Vuoi sapere quanto durerà il tuo SSD? Scopri come calcolare la vita residua di un SSD con la nostra guida definitiva, completa e “abbastanza” facile da seguire.

Calcolo vita residua ssd: Scopri quanta vita rimane al tuo dispositivo con queste formule. Oppure se le formule non fanno per te, in fondo all’articolo trovi il link al tool che esegue i calcoli!

Un SSD, acronimo di Unità a Stato Solido, è un dispositivo di memorizzazione dati che sfrutta la memoria flash per immagazzinare i dati in modo permanente. A differenza dei tradizionali dischi rigidi, che utilizzano dischi magnetici rotanti, gli SSD non hanno parti mobili e sono quindi più rapidi e affidabili.

Gli SSD sono ampiamente impiegati nei computer portatili, desktop, server e dispositivi mobili grazie alle loro prestazioni superiori e alla maggiore resistenza agli urti e alle vibrazioni. Nonostante questi pregi, anche la vita di un ssd prima o poi raggiungerà la sua fine. Valutare periodicamente la durata degli SSD è quindi una attività assolutamente consigliabile.

Vita residua SSD: è importante conoscerla?

Calcolare la vita residua di un SSD è importante per prevenire la perdita di dati e pianificare la sostituzione del dispositivo in modo tempestivo quando la probabilità di un malfunzionamento diventa troppo alta.

Gli SSD hanno una durata limitata, misurata in cicli di scrittura e cancellazione (P/E). Calcolare la vita residua aiuta a prevenire guasti improvvisi e perdite di dati. Inoltre, valutare la durata di un SSD consente di pianificare l’aggiornamento del computer ed evitare costosi tempi di inattività dovuti ai guasti hardware dei dispositivi di archiviazione.

Chiariamo subito che la durata di queste periferiche non è per niente breve, garantendo anni ed anni di funzionamento senza problemi. Un chiaro indicatore è il fatto che la garanzia SSD fornita dai produttori ormai si attesta sui 5 anni.

Se però controllaste i valori dei parametri che ne misurano durata ed affidabilità di funzionamento, cioè l’MTBF (Mean Time Between Failures) e soprattutto il TBW (Terabytes Written), vi accorgereste che i tempi previsti di funzionamento vanno ben oltre il periodo di garanzia del produttore. Salvo guasti imprevedibili alla parte elettronica, ovviamente.

Nonostante la lunga durata prevista dai costruttori, il calcolo della vita residua è una attività che andrebbe eseguita periodicamente all’aumentare del tempo di utilizzo di un ssd.

Vita residua di un SSD: i parametri importanti

La vita operativa di un SSD è influenzata da diversi parametri, tra cui: 

Tecnologie di memoria

Le tecnologie di memoria più recenti, come 3D NAND, tendono ad avere una maggiore durata rispetto alle tecnologie più vecchie come TLC o MLC.

Capacità SSD

Inoltre, gli SSD con capacità maggiori tendono ad avere una durata più lunga rispetto a quelli con capacità più ridotte, poiché hanno più celle di memoria disponibili per distribuire il carico di lavoro.

Carico di lavoro

Il carico di lavoro, ovvero la quantità di dati scritti giornalmente sull’SSD, influisce anche sulla sua durata, dato che le singole celle NAND dove vengono scritti i dati possono essere scritte un certo numero di volte (cicli di scrittura, P/E).

Il numero dei cicli di scrittura tende ad aumentare con il progresso delle tecnologie utilizzate, ad esempio, per le NAND QLC, che nelle prime generazioni di periferiche avevano una durata pari a circa 300 cicli di scrittura, adesso arrivano e superano i 1000 cicli.

Non fatevi spaventare da questi numeri che possono sembrare ridicolmente bassi. In realtà 1000 cicli di scrittura in un dispositivo molto capiente, come lo sono tutti i dispositivi in cui si utilizzano le NAND QLC, dura anni anche se controllare l’usura degli SSD andrebbe periodicamente eseguita.

