Consulenze tecnologiche e informatiche
Il disco rigido un collo di bottiglia per il sistema?

Il disco rigido un collo di bottiglia per il sistema?

Lo sviluppo evolutivo delle piattaforme software richiede computer sempre più potenti, tuttavia si raggiunge un punto oltre il quale la piattaforma appare essere lenta anche con i processori, le memorie e le schede video più performanti e potenti.

Una situazione che spesso sfugge al consumatore, e di cui non si parla, è che i dischi rigidi utilizzati hanno capacità di salvataggio ormai al di sopra del tera byte, con unità disco meccaniche aventi una velocità di rotazione preistorica e considerabile efficace per capacità al di sotto dei 500 giga.

Un disco da 7.200 RPM non è più in grado di rendere fluido il lavoro di una persona che necessita di muoversi in scioltezza su file di dimensioni rilevanti e su diversi file nel medesimo momento, per non parlare di applicazioni e lavori che necessitano di uno scambio continuo di informazioni con i contenuti del disco.

I bus di comunicazione di ultima generazione rendono le capacità di trasferimento di dati da e verso il disco sempre più rapide, tuttavia è come se veicolassimo un flusso d’acqua lungo un tubo di 20 cm di diametro per poi farlo confluire in un’apertura di 5 cm.

La tecnologia elettronica si è sviluppata rendendo disponibili dei supporti di memorizzazione a stato solido (SSD), ovvero delle grandi memorie non volatili ad accesso rapido, che eliminano una serie di fattori di rallentamento, rendendo il computer più ricettivo e rapido.

Questi supporti di memorizzazione, che ha poco senso chiamare dischi, non avendo più parti circolari rotanti, hanno raggiunto dei costi ampiamente abbordabili, consideriamo che un SSD con spazio per un tera byte, costa poco più di un centinaio di euro.

Per sfruttare al meglio un SSD con Windows 10 è utile compiere qualche configurazione di tuning, di cui scriveremo nel seguito.

Da disco meccanico a dispositivo a stato solido

I dispositivi a stato solido (SSD) e i dischi rigidi (HDD) hanno specifiche fisiche simili: forma e dimensioni sono uguali; alimentazione e collegamenti sono uguali; i protocolli di trasferimento sono standard.

Cambia invece in modo significativo il processo di archiviazione dei dati.

La scelta dell’uno o dell’altro dispositivo è prevalentemente legata all’utilizzo che si intende fare del sistema sul quale è equipaggiato, anche se personalmente prediligo gli SSD.

I dischi rigidi (HDD) sono presenti sul mercato da oltre 50 anni e utilizzano dei dischi rotanti per immagazzinare i dati, sono costituiti da uno o più piatti magnetici, un braccio attuatore con una testina per ogni piatto e un motore per azionare piatti e bracci. È presente anche un controller e un firmware che istruisce l’hardware sul da farsi e comunica con il resto del sistema.

I piatti sono formati da cerchi concentrici, chiamati tracce e divise in unità logiche chiamate settori. Ogni numero di traccia e settore è combinato con un indirizzo univoco che può essere utilizzato per organizzare e individuare i dati. Le informazioni vengono scritte nell’area disponibile più vicina.

Per i computer di consumo i piatti ruotano a una velocità preimpostata da 4200 rpm a 7200 rpm. Più è alta la velocità, più la lettura e scrittura dei dati è veloce.

Ogni richiesta di azione sui dati porta il braccio attuatore sulla posizione di tali dati e la testina raccoglie le informazioni leggendo la presenza o assenza di una carica in ogni indirizzo. Per la modifica, la testina modifica la carica nella traccia e nel settore interessati.

Gli svantaggi degli HDD sono legati alle parti meccaniche utilizzate per leggere e scrivere i dati, ci vuole più tempo a trovare e recuperare informazioni in modo fisico che elettronico, inoltre le parti meccaniche possono guastarsi se vengono maneggiate in modo inadeguato o il disco cade. Gli HDD sono inoltre più pesanti e consumano più energia rispetto agli SSD.

