3 falsi miti su M.2, USB-C e RAID

Nel mondo dell’informatica, in rapidissima evoluzione, la disinformazione può diffondersi rapidamente, portando a malintesi diffusi su tecnologie essenziali. Questo articolo ha lo scopo di affrontare e sfatare tre falsi miti piuttosto diffusi che circondano M.2, USB-C e RAID. Comprendere la vera natura di queste tecnologie è fondamentale per assumere decisioni informate e ottimizzare le proprie configurazioni di sistema.

M.2 non è un’interfaccia

Proposto nel 2012 dall’associazione PCI-SIG (PCI Special Interest Group), l’organizzazione che sviluppa e gestisce le specifiche PCI, lo standard M.2 fu introdotto per sostituire il precedente mSATA, con l’obiettivo di rispondere alla crescente richiesta di dispositivi più compatti e veloci, sostenendo in particolare l’avvento delle unità SSD.

Rappresentazione grafica di un SSD M.2 (fonte: Tom Cowap, licenza CC-BY SA 4.0)

Uno dei falsi miti più ricorrenti è che M.2 sia un’interfaccia. In realtà, gli slot M.2 ai quali colleghiamo le unità SSD e altre periferiche sono solo un connettore fisico che può supportare molte interfacce diverse. Queste includono un’interfaccia PCIe (PCI Express), comunemente utilizzata per comunicare con SSD NVMe, nonché un’interfaccia SATA o un’interfaccia USB 2 o USB 3.

Non corrisponde al vero, quindi, che un SSD M.2 sia sempre più veloce di un SSD da 2,5 pollici, poiché dipende dall’interfaccia specifica utilizzata da ciascun dispositivo. Nel caso più comune, l’unità M.2 poggia il suo funzionamento su di un’interfaccia PCIe NVMe. Confrontata con un’unità da 2,5 pollici basata su interfaccia SATA, allora l’unità M.2 è effettivamente più veloce.

Non è però da escludere in principio che l’unità M.2 (anche se è meno comune) possa usare un’interfaccia SATA. Confrontata con un’unità da 2,5 pollici basata su interfaccia PCIe U.2, quest’ultima sarebbe più veloce.

In pratica, quando si acquista un SSD o un altro dispositivo da collegare a uno slot M.2, è necessario leggere attentamente le specifiche e assicurarsi di acquistare un hardware con l’interfaccia giusta.

Definizione e funzione di M.2

M.2 è una specifica che definisce le dimensioni fisiche e l’interfaccia per una varietà di dispositivi di memoria e espansione. Grazie alla sua forma compatta e al supporto per diverse modalità di connessione, M.2 ampiamente utilizzato nelle schede madri, nei notebook e in altri dispositivi.

Le schede M.2 sono solitamente più piccole rispetto alle tradizionali unità SSD SATA. Si presentano come una scheda di piccole dimensioni a forma di “striscia”, lunga tra 22 mm e 110 mm e larga 22 mm. La dimensione più comune per gli SSD è 22×80 mm (2280), ma esistono anche varianti più corte come 22×42 mm (2242), 22×60 mm (2260) e 22×110 mm (22110).

Utilizzando PCIe come interfaccia, gli SSD M.2 – in particolare quelli che supportano il protocollo NVMe (Non-Volatile Memory Express) – possono assicurare velocità di trasferimento dati molto più elevate rispetto a SATA. Ne parliamo nell’articolo sul confronto tra SSD e hard disk.

Interfaccia	Velocità Trasferimento Dati di Picco
SATA III (6 Gbps)	550-600 MB/s
PCIe 3.0 x4 NVMe	Fino a 3500 MB/s
PCIe 4.0 x4 NVMe	Fino a 7000 MB/s
PCIe 5.0 x4 NVMe	Fino a 14.000 MB/s

USB-C non è un’interfaccia

Similmente a M.2, anche USB-C non è un’interfaccia. Proprio come uno slot M.2, USB-C è semplicemente un tipo di connettore, tecnicamente noto come connettore USB Type-C, che può trasportare molte versioni diverse di un protocollo di interfaccia USB. Ciò significa che la trasmissione dei dati attraverso un connettore USB-C non è necessariamente più veloce della trasmissione dati su un connettore USB-A o micro USB.

Le interfacce USB standard e i diversi connettori che possono utilizzarle sono piuttosto confusi. È vero che le interfacce USB più veloci possono utilizzare solo il connettore USB Type-C (USB-C). Tuttavia, molti dispositivi constano di connettori USB Type-A (USB-A) che possono comunicare dati alla stessa velocità della maggior parte delle porte USB-C.

È importante notare che diverse porte USB-C hanno specifiche diverse per gestire l’alimentazione e che alcune possono anche trasportare segnale video digitale. Pertanto, come nel caso di M.2, è necessario prestare attenzione a non giudicare l’interfaccia dal connettore.

