Guida agli SSD M.2, la nuova generazione di memorie di massa ultraveloci

Performance elevate al giusto prezzo.

Il mondo dell’hardware PC è in continua evoluzione e la rapidità con cui vengono proposti componenti sempre migliori e performanti è impressionante, soprattutto negli ultimi anni. Ma se nella maggior parte dei casi vengono prese in considerazione solamente le nuove schede grafiche e i processori in quanto “più importanti” (in particolar modo per il gaming), sappiate che anche il resto dell’hardware sta facendo passi da gigante.

In questo articolo tratteremo un componente che sta rapidamente rimpiazzando gli SSD tradizionali grazie a prestazioni di gran lunga migliori ad un costo ormai accessibile a tutti: stiamo parlando, nello specifico, dei recenti SSD M.2.

Da mini HDD a sottili memorie

Qualsiasi amante del mondo della tecnologia ha già avuto modo di vedere un SSD (Solid State Disk, Disco a Stato Solido) in azione e, probabilmente, ne possiede almeno uno, con tutti i benefici che questo porta con sé: velocità di lettura e scrittura elevate, prestazioni fantastiche e via discorrendo, ovviamente se comparati ai “vecchi” ma ancora utili e spaziosi hard disk. Rispetto a questi ultimi che hanno una dimensione di 3.5″ o 2.5″, gli SSD sono solamente da 2.5″, occupando pertanto meno spazio specialmente nei laptop dove a disposizione ce n’è poco.

Ebbene, questa forma che riprende quella dell’HDD ma in versione rimpicciolita sta lentamente migrando verso una semplice memoria che ricorda la RAM, il tutto a favore delle dimensioni ulteriormente ridotte senza però rinunciare alle ottime performance. Gli SSD M.2 sono innanzitutto questo: una “rivisitazione” del concetto di spazio occupato e prestazioni.

La prima generazione di SSD M.2 nasce dalla necessità di ridurre ulteriormente le dimensioni della “scocca” dei normali SSD, con parecchio spazio inutilizzato al suo interno, il cui fattore di forma era dettato dalla necessità di adattarsi ai vecchi slot e alloggiamenti dei laptop e, soprattutto, dei case dei desktop PC. Con l’ingegnerizzazione di computer sempre più sottili, ed in particolare con la diffusione degli ultrabook, nasce quindi l’idea di “svestire” l’SSD, liberandosi del plasticume in eccesso. Non a caso uno dei primi produttori ad utilizzare il nuovo fattore di forma è stata Apple con i suoi sottilissimi Macbook Air.

Dal mini-SATA all’attuale M.2

Inizialmente, i primi modelli di questi SSD, denominati mini-SATA o mSATA, consistevano veramente nella sola eliminazione della scocca e si presentavano come normalissime schede denudate di ogni finezza estetica. I mSATA venivano inseriti in un alloggiamento speciale nei laptop o sulla scheda madre di un PC e beneficiavano di tutti i vantaggi (e le limitazioni) di quell’interfaccia, inclusa la velocità del SATA 3.0 anche nota come SATA 6Gb/s, la cui velocità di banda massima garantiva fino a 600 MB/s. Sebbene fossero una “novità”, i mini-SATA non hanno avuto un enorme successo e attualmente sopravvivono ancora grazie ad alcuni modelli di portatili relativamente recenti che li hanno adottati, ma la diffusione su desktop PC è stata molto limitata. Le poche eccezioni riguardano delle sottoclassi di mini-PC realizzati da compagnie come Zotac e Gigabyte per ridurne maggiormente le dimensioni.

In ogni caso, il progetto di una nuova tipologia di SSD era già in cantiere. Durante lo sviluppo vennero etichettati con l’acronimo NGFF, che sta per “Next Generation Form Factor”, per poi essere definitivamente rinominati in M.2. Queste memorie di massa sarebbero state più piccole, più capienti e soprattutto avrebbero dovuto superare il limite più importante degli SSD standard e mSATA, ovvero le limitazioni di banda della tecnologia SATA. Le memorie a stato solido sono infatti in grado di raggiungere velocità enormemente superiori (pensate alle RAM, che possono raggiungere nei formati DDR4 anche velocità di 30.000 MB/s), quindi il problema era da rintracciarsi proprio nell’interfaccia SATA. Invece di inventare da zero una nuova architettura, si è deciso di utilizzarne una già presente praticamente in tutte le schede moderne in grado di di garantire velocità enormemente superiori, ovvero la PCI Express. Esatto, proprio l’interfaccia utilizzata dalle schede grafiche per trasmettere l’enorme mole di dati elaborati per le applicazioni più comuni e, soprattutto, per i giochi si è rivelata essere quella più utile alla trasmissione dei dati memorizzati sulle memorie solide.

