SSD vs HDD vs SSHD: Come scegliere?

Le unità a stato solido (SSD), le unità a disco rigido (HDD) e le unità ibride a stato solido (SSHD) costituiscono la base dell’archiviazione e dell’accesso ai dati nell’informatica moderna. Pur condividendo lo stesso scopo fondamentale, il design, le prestazioni e i casi d’uso ottimali differiscono in modo significativo. Per saperne di più su SSD vs HDD vs SSHD, consulta la nostra analisi qui sotto.

Che cos’è l’SSD (Solid State Drive)?

Le unità allo stato solido, o SSD, sono dispositivi di archiviazione dati che utilizzano una memoria flash basata su NAND per memorizzare i dati in modo non volatile: a differenza della normale RAM, la NAND conserva le informazioni memorizzate senza corrente elettrica. Inoltre, a differenza delle unità disco, non hanno parti in movimento, il che le rende più veloci e affidabili.

Le SSD archiviano i dati utilizzando varie forme di memoria flash specializzata e comunicano attraverso interfacce per vari scopi, come ad esempio l’editing veloce dei media o l’archiviazione collegata alla rete. L’assenza di parti meccaniche consente un accesso più rapido ai dati e una minore latenza. Le tecnologie come NVMe aumentano il throughput e riducono i tempi di accesso grazie a tecniche come il queue pairing, che consente di utilizzare più canali di I/O simultanei.

Esistono vari tipi di SSD, come le SSD SATA, le SSD NVMe e le SSD PCIe. Le SSD SATA sono generalmente più lente ma più economiche e sono quindi adatte per il computing generale. Le SSD NVMe e PCIe sono più veloci e ideali per le attività che richiedono un trasferimento di dati ad alta velocità, come l’editing video, i servizi di gioco competitivi o in hosting e varie applicazioni di intelligenza artificiale.

Le SSD sono diventate sempre più presenti nell’informatica moderna, sostituendo in larga misura le HDD in diversi settori grazie alla loro velocità, affidabilità e al costo sempre più basso per gigabyte. Dagli ultrabook alle piattaforme di gioco ad alte prestazioni, dai data center ai server di livello enterprise, le SSD sono l’opzione di archiviazione preferita per le attività che richiedono un accesso rapido ai dati e un’elevata affidabilità. I progressi della tecnologia NVMe e 3D NAND hanno reso particolarmente rapido questo passaggio. Anche i prodotti elettronici di consumo, come gli smartphone e i tablet, stanno beneficiando di questa tecnologia, impiegando varianti di archiviazione SSD per migliorare le prestazioni.

Con la continua evoluzione della tecnologia SSD, essa è destinata a diventare il mezzo di archiviazione predefinito per un’ampia gamma di applicazioni informatiche.

Sviluppi attuali della tecnologia delle unità a stato solido (SSD)

• PCIe 5.0 e varianti successive: Grazie a progressi come PCIe 5.0 (con PCIe 6.0 non lontano), SSD su scala petabyte (PB-SSD) per applicazioni di intelligenza artificiale e altri set di dati di grandi dimensioni, e “NVMe over Fabrics” (NVMe-oF), le SSD sono diventate molto diffuse nell’informatica moderna, dalle applicazioni integrate e dai prodotti di consumo ai data center, ai laboratori scientifici e ad altre applicazioni aziendali. La relativa e crescente stabilità e affidabilità della tecnologia SSD promette di offrire numerose applicazioni man mano che la tecnologia matura.
• SSD ottimizzate per i database: Le SSD ottimizzate per i database sono un recente progresso nella progettazione dei prodotti. Queste unità sono concepite per garantire un elevato numero di operazioni di ingresso/uscita al secondo (IOPS) e una bassa latenza, fondamentali per un rapido accesso ai dati e per l’elaborazione delle transazioni nelle applicazioni di database. Utilizzano file system specifici per i database, strutturati per gestire in modo efficiente i carichi di lavoro dei database, garantendo l’integrità dei dati e un accesso rapido agli stessi. Le SSD sono progettate per resistere a continue operazioni di lettura e scrittura, spesso con connessioni multiple simultanee di ingresso/uscita (che supportano operazioni simultanee di lettura/scrittura full-duplex), funzionalità avanzate di correzione degli errori per l’integrità dei dati, algoritmi di ottimizzazione della scrittura per gestire carichi di lavoro elevati e capacità adatte a database di grandi dimensioni, combinando così velocità, affidabilità e precisione dei dati per l’archiviazione dei database.
• La legge di Moore: È importante notare una differenza fondamentale tra SSD e HDD. Come per la maggior parte delle tecnologie basate su processori e transistor, il progresso tecnologico nel campo delle unità a stato solido e delle memorie flash è regolato dalla legge di Moore, mentre quello delle unità a disco rigido no. Sono stati necessari circa 40 anni affinché le unità SSD maturassero e progredissero fino a raggiungere lo stesso punto di prezzo commerciale/al consumo dei dischi rigidi, che sono in commercio dal 1956. Di recente abbiamo notato che gli SSD e gli HDD hanno prezzi che non superano il 10% l’uno dall’altro sui più popolari mercati online, con i produttori di SSD che apparentemente cercano di fare a gara tra loro per accaparrarsi gli ultimi posti e la coda lunga. Il ritmo di sviluppo delle unità SSD è di gran lunga superiore a quello dei dischi rigidi. I dischi rigidi possono ancora trovare il modo di rimanere rilevanti per qualche anno, ma le unità SSD in qualche forma sono probabilmente la scelta migliore per la maggior parte degli scopi futuri.