Parlando di interfacce USB, riassumiamole indicando l’anno di nascita e la velocità teorica di ciascuna:

Versione	Anno di nascita	Velocità Teorica	Descrizione
USB 1.0	1996	1,5 Mbps, 12 Mbps (Full Speed)	Introduzione della tecnologia USB.
USB 1.1	1998	12 Mbps	Aggiornamento del protocollo USB 1.0.
USB 2.0 / High Speed	2000	480 Mbps	Maggiore velocità e supporto per più dispositivi.
USB 3.0 Gen 1	2008	5 Gbps	Conosciuto come SuperSpeed USB.
USB 3.1 Gen 2	2013	10 Gbps	Conosciuto come SuperSpeed+ USB.
USB 3.2 Gen 2×2	2017	20 Gbps	Utilizza due corsie di dati da 10 Gbps.
USB4 (*)	2019	40 Gbps	Unificazione delle specifiche USB e Thunderbolt.
USB4 2.0	2022	80 Gbps	Si possono avere anche 120 Gbps in una direzione, 40 Gbps nell’altra

(*) denominata internamente Gen 3×2.

Alimentazione e segnale video

Le porte USB-C possono trasportare alimentazione grazie al protocollo USB Power Delivery (USB-PD). Questo standard consente di fornire energia ai dispositivi collegati attraverso la connessione USB-C, con capacità di carica molto superiori rispetto agli standard USB precedenti. Tuttavia, non tutte le porte USB-C supportano la stessa capacità di alimentazione.

Alcuni dispositivi evidenziano la compatibilità con USB Power Delivery tramite un piccolo logo che mostra una “P” o la dicitura USB PD vicino alla porta USB-C.

Parlando invece di segnale video, per poter trasmettere video attraverso una porta USB-C, è necessario che questa supporti specifiche tecnologie, tra cui DisplayPort Alternate Mode (o DP Alt Mode) e Thunderbolt. Ne parliamo, tra gli altri, anche nell’articolo sulle porte USB del TV.

RAID non mantiene i dati al sicuro

Un altro malinteso comune, sempre nell’ambito dello storage, è che il sistema RAID (Redundant Array of Independent Disks) mantenga i dati al sicuro.

RAID, infatti, può proteggere i dati su un particolare dispositivo da un singolo guasto dell’unità e di solito semplifica il ripristino automatico da parte del sistema quando l’unità si guasta o deve essere sostituita. Tuttavia, non protegge i dati da errori dell’utente, malware, sbalzi di tensione, interruzioni di corrente, furto, incendio, inondazione e altre minacce.

La protezione efficace dei dati si ottiene utilizzando la regola del backup 3-2-1, che prevede di conservare almeno tre copie di tutti i dati su almeno due supporti diversi, con una copia conservata fuori sede. In base al backup 3-2-1, tutti i dati salvati su uno stesso sistema configurato in RAID contano solo come una copia.

Ancora più affidabile è lo schema di backup 3-2-1-1-0, applicato soprattutto presso le imprese. In aggiunta al backup 3-2-1, il backup 3-2-1-1-0 1 aggiunge una protezione contro la modifica accidentale o intenzionale dei dati di backup. Si parla di backup immutabile per riferirsi a una copia di sicurezza dei dati che è resa non modificabile una volta archiviata, anche in seguito ad attacchi ransomware o errori operativi.

Configurazioni RAID tra cui scegliere

Il RAID 0 (Striping) distribuisce i dati su due o più dischi senza alcuna ridondanza. Questo approccio offre elevate prestazioni grazie alla lettura e scrittura parallela, ma non garantisce protezione contro i guasti; la perdita di un disco comporta la perdita totale dei dati.

Adottando il RAID 1 (Mirroring), duplichiamo i dati su due o più dischi identici, creando una copia esatta su ciascuno. In caso di guasto di un disco, i dati rimangono accessibili dall’altro. Questo livello offre alta affidabilità, ma la capacità totale è limitata alla dimensione del disco più piccolo.

Ancora, RAID 5 (Striping con parità) distribuisce i dati e le informazioni di parità su almeno tre dischi. La parità consente di ricostruire i dati in caso di guasto di un disco. RAID 5 bilancia bene prestazioni, capacità e protezione dei dati. RAID 6 (Striping con doppia parità) è simile al RAID 5 ma con due set di parità distribuiti su unità separate, permettendo la tolleranza al guasto di due dischi contemporaneamente. Questo livello offre una protezione superiore, ma richiede almeno quattro dischi e comporta una leggera penalizzazione nelle prestazioni di scrittura.

Livelli RAID più avanzati, come RAID 10 (una combinazione di mirroring e striping), RAID 50 (una combinazione di striping e RAID 5) e RAID 60 (che offre la protezione più evoluta in assoluto), consentono di ottimizzare il rapporto tra prestazioni, ridondanza e capacità di archiviazione.

Cos’è e come funziona RAID-Z

RAID-Z è una tecnologia di configurazione dei dischi usata principalmente nei sistemi basati su file system ZFS (Zettabyte File System). Si tratta di una variante di RAID che offre vantaggi unici in termini di protezione dei dati e integrità rispetto ai tradizionali livelli RAID, utilizzando un sistema di parità distribuita simile a RAID 5 ma con alcune differenze significative.

L’utilizzo della parità distribuita aumenta la resilienza del sistema, riducendo i rischi di corruzione dei dati che potrebbero verificarsi con una parità centrale.

A causa della necessità di calcolare e scrivere la parità, le prestazioni di scrittura in RAID-Z possono essere inferiori rispetto ad altre configurazioni RAID. A fronte di ciò, tuttavia, il sistema è molto più affidabile, specialmente durante la ricostruzione dei dati in caso di guasto.

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