I vantaggi di un disco rigido sono nella sua storica tecnologia e nel costo contenuto (HDD 0,035 Euro/Giga, SSD 0,14 Euro/Giga), inoltre sono disponibili HDD con capacità di archiviazione decisamente superiori rispetto agli SSD.

Prestazioni - HDD verso SSD

Prestazioni – HDD verso SSD

La tecnologia dei dispositivi SSD è più recente e si evolve molto rapidamente con l’aumento di capacità di archiviazione e l’evoluzione degli algoritmi di manipolazione dei dati, oltre che dei sistemi di protezione tampone per far fronte alle interruzioni di alimentazione. Gli SSD usano l’archiviazione elettronica in una memoria non volatile: questo significa che i dati non scompaiono quando il sistema viene arrestato.

Gli SSD sono paragonabili a delle unità USB di grandi dimensioni; infatti, utilizzano la stessa tecnologia di base.

Per ogni azione di accesso ai dati il controller SSD individua l’indirizzo delle informazioni richieste e legge lo stato della carica.

L’aggiornamento dei dati è invece più complesso. Se si aggiorna una porzione di un blocco, tutti i dati nel blocco devono essere aggiornati. I dati sul vecchio blocco vengono copiati in un blocco diverso, il blocco viene cancellato e le informazioni vengono riscritte con le relative modifiche su un nuovo blocco.

Quando l’unità è inattiva, un processo chiamato raccolta di rifiuti si assicura che le informazioni nel vecchio blocco siano state cancellate e che il blocco possa essere riscritto.

Un altro processo, chiamato TRIM, informa l’SSD che può evitare di riscrivere determinati dati quando cancella i blocchi. Poiché il numero di volte in cui i blocchi possono essere riscritti è limitato, si tratta di un processo importante che impedisce l’usura prematura dell’unità di archiviazione.

Per prevenire l’usura dell’unità, inoltre, vi è un algoritmo che assicura una distribuzione omogenea dei processi su ogni blocco dell’unità. Questo processo si chiama wear leveling e viene eseguito in automatico mentre l’unità è in funzionamento.

Poiché il processo di lettura/scrittura richiede lo spostamento dei dati, gli SSD sono spesso forniti di un’archiviazione maggiore; c’è sempre una certa quantità di archiviazione che non è segnalata al sistema operativo e non è accessibile all’utente. Questo permette all’unità di spostare ed eliminare gli elementi senza intaccare la capacità di archiviazione complessiva.

Gli SSD sono una tecnologia nuova e, in quanto tale, sono più costosi degli HDD.

Le unità a stato solido offrono tempi di caricamento più rapidi per giochi, applicazioni e film. Data la tecnologia che utilizzano, gli SSD sono più leggeri e più resistenti a spostamenti e cadute. Inoltre, le unità a stato solido consumano meno energia e mantengono quindi il computer fresco.

Fonte Crucial

Il cambio di tecnologia

Decidere di passare dal classico HDD al nuovo SSD richiede la volontà di affrontare la spesa, circa 120,00 euro per un dispositivo da un tera byte, oltre alla capacità di aprire il computer e sostituire il disco. Gli attacchi sono del tutto uguali tra le due tecnologie.

Il fattore di rilievo è la necessità di spostare i dati da un disco all’altro, a tale scopo esistono delle applicazioni in grado di clonare l’intero disco vecchio sul nuovo dispositivo, senza dover fare altro, se non aspettare che la copia si concluda.

Per queste operazioni mi avvalgo da anni della soluzione Acronis TrueImage.

Ottimizzare Windows 10

È necessario ottimizzare Windows 10?

In realtà non lo è, può essere utilizzato come in precedenza senza cambiare nulla, tuttavia con qualche ritocco è possibile sfruttare ancora meglio le potenzialità dell’unità SSD, evitandone un deterioramento accelerato.

Questo perché il sistema operativo è giustamente istruito per operare con dei dischi meccanici, tenendo in considerazione i potenziali rallentamenti che comportano i movimenti delle testine per raggiungere i dati, situazione a cui non sono soggetti i dispositivi SSD.

