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Tipi di hard disk

HARDWARE
Eccoci qui a parlare di hard disk, ovvero le unità di memoria su cui ogni computer archivia i dati.
Un har disk è un dispositivo di memoria che si collega direttamente alla scheda madre del computer e rappresenta lo spazio di archiviazione di qualsiasi informazione registrata sul pc, fatta eccezione per il BIOS di sistema.
In commercio esistono diversi tipi di hard disk, con tecnologie di funzionamento differenti e prestazioni e prezzi adeguati al tipo di prodotto.

Per ribadire un concetto, un hard disk è l'unità di memoria fisica su cui il computer memorizza qualsiasi tipo di dato, sistema operativo incluso. Tutte le informazioni, sia del sistema operativo che delle nostre cartelle personali, sono archiviati su uno o più dischi.


Disco HDD Sata III da 2.5 pollici

La gamma di hard disk più comuni, almeno fino a poco temppo fa erano gli HDD (formato da 3,5"), distribuiti in versione Sata III, ovvero i classici dischi meccanici dotati di testina magnetica che archiviano i dati su supporti in silicio.
Questi dischi rappresentano un giusto compromesso tra costi e prestazioni, in quanto hanno sostituito i vecchi dischi a tecnologia IDE, con connessione più lenta, e sono le unità per l'archiviazione dei dati più economiche sul mercato, proporzionalmente alla loro capienza.


Hard disk con interfaccia IDE, ormai sorpassato

Nonostante l'innovazione dovuta al passaggio dall'interfaccia IDE a quella Sata, questi dischi sono caratterizzati da un denominatore comune; sono entrambi dischi meccanici, che affidano l'immagazzinamento dei dati ad una testina meccanica che si muove avanti e indietro mediante impulsi elettromagnetici. L'inconveniente di questo sistema meccanico è la precaria integrità di queste memorie, le quali se dovessero ricevere colpi di una certa entità o dovessero subire cadute, il rischio di danneggiamenti è molto alto, vista la delicatezza costruttiva che li distingue.
Ad oggi comunque rappresentano la soluzione ideale per archiviare grosse moli di dati.

Successivamente a queste unità sono stati sviluppati hard disk privi di meccanica al loro interno, i quali basano il loro funzionamento su chip di memorie di tipo Nand Flash, molto simile alle pendrive USB.
Francamente la loro tanto decantata maggior velocità rispetto ai predecessori, non si evidenzia più di tanto, ma presentano il vantaggio di risultare molto meno delicati, almeno per quanto riguarda gli urti.

Successivamente la tecnologia ha perseverato sulla strada dei dischi allo stato solido, sviluppando memorie in grado di abbattere il limite di velocità imposto dalle precedenti tecnologie, e accoppiandoli a protocolli di trasmissione molto più performanti rispetto alla tecnologia SataIII.

Ma vediamo più nel dettaglio tutte le tipologie di hard disk disponibili oggi sul mercato, le loro peculiarità e i loro difetti, considerando anche la miglior soluzione da adottare in fase di assemblaggio di un nuovo computer.




DISCHI HDD

Come ti ho accennato a inizio articolo questa categoria di dischi risulta ancora ampiamente utilizzata, soprattutto all'interno di sistemi in cui è richiesta una grande capienza di archiviazione.
Gli hard disk HDD, Hard Disk Drive si suddividono in due tipologie: quella IDE - Integrated Drive Electronics e quella SATA - Serial ATA, nella versione III del protocollo di trasmissione.
Senza divulgarmi in dettagli tecnici, mi limiterò a descivere i dispositivi solo sotto l'aspetto pratico, aiutando l'utente a comprendere le differenze sostanziali.

Un disco IDE veniva collegato secondo la logica Master/Slave, impostabile tramite le pagine del BIOS della macchina.
Il collegamento tra scheda madre e disco veniva gestito da un cavo piatto su cui scorrevano i dati, e da un cavo di alimentazione.
La complessità di tali collegamenti fu sostituita dalla più pratica connessione SATA, la quale presenta un'interfaccia dati più veloce e a riconoscimento automatico da parte del sistema, senza quindi la necessità di impostare nel BIOS il canale di appartenenza di un determinato disco.


Disco HDD IDE


Un disco HDD con interfaccia di trasmissione SATA III rappresenta l'evoluzione dell'interfaccia IDE, con capienze e velocità maggiori.
La maggior capienza di archiviazione si è ottenuta mediante l'impiego di più dischi di silicio posti uno sopra l'altro, moltiplicando di conseguenza le testine di scrittura. In realtà la testina magnetica è sempre una sola, ma dotata di più braccia, tante quanti sono i dischi su cui lavorare simultaneamente.
Questi dischi sono stati sviluppati in due differenti formati: uno da 3.5 pollici e uno più piccolo da 2.5 pollici, dedicato all'installazione presso i notebook (pc portatili).