Ambiente operativo

Anche l’ambiente operativo, ad esempio la temperatura e l’umidità possono influire negativamente.

Temperatura

La prima perchè, come tutti i componenti elettronici, anche gli ssd hanno un range specifico di temperature alle quali dovrebbero operare. Generalmente, possiamo prender per buono il fatto che un SSD dovrebbe operare a temperature intorno ai 40/45 gradi. Il funzionamento a temperature oltre i 70 gradi (Celsius) in genere influirà negativamente diminuendone la durata.

Umidità

Anche operare in un ambiente molto umido potrebbe portare al malfunzionamento dei notri dispositivi. L’umidità, depositandosi sui contatti elettrici, potrebbe favorire fenomeni di ossidazione o di conducibilità che potrebbero portare a ‘bruciare’ qualche componente del disco a stato solido e quindi ad un guasto irreparabile.

Fattori esterni che influenzano la durata degli SSD

Dispositivo	Capacità ssd (GB)	Utilizzo giornaliero (GB)	Durata stimata (anni)
Laptop	256	10	6
Desktop	512	20	6
Server	1024	50	6

Oltre ai parametri legati alla tecnologia di produzione, ci sono anche fattori esterni che possono influenzare la durata di un SSD. Ad esempio, l’uso di applicazioni intensive in termini di scrittura, come il rendering video o il data mining, può ridurre la durata dell’SSD a causa dell’elevato carico di lavoro (quindi, al numero elevato di scritture/cancellazioni sulle celle di memoria). La durata dipenderà dall’ammontare e soprattutto dal tipo di scritture sull’SSD. A parità di scritture totali i valori possono infatti differire sostanzialmente in base alla dimensione dei singoli file e alla ripartizione degli stessi tra scritture sequenziali o random. Per il “calcolo vita residua SSD” se ne deve tenere conto.

TBW: Il  “Conto in Banca” del Vostro SSD

Per capire quanto ancora potrà lavorare il vostro disco, dovete familiarizzare con un acronimo fondamentale: TBW (Terabytes Written). Semplificando, il TBW rappresenta la quantità totale di dati che un SSD può scrivere nel corso della sua vita prima che le sue prestazioni inizino a degradare in modo irreparabile. È un po’ come il “conto in banca” del vostro disco: più scrivete, più il saldo diminuisce.

Ogni modello di SSD ha un valore specifico, generalmente legato alla tecnologia delle celle NAND e alla qualità dei componenti utilizzati, misurato in TBW (Terabytes Written). Un SSD con un TBW di 100 TBW, ad esempio, potrà scrivere un totale di 100 terabyte di dati prima di iniziare a mostrare segni di usura.

Per allungarne la vita, ormai tutti i dischi sfruttano tecnologie come over-provisioning e TRIM per ottimizzare i cicli di Scrittura/Cancellazione.

Inoltre, ricordate sempre che l’esposizione a temperature elevate o ad umidità può accelerare l’usura dell’SSD e ridurne la durata. 

È quindi importante prendere in considerazione sia i fattori interni che esterni quando si esegue il “calcolo vita residua ssd”.

Software per stimare la vita residua di un SSD

Esistono diversi software specifici che consentono di monitorare lo stato di salute e calcolare la vita residua di un SSD. Questi software forniscono informazioni dettagliate sul numero totale di scritture e cancellazioni effettuate, nonché sulla percentuale di usura delle celle di memoria. Inoltre, alcuni software offrono previsioni sulla durata, in base a parametri che leggono dai log S.M.A.R.T., quali l’attuale carico di lavoro e l’usura delle celle.

Utilizzare software specifici è un modo efficace e comodo per tenere traccia della vita residua dell’SSD e pianificare eventuali sostituzioni in anticipo. Tra questi software ricordiamo quelli forniti direttamente dai produttori, ad esempio Samsung Magician per i dischi prodotti dalla casa.

