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• 18 Dicembre 2020

Da quando sono comparsi i primi modelli sul mercato si è creato un certo interesse verso gli SSD, ovvero delle unità di memoria a stato solido (Solid-State Drive). La differenza maggiore rispetto ai supporti classici di tipo magnetico, come gli hard disk tradizionali, è la completa assenza di organi meccanici (piatti, testine, ecc.) e la loro velocità in termini prestazionali. Quest’ultima caratteristica è resa possibile dalle celle di memorie flash di tipo NAND utilizzate per la distribuzione uniforme dei dati; si tratta di una tecnologia che comporta notevoli vantaggi come la riduzione dei consumi elettrici e l’usura dell’unità stessa.

Figura 1 – Esempio di SSD di nuova generazione

Grazie al supporto di Wester Digital Italia abbiamo avuto la possibilità di testare ben tre SSD esterni (uno normale, uno professionale e uno “estremo”) e realizzare un confronto analitico basato su tre scenari abbastanza comuni:

• Archiviazione
• Produttività
• Gaming

Spesso ci si perde nella scelta di queste unità di memoria, soprattutto se consideriamo la varietà di modelli disponibili e il loro costo (non ancora alla portata di tutti su tagli più grandi). Una delle domande tipiche è: “Ha senso comprare un SSD esterno di fascia alta?“. In questo articolo cercheremo di rispondere a questa e altre domande utilizzando pochi tecnicismi e condividendo con voi i risultati delle nostre prove.

Premessa

Prima di entrare nel dettaglio “dell’esperimento” è importante fare un breve excursus sull’evoluzione delle unità SSD e capire le differenze tra i termini SATA, PCIe, NVMe e M.2.

Con l’arrivo dei primi SSD, l’interfaccia utilizzata era SATA (Serial ATA), quella dei vecchi HDD per intenderci, con i suoi pro e i suoi contro. Da un lato garantisce la piena retrocompatibilità con le schede madri più datate, ma dall’altro mostra un limite fisico relativo alla larghezza di banda, incidendo negativamente sulle prestazioni di un SSD.

Il primo miglioramento tangibile è arrivato con l’introduzione dell’interfaccia PCIe (Peripheral Component Interconnect Express). Come ben sappiamo, un modulo che sfrutta questa interfaccia è molto più veloce di un SSD su SATA grazie al collegamento diretto con CPU e RAM il quale abbassa la latenza e offre maggiore larghezza di banda. Purtroppo, nei primi SSD PCIe il protocollo di trasferimento utilizzato era ancora lo standard AHCI (Advanced Host Controller Interface), impiegato anche con i “vecchi” HDD, ma data la natura delle memorie SSD è stato poi introdotto lo standard NVMe (Non-Volatile Memory express), un nuovo protocollo progettato ad hoc per le memorie a stato solido.

Successivamente, con la continua evoluzione dei computer portatili, e relativi componenti, sono nati nuovi tipi di interfacce come mini-PCIe e mSATA, ma fortunatamente per noi si è imposta sul mercato una nuova interfaccia unificata chiamata M.2, migliorando le prestazioni in PCIe. Grazie a questa importante innovazione tecnologica possiamo disporre oggi di SSD di tipo M.2 PCIe NVMe in grado di raggiungere prestazioni importanti fino a 7000 MB/s in lettura e 5100 MB/s in scrittura nelle condizioni ottimali (buona dissipazione del calore, ne parleremo più avanti). Un ulteriore beneficio della nuova interfaccia M.2 riguarda le dimensioni. La larghezza di un modulo SSD di tipo M.2 è di 22 mm, mentre la lunghezza è variabile: 30, 42, 60, 80, 110 mm. Se vi è mai capitato di leggere dei codici come M.2 2230, 2242, 2260, 2280 o 22110, ora sapete che essi si riferiscono alle rispettive misure fisiche, in termini di lunghezza, dei moduli M.2 e questa informazione è importante per poterli installare su una scheda madre desktop, in un notebook o un case esterno specifico per SSD di questa tipologia.

