SSD NVMe: vantaggi, prezzi e prestazioni dello storage superveloce

In questo speciale vi spieghiamo perché adottare un SSD NVMe può risollevare le prestazioni di PC anche molto in là con gli anni senza per questo spendere una fortuna.

SSD NVMe

NVMe è uno standard di comunicazione sviluppato appositamente per SSD da un consorzio di fornitori tra cui Intel, Samsung, Sandisk, Dell e Seagate. Funziona attraverso il bus PCIe, che consente a queste unità a stato solido di agire più come la memoria veloce che sono, piuttosto che come i dischi rigidi che imitano.

Se già conoscete questo standard NVMe, ecco i nostri consigli su tre SSD da tenere d’occhio:

Non per sminuire gli sforzi dei produttori di CPU e GPU nell’ultimo decennio, ma il motivo per cui i più recenti PC di fascia alta sembrano tanto più veloci è proprio per merito del salto di qualità nelle prestazioni a livello di storage fornito dagli SSD, prima tramite SATA e ora tramite NVMe. Se avete acquistato un MacBook Pro negli ultimi due anni, potreste aver notato che dovete attendere pochissimo per eseguire le operazioni più banali. I programmi si aprono in un batter d’occhio, i file vengono caricati e salvati in un istante e la macchina si avvia e si spegne in pochi secondi.

Questo perché l’SSD NVMe all’interno dell’ultimo MacBook Pro legge e scrive i dati letteralmente quattro volte più velocemente rispetto agli SSD SATA nei MacBook Pro delle generazioni precedenti. I limiti approssimativi a ivello di prestazioni per le tre tecnologie di storage tradizionali ora sono i seguenti:

I dischi rigidi offrono ancora un’enorme convenienza in termini di capacità e sono perfetti per ospitare i dati meno utilizzati. Ma per il sistema operativo, i programmi e i dati usati più frequentemente, ormai non si può prescindere da un SSD NVMe se il vostro sistema lo supporta, o da un SSD SATA se non può.

SSD SATA contro SSD NVMe

Conoscendo bene il potenziale delle prestazioni degli SSD basati su NAND, anche quando sono apparsi per la prima volta sul mercato, è stato chiaro all’industria che sarebbe stato necessario un nuovo bus e un nuovo protocollo. Tuttavia, poiché i primi SSD erano relativamente lenti (e ingombranti), si è rivelato molto più conveniente utilizzare l’infrastruttura di archiviazione SATA esistente.

Sebbene il bus SATA si sia evoluto fino a 16 Gbps a partire dalla versione 3.3, quasi tutte le implementazioni commerciali rimangono a 6 Gbps. Anche la versione 3.3 è molto più lenta di quanto sia in grado di fare oggi la tecnologia SSD, specialmente nelle configurazioni RAID.

In sostituzione del bus SATA è stato deciso di sfruttare una tecnologia di bus con larghezza di banda molto più elevata che fosse già in uso e la scelta è caduta sulla PCI Express o (PCIe), tecnologia già utilizzata da tempo principalmente per le schede grafiche (ma non solo). A partire dalla generazione 3.x, PCIe offre più corsie (fino a 16 per l’uso con qualsiasi dispositivo nella maggior parte dei PC), che gestiscono fino a 1GBps ciascuna (985MBps).

PCIe è anche la base per l’interfaccia Thunderbolt, che sta iniziando a essere sfruttata per le schede grafiche esterne e per storage NVMe esterno, che è quasi altrettanto veloce di quello interno. Lo standard NVMe ha continuato a evolversi fino alla presente versione 1.31, con l’aggiunta di funzionalità come la possibilità di utilizzare parte della memoria di sistema del computer come cache.

Cosa serve per usare un SSD NVMe?

Ovviamente è meglio se il sistema supporta già NVMe e dispone di slot M.2, ma è comunque possibile aggiungere un’unità NVMe a qualsiasi PC con uno slot PCIe tramite una scheda adattatore dai 30 euro in su. Tutte le versioni recenti dei principali sistemi operativi forniscono gli appositi driver e, indipendentemente dall’età del sistema, si avrà a disposizione un disco molto veloce. Ma c’è un problema.