Che cos’è l’HDD (Hard Disk Drive)?

Le unità a disco rigido utilizzano l’archiviazione magnetica per memorizzare e recuperare le informazioni digitali, con dischi rotanti e una testina di lettura/scrittura in movimento. Hanno avuto un ruolo fondamentale nell’evoluzione dell’archiviazione dei dati sin dalla loro nascita con l’IBM 350 Disk Storage Unit nel 1956.

Nonostante l’ascesa delle SSD, gli HDD rimangono importanti grazie alla loro convenienza per l’archiviazione di grandi quantità, soprattutto nei data center. Tecnologie come la Shingled Magnetic Recording (SMR), la Heat-Assisted Magnetic Recording (HAMR) e la Microwave-Assisted Magnetic Recording (MAMR) stanno favorendo l’aumento delle capacità di archiviazione degli HDD, assicurando la loro continua rilevanza.

Gli attuali progressi della tecnologia delle unità disco rigido (HDD)

• HAMR/MAS-MAMR: Tecnologie come la registrazione magnetica assistita dal calore (Heat-Assisted Magnetic Recording, HAMR) stanno spingendo le capacità degli HDD verso la fascia media e superiore dei 20 terabyte; altri produttori, come Toshiba, stanno sperimentando la registrazione magnetica assistita da microonde (MAS-MAMR), che però non è ancora considerata pronta per la produzione. I prodotti guidati da MAMR sono attualmente in fase di sperimentazione verso la fine del 2023, anche se i tempi di rilascio rimangono speculativi. 
• SMR: L’SMR (registrazione magnetica a strati) adotta un approccio di sovrapposizione, che ricorda le tegole di un tetto, consentendo di avere più tracce su un disco e quindi di aumentare la capacità di archiviazione. Sebbene questa innovazione aumenti le capacità di archiviazione, comporta un compromesso nella velocità di riscrittura: la modifica dei dati su una traccia richiede la riscrittura delle tracce adiacenti, che si sovrappongono, il che può ostacolare le prestazioni di scrittura. Nonostante questa sfida, il fascino di una maggiore capacità di archiviazione rende l’SMR un notevole progresso nella teoria dell’archiviazione, particolarmente adatto per applicazioni come l’archiviazione o la conservazione di dati freddi, in cui la massimizzazione dell’archiviazione ha la precedenza sulla velocità di scrittura.
• Multi-attuatori: Prodotti come le HDD Mach.2 multi-attuatore di Seagate colmano il divario tra le SSD e i dischi rigidi, offrendo una velocità di trasmissione dei dati superiore a 530 MB/s pur girando a soli 7.200 giri/min. Nonostante sia ben lontano dalle velocità di trasmissione dei dati delle moderne SSD, che raggiungono i 5.000 MB/s, si tratta di un progresso notevole per un’unità da “soli” 7.200 giri/min. 

Che cos’è un’unità ibrida con memoria a stato solido (SSHD)?

Le SSHD sono una combinazione di dischi rigidi tradizionali e di nuove SSD, che incorporano un disco rigido meccanico con una cache SSD più piccola. Commercializzate come “il meglio dei due mondi”, le SSHD offrono un equilibrio tra velocità e capacità di archiviazione, con i dati di frequente accesso memorizzati nella cache SSD e le altre informazioni, meno accessibili, sul disco rigido meccanico.

Attualmente un numero sempre maggiore di dirigenti aziendali cerca un SSHD per recuperare rapidamente i dati utilizzati più di frequente, pur avendo la garanzia di un disco rigido più ampio per gli altri dati. Le SSHD offrono una soluzione conveniente per chi cerca prestazioni e capacità di archiviazione migliori.

