Confronto APFS e HFS+, la velocità è simile ma in alcuni test il nuovo file system è un fulmine

Macitynet mette alla prova il nuovo file system APFS di High Sierra per le unità SSD. Nelle prove il confronto delle prestazioni tra APFS e HFS+: i valori in lettura e scrittura sono simili, le sorprese arrivano in alcune operazioni dove APFS fa la differenza

La novità più importante di macOS 10.13 High Sierra è Apple File System (APFS). Con l’ultimo sistema operativo questo nuovo filesystem è quello attivato di default sui Mac con unità SSD (Solid State Drive), offre codifica forte, condivisione dello spazio, istantanee, ridimensionamento rapido delle directory, oltre a integrare numerose migliorie fondamentali. APFS è ottimizzato per l’archiviazione Flash/SSD utilizzata nei computer Mac recenti, può essere usato anche nei sistemi precedenti con unità HDD (Hard Disk Drive) tradizionali e archivi esterni. macOS High Sierra supporta APFS sia per i volumi di avvio che per i volumi di dati.

Di APFS abbiamo parlato più volte, qui i dettagli tecnici più importanti, spiegando i vantaggi offerti, e con la disponibilità della versione definitiva del nuovo sistema operativo per Mac abbiamo svolto dei test a confronto tra APFS e HFS+ per verificare se oltre a migliorie “strutturali”, il nuovo filesystem porti migliorie in termini di velocità pura.

Abbiamo eseguito alcuni test su due Mac di diverso tipo. Il primo Mac usato è un MacBook Air di ultima generazione con Unità SSD PCIe da 128GB (quella di serie proposta da Apple); il secondo computer utilizzato è un Mac mini fine 2012 sul quale abbiamo installato al posto del tradizionale disco rigido una unità SSD KINGSTON modello SV300S37A240G. Su entrambi i computer abbiamo avviato alcuni benchmark usando macOS 10.12 Sierra; abbiamo poi installato macOS 10.13 High Sierra e ripetuto gli stessi test verificando eventuali discrepanze tra precedente e nuovo sistema.
APFS HFS+Prove sull’unità flash SSD PCIe da 128GB del MacBook Air
Usando AJA System Test (utility che consente di verificare i valori di trasferimento dati in modalità sequenziale) il MacBook Air fine 2015 con unità flash SSD PCIe da 128GB inizializzata in HFS ha evidenziato valori di 701 MB/sec in scrittura e 1389 MB/sec in lettura. I valori si sono dimostrati simili inizializzando l’unità come APFS: 715 MB/sec in lettura e 1388 MB/sec in scrittura. Anche con l’utility QuickBench abbiamo ottenuto risultati simili: 1240 MB/sec il picco in lettura con l’unità inizializzata in HFS+ e 1302 MB/sec con la stessa unità inizializzata come APFS.

Abbiamo fatto delle prove empiriche anche dal Finder di macOS. La copia di una cartella di quasi 7GB all’interno dello stesso volume ha richiesto circa 10 secondi con macOS 10.12 Sierra. Usando macOS 10.13 High Sierra la stessa cartella è stata copiata quasi all’istante (una manciata di secondi). Ottenere dettagli come ad esempio le dimensioni complesse di cartelle e sottocartelle in “Sistema” (directory presente nella radice dell’unità sulla quale è installato il sistema operativo) ha richiesto circa quindici secondi con macOS 10.12 Sierra e dieci secondi in più con macOS 10.13 High Sierra.

Prove con una unità SSD da 240GB Kingston su Mac mini 2012
Abbiamo a questo punto eseguito delle prove su un Mac mini fine 2012 sul quale, come spiegato all’inizio al posto del tradizionale disco rigido è installato una unità SSD Kingston da 240GB. Con macOS 10.12 Sierra l’utility AJA System Test Lite ha evidenziato un valore di 470MB/Sec in scrittura e 486 MB/sec in lettura con il disco inizializzato come HFS. Identici i valori ottenuti passando a macOS 10.13 High Sierra: la stessa unità SSD inizializzata come APFS ha evidenziato valori di 470 MB/sec in scrittura e 486 MB/sec in lettura.

L’utility QuickBench ha evidenziato un valore di 410MB/sec con l’SSD inizializzato come APFS. I numeri sono cambiati poco con l’inizializzazione nel formato macOS esteso: 434MB/Sec. Anche con l’unità SSD tradizionale le copie di grandi cartelle sullo stesso volume APFS sono molto più veloci (ma questa è una peculiarità del nuovo filesystem). La copia di una cartella da 20GB sullo stesso volume richiede non più di un paio di secondi come dimostra il filmato qui sotto riportato.

Come spiegato in altri nostri articoli precedenti l’APFS tiene conto di file identici, evitando l’inutile duplicazione. Se esistono cartelle con più file identici, il sistema memorizzerà un solo tipo di file in tutti i casi; se un singolo file viene modificato rispetto agli altri fino a quel momento identici, allocherà al volo nuovo spazio con la “copy in write”, una tecnica di ottimizzazione che mira alla riduzione delle operazioni di duplicazione delle risorse del sistema.

Il vantaggio principale della tecnica di copy-on-write è che se una risorsa duplicata viene successivamente liberata o eliminata senza che nel frattempo né l’originale né la copia siano mai stati modificati, il sistema ha effettivamente evitato una duplicazione non necessaria, con conseguente risparmio di tempo. Il copy-on-write è quindi tanto più vantaggioso quanto più “onerosa” è l’operazione di duplicazione e quanto più infrequenti sono le operazioni di scrittura.

Conclusioni
Sulle due macchine utilizzate per le prove non vi sono grandi differenze in termini di prestazioni quando le unità flash/SSD sono inizializzate come APFS o HFS+. Nel Finder di macOS si notano migliore quando si esegue la copia all’interno di uno stesso volume, uno dei vantaggi del nuovo filesystem. Ricordiamo che Apple non ha ancora attivato per default la conversione in APFS su Fusion Drive, le unità di storage disponibili con alcuni iMac e Mac mini che combinano memoria flash e disco rigido tradizionale. Il supporto come disco di sistema per queste unità arriverà probabilmente con i prossimi aggiornamenti di macOS 10.13 High Sierra.

A questo indirizzo trovate test di diverso tipo eseguiti a parità di configurazione con con macOS 10.12 Sierra e macOS 10.13 High Sierra. I benchmark sembrano dimostrare  con alcune applicazioni la maggiore velocità del filesystem APFS.