La deframmentazione

Disattivare la deframmentazione del disco

Disattivare la deframmentazione del disco

Lo scopo della deframmentazione è fondamentalmente quello di accorpare i dati in sezioni contigue dei piatti e di avere i dati di ogni file ravvicinati, in modo che le testine debbano compiere movimenti minimi per leggere, scrivere e modificare le informazioni.

Le unità SSD non devono spostare delle testine, ma semplicemente leggere un blocco di memoria, pertanto l’ubicazione del dato non costituisce una limitazione al tempo di accesso, inoltre il posizionamento dei dati deve sfruttare in modo uniforme tutta la memoria per minimizzare il deterioramento.

È quindi utile disattivare la deframmentazione, evitando un inutile uso di processore e memoria di sistema, oltre che impegnare i bus per spostare inutilmente i dati.

Dal menù di Window 10 (tasto WIN) digitare deframmentazione e selezionare la voce deframmenta e ottimizza unità.

Nel pannello selezionare il dispositivo SSD, ripetere l’operazione per ogni partizione, e scegliere Modifica Impostazioni da dove deve essere tolta la spunta dall’opzione Esegui in base a una pianificazione.

Ottimizzazione dell’avvio

Tra le funzioni di ottimizzazioni delle prestazioni offerte da Microsoft Window 10 troviamo la superfetch, in realtà non costituisce un reale miglioramento, si tratta di uno stratagemma che sposta alcune operazioni ripetitive dal disco alla memoria del computer, usando quindi memoria. Essendo i tempi di accesso alla memoria più rapidi di quelli al disco rigido la funzione dovrebbe trasformarsi in un beneficio nelle prestazioni, tuttavia spesso si traduce in uso continuativo del disco al 100% per molti minuti in fase di avvio e in altri contesti.

L’uso di dispositivi SSD rende questa funzione superflua, andando di contro a generare lavoro inutile sul dispositivo, è pertanto utile disattivare il servizio relativo.

  • Nella barra esegui (WIN+R) digitare msc e dare invio
  • Nella lista dei servizi cercare Ottimizzazione Avvio e nelle proprietà impostare il Tipo di avvio come disabilitato.

Indicizzazione del sistema

Disattivare l'indicizzazione del disco

Disattivare l’indicizzazione del disco

L’indicizzazione del sistema è un meccanismo di Windows che permette di creare una mappa dei file al fine di velocizzarne la ricerca, è decisamente utile sui dischi meccanici e talvolta crea dei problemi che richiedono la rigenerazione degli indici di ricerca.

È utilizzata anche da parte di Outlook per la ricerca dei messaggi e-mail negli archivi locali.

Con l’uso dei dispositivi SSD il suo uso è sostanzialmente inutile, la velocità di accesso all’unità è tale da superare il bonus offerto dal servizio.

La sua disattivazione dall’unità disco non impatta con la funzione di ricerca di Outlook, che fa parte di un sistema di ricerca autonomo che condivide il servizio di base.

  • Andare su Esplora File -> Questo PC
  • Selezionare l’unità SSD e cliccare con il tasto destro su Proprietà
  • Togliere la spunta da Consenti l’indicizzazione del contenuto e delle proprietà dei file di questa unità

Ripristino della configurazione

Il ripristino della configurazione di sistema è uno strumento del sistema operativo che permette di salvare copie di backup recuperabili per fronte ad eventi che hanno corrotto degli elementi.

Richiede l’assegnazione di una quota di spazio del disco per il salvataggio delle immagini, oltre che generare lavoro per il processore e il supporto di memorizzazione.

Disattivare la funzionalità di ripristino del sistema

Disattivare la funzionalità di ripristino del sistema

Nel caso in cui il malfunzionamento sia determinato da un virus o malware, questa procedura non rende certo il ripristino del sistema, infatti non discrimina tra contenuti benevoli e malevoli, pertanto il ripristino potrebbe ricaricare anche il seme del virus.