Dai benchmark effettuati, tutti hanno sicuramente notato un incremento prestazionale, ma in fin dei conti questi SSD M.2 che utilizzano il PCI Express sembrano solamente degli SSD SATA “premium” più veloci. Questo perché la maggior parte di quelli presenti fino ad oggi hanno sfruttato l’interfaccia PCI Express Gen 2.0 x2, che definisce velocità indubbiamente più elevate rispetto al SATA 3.0 ma non offre differenze abissali. Svariati SSD M.2 emergenti, invece, supportano l’interfaccia PCI Express 2.0 x4, che raddoppia le specifiche del PCI-e 2.0 x2 registrando una velocità di trasmissione dei dati fenomenale contro cui il SATA 3.0 non può competere. Per fare un esempio (che potete anche visualizzare nel grafico qui sopra), il SATA 3.0 è in grado di trasmettere circa 560 MB di dati secondo, mentre il PCI Express 2.0 x4 raggiunge una velocità di ben 1560 MBps, il che significa 1 GB al secondo in più.

L’ancora più recente interfaccia PCI Express 3.0 si serve di una tecnologia chiamata NVMe (Non-Volatile Memory Express) che a sua volta raddoppia le prestazioni del PCI Express 2.0 x4, rivelandosi ultraveloce anche con pesanti carichi di lavoro, farà compiere a questa tecnologia il decisivo balzo in avanti che ne decreterà l’adozione su tutti i sistemi più recenti. I vantaggi di questa tecnologia, appositamente studiata per sfruttare le peculiarità delle memorie flash, o  a stato solido, permettono ad esempio di utilizzare un singolo messaggio per un trasferimento dati da 4KB contro i 2 necessari sino ad ora, come pure l’abilità di processare code multiple, fino a 65.536, invece di una alla volta; questo rappresenta un enorme progresso tecnologico per i server ma anche in tutte quelle applicazioni che richiedono simultanei accessi al disco richieste I/O. Come era prevedibile, la NVMe si presenta come un ostacolo tecnico da superare, in quanto le schede madri necessitano della totale compatibilità per poter avviare le memorie di massa con questa interfaccia. Attualmente, molte motherboard recenti basate su chipset Intel Z170 supportano SSD M.2 con PCI Express x4 NVMe, ma al di fuori di queste è ancora abbastanza raro trovare dei connettori in grado di raggiungere bande così elevate. In realtà gran parte dei sistemi operativi (Linux già dal kernel 3.1 e Windows da 8 e 8.1) avevano già driver in grado di sfruttare la nuova tecnologia, tuttavia l’assenza di connettori adeguati sulle schede madri ha frenato lo sviluppo di questa novità rivoluzionaria. Non va dimenticata, inoltre, l’assenza di aggiornamenti BIOS adeguati che permettano di sfruttare la nuova tecnologia con dischi bootabili, il che permetterebbe avvii quasi istantanei e incredibili velocità di lettura/scrittura. Oggi sono ancora poche le memorie PCI Express x4 M.2 che supportano la tecnologia NVMe, ma cominciano a spuntarne sempre più e fra queste c’è l’eccezionale Samsung 950 Pro m.2  (e la sua versione EVO). Certo, la sua velocità è impressionante, ma come detto, prima di fiondarvi nell’acquisto è bene controllare di avere l’infrastruttura adatta.

Ed è così che sono sbarcati sul mercato i nuovi SSD M.2 con diverse interfacce PCI Express, che hanno superato di gran lunga i SATA.
I nuovi dischi sono disponibili in diverse misure e ora capirete il motivo. Prima di tutto, ogni modello riporta un numero di 4 cifre che si riferisce alle dimensioni in millimetri: le prime due cifre definiscono la larghezza, le altre due la lunghezza.