Per beneficiare pienamente di un SSD NVMe, è necessario essere in grado di avviare il sistema operativo da esso. Ciò richiede il supporto del BIOS. I BIOS mainstream più vecchi non supportano l’avvio da SSD NVMe e molto probabilmente non lo faranno mai. Semplicemente non c’è alcun vantaggio per i fornitori nell’aggiungere questo supporto, che anzi sarebbe controproducente. È infatti meno probabile passare a un nuovo sistema più aggiornato e potente se si è già fatto l’importante passo dell’aggiunta di un SSD NVMe, a meno che non siate dei gamer super appassionati o facciate qualcosa di veramente impegnativo a livello di CPU, come il montaggio video in 4K o addirittura 8K.

Tutti gli SSD NVMe venduti a un’utenza consumer utilizzano il form-factor M.2, sebbene vi siano altri connettori (ne parliamo più sotto). Ma avere semplicemente uno slot M.2 non garantisce la compatibilità con NVMe. M.2 è stato progettato per supportare USB 3.0, SATA e PCIe e la maggior parte dei primi slot M.2 supportava solo SATA. Per essere sicuri, leggete quindi il manuale della vostra scheda madre o fate una breve ricerca online. Si noti inoltre che lo slot MSATA (precursore di M.2) appare molto simile a quello M.2.

Non c’è modo di capire a un semplice sguardo se uno slot se supporta PCIe e NVMe, ma si può capire la differenza tra uno slot PCIe x2 e PCIe x4. Il primo, chiamato B-keyed, ha sei contatti separati dal resto, mentre il secondo, M-keyed, ha cinque contatti separati dal resto sul lato opposto. Non esiste una regola precisa, ma molti slot B-key erano compatibili solo con SATA. Se avete uno slot B/M-keyed con entrambi i set di contatti separati (lo scenario più comune oggi), siete a posto. Questi sono a volte indicati come socket 2 e socket 3.

Se invece non siete così fortunati, è il momento di acquistare la scheda adattatore PCIe M.2 già menzionata come la Plextor M9Pe. Nella remota possibilità che utilizziate invece uno dei rari PC Windows che supportano Thunderbolt (molti con schede madri Asus), potreste essere in grado di utilizzare un box PCIe Thunderbolt esterno per aggiungere un drive NVMe al vostro sistema.

Non tutti i drive NVMe sono uguali

Mentre quasi tutti gli SSD NVMe dovrebbero rendere il vostro sistema più veloce, non sono nemmeno lontanamente tutti uguali. Se il 970 Pro di Samsung legge a oltre 3 GBps e scrive a oltre 2,5 GBps, l’RC100 di Toshiba legge a 1,2 GBps e scrive a poco meno di 900MBps. La differenza può essere anche maggiore quando la quantità di dati scritti supera la quantità di cache a bordo. Ci sono infatti diversi fattori che influiscono sulle prestazioni, incluso il controller, la quantità di NAND a bordo, il numero delle corsie PCIe (vedere sopra) e il tipo di NAND. Ecco alcune regole pratiche:

  • Gli SSD NVMe PCIe x4 sono più veloci dei modelli PCI x2
  • Più chip NAND ci sono, più percorsi e destinazioni il controller deve distribuire. I drive con capacità più piccole sono spesso più lenti delle unità di capacità più grandi, anche se hanno lo stesso numero di modello.
  • Il tipo di NAND usato conta. SLC (Single-Level Cell / 1-bit) è il più veloce, MLC (Multi-Level Cell / 2-bit) viene subito dopo, TLC (Triple-Level Cell / 3-bit) è più lento e QLC (Quad-Level Cell / 4-bit) è il più lento. Tuttavia la formula è complicata dal fatto che potete trattare qualsiasi tipo di NAND (eccetto SLC) come il suo predecessore più veloce semplicemente scrivendo meno bit. I produttori lo fanno con porzioni di SSD da usare come cache, il che significa che un’unità TLC o QLC può essere veloce come un’unità SLC, fino a quando viene utilizzata questa cache.
  • La maggior parte dei controller odierni è molto efficiente, ma alcuni, come quelli utilizzati da Intel e Sandisk, sono più “intelligenti” per come utilizzano la cache

Se tutto ciò non vi ha ancora convinti, torniamo a ripeterlo: NVMe è la tecnologia di archiviazione che dovete avere assolutamente nel vostro attuale PC o in quello che vi apprestate ad acquistare. A meno che non siate super appassionati di videogiochi o facciate per lavoro editing video ad alte risoluzioni, con questa tecnologia non sentirete la necessità di sostituire il vostro sistema attuale per un bel po’, almeno per quanto riguarda le prestazioni.