Caratteristiche SSD, strumenti utilizzati e benchmark

Di seguito elenchiamo gli SSD esterni utilizzati per i test con relativo valore di mercato:

• WD My Passport Go SSD da 1 TB (180€)
  Molto leggero, protezioni di gomma anticaduta sugli angoli
  Interfaccia USB 3.0
  Connettore con cavo USB-A integrato in maniera intelligente nella scocca
  Dimensioni 95mm x 67mm x 10mm
  Velocità fino a 400 MB/s in lettura sequenziale
• SanDisk Extreme PRO SSD da 1 TB (250€)
  Piccolo, leggero, curato e tascabile nel design. Resistente agli urti grazie alla gomma presente nelle parti più esposte, corpo in alluminio per disperdere calore e grado di protezione IP55 per resistere all’acqua e alla polvere.
  Interfaccia USB 3.1 Gen 2
  Connettore USB-C, inclusi cavi USB-A e USB-C
  Dimensioni 110.26mm x 57.34mm x 10.22mm
  Velocità fino a 1050 MB/s in lettura sequenziale
• WD_BLACK P50 Game Drive SSD da 1 TB (300€)
  Solido, resistente, dal design futuristico e con un’attenzione particolare ai giocatori. Interamente in metallo (il calore da dissipare ringrazia) e sicuramente resistente a cadute “importanti”.
  Interfaccia USB 3.2 Gen 2×2
  Connettore USB-C, inclusi cavi USB-A e USB-C
  Dimensioni 118mm x 62mm x 14mm
  Velocità fino a 2000 MB/s in lettura sequenziale

Postazione PC

Per il nostro confronto abbiamo utilizzato un Surface Book 2 dotato sia di interfaccia USB-A che USB-C; quest’ultima supporta USB 3.1 Gen 1 il quale corrisponde allo standard USB 3.0. Cosa vuol dire? Nonostante sia un ottimo computer portatile ha un “collo di bottiglia” e si tratta di una situazione abbastanza comune a tutti coloro in possesso di una porta USB 3.0 a cui collegare, ad esempio, unità disco esterne.

Figura 2 – Benchmark SSD interno Surface Book 2

Postazione Gaming

Per quanto riguarda il gaming abbiamo utilizzato una console della generazione precedente, ovvero la Xbox One X. Al suo interno è presente un classico HDD meccanico con tutti i limiti del caso.

Figura 3 – Console Xbox One X

Benchmark degli SSD

Sappiamo bene che i benchmark sono spesso ben lontani dall’esperienza d’uso reale, ma per la completezza di questo confronto abbiamo analizzato le prestazioni di ogni dispositivo utilizzando uno degli strumenti più conosciuti per questo tipo di test: CrystalDiskMark. Si tratta di un software utile a testare le prestazioni delle unità disco misurando la lettura / scrittura sequenziale o casuale dei dati in un periodo di tempo relativamente breve.

Se non l’avete mai utilizzato, quando lo aprirete noterete quattro test di benchmarking, ciascuno con una colonna di lettura (Read) e scrittura (Write):

• SEQ1M Q8T1
• SEQ1M Q1T1
• RND4K Q32T16
• RND4K Q1T1

Figura 4 – Finestra principale di CrystalDiskMark

SEQ indica le performance sequenziali (Sequential), 1M o 4K indica la dimensione del blocco, Q indica il numero delle code (8) e T indica il numero dei threads (1). RND permette, invece, di misurare le performance casuali (Random). Generalmente il risultato dei test casuali è sempre inferiore. Posizionando il mouse su uno dei bottoni attinenti ai test verranno mostrate alcune informazioni utili.

Ogni test può essere eseguito indipendentemente dagli altri, oppure è possibile eseguirli tutti mediante il pulsante All.

Presenti ulteriori variabili da configurare nei menu a tendina presenti, come il numero dei test eseguiti ad ogni lancio del benchmark (fissato a 5 di default).
Il risultato del test può essere mostrato in MB/s, GB/s, IOPS o μs (latenza).

Di seguito potete osservare i risultati dei benchmark per ogni SSD eseguiti sul nostro Surface Book 2 (con relativi limiti d’interfaccia e standard USB3.1 Gen 1 / USB 3.0):

Figura 5 – WD My Passport GO

Figura 6 – SanDisk Extreme PRO

Figura 7 – WD_BLACK P50

Come possiamo verificare, in linea di massima, tutti e tre gli SSD sembrano quasi equivalenti in termini di prestazioni, mentre nei test casuali SanDisk Extreme PRO e WD_BLACK P50 offrono dei risultati migliori.

Sarà questo a fare la differenza? Scopriamolo nei vari scenari di utilizzo.