Gli attuali progressi nella tecnologia delle unità ibride (SSHD)

• Velocità di lettura/scrittura: Una tipica SSDH offre una velocità media di lettura/scrittura rispettivamente di 131/139 MBps, che, per quanto impressionante, è comunque inferiore a quella di una SSD. Sono in corso ricerche per migliorare le velocità di lettura e scrittura delle SSHD. Tuttavia, poiché il suo valore non è principalmente legato a questa funzionalità, alcuni utenti si chiedono se sia necessario.
• Compatibilità con i computer portatili: Come abbiamo menzionato, le SSHD sono state progettate per ottenere una soluzione intermedia tra le SSD e le HDD. Per questo motivo gli ingegneri informatici stanno lavorando per renderele SSHD completamente compatibili con i computer portatili e desktop più recenti e meno recenti.
• Tecnologia adattiva: Tutte le SSHD dispongono di un algoritmo adattivo per gestire l’utilizzo della memoria. Ciò consente alle SSHD di determinare i file utilizzati di frequente e di archiviarli nella porzione SSD dello storage. In questo modo, quando si tenta di accedere agli stessi dati, la SSHD riconosce immediatamente la possibilità di ottenerli dalla porzione SSD.

Le principali differenze tra SSD vs HDD vs SSHD: Come scegliere

Funzionalità e design

La principale differenza nella progettazione risiede nel meccanismo di archiviazione e recupero dei dati. Le SSD utilizzano la memoria flash, un tipo di memoria non volatile che conserva i dati anche in assenza di alimentazione, mentre le HDD utilizzano una memoria magnetica con parti in movimento come testine di lettura/scrittura e dischi rotanti. L’assenza di parti mobili nelle SSD non solo accelera notevolmente l’accesso ai dati, ma migliora anche la durata riducendo la sensibilità agli urti o alle vibrazioni. Al contrario, le HDD, grazie alla loro struttura meccanica, offrono ampie capacità di archiviazione a un prezzo più accessibile, anche se con una velocità di accesso ai dati inferiore e una minore durata. Le SSHD hanno l’aspetto di una HDD, ma al loro interno sono presenti componenti di archiviazione sia di una SSD che di una HDD. In termini di funzionalità, le SSHD si posizionano storicamente tra le SSD e le HDD.

Velocità

Le SSD superano nettamente le HDD in termini di velocità di trasferimento dei dati. L’integrazione di tecnologie come NVMe e le interfacce PCIe, in particolare i protocolli avanzati PCIe 4.0, 5.0 e il previsto PCIe 6.0, amplifica ulteriormente il vantaggio di velocità delle SSD. Tali tecnologie riducono notevolmente le latenze di trasferimento dei dati, rendendo le SSD una scelta privilegiata per le applicazioni che richiedono un accesso e un’elaborazione rapidi dei dati. Le SSHD, in alternativa, sono più veloci delle HDD ma ancora più lente delle SSD.

Value proposition

Nonostante i progressi della tecnologia SSD, le HDD continuano a offrire capacità di archiviazione superiori a un costo per GB più vantaggioso. La convenienza economica delle HDD negli scenari di archiviazione su larga scala rimane un vantaggio convincente. L’introduzione delle SSD su scala petabyte è in arrivo, pronta a servire i casi d’uso che richiedono enormi capacità di archiviazione e un rapido accesso ai dati, come le applicazioni di intelligenza artificiale, l’elaborazione ad alte prestazioni e l’analisi in tempo reale. Questo promette di rimanere proibitivo all’inizio; tuttavia, l’offerta iniziale limitata potrebbe incontrare difficoltà nel soddisfare la domanda, soprattutto nell’attuale espansione dell’Intelligenza Artificiale.

Tuttavia, anche il mercato delle SSHD sembra diminuire. Questo potrebbe essere dovuto al fatto che i produttori di SSD stanno proponendo modelli più recenti e più convenienti, con una migliore capacità di archiviazione e longevità dell’unità.

Differenze nei casi d’uso

La durata di vita delle SSD e HDD è influenzata dalle modalità di utilizzo. Le SSD possono avere una durata inferiore in caso di operazioni di lettura e scrittura impegnative, a causa del numero limitato di cicli di scrittura delle celle di memoria flash. Al contrario, le HDD, nonostante la loro natura meccanica, sono in grado di sopportare una durata maggiore in condizioni di utilizzo altrettanto gravose, grazie alla loro tecnologia matura e comprovata.