Ci sono anche programmi di software-house indipendenti che permettono di misurare i parametri importanti dei nostri dispositivi. CrystalDiskInfo o HD Sentinel, ad esempio, permettono di visualizzare un buon numero di parametri negli SSD insieme a molte altre informazioni utili sullo stato di salute del disco. Il primo è free mentre il secondo è un software commerciale ma con una versione limitata di prova (gratuita). I due programmi citati sono solo un esempio perché esistono numerosi altri software che offrono funzionalità simili per monitorare e gestire i dispositivi di archiviazione, ssd compresi.

Calcolo vita residua di un SSD: la formula

Passiamo adesso al motivo per cui ho scritto questo articolo e cioè la possibilità di calcolarci la vita residua del nostro SSD.

Il modo per ottenere una stima della durata di un SSD è utilizzare una formula basata sui Terabytes Written (TBW) e sulle scritture giornaliere che ci dicono quanto facciamo lavorare la periferica.

Il TBW rappresenta il numero totale di byte che possono essere scritti sull’SSD prima che raggiunga la fine della sua vita utile. Le scritture giornaliere rappresentano la quantità media di dati scritti sull’SSD ogni giorno. 

Se utilizzassi un SSD che ha un valore di TBW di 600, come ad esempio gli attuali dispositivi da 1 TB della serie 990 della Samsung, e misurassi quanti TB sono stati scritti fino adesso, ad esempio 300 TB in 4 anni, potrei dire indicativamente che la vita del mio ssd ha raggiunto la metà della sua vita operativa (300 su 600 TBW). 

In realtà entrano in gioco anche gli altri fattori cui abbiamo già accennato: Il carico di lavoro, la temperatura, gli anni di garanzia del produttore, quanto spazio libero rimane sul dispositivo, da quanti anni lo utilizziamo, ecc..

Conoscendo queste informazioni, è possibile eseguire il “calcolo vita residua ssd” in base al carico di lavoro attuale e prevedere quando sarebbe necessario sostituirlo. Ovviamente i calcoli non sono intesi per darci il giorno esatto in cui il disco si romperà, ma fornirci una chiara indicazione di quanto il nostro dispositivo abbia risentito per l’uso che ne è stato fatto ed entro quanto tempo sia probabile andrà incontro alla fine della sua operatività.

Il numero che ottengo ci dirà per quanti anni le celle NAND saranno ancora utilizzabili per operazioni di scrittura. Ovviamente non è per niente impossibile che molto prima qualche componente dell’elettronica del disco si ‘rompa’ rendendolo inutilizzabile.

Calcolo vita residua SSD: metodologie e standard

Un primo metodo consiste nell’utilizzo di appositi algoritmi rilasciati da JEDEC, che è l’organismo di standardizzazione dei semiconduttori della EIA (Electronic Industries Alliances).

Questo metodo non è alla portata di un utente comune perché prevede la conoscenza di dati di dettaglio del funzionamento del dispositivo, quali componenti sono stati utilizzati per assemblarlo e altri dati non facilmente reperibili per un non addetto ai lavori.

Il secondo metodo, più semplice e pratico, consiste nell’utilizzare i dati S.M.A.R.T. del disco SSD ai quali possiamo accedere utilizzando uno dei tanti software disponibili. Ne ho già scritto prima ma, giusto per rinfrescarci la memoria..

Avendo accesso ai dati S.M.A.R.T. di un SSD potremo scegliere tra diverse formule, anche in base ai dati che riusciamo a trovare sul nostro SSD, per ottenere una stima di quanti anni ancora potremo utilizzare il dispositivo.

La formula più completa, di cui spiegherò il significato dei vari parametri coinvolti, è quella che ci farebbe ottenere una stima più accurata.

Ricordiamo che i valori ottenuti saranno sempre da considerarsi una stima, perché, per quanti parametri si possano tenere in considerazione, altri come ad esempio:

.. influiranno sulla durata del disco ma non li potremo misurare.

La formula più completa

Fatte le debite premesse, una stima della vita utile (in anni) di un SSD , quindi il calcolo vita residua ssd, può essere calcolata applicando la seguente formula:

Dove:

Cicli P/E: Numero di cicli di programmazione e cancellazione che la singola cella NAND può sostenere prima di non essere più in grado di venire scritta (ad esempio, per gli SSD QLC è attualmente intorno a 1.000 cicli ma per gli SSD QLC di prima generazione era solo di 300).