Scenario “Copia dati misti”

Una delle operazioni più comuni, svolta maggiormente con un disco esterno, è quella di archiviare / spostare / abbandonare dati presenti sul nostro computer in modo da “metterli al sicuro”.
Nello specifico abbiamo trasferito quasi 50 GB di file e cartelle misti.

Figura 8 – Dettagli relativi alla cartella contenente dati misti

Dai risultati notiamo che WD_BLACK P50 e SanDisk Extreme PRO sono molto vicini (differiscono di circa 20 secondi), mentre WD My Passport GO ha impiegato per completare l’operazione circa 2 minuti in più.
Sicuramente i primi due offrono prestazioni in scrittura casuale molto simili, ma sono superiori a quello più “semplice”.

Scenario “Copia file video misti”

Un altro scenario tipico è quello di un professionista / collaboratore che, in produzione, ha necessità di lavorare su progetti i cui dati occupano molto spazio ed è necessario salvarli regolarmente per averne sempre una copia di backup a disposizione.
In questo esempio abbiamo 2572 file video, per un totale di circa 60 GB, da copiare sul disco esterno.

Figura 9 – Dettagli relativi alla cartella contenente file video misti

WD_BLACK P50 e SanDisk Extreme Pro mostrano delle prestazioni di tutto rispetto, mentre WD My Passport GO impiega più del doppio del tempo per completare l’operazione di copia.

Scenario “Copia file unico”

Fino ad ora abbiamo osservato la copia di file e cartelle miste, in due contesti diversi, ma se dovessimo spostare un file unico abbastanza grande (14 GB)? Beh, in questo caso tutti e tre gli SSD hanno ottenuto lo stesso risultato.

Scenario “Creazione di una macchina virtuale”

In questo test abbiamo voluto strizzare un occhio a molti amministratori IT, professionisti, studenti, insider e smanettoni. Utilizzando il software di virtualizzazione VMware Workstation abbiamo lanciato il suo wizard per creare una macchina virtuale con Windows 10 e altre caratteristiche visibili nella figura sottostante. Sfruttando la funzionalità Easy Install, la quale permette di effettuare una installazione pulita del sistema in modo completamente automatico, abbiamo potuto misurare il tempo intercorso dall’avvio del processo di installazione al desktop di Windows 10 virtualizzato.

Figura 10 – Caratteristiche della macchina virtuale in fase di creazione

Anche in questo scenario, tranne quei 10 mistici secondi in meno del SanDisk Extreme PRO, tutti e tre gli SSD si sono comportati egregiamente mantenendo lo stesso tempo. Infatti, in circa 8 minuti è possibile creare una macchina virtuale su unità esterna a stato solido, con i vecchi HDD era un sogno!

Gaming e info di partenza

Dopo i quattro scenari comuni per consumatori e professionisti, aggiungiamo un pizzico di gaming con altrettanti quattro scenari. Prima di iniziare è giusto condividere qualche dettaglio in più sulla prova.

Abbiamo utilizzato, come già detto, una console Xbox One X (dotata di HDD interno da 1 TB e interfaccia USB 3.0) e come titolo DOOM Eternal.
Dalle immagini sottostanti possiamo ricavare i seguenti dati:

• Il gioco occupa circa 55 GB
• L’avvio del gioco comporta 55 secondi circa
• L’avvio della campagna altri 25 secondi circa

Scenario “Copia gioco da HDD a SSD”

Nel primo scenario dedicato al gaming abbiamo fatto una delle operazioni più importanti per far fronte alla capienza, spesso limitata, del disco interno, ovvero copiare il gioco su una unità disco esterna come quelle utilizzate nel test.
Complessivamente i tre SSD hanno ottenuto lo stesso risultato, solo il WD My Passport GO ha impiegato circa 30 secondi in più.

Scenario “Avvio gioco e campagna da SSD”

Nota: Nella precedente generazione di console è possibile avviare i titoli anche dalle unità disco esterne. Con PS5 e Xbox Series S | X sarà possibile farlo soltanto titoli non aggiornati / non afferenti alla nuova generazione, perché le nuove console utilizzano una tecnologia innovativa dedicata alla gestione nella memoria interna che esploreremo in futuro, quando ne avremo la possibilità.

