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SSD OCZ Agility 120GB: performance elevate per l'utenza mainstream - 7) TRIM e Garbage Collection: cosa offre OCZ
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Scritto da Administrator   
Venerdì 04 Dicembre 2009 08:03
Indice
SSD OCZ Agility 120GB: performance elevate per l'utenza mainstream
1) Introduzione: Solid State Drive technology ed OCZ
2) L'offerta SSD di OCZ nel dettaglio
3) SSD Agility 120GB: confezione e contenuto
4) L'Agility da vicino
5) Il PCB dell'Agility: controller, memorie NAND e cache
6) OCZ Agility: tutto su caratteristiche tecniche, firmware, TRIM ed altro
7) TRIM e Garbage Collection: cosa offre OCZ
8) Test eseguiti: piattaforma utilizzata e metodologie impiegate
9) Test: HD Tune
10) Test: HD Tach
11) Test: Everest
12) Test: CrystalDiskMark e ATTO
13) Considerazioni finali e conclusioni
Tutte le pagine

Se avete letto con attenzione tutte le specifiche tecniche che ho riportato poc'anzi, sicuramente vi avrà colpito la frase <<Supporto a TRIM e Garbage Collection con gli ultimi firmware>>.

Ebbene si, OCZ è stata una delle prime aziende che ha lavorato molto sull'implementazione di queste due funzionalità in (quasi) tutti i suoi attuali e futuri modelli di SSD, riuscendo a sviluppare firmware aggiornati (solitamente identificati dalla sigla 1.4x) a tale scopo.

 

Il problema del "garbage data"

Inutile negarlo: il Garbage Collection ed il TRIM sono assolutamente indispensabili per un SSD. Ne abbiamo parlato e straparlato, tuttavia credo sia doveroso un rapido riassunto della situazione. Con un SSD, lo scenario che ci si presenta dopo settimane/mesi d'uso (dipende dallo spazio che offre e da quanto lo occupiamo con i file) è il seguente: decadimento delle performance di scrittura e impossibilità, ad un certo punto, di scrivere in maniera contigua un nuovo file a causa della mancanza di aree libere (altrettanto contigue) sufficientemente grandi a contenerlo. A questo punto, si innesca una procedura di copia nella memoria cache dei dati da riorganizzare, successiva cancellazione fisica dalle celle NAND e sovrascrittura dei medesimi file presenti in cache nelle memorie flash, stavolta in maniera ordinata.

Normalmente tale procedimento è dovuto in origine al fatto che l'SSD cancella in maniera logica (software) un dato, ma non in maniera fisica (concreta) almeno finchè non c'è necessità di scriverne uno nuovo allo stesso posto.

Scendendo maggiormente nel dettaglio, è inoltre possibile affermare che la cancellazione e la riorganizzazione dei file interessa un intero blocco (da 512KB) e non una pagina (da 4KB). In particolare, riprendendo alcune informazioni che ho già scritto in altri articoli tempo fa, la memoria flash usata negli attuali SSD è composta da celle che solitamente contengono pagine da 4KB raggruppate in blocchi di 512JB. Quando una cella non è utilizzata, i dati possono essere scritti al suo interno molto rapidamente. Tuttavia, se una cella già contiene dei dati (non importa di quale dimensione, il problema si presenta persino se è stata occupata una sola pagina del blocco) l'intero blocco deve essere riscritto.

Tutto ciò significa che i dati presenti nel blocco (quelli che devono restare in alterati e non sovrascritti) devono essere letti, trasferiti in cache, riorganizzati con i nuovi dati, quindi riscritti dopo aver cancellato il precedente contenuto del blocco. Ovviamente questo processo impiega molto più tempo rispetto alla semplice scrittura di un dato all'interno di un blocco vuoto.

Tale problema non affligge gli SSD appena acquistati, ma i drive usati, nei quali i file sono scritti, spostati, cancellati, rimpiazzati, sovrascritti, ecc... In tal caso si presenta il problema dello spazio logicamente libero (a livello software) ma fisicamente occupato ("invalid cells", o garbage data).

Un primo aiuto nella risoluzione di questo problema è il comando TRIM, che esegue periodicamente una pulizia della "sporcizia" degli SSD eseguendo l'operazione di copia e riscrittura in cache a monte, ovvero nei momenti di idle e/o appena vengono cancellati i dati senza aspettare l'istruzione di sovrascrittura.

Allo stato attuale, tuttavia, pochi sistemi operativi supportano il TRIM, mentre la situazione è ancora più limitante per gli attuali controller.