In una posizione intermedia, il valore delle SSHD risiede nella loro destinazione d’uso. Mentre alcuni dirigenti aziendali sceglierebbero una SSHD per i computer portatili, altri ritengono che sia più utile per i computer desktop. In ogni caso, una SSHD offre un’unità di archiviazione equilibrata, che non offre uno spazio di archiviazione superiore o una velocità incredibile, ma un dispositivo che si trova in una posizione intermedia.

Vantaggi e svantaggi delle SSD, HDD e SSHD

Efficiente dal punto di vista dei costi

Mentre le SSD offrono velocità di accesso rapide, bassa latenza e maggiore durata grazie all’assenza di parti meccaniche, anche se a un costo più elevato, le HDD sono convenienti e offrono notevoli capacità di archiviazione, ma sono meno veloci e durevoli a causa della loro natura meccanica. Detto ciò, le SSHD possono essere un’opzione più pratica per chi desidera una capacità di archiviazione e prestazioni decenti a un prezzo equo. È opportuno notare, tuttavia, che i nuovi modelli di SSD vengono offerti a prezzi più convenienti e con maggiori funzionalità.

Affidabilità

Le SSD vantano una maggiore affidabilità in quanto non hanno parti in movimento e sono meno soggette a danni fisici, ma possono usurarsi più rapidamente in caso di operazioni di scrittura intense. Con una maggiore durata rispetto alle SSD, le SSHD sono un’alternativa affidabile per le aziende che cercano un’opzione più economica. Tuttavia, le SSHD non hanno la stessa durata di una HDD. Pur essendo sensibili agli urti fisici, le HDD possono dimostrare una notevole longevità, soprattutto in scenari di lettura e scrittura intensivi.

Progressi tecnologici

Sebbene le SSD abbiano un prezzo più alto per GB, i progressi della tecnologia NAND stanno gradualmente riducendo questa disparità di costo. La legge di Moore favorisce un ritmo più sostenuto nell’incremento della capacità e nella riduzione dei costi delle SSD rispetto all’evoluzione relativamente più lenta della tecnologia HDD. Questa legge spiega anche le limitazioni che si presentano con le SSHD. Sebbene sia probabilmente “il meglio di entrambi i mondi”, il punto di forza di una SSHD è anche la sua debolezza: l’obiettivo costante di comprendere quanto velocemente (o quanto bene) la sua tecnologia si adatti.

I migliori casi d’uso

Grazie alla loro velocità e alla bassa latenza, le SSD eccellono nelle attività ad alta velocità come i giochi e l’editing video. Le HDD, per la loro economicità e l’ampia capacità di archiviazione, sono adatte a scopi di archiviazione e backup in cui la velocità è meno critica.  Poiché le SSHD sono altamente adattabili, sono utilizzate al meglio dai consumatori con esigenze equilibrate di prestazioni e archiviazione. Sono consigliate, tra l’altro, per il computing personale, le workstation creative e i server di livello base.

Per chi sono più adatte le SSD?

• Utenti che richiedono tempi di avvio rapidi: Le SSD riducono in modo significativo i tempi di avvio e garantiscono un avvio rapido delle applicazioni. Ideale per gli utenti che danno priorità alla rapidità di risposta del sistema, consentendo loro di svolgere le proprie attività senza ritardi.
• Professionisti dell’editing video e della modellazione 3D: Le velocità di trasferimento dati ad alta velocità delle SSD sono fondamentali per i professionisti dell’editing video, della modellazione 3D e dei giochi. Questi settori spesso comportano la gestione di file di grandi dimensioni e richiedono un rapido rendering dei dati, che le SSD sono in grado di supportare in modo ottimale.
• Utilizzatori di computer portatili: L’efficienza energetica e la durata delle SSD ne fanno una scelta eccellente per i dispositivi portatili come i laptop. Le SSD consumano meno energia, contribuendo a prolungare la durata della batteria, e la mancanza di parti in movimento le rende più resistenti ai capricci dell’uso mobile.

Per chi sono più adatte le HDD?

• Hai bisogno di uno spazio di archiviazione molto ampio? Le persone che necessitano di grandi capacità di archiviazione senza un prezzo elevato troveranno interessanti le HDD. Il costo per GB è più basso nelle HDD, il che le rende una soluzione conveniente per l’archiviazione di grandi volumi di dati.
• Archiviazione e backup: Le HDD sono una scelta adeguata per l’archiviazione e il backup, dove la velocità di accesso ai dati è meno importante. Le loro maggiori capacità di archiviazione a un costo inferiore le rendono una scelta sensata per conservare una quantità sostanziale di dati a lungo termine.
• Considerazioni sul budget: Per gli utenti con problemi di budget ma che necessitano di un ampio spazio di archiviazione, le HDD rappresentano un’opzione migliore. Offrono un equilibrio tra prestazioni ragionevoli e capacità di archiviazione significativa a un prezzo contenuto, rispondendo alle esigenze principali degli utenti attenti al budget.