Ritornando allo scenario, avviare DOOM Eternal direttamente dall’SSD comporta un risultato praticamente identico per tutti e tre gli SSD attestandosi con una media di 42 secondi rispetto ai 55 dell’HDD interno.

Per quanto riguarda l’avvio della campagna il risultato è stato unanime: 15 secondi rispetto ai 25 dell’HDD interno.

Sostanzialmente ci sono dei miglioramenti nella fruizione di un titolo, ma non fanno certamente gridare al miracolo.

Scenario “Copia gioco da HDD a SSD”

Ultimo scenario il quale sarà molto comune con le console di nuova generazione per via dello spazio disponibile sempre più risicato: copiare un gioco dall’unità esterna (utilizzata per l’appunto come vero e proprio archivio) a quella interna.

Tranne i 30 mistici secondi in meno del SanDisk Extreme PRO, i tempi di copia sono pressoché molto simili e legati al limite fisico dello standard USB 3.0 presente nella console.

Temperature

Sul fronte delle temperature come si comportano i nostri tre valorosi amici? È necessario fare una piccola premessa anche su questo aspetto: il calore è nemico delle memorie NAND.

Con gli SSD SATA il fattore temperatura non viene nemmeno preso in considerazione, perché le unità non sono in grado di esprimere il loro potenziale e quindi sono abbastanza fresche; diverso l’approccio con gli SSD M.2 PCIe NVMe, in quanto offrono prestazioni superiori e nettamente migliori, dove il calore deve essere necessariamente gestito. Gli esperti hanno evidenziato nel tempo che i dischi a stato solido, a fronte di una temperatura troppo alta, possono entrare in modalità di limitazione termica (Thermal Throttling) per ridurre la temperatura stessa in quanto potrebbe causare un degrado delle prestazioni dell’unità SSD.

Nel nostro test abbiamo utilizzato il software CrystalDiskInfo per rilevare i dati della temperatura prima e dopo le varie “torture” (con carichi di lavoro impegnativi), vicine all’uso reale nei diversi scenari presentati.

Nota di merito per SanDisk Extreme Pro, ma soprattutto WD_BLACK P50 vista la sua progettazione e visione futuristica. Osservando il grafico sottostante è evidente come entrambi siano in grado di dissipare il calore in maniera eccellente, anche sotto forte stress, non superando mai i 50°C, mentre WD My Passport GO ha raggiunto una temperatura abbastanza elevata sfiorando quasi i 70°C. Essa è percettibile soprattutto al tatto rendendolo quasi intoccabile per un po’ di tempo.

Conclusioni

Di certo in linea generale possiamo confermare che, oggi, questa nuova tipologia di memoria esterna migliora in maniera importante una serie di operazioni fortemente limitate dai “vecchi” dischi meccanici. Gli ostacoli maggiori potrebbero essere il costo (non ancora alla portata di tutti) e gli standard supportati dai nostri dispositivi, i quali possono limitare le prestazioni degli SSD stessi.

WD My Passport Go

• Il prodotto più accessibile e compatibile con la maggior parte dei computer e console presenti sul mercato.
• Non eccelle a livello di prestazioni, ma il limite risiede esclusivamente nell’interfaccia del disco stesso (USB 3.0).
• Consigliato per l’archiviazione, sconsigliato per un utilizzo con carichi di lavoro pesanti a causa delle alte temperature che raggiunge.

SanDisk Extreme PRO

• Il prodotto che rappresenta la giusta via di mezzo con un’attenzione importante al design e alla praticità.
• Prestazioni notevoli e in alcuni casi migliori considerando anche il limite dell’hardware utilizzato per fare le prove.
• Consigliato per tutti gli utilizzi e per l’ottimo rapporto qualità/prezzo, sconsigliato per chi tiene molto al design (il retro cattura molta polvere).

WD_BLACK P50

• Il top di gamma per chi non vuole scendere a compromessi con unità disco esterne.
• Prestazioni limitate dagli standard attuali, ma prontissimo per il futuro in cui potrà sprigionarle senza freni.
• Consigliato per gli utenti che vogliono investire ed essere al passo con i tempi, sconsigliato per chi non acquisterà computer o console di nuova generazione nel breve termine.

Siamo arrivati al termine di questo corposo, speriamo interessante, confronto di queste unità SSD reso possibile grazie all’aiuto di Western Digital Italia.
Continuate a seguirci per nuovi articoli di questa tipologia.