 

OCZ risolve completamente il problema: ecco come

Fortunatamente OCZ, lavorando a stretto contatto con Indilinx (produttore dei controller che OCZ impiega nei suoi SSD di fascia medio-alta ed alta) è riuscita a sviluppare e rendere disponibile al download per tutti i suoi utenti un nuovo firmware molto interessante.

In realtà si parla di due tipi di firmware:

  • Un primo firmware (1.4) che include il supporto alla funzionalità TRIM vera e propria, che richiede ovviamente un SO compatibile per funzionare (vedi Windows Seven, Linux,... ma NON Mac OSX e i precedenti OS Windows);
  • Un secondo firmware (1.41) che offre la funzione di Garbage Collection, una sorta di TRIM che però è eseguito unicamente a livello firmware e NON richiede assolutamente alcuna interazione col sistema operativo. Il GC è dunque una funzionalità che apporta vantaggi a tutti i sistemi operativi sprovvisti del comando TRIM.

Forse è superfluo dirlo, ma con tali precauzioni (TRIM e/o Garbage Collection) è possibile conservare nel tempo le performance originarie del drive SSD. Ma è importante sottolineare che l'utente non dovrà eseguire manualmente nessuna operazione: sia TRIM che GC lavorano autonomamente e non richiedono nessuna interazione con l'utilizzatore del PC.

Attenzione! Nel caso di configurazioni RAID, di qualunque tipo, il comando TRIM, indipendentemente dal sistema operativo in uso, NON è supportato per gli SSD che costituiscono l'array. In questo caso, l'unico rimedio efficace è il firmware 1.41 poichè il Garbage Collection lavora in maniera indipendente e a livello quasi hardware per ogni singola unità costituente il RAID.

 

Wiper: l'alternativa manuale a TRIM e Garbage Collection

Nel caso in cui siamo in possesso di un drive OCZ con firmware precedente, non ce la sentiamo di aggiornare, o ancora la nostra unità non supporta in nessun modo i nuovi firmware, l'azienda mette comunque a disposizione un tool di Garbage Collection da lanciare manualmente (si tratta di un file eseguibile) qualora notassimo dei degradi prestazionali. Tale tool prende il nome di Wiper. Io ne consiglio l'esecuzione una volta al mese o più (insomma, ipotizziamo di fare la deframmentazione del nostro vecchio hard disk...); meglio non esagerare, altrimenti eccessive e superflue riscritture accorceranno la vita dell'unità.

Riassumendo: Non è possibile godere contemporaneamente di TRIM e GC. Il firmware con supporto al TRIM è la soluzione perfetta per gi utilizzatori di Windows 7, mentre il firmware che include la funzionalità Garbage Collection può essere usato in abbinamento a qualunque sistema operativo. Anche il Wiper dà risultati eccellenti tuttavia necessita di essere lanciato manualmente dall'utente.

 

Ripristino allo stato di fabbrica dell'unità: utilizzo del S.E.T.

OCZ ha inoltre sviluppato un nuovo tool chiamato Sanitary Erase Tool, che permette di ripristinare l'unità nel suo stadio originale, ai valori di fabbrica, ripristinando al 100% le sue prestazioni (e contemporaneamente formattandola!). Tale utility, insieme al Wiper e ad altre, possono essere reperite a QUESTO link.

 

I modelli OCZ che supportano TRIM / GC: quali sono e come operare per l'aggiornamento

Attualmente, OCZ ha sviluppato nuovi firmware con supporto a TRIM o Garbage Collection per quasi tutti i suoi SSD. Al momento, sono inclusi i modelli Agility e Vertex (inclusi i modelli EX); nulla ancora per il Vertex Turbo, ma se ne prevede comunque il rilascio a breve.

A QUESTO link OCZ riporta tutte le informazioni necessarie per eseguire l'upgrade del firmware. Di seguito, mi concentrerò unicamente sulla procedura per i modelli Agility poichè, in questa recensione, sto trattando appunto tale serie. Al link appena riportato troverete comunque informazioni anche relativamente ai Vertex.

Come operare dunque con gli Agility? OCZ ha reso ufficialmente disponibili i firmware aggiornati a partire dallo scorso 15 ottobre 2009. Per l'aggiornamento, bisogna utilizzare dei file ISO.