Capacità in bytes: La capacità totale dell’SSD espressa in byte. Un disco da 1 TB ha una capacità di 1.073 741.824 byte.

Fattore di over provisioning: Percentuale di spazio non accessibile all’utente, usato per migliorare le prestazioni e la longevità. Software come Samsung Magician permettono di impostare e modificare la percentuale di spazio di over-provisioning in aggiunta a quello preimpostato in fabbrica dal produttore del dispositivo. Di solito si dedica circa l’8% dello spazio sul disco disponibile.

Velocità di scrittura: Velocità media di scrittura dell’SSD in byte al secondo.

Cicli di lavoro: Numero medio di scritture effettuate al giorno.

Percentuale di operazioni di scrittura: Percentuale del tempo in cui l’unità è utilizzata per scrivere dati invece che leggerli o rimanere in stand-by.

WAF (Write Amplification Factor): Fattore che indica di quanto i dati scritti realmente superino i dati logici scritti. È un numero che mostra quante volte i dati vengono effettivamente scritti sull’SSD rispetto a quanto richiesto dal File System utilizzato dall’utente.

WAF: da dove nasce questo parametro? E perché è così importante?

Alla radice c’è il fatto che il dispositivo di archiviazione (ssd), tramite il controller, gestisce le celle NAND dove effettivamente vengono scritti i bytes (i dati) in blocchi interi che possono raggiungere dimensioni ragguardevoli e non per singola cella.

Quindi per scrivere un certo numero di bytes, nel caso non vi siano blocchi liberi che li possano contenere per intero, il controller deve cancellare uno o più blocchi interi per far spazio riscrivendo (spostando) i dati già presenti in altre posizioni.

Il sistema operativo, che fornisce al controller del disco i dati da scrivere, passa i dati in base al file system utilizzato ed in pacchetti (LBA – Logical Block Address) di dimensioni diverse da quelle gestibili come singoli blocchi di scrittura dal controller .

Per questo motivo lo spazio che deve esser liberato dal controller per scrivere i dati che arrivano dal file system può essere molto maggiore dello spazio occupato effettivamente dai dati da scrivere.

Il meccanismo diventa ancora meno efficiente nel caso di disco con la maggior parte dei blocchi già parzialmente occupati da dati salvati in precedenza. Quindi, più un disco viene utilizzato e più perde efficienza nelle scritture: ci salva solo la velocità pazzesca che può raggiugere la tecnologia delle Flash NAND.

Per calcolare il WAF, bisogna dividere la quantità di scritture reali sulla memoria flash per la quantità di scritture richieste dal File System. Poi si aggiunge 1 al risultato di questa divisione. Quindi, se il WAF è 2 significa che per ogni scrittura richiesta dall’utente, l’SSD ha scritto sulla sua memoria flash dati due volte maggiori come quantità.

Una formula semplificata

Invece che la formula vista sopra se ne può usare una semplificata, omettendo alcuni parametri che per molti ssd non sono noti o derivabili facilmente. Con questo approccio, pur perdendo precisione nel risultato, si può applicare questa formula più semplice da gestire:

Dove:

Capacità in bytes e Quantità di dati scritti/anno sono espressi nella stessa unità di misura, ad esempio in GB.

La Capacità è quella effettiva. E’ normale che un disco da 1 TB, ad esempio, permetta di utilizzare qualche GB in meno: questo è il valore che ci interessa. Giusto per esempio, il Samsung 970 EVO da 500 GB rende effettivamente disponibili 465 GB.

Se provaste a calcolare ([Cicli P/E] * [Capacità in bytes effettivi]) vedrete che corrisponde al TBW.

Il parametro [Quantità di dati scritti ogni anno] non è altro che la quantità di dati scritta mediamente ogni giorno moltiplicata per 365. Questo parametro ci fornisce l’indicazione di quanto stressiamo il disco con l’uso che ne facciamo.