Da inizio 2016, gli standard di larghezza di queste memorie sono di 22mm per desktop PC e laptop, pertanto i nuovi arrivi sul mercato rientreranno in questa misura. Per quanto riguarda la lunghezza, i formati più comuni sono quelli da 80mm (M.2-2280) e 60mm (M.2-2260): ad una scheda più lunga corrisponde un numero maggiore di chip NAND su cui è possibile salvare i nostri file. Ma perché ci sono misure differenti? La risposta è semplice: per essere adatte ad ogni tipo di portatile.

La scheda madre di un PC moderno dispone di diversi punti di montaggio per gli SSD M.2, pertanto la lunghezza è praticamente indifferente se non per la presenza dei chip NAND. Il problema sopraggiunge quando si entra nel discorso dei laptop, in quanto l’alloggiamento per la memoria di massa ha uno spazio limitato e non tutti i tipi potrebbero essere compatibili. Se avete in mente di fare un upgrade, quindi, controllate prima le misure per evitare di sbagliare.

Attualmente, questo genere di SSD è disponibile fino ad un massimo di 512 GB e il prezzo varia sulla base di produttore, velocità di scrittura e lettura, capienza e altri fattori che ne determinano le prestazioni. Se siete intenzionati ad acquistare un SSD M.2, ecco tutto ciò di cui dovete tenere conto:

1. Controllate le dimensioni fisiche: assicuratevi che la larghezza e soprattutto la lunghezza (espressa in millimetri) siano compatibili con l’alloggiamento apposito, e questo vale soprattutto per i laptop.
2. Controllate il tipo di bus: se state aggiornando un laptop, controllate se la memoria è connessa ad un bus SATA o PCI Express prima di acquistare, così da evitare problemi. Su un PC desktop, invece, il discorso è leggermente più complicato in quanto dipende dalla scheda madre su cui si opera: alcune motherboard supportano sia il bus SATA che PCI Express, altre solo uno dei due. Informatevi quindi per cosa sia ottimizzato il vostro modello. In ogni caso, il PCI Express offre una velocità di gran lunga superiore rispetto ai modelli SATA.
3. Controllate se è avviabile: se installate un SSD M.2 su una scheda madre per la prima volta, verificate con il produttore se il tipo di bus a cui lo collegate è avviabile. In alcuni casi potrebbe essere necessario aggiornare il BIOS.
4. Comparate i costi per gigabyte: ovviamente, tenete conto anche di quanti gigabyte vi vengono messi a disposizione in base al prezzo e scegliete l’offerta migliore. I modelli con bus PCI Express solitamente costano di più rispetto agli altri.

Per finire, di seguito vi riportiamo alcuni SSD M.2 che consigliamo e che, attualmente, risultano tra i migliori sulla base di diverse fasce di prezzo:

Samsung SSD 950 Pro (512GB) – Con performance in grado di battere quasi ogni concorrente sul mercato ad un prezzo ragionevole, l’SSD 950 Pro è consigliato a chiunque desideri velocità elevate e non abbia un limite di budget.

HyperX Predator SSD PCIe Gen.2 (480GB) – Velocità e prestazioni ai massimi livelli, sebbene il prezzo non sia il suo punto forte.

Plextor PX-AG256M6e M.2 PCI-E SSD (512GB) – Modello dotato di bus PCI Express in grado di offrire velocità elevatissime rispetto alle controparti SATA, con un trasferimento dati di 4GB/s.

Kingston SM2280S3G2/240G M.2 SSD (240GB) – Il modello offre prestazioni più che buone per il suo prezzo, sebbene l’utilizzo del bus SATA rispetto al PCI Express ne limiti molto la velocità.

Samsung SSD 850 EVO M.2 (250GB) – Con le sue prestazioni e l’affidabilità al top, probabilmente è il miglior SSD disponibile in termini di rapporto qualità/prezzo, anche se la capienza del modello in questione, come quello precedente, non permette l’archiviazione di molti dati.

Speriamo che questa guida sia servita a saperne di più sui nuovi SSD M.2 e che possa orientare la vostra scelta in caso abbiate intenzione di acquistarne uno. Comunque la si pensi, gli SSD sono la nuova frontiera delle memorie di massa e sebbene abbiano ancora qualcosa da offrire, gli HDD tradizionali andranno lentamente scomparendo nel corso dei prossimi anni. Quindi valutate l’idea di portarvi avanti e acquistarne uno (di SSD, si intende).