Per chi sono più adatte le SSHD?

• Coloro che hanno bisogno di aggiornare un sistema portatile esistente: Una SSHD è più adatta agli utenti con un numero limitato di applicazioni, come la navigazione sul web. Ricorda che una SSHD ha una cache più piccola di una SSD, quindi è necessaria una pulizia frequente per un funzionamento ottimale. Tuttavia, le prestazioni sono molto più veloci di quelle di una HDD tradizionale.
• Chi è alla ricerca di un dispositivo di archiviazione dal prezzo moderato:: Le SSHD offrono una soluzione semplice ed economica per chi desidera migliorare moderatamente le prestazioni senza sacrificare la capacità di archiviazione. È opportuno notare, tuttavia, che con il continuo abbassamento dei prezzi delle nuove SSD, il mercato delle SSHD si è notevolmente ridotto.
• Ottimizza automaticamente l’uso dello spazio di archiviazione: Come compromesso tra SSD e HDD, le SSHD ottimizzano automaticamente lo storage da utilizzare per dati specifici. Questo li rende ideali per gli utenti che desiderano archiviare più dati rispetto ad una SSD, ma vogliono qualcosa di più veloce rispetto ad una HDD.

Quando non utilizzare SSD, HDD e SSHD

Quando non utilizzare le SSD

Le SSD non sono ideali per l’archiviazione a lungo termine a causa della loro durata relativamente breve se sottoposte a operazioni di scrittura complesse. Nel corso del tempo, le celle di memoria flash delle SSD si consumano a ogni ciclo di scrittura, il che può potenzialmente portare alla perdita o alla corruzione dei dati. Inoltre, le SSD potrebbero non essere la scelta più conveniente per le applicazioni che richiedono grandi capacità di archiviazione, come librerie multimediali estese o archivi di dati su larga scala, soprattutto quando la velocità di accesso ai dati non è una priorità.

Quando non utilizzare le HDD

Le HDD non sono all’altezza degli ambienti che richiedono un accesso ai dati ad alta velocità, come l’analisi in tempo reale o il calcolo ad alta prestazione, a causa della loro minore velocità di lettura/scrittura dei dati. Inoltre, sono meno adatte per ambienti soggetti a urti e vibrazioni fisiche, come le operazioni mobili o sul campo, a causa delle loro parti meccaniche, che sono soggette a danni in tali condizioni. Inoltre, le HDD potrebbero non essere la scelta ideale per gli ambienti sensibili al rumore.

Quando non usare le SSHD

Le SSHD non sono progettate per offrire velocità elevate o grandi capacità di archiviazione. Quindi, se stai cercando un’unità di archiviazione che offra una delle due opzioni, una SSHD potrebbe non essere la scelta migliore. Sebbene una SSHD sia in genere molto più economica di una SSD, potrebbero essere necessari diverse SSHD se desideri ottenere prestazioni superiori e costanti. Al contrario, una HDD offre molto spazio ma non assicura le stesse prestazioni, rendendo una SSHD un’alternativa adeguata.

Conciliare le soluzioni di archiviazione con le ambizioni del progetto

Il discorso relativo alle SSD, HDD e SSHD rivela i diversi vantaggi che ciascuna di esse offre nel campo dell’informatica. Le SSD, apprezzate per la loro velocità e affidabilità, sono adatte alle attività che richiedono un accesso rapido ai dati. Al contrario, le HDD, note per la convenienza economica e le generose capacità di archiviazione, trovano la loro nicchia negli scenari di archiviazione e stoccaggio su larga scala. La scelta dipende dalle esigenze dei singoli progetti, sottolineando l’importanza di allineare il lo spazio di archiviazione con gli obiettivi generali per ottenere prestazioni ottimali ed efficienza dei costi. 

Una SSHD può essere un’opzione eccellente per i sistemi desktop che richiedono prestazioni e velocità. Le SSHD sono un mix di entrambi i sistemi, e mostrano un miglioramento della velocità rispetto ai dischi rigidi e offrono più spazio di archiviazione rispetto a una soluzione SSD pura. Detto ciò, la scelta di una SSHD dipende dagli obiettivi, dal budget IT attuale e dalle previsioni di utilizzo nei prossimi anni. È sempre consigliabile rivolgersi a un esperto IT per valutare la tua situazione e determinare la migliore unità di archiviazione.