I dati li potremo desumere dal data sheet del nostro ssd, in rete o da software appositi.

I valori che cambiano con il tempo ed in base all’uso (ad esempio, la quantità di dati scritti giornalieri, li potremo leggere da CrystalDiskInfo e/o dal software del produttore che nel mio caso, essendo un Samsung, sarà Samsung Magician..

Qui sotto la schermata con i valori dell’ssd che userò per provare la formula.

Nella schermata di CrystalDiskInfo (sopra) avrete notato i valori (colonna Raw Values) nel sistema di misura decimale. Per default i valori vengono visualizzati in esadecimale, ma c’è una opzione che ci permette di visualizzarli in decimale che, ai fini del calcolo, è molto utile.

Questi valori, sono quelli presi in considerazione per i calcoli, li leggo sulla schermata di CrystalDiskInfo:

Dal software Samsung Magician desumo altri dati che, in base alle formule utilizzate, possono servirmi per i calcoli:

1) Il modello è da 500 GB, ma lo spazio effettivo è di 465 GB.

2) Ho deciso però di dedicare all’over-provisioning un ulteriore 10% dello spazio disponibile (46 GB), settato sempre con il software Magician. Questo spazio è aggiuntivo a quello già dedicato dal produttore, che dovrebbe essere tra il 6 e il 10%. Sottratto questo spazio rimangono 416 GB, come si legge al punto (2).

3) Dati e programmi occupano 263 GB

4) Rimangono liberi 153 GB

5) Cliccando su S.M.A.R.T. accediamo ai valori che il programma registra. C’è qualche riga in più rispetto CrystalDiskInfo. Questo log si può esportare salvandolo su un file testo.

Calcolare i singoli termini della formula o dove trovarli..

[Cicli P/E] : conoscendo il tipo di Flash Nand utilizzata (QLC, TLC, MLC ..) possiamo approssimare considerando però che i valori forniti in tabella sono quelli mediamente garantiti dal tipo di memorie della generazione attuale. Intendo dire questo: oggi le celle QLC mediamente permettono 1000 cicli P/E, ma le prime NAND QLC commercializzate prevedevano solo 300 cicli P/E. Se utilizziamo un disco di 7 anni fa, come per quello della prova, il calcolo dei cicli P/E, per quanto approssimato, mi da 660 e NON 3000.

Dato che anche sui datasheet dei vari dischi questo dato non viene stampato, potremmo calcolarcelo.

Io ho fatto così, partendo dalla formula:

Ricordiamo che 1 GB corrisponde a 1 073 741 824 byte

Il disco Samsung 970 EVO ha un TBW dichiarato sul datasheet di 300 (TB). La capacità effettiva la possiamo leggere dalla schermata di Magician (il valore al punto 2) ed è 465(GB).

Il disco è un TLC e pensavo di trovare un valore mooooooooolto più alto, ma il disco è del 2018 e, ovviamente, la formula fornisce valori approssimati.. ma credibili (SIGH!).

Il disco Samsung 970 EVO usato per i test ha una capacità di 500,1 GB con una capacità totale effettiva di 465 GB che scende a 416 GB (perché il 10%, 46 GB, li ho manualmente allocati per l’over-provisioning). Di questi ho utilizzato 264 GB su 416 e (solo) 153 sono vuoti.

Formula semplificata: i calcoli in pratica

Al di là di tutta la teoria e le approssimazioni accettate, i passaggi per il calcolo (approssimativo!) della vita residua sono davvero semplici seguendo il ragionamento che elaboro nelle prossime righe:

Passo 1: I dati scritti li possiamo leggere sia da CrystalDiskInfo che da Samsung Magician. Calcolare la quantità di dati scritti in terabytes.

In CrystalDisc il valore da considerare è Totale scritture = 32364 (GB) che diviso per 1024 corrisponde a 31,6 (TB).

