Al comprar una computadora portátil nueva, es posible que haya visto a personas debatiendo si un dispositivo con HDD es mejor o uno con SSD. ¿Qué es HDD aquí? Todos somos conscientes de la unidad de disco duro. Es un dispositivo de almacenamiento masivo usado generalmente en PCs, laptops. Almacena el sistema operativo y otros programas de aplicación. Una unidad SSD o de estado sólido es una alternativa más nueva para la unidad de disco duro tradicional. Llegó al mercado hace mucho tiempo en lugar del disco duro, que ha sido el principal dispositivo de almacenamiento masivo durante varios años.
Aunque su función es similar a la de un disco duro, no están construidos como los HDD ni funcionan como ellos. Estas diferencias hacen que los SSD sean únicos y le dan al dispositivo algunos beneficios sobre un disco duro. Háganos saber más sobre las unidades de estado sólido, su arquitectura, funcionamiento y mucho más.
Índice de contenidos
¿Qué es una unidad de estado sólido (SSD)?
Sabemos que la memoria puede ser de dos tipos: volátiles y no volátiles. Un SSD es un dispositivo de almacenamiento no volátil. Esto significa que los datos almacenados en un SSD permanecen incluso después de que se detiene la fuente de alimentación. Debido a su arquitectura (se componen de un controlador flash y chips de memoria flash NAND), las unidades de estado sólido también se denominan unidades flash o discos de estado sólido.
SSD: una breve historia
Las unidades de disco duro se utilizaron predominantemente como dispositivos de almacenamiento durante muchos años. La gente todavía trabaja en dispositivos con un disco duro. Entonces, ¿qué empujó a la gente a buscar un dispositivo de almacenamiento masivo alternativo? ¿Cómo surgieron los SSD? Echemos un pequeño vistazo a la historia para conocer la motivación detrás de los SSD.
En la década de 1950, se usaban 2 tecnologías similares a la forma en que funcionan los SSD, a saber, la memoria de núcleo magnético y el almacenamiento de solo lectura del condensador de tarjeta. Sin embargo, pronto se desvanecieron en el olvido debido a la disponibilidad de unidades de almacenamiento de tambores más baratas.
Empresas como IBM utilizaron SSD en sus primeras supercomputadoras. Sin embargo, los SSD no se usaban con frecuencia porque eran caros. Más tarde, en la década de 1970, un dispositivo llamado eléctricamente alterable ROM fue fabricado por General Instruments. Esto tampoco duró mucho. Debido a problemas de durabilidad, este dispositivo tampoco ganó popularidad.
En el año 1978 se utilizó el primer SSD en empresas petroleras para adquirir datos sísmicos. En 1979, la empresa StorageTek desarrolló el primer SSD RAM.
Los SSD basados en RAM estuvieron en uso durante mucho tiempo. Aunque eran más rápidos, consumían más recursos de CPU y eran bastante caros. A principios de 1995, se desarrollaron SSD basados en flash. Desde la introducción de los SSD basados en flash, ciertas aplicaciones de la industria que requieren una excepcional MTBF (tiempo medio entre fallos) tarifa, reemplazó los HDD con SSD. Las unidades de estado sólido son capaces de soportar golpes extremos, vibraciones y cambios de temperatura. Por lo tanto, pueden apoyar razonablemente Tasas MTBF.
¿Cómo funcionan las unidades de estado sólido?
Los SSD se construyen apilando chips de memoria interconectados en una cuadrícula. Los chips están hechos de silicio. El número de fichas en la pila se cambia para lograr diferentes densidades. Luego, están equipados con transistores de puerta flotante para mantener una carga. Por lo tanto, los datos almacenados se retienen en los SSD incluso cuando están desconectados de la fuente de alimentación.
Cualquier SSD puede tener uno de los tres tipos de memoria – celdas de un solo nivel, multinivel o triple nivel.