In realtà, per l'Agility, ci sono quattro file ISO: due per il firmware 1.4 e due per il firmware 1.41. Il perchè è da ricercare nella presenza di un trattino nel nome di alcune unità (ad esempio il nome che leggiamo da BIOS): a seconda o meno se il trattino c'è, è necessario usare un ISO piuttosto che un altro.

Dunque alcuni SSD Agility hanno un trattino tra le scritte "OCZ" ed "AGILITY" (quindi: "OCZ-AGILITY"), altri SSD Agility invece no ("OCZ AGILITY"). E' necessario, quindi, scaricare il file del firmware che corrisponde al nome del proprio drive, ed è dunque importante controllare a priori la presenza o meno del trattino (ad esempio con l'utility CristalDiskInfo o leggendo lo splash screen del BIOS durante il boot del sistema).

Riporto di seguito i link al download dei firmware:

I possessori dei modelli Agility EX non dovranno invece preoccuparsi di nulla: non c'è il problema del trattino per tali unità. Invece, il 99% degli utenti Agility hanno un'unità senza il trattino (quindi il primo link è quello da seguire per il download del firmware).

Il metodo del flashing è sempre lo stesso sia per i Vertex che per gli Agility; per tale update del firmware NON è necessario collocare alcun jumper sull'SSD. Tuttavia, se abbiamo installato dei firmware beta antecedenti a tale release definitiva (1.40, 1.41 oppure 1.42) è necessario flashare dapprima il firmware 1.10, quindi l'1.3 ed infine l'ultimo ufficiale (1.4 o 1.41, a seconda dei casi).

Durante l'operazione di aggiornamento, è necessario che l'unità lavori in modalità IDE (agire dal BIOS a tal proposito). Inoltre, è preferibile che il PC non sia sotto overclock e che l'unità da aggiornare sia collegata alla prima porta SATA.

Fatto questo, riavviamo il PC e selezioniamo come primo dispositivo di boot quello contenente il file ISO del firmware che avremo precedentemente provveduto a scaricare, compattare su una pendrive o a masterizzare su un CD. La procedura è del tutto guidata e dura pochi istanti, dobbiamo soltanto fare attenzione a selezionare come numero del drive quello corrispondente all'unità OCZ che stiamo aggiornando (tale numero compare accanto all'elenco degli HDD rilevati dalla routine di upgrade).

Al termine dell'aggiornamento, riconfiguriamo pure l'unità in SATA/AHCI (se prima dell'aggiornamento era così configurata) e riavviamo il PC. Se notiamo dei problemi, proviamo con un Clear-CMOS.

 

Aggiornamento da firmware 1.3 ad 1.4: perchè Windows 7 rallenta?!

A volte, aggiornando con Windows 7 da un firmware precedente (1.3) all'ultimo (1.4), nonostante l'implementazione del comando TRIM l'utente può percepire un fenomeno contrapposto: un drastico calo delle performance dell'unità. Ciò è dovuto a Windows 7, che non riesce a "trimmare" i blocchi occupati e poi cancellati a livello logico PRIMA dell'upgrade del firmware; questo perchè il sistema operativo utilizza una immagine della partizione su disco per tenere traccia dei cambiamenti apportati alla struttura dei dati. Prima dell'aggiornamento al nuovo firmware, Windows 7 non riconosce il drive OCZ come disponibile a ricevere i comandi TRIM, quindi non include nella lista del "to do" (ovvero dell'immagine di sistema di cui accennavo poc'anzi) tali comandi. Riassumendo: Windows 7 inizierà ad invocare il comando TRIM col nuovo firmware solo sui blocchi interessati da cancellazioni successive all'upgrade del firmware.

Per risolvere tale problema, OCZ consiglia (a QUESTO link trovate informazioni più dettagliate a riguardo) di ripulire quanto più possibile l'unità da tutti i file indesiderati (avviando pulitura disco, rimuovendo i file temporanei, svuotando il cestino,...) quindi occupare completamente lo spazio vuoto (attenzione: "vuoto" a livello logico, NON fisico per un SSD!) avviando un test di IOMeter: si verrà a creare un file grande quanto tutto lo spazio libero che dovremo successivamente eliminare.

A questo punto, Windows 7 riconosce lo spazio ripulito ed invoca correttamente il TRIM nelle aree vuote. Ovviamente, esiste un rimedio più drastico ma che sicuramente funziona al 100%: formattare con il tool Sanitary Erase Tool di OCZ e reinstallare Windows 7 da zero. OCZ informa che si può anche provare, come alternativa intermedia, col Wiper: eseguirlo, quindi riavviare il sistema ed installare il firmware 1.4.




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