Per la preservazione dello stato del computer è più funzionale una soluzione di backup dei dati e/o degli snapshot di sistema, ancora meglio sarebbe la conservazione di un’immagine del disco con il sistema operativo pulito da cui partire e un backup di dati e programmi per permetterne il ripristino.

Nella mia esperienza ho usato il ripristino in poche situazioni e mai con successo, pertanto sui miei sistemi è una funzionalità disattivata, a tutto vantaggio delle prestazioni.

Dal menù di Window 10 (tasto WIN) digitare Protezione e selezionare la voce Crea un punto di ripristino.

Nel pannello selezionare il dispositivo SSD e scegliere Configura dove deve essere spostata la spunta sull’opzione Disattiva protezione di sistema.

File di paginazione

Il file di paginazione è un file di sistema che simula la memoria, la sua presenza rende disponibile uno spazio di memoria superiore rispetto a quello effettivo fornito dalla memoria fisica.

Disattivare il pagefile

Disattivare il pagefile

La presenza di questo file determina un aumento della frammentazione e comporta continui accessi in lettura e scrittura al disco, situazione non molto salutare per un dispositivo SSD, inoltre se il computer dispone di un quantitativo di memoria RAM idoneo il file di paginazione è del tutto inutile anche sui dischi meccanici (HDD).

  • Nella barra esegui (WIN+R) digitare control e dare invio
  • Nella barra in alto a destra del pannello di controllo (cerca nel pannello di controllo), digitare impostazioni di sistema
  • Cliccare sulla voce visualizza impostazioni di sistema avanzate
  • In prestazioni selezionare impostazioni
  • Nella sezione avanzata selezionare cambia in memoria virtuale
  • Togliere la spunta da Gestisci automaticamente dimensioni file di paging per tutte le unità
  • Selezionare l’unità disco dove è ubicato il file di paginazione e selezionare la voce Nessun file di paging.

Ibernazione

La funzione di ibernazione non è da confondere con lo spegnimento in modalità di ibernazione, si tratta invece dell’opzione di Fast Startup, di cui abbiamo già parlato in diverse occasioni (windows 10 e di nuovo l’avvio rapido).

Il procedimento durante lo spegnimento del sistema salva su disco lo stato della memoria per quanto riguarda i processi di sistema operativo e altri elementi, con il vantaggio che l’avvio del computer diventa molto più rapido.

Usando dei dispositivi SSD la velocità di avvio è quasi istantanea, pertanto l’implementazione di avvio rapido è inutile, serve solo a rallentare lo spegnimento.

Per disattivare questa funzionalità si consigliano due passaggi:

  • Il primo passaggio consiste nell’avviare una finestra comandi (cmd) come amministratore e digitare il comando powercfg /hibernate off.
  • Il secondo passaggio richiede la modifica di una chiave dei registri, che garantisce la reale disattivazione della funzione, per questo passaggio si rimanda all’articolo windows 10 e di nuovo l’avvio rapido.

Attivare il TRIM

La cancellazione dei file dal disco non li elimina completamente, viene rimossa solo l’associazione al file da parte del sistema.

La situazione si traduce in blocchi di memoria del SSD non disponibili e un funzionamento impreciso dell’algoritmo di distribuzioni dei contenuti in tutte le aree del dispositivo, con una sua riduzione di aspettativa di vita.

Per evitare questa situazione è necessario abilitare la funzione TRIM, che consente la cancellazione dei contenuti rimossi con la sovrascrittura da parte di quelli nuovi.

Normalmente questa funzione si attiva automaticamente in Windows 10, quindi dovrebbe bastare un controllo sulla sua corretta abilitazione.

  • Avviare una finestra comandi (cmd) come amministratore
  • Digitare il comando fsutil behavior query disabledeletenotify
  • Se il valore di DisableDeleNotify è uguale a zero il TRIM è attivo e non è necessario fare altro
  • Se il valore di DisableDeleNotify è diverso da zero bisogna lanciare il comando fsutil behavior set disablenotify 0 (zero)

 

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