce le operazioni di lettura e scrittura;
- cache DRAM e cache SLC, che permettono un’ottimizzazione delle operazioni di lettura e scrittura;
- memoria NAND Flash, l’insieme di celle di memoria nelle quali vengono scritti i bit di informazione.
Quest’ultima, in particolare, è suddivisa in diverse sezioni e sottosezioni, a partire dal chip fino ad arrivare alle wordline e alle celle vere e proprie.
All’interno delle celle, i bit vengono attivati o disattivati tramite cariche elettriche. In questo modo, assumono i valori 0 e 1 del codice binario.
Se vuoi approfondire questo argomento, dai pure una lettura alla guida su come funziona un SSD. Dopo un’analisi delle componenti che formano le memorie a stato solido, potrai comprendere come avvengono le operazioni di scrittura, lettura e cancellazione dei dati. 😉
Caratteristiche delle memoria NAND Flash
Le memorie NAND Flash degli SSD hanno rivoluzionato un settore che, fino a pochi anni fa, era appannaggio dei vecchi Hard Disk.
Se questi ultimi avevano dischi rigidi e parti meccaniche, fra i vantaggi delle NAND Flash vale la pena tenere in considerazione:
- scrittura e lettura sono operazioni molto più veloci grazie all’architettura delle celle di memoria e alla sinergia con il controller;
- densità di archiviazione sempre maggiore e che sta lentamente riducendo il gap con gli Hard Disk meccanici;
- tecnologie di wear leveling che distribuiscono in modo uniforme l’usura dovuta alla scrittura e alla cancellazione, in modo da allungare la vita utile dell’unità SSD.
Insomma, le memorie NAND Flash rappresentano il nuovo standard per l’archiviazione dei dati in SSD e altri dispositivi.
Ma non sono tutte uguali, e le differenze influiscono direttamente:
- sulle prestazioni degli SSD;
- sul prezzo di vendita;
- sulla durata nel tempo.
NAND Flash 3D e 2D
Se di recente hai fatto una ricerca per capire quale SSD scegliere, ti sarai imbattuto in modelli che hanno memorie NAND Flash 3D o 2D. Ma cosa vuol dire?
Entrambe le espressioni si riferiscono al modo in cui le celle di archiviazione sono impilate all’interno del chip:
- le NAND 2D presentano celle disposte orizzontalmente che formano una matrice bidimensionale;
- le NAND 3D sono costituite invece da celle di memoria disposte anche in verticale in una matrice tridimensionale.
Di conseguenza, nel secondo caso il chip ha dimensioni minori pur mantenendo un’alta densità di memoria.
In questo modo, è possibile aumentare la capacità di un SSD senza aumentare di tantissimo lo spazio occupato o il costo di produzione.
Quest’ultimo è comunque più alto rispetto alle unità 2D, ma spesso viene compensato da una maggiore capacità. 😉
SLC, MLC, TLC e QLC: tutte le differenze
Nel caso specifico degli SSD, le NAND Flash si distinguono non soltanto per la loro struttura 2D o 3D, ma anche:
- per il numero di bit che si possono memorizzare su ciascuna cella;
- in relazione ai cicli di P/E, o Program/Erase, che ogni cella di memoria può sostenere prima di cominciare a usurarsi.
Vediamo allora quali sono le differenze fra memorie SLC, MLC e TLC, con uno sguardo anche alle memorie QLC. 😉
NAND Flash SLC
SLC è un acronimo che sta per Single Level Cell e indica quelle memorie NAND Flash che possono archiviare un solo bit di dati per cella.
Ciò vuol dire che ogni cella di memoria potrà assumere soltanto il valore 1 oppure il valore 0. Per questa ragione, gli SSD con NAND Flash SLC sono anche i più veloci nelle operazioni di lettura e scrittura dei dati.
Inoltre, sono anche le memorie più resistenti dal punto di vista della durata, dal momento che hanno una resistenza di 100 mila cicli P/E.
Oltre a questi vantaggi, però, le memorie SLC hanno anche uno svantaggio: sono meno dense rispetto alle tipologie che vedremo fra poco.
Di conseguenza, costano in media di più e offrono, a parità di prezzo, una capacità minore. Infatti, sul circuito stampato il chip occuperà uno spazio che non avrà le stesse possibilità di archiviazione delle memorie MLC e superiori.
Si tratta di caratteristiche che le rendono meno ideali per l’uso consumer ma perfette per i server e utilizzi in ambito industriale.
NAND Flash MLC
Anche MLC è una sigla e sta per Multi Level Cell. A dispetto di quanto potrebbe sembrare dal nome, si tratta di celle di memoria NAND Flash capaci di ospitare due bit di informazione per cella.
Ciò vuol dire che ciascuna cella potrà assumere non più due valori (0 e 1) bensì quattro valori: 00, 01, 10, 11.
Fra le tipologie di memorie impiegate negli SSD, queste rappresentano quelle con il rapporto migliore fra prezzo, prestazioni e durata. Insieme, come vedremo, alle prossime.