I dischi SATA III sia attestano su velocità di 5400 giri al minuto (RPM) per entrambe i formati e di 7200 RPM solo per i modelli da 3.5 pollici.
Le dimensioni in termini di capienza oggi raggiunte dai dischi SATA III, supera i 12TB, ovvero 12000 GB.
Il collegamento di un disco con tecnologia SATA risulta molto più semplice poichè è sufficiente collegarlo alla motherboard tramite un cavo Sata, che viene subito riconosciuto automaticamente dal sistema.
La velocità di trasferimento dati, definita dall'interfaccia SATA III, è di circa 6GB/s teorici (6 GB al secondo) che corrisponde in chiave di lettura a circa 750 MB al secondo (visto che 1 Byte equivale a 8 bit di dati).

Disco HDD SATA III


DISCHI SSD

Sono gli hard disk di nuova generazione definiti anche dischi allo stato solido e vengono sempre più impiegati all'interno dei computer.
SSD è l'acronimo di Solid State Drive, cioè “Unità a stato solido".
La grossa novità rappresentata da questi dischi, è che utilizzano un sistema di memorizzazione Flash, ed essendo privi di testina magnetica, risultano anche molto meno delicati e quindi meno soggetti a rotture fisiche; particolarità, questa, che ha ampiamente caratterizzato gli hard disk meccanici.

I dischi SSD sono realizzati in formato più piccolo rispetto ai classici da 3,5", corrispondono infatti alla misura di 2,5" e dispongono anch'essi del protocollo di trasmissione basato su Sata III:

     Disco SSD

I pregi di questo tipo di hard disk, sono costituiti da una maggior immunità da rotture meccaniche e prestazioni superiori, in quanto l'accesso all'unità di archiviazione risulta più veloce dei precedenti HDD meccanici, nonostante la velocità di trasferimento dati rimane invariabilmente limitata sui 6GB/s (teorici).
L'unico inconveniente, se così si può definire, è rappresentato dal costo, ancora troppo alto rispetto ai precedenti modelli di pari capacità.
Alla data della stesura di questo articolo, il prezzo da pagare per un taglio di 1000 GB, è tre volte tanto quello dei modelli HDD da 3,5".

Quindi, ricapitolando i dischi SSD, molto più robusti e leggeri rispetto ai dischi meccanici risultano leggermente più rapidi nella lettura dati (HDD), pur dispongono di un'interfaccia SATA III. Risultano anche decisamente silenziosi non essendo dotati di parti in movimento al loro interno.  



DISCHI SSD M.2
Da diverso tempo sono in circolazione particolari unità di memoria che più che hard disk si potrebbero definire schede di memoria, denominate SSD M.2.
Queste particolari memorie costituiscono un'evoluzione dei dischi SSD ed eseguono lo stesso servizio di un normale hard disk, ma possono risultare estremamente più veloci nello svolgere il loro lavoro.
Questi tipi di memorie presentano due tipologie di interfacce operative: la Sata III e la PCIexpress.


                  SSD M.2


Un SSD M.2 Sata III resta comunque caratterizzato dalla stessa interfaccia di comunicazione di un comune disco SSD con tecnologia Sata, per cui a livello di velocità non si discosta da tale unità, che è caratterizzata da una velocità di trasferimento dati che si aggira sui 500/600 MBs effettivi.

Tramite il protocollo PCIexpress 3.0 la velocità di tarsmissione subisce un incremento di circa il 30%, sfruttando il canale di comunicazione a 4 vie (PCIe 3.0 x4) che si attesta sui 980 MB/s.
Esistono controller di espansione PCIe 16x, ovvero sfruttano 16 canali per la comunicazione dati. Tali controller sono supporti su cui installare il disco SSD M.2 che si inseriscono in uno slot PCIe 16x della scheda madre:




Esiste poi la possibilità di sfruttare dischi SSD M.2 con interfaccia PCIe che sfruttano il protocollo NVMe (Non-Volatile Memory Express).
un disco SSD M.2 Pcie Express+NVMe è estremamente più rapido nella comunicazione e nel passaggio di dati, e può raggiungere una velocità di 3500 MB/s.
Per poter funzionare a tale livello e consentire prestazioni da urlo, (come per esempio il 970 PRO di samsung) deve essere abbinato ad una scheda madre con interfaccia Pcie Express 4x e driver NVMe.
L'utilizzo di un disco SSD M.2 come unità di avvio (disco di sistema) consente di avviare il sistema operativo in pochissimi secondi dall'accensione del pc.
Gli SSD M.2 non necessitano di cavi di connessione sata o altro, perchè si installano in un apposito slot posto direttamente sulla scheda madre del computer. Naturalmente per poterli impiegare, la scheda madre deve essere dotata di tali slot:


      Slot per ssd m.2 su motherboard

In alternativa esistono in commercio degli adattatori PCIe Express 3.0 su controller, da installare sulla scheda madre tramite appunto slot PCIe Express, che consentono di installarvi un disco SSD m.2:




AFFIDABILITA'
In termini di affidabilità un disco SSD surclassa sicuramente un tradizionale disco HDD a testina magnetica, se non altro perchè risulta immune dai problemi dovuti alla delicatezza del sistema meccanico.
Per cui il mio consiglio è di dotarsi almeno di un'unità SSD per utilizzarla come disco di sitema su cui installare il sistema operativo, la parte più delicata ed importante di un computer, e dotarsi di hard disk tradizionali HDD oppure SSD da abbinare al sistema.

Modelli e versioni dei dischi HDD

I classici e ancora più utilizzati dischi HDD meccanici, restano ancora i più impiegati, in tutti i sistemi informatici.
Il motivo è comprensibile analizzando il mercato odierno:
I dischi SSD registrano ancora un prezzo di acquisto troppo elevato se paragonati agli HDD, ed inoltre non raggiungono ancora tagli di memoria al pari dei loro antagonisti HDD.
Per questo motivo è prassi utilizzare ancora dischi HDD per archiviare i dati informatici, inserendo un solo disco SSD come unità di sistema, in modo da velocizzare le prestazioni di avvio del computer. Una regola base per tutti gli hard disk è che maggiore è la loro capienza, e migliori saranno le prestazioni riscontrate.

In commercio esistono diversi tipi di hard disk HDD, sviluppati da diverse marche produttrici di harware, tra cui la nota casa americana Western Digital:



La versione del disco denominata WD Black rappresenta il top dei modelli in fatto di prestazioni, con una velocità operativa superiore agli altri modelli, poichè di 10000 RPM.



I WD Red, sono dischi affidabili concepiti per lavorare 24 ore al giorno. Sono studiati per generare meno calore possibile, avendo una velocità di rotazione dei piatti di 5400 RPM, e sono indicati per un uso continuativo, come in sistemi di storage NAS o per essere instalalti su pc server.



La versione WD Green sempre della Western Digital è in pratica il meno utilizzato, soppiantato dalla versione Blue.



La serie WD Blue è il disco per pc desktop più equilibrato, coniuga prestazioni e qualità. Esiste sia in versione da 7200 RPM (giri al minuto), sia a 5400 RPM. Adatto a tutti i tipi di configurazioni, si presta a tutte le tipologie di utilizzo.


Il WD Purple è una categoria di disco studiato appositamente per la videosorveglianza, ed essere impiegato all'interno di un dvr, per essere operativo ed affidabile 24 ore su 24. Maggiormente curato nei dettagli, dispone di un sistema anti vibrante e di una velocità di rotazione di 5400 RPM. Silenzioso e affidabile è indicato in ambito di sicurezza, come appunto la videosorveglianza.



La Western Digital produce anche i dischi HDD più veloci al mondo, i Velociraptor. Tali dischi, molto più costosi degli altri modelli, assicurano le massime prestazioni consentite a parità di tecnologia. Con 10000 rpm assicurano un trasporto dati molto rapido.


I dischi esterni collegati tramite cavo USB 3.1 o superiore, oppure tramite porta E-sata (Sata Esterno) saranno vincolati dalla velocità di trasmissione dettata dalla porta usb, qualunque sia il tipo di disco utilizzato. La velocità della porta usb 3.1 è teoricamente di circa 10 Gbs, contro i 5GBp/s circa dello standard 3.0, e dei 480Mbp/s della porta usb 2.0.

In alcuni mini computer l'hard disk vero e proprio è sostituito da schede di memoria flash, oppure dallo standard SSD m.2.
In tutti i casi si tratta sempre di unità di memoria fisica su cui caricare il sistema operativo e altri dati, si tratta solo di adottare la soluzione più consona in modo da integrarsi perfettamente con il resto dei componenti del sistema in uso.

Questi sono i principali hard disk sul mercato, i più utilizzati nell'informatica e nella sicurezza. La scelta di quale disco utilizzare spetta a all'utente in base al contesto in cui va inserito. I dischi più nuovi e performanti meglio si adattano se utilizzati in sistemi adeguati, con tecnologia recente e di livello medio-alto.
Non avrebbe senso impiegare un disco velociraptor su un computer di dieci anni fà, dotato della tecnologia più vecchia, anche se compatibile.




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