Per ulteriore conferma, questo valore (già in terabyte) lo leggo anche su Magician. Se guardate nella sezione ‘STATO UNITA’, sotto il cerchio con scritto ‘BUONO’, si legge ‘31.6 TB Scritti’.

Il valore TBW lo prendo dal datasheet del SSD 970 ed è pari a 300 TBW. Sottraendo ai 300 TBW teorici di vita garantita della periferica i Terabytes scritti (31,6) ottengo ..

TBW rimanenti= 300-31,6 = 268,4

Passo 2: Devo stimare quanti dati ho scritto e scrivo annualmente sul disco ssd.

Inizio con il calcolare da quanti giorni l’ssd è stato già utilizzato. La periferica che utilizzo nel test è del novembre 2018, quindi la utilizzo da 6 anni. In giorni:

Giorni vita ssd = 6 * 365 = 2190

Quindi, se in 6 anni ho scritto 31,6 TB, mediamente ogni anno scrivo:

TB scritti annui = 31,6 TB / 2190 (giorni) = 0,014429224 TB/giorno * 365 = 5,267 TB/anno

nb: In questo caso, fortuito e non voluto, il disco ha davvero 6 anni esatti di vita, quindi avrei potuto dividere semplicemente i TB scritti per 6 (anni). Ho preferito fare i calcoli in giorni e poi moltiplicare per 365 per ottenere i dati scritti ogni anno in modo che il metodo vada bene qualunque sia il periodo d’uso del dispositivo che vorreste controllare.

Passo 3: Calcolo vita residua ssd. Per calcolare gli anni rimanenti con questo tasso di utilizzo:

Anni rimanenti = TBW rimanenti / TB scritti annui = 268,4/5,26 = 51,02 anni !!!

Stima del WAF effettivo

Voglio fare un ulteriore approfondimento. Utilizzando il parametro letto in CrystalDiskInfo [Data Units Written] calcolo (blocchi scritti x dimensione blocco = bytes scritti)

Data Units Written (CrystalDiskInfo) = 103.544.328 (blocchi da 512 byte scritti)

103.544.328 x 512 = 53.014.695.936 byte che trasformo in GB (1 GB = 1 073 741 824 byte)

Dati scritti effettivamente dal controller sulle NAND =53.014.695.936 / 1 073 741 824 = 49,37 TB

Se il Totale scritture in TB è 31,6 (letto sia in CrystalDisk che in Magician) e i byte effettivamente scritti sono invece 49,37, il rapporto sarà: 49.37/31,6 = 1,56 che dovrebbe essere il WAF effettivo di questo ssd. Il significato sarebbe che per ogni byte da scrivere sul disco, il controller dovrà spostare e scrivere una quantità di bytes 1,56 maggiore. Comunque, anche se aggiungessi una unità al calcolo, come trovato su diverse fonti, ottenendo 2,56 rimarrebbe pur sempre un ottimo valore dato che si posiziona giusto a metà tra i valori 1 il massimo e 5 il valore ottenibile da un disco già molto utilizzato e senza alcun tipo di ottimizzazione (TRIM, over-provisioning, ..).

Ricalcolo la stima della vita residua considerando queste statistiche di scrittura:

Totale scritture = 49,37 (TB)

TBW rimanenti= 300-49,37 = 250,63

Giorni vita ssd = 6 * 365 = 2190

TB scritti annui = 49,37 TB / 2190 (giorni) = 0,022543379 TB/giorno * 365 = 8,228 TB/anno

calcolo vita residua ssd = TBW rimanenti / TB scritti annui = 250,63/8,22 = 30,49 anni !!!

Conclusioni

In conclusione, sapere come calcolare la vita residua di un SSD è importante per prevenire guasti improvvisi e perdite di dati. È possibile utilizzare software specifici o formule basate su TBW e scritture giornaliere per stimare la durata residua dell’SSD e pianificare eventuali sostituzioni in anticipo.

Tenendo conto dei parametri interni ed esterni che influenzano la durata dell’SSD, è possibile massimizzare l’affidabilità e l’efficienza del dispositivo di archiviazione dati.

FAQ (Domande frequenti)