Gli SSD MLC sono meno veloci rispetto a quelli SLC e, allo stesso tempo, hanno una resistenza inferiore che si attesta sui 10 mila cicli di P/E.
La maggiore densità dei chip permette però di realizzare unità di memoria che, a parità di capacità, costano leggermente meno. 😉
Per questa ragione, le NAND Flash MLC sono più adatte all’uso consumer, soprattutto se preferisci la velocità alla capacità di archiviazione.
NAND Flash TLC
Le NAND Flash TLC, o Triple Level Cell, hanno rappresentato una mini rivoluzione all’interno del settore degli SSD.
Infatti, si tratta di celle di memoria in grado di archiviare tre bit di dati e quindi otto possibili valori.
Se oggi gli SSD costano molto di meno rispetto a diversi anni fa, una delle ragioni riguarda proprio l’uso di memorie TLC. 😉
Sono presenti in quasi tutti i modelli per computer, mini PC, computer desktop, configurazioni da gaming, e così via.
E il motivo è semplice: hanno il migliore rapporto qualità/prezzo che unisce prestazioni solide, costi non elevati e una buona affidabilità.
Certo, rispetto ai 100 mila cicli di P/E delle memorie SLC e ai 10 mila cicli di P/E delle memorie MLC, i 3 mila cicli di P/E delle memorie TLC potrebbero sembrare pochi.
E, da un certo punto di vista, lo sono.
Per utilizzi dove si fanno moltissime scritture e cancellazioni su tutta la quantità di memoria dell’unità SSD, le NAND Flash TLC non sono ideali.
Al contrario, nel mercato consumer non si raggiungeranno mai i livelli di usura che ci sono nell’ambito server e industriale.
Per questa ragione, gli SSD con memorie TLC sono perfetti per un normale computer, anche da gaming o da lavoro. 😉
NAND Flash QLC
Chiudiamo l’analisi delle memorie degli SSD con le NAND Flash QLC, acronimo che sta per Quad Level Cell.
Se hai capito come funziona il sistema di naming, allora hai già intuito che questa tipologia consente l’archiviazione di 4 bit di informazione per cella.
Gli stati possibili sono 16 e ciò ha portato a una densità elevatissima, soprattutto se confrontata alle memorie SLC e MLC.
Allo stesso tempo, anche il costo per GB di un modello SSD QLC è inferiore. Se hai bisogno di un’unità che unisca velocità superiori agli Hard Disk e capacità elevate, allora gli SSD con memorie QLC sono i più indicati.
A differenza delle altre tipologie, qui abbiamo una resistenza di 1000 cicli di P/E e quindi una durata teorica inferiore.
Ma vale lo stesso discorso fatto per le memorie TLC: le applicazioni consumer non ne risentiranno più di tanto. Non dovrai preoccuparti se usi il computer per mail, lavoro, streaming, serie TV e anche per il gaming.
Certo, le prestazioni saranno in generale più basse ma dipende sempre dall’uso che ne farai. 😉
Cicli di P/E e valori di TBW
Non è facile stabilire quanto può durare un SSD. La sua vita utile dipende da tantissimi fattori: costruzione, utilizzo, temperature di funzionamento, quantità di dati scritti e cancellati, e così via.
Il valore dei cicli di P/E serve a dare un’idea di quanto aspettarsi da una specifica tipologia di memorie NAND Flash. Ma non è tutto qui.
Infatti, bisogna anche tenere conto delle tecnologie di wear leveling e del fatto che i cicli di P/E vanno considerati per ciascuna cella di memoria.
Per rendere più immediata la valutazione della possibile durata di un SSD, i produttori hanno quindi cominciato a utilizzare il valore dei TBW.
Acronimo per TeraBytes Written, la sigla indica la quantità di dati che è possibile scrivere sull’unità SSD prima di potenziali problemi.
Se vai a guardare il valore TBW dei vari modelli sul mercato, noterai che:
- è più alto per unità SLC e MLC;
- va decrescendo per le unità TLC;
- è più basso per unità QLC.
Si tratta però sempre di un parametro da prendere cum grano salis.
Un TBW di 150 TB per un’unità da 250 GB vuol dire che potrai scrivere 30 GB al giorno per quasi 15 anni prima di incontrare potenziali problemi. 😉
Conclusioni
Come hai visto, sotto l’ombrello delle memorie NAND Flash c’è un intero mondo di tecnologia.
Anche solo limitandosi agli SSD, c’è differenza fra NAND Flash 3D e NAND Flash 2D, come fra memorie SLC, MLC, TLC e QLC.
Nel corso della guida, hai potuto vedere come ciascuna tipologia è adatta a particolari esigenze di prestazioni, di costi e di affidabilità.
Fare la scelta giusta dipende soprattutto dalle tue necessità. 😉
Per qualsiasi dubbio, scrivi pure un commento qui sotto. Se invece stai cercando il tuo prossimo SSD, ti consiglio un’occhiata alla guida sui migliori SSD oggi disponibili! 😉