1. Celdas de un solo nivel son las más rápidas y duraderas de todas las células. Por lo tanto, son los más caros también. Estos están diseñados para contener un bit de datos en un momento dado.
2. Células de varios niveles puede contener dos bits de datos. Para un espacio dado, pueden contener más datos que las celdas de un solo nivel. Sin embargo, tienen una desventaja: su velocidad de escritura es lenta.
3. Células de triple nivel son los más baratos del lote. Son menos duraderos. Estas celdas pueden contener 3 bits de datos en una celda. La velocidad de escritura es la más lenta.
¿Por qué se utiliza un SSD?
Las unidades de disco duro han sido el dispositivo de almacenamiento predeterminado para los sistemas durante bastante tiempo. Por lo tanto, si las empresas están cambiando a SSD, quizás haya una buena razón. Veamos ahora por qué algunas empresas prefieren SSD para sus productos.
En un HDD tradicional, tiene motores para hacer girar el plato y el cabezal R/W se mueve. En un SSD, el almacenamiento está a cargo de chips de memoria flash. Por lo tanto, no hay partes móviles. Esta mejora la durabilidad del dispositivo.
En las computadoras portátiles con discos duros, el dispositivo de almacenamiento consumirá más energía para hacer girar el plato. Dado que los SSD no tienen partes móviles, las computadoras portátiles con SSD consumen relativamente menos energía. Mientras las empresas están trabajando para construir discos duros híbridos que consumen menos energía mientras giran, estos dispositivos híbridos probablemente consumirán más energía que una unidad de estado sólido.
Bueno, parece que no tener partes móviles tiene muchos beneficios. Una vez más, no tener platos giratorios ni cabezales R/W móviles implica que los datos se pueden leer desde la unidad casi al instante. Con los SSD, la latencia disminuye considerablemente. Por lo tanto, los sistemas con SSD pueden funcionar más rápido.
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Los discos duros deben manejarse con cuidado. Como tienen partes móviles, son sensibles y frágiles. A veces, incluso una pequeña vibración de una caída puede dañar la unidad de disco duro. Pero los SSD tienen la ventaja aquí. Pueden soportar impactos mejor que los discos duros. Sin embargo, dado que tienen un número finito de ciclos de escritura, tienen una vida útil fija. Se vuelven inutilizables una vez que se agotan los ciclos de escritura.
Tipos de SSD
Algunas de las características de los SSD están influenciadas por su tipo. En esta sección, discutiremos los distintos tipos de SSD.
1. 2.5”- En comparación con todos los SSD de la lista, este es el más lento. Pero sigue siendo más rápido que HDD. Este tipo está disponible al mejor precio por GB. Es el tipo más común de SSD en uso hoy en día.
2. mSATA- m significa mini. Los SSD mSATA son más rápidos que los de 2,5″. Son los preferidos en dispositivos (como portátiles y notebooks) donde el espacio no es un lujo. Tienen un factor de forma pequeño. Mientras que la placa de circuito de 2,5” está encerrada, las de los SSD mSATA están vacías. Su tipo de conexión también difiere.
3. SATAIII- Esto tiene una conexión compatible con SSD y HDD. Esto se hizo popular cuando las personas comenzaron a hacer la transición a SSD desde HDD. Es de baja velocidad de 550 MBps. La unidad está conectada a la placa base mediante un cable llamado cable SATA para que pueda estar un poco desordenado.
4. PCIe-PCIe significa Peripheral Component Interconnect Express. Este es el nombre que recibe la ranura que suele albergar tarjetas gráficas, tarjetas de sonido y similares. Los SSD PCIe utilizan esta ranura. Son los más rápidos de todos y, naturalmente, los más caros también. Pueden alcanzar velocidades casi cuatro veces superiores a las de un unidad SATA.
5. M.2 – Al igual que las unidades mSATA, tienen una placa de circuito desnuda. Las unidades M.2 son físicamente las más pequeñas de todos los tipos de SSD. Estos se encuentran suavemente contra la placa base. Tienen un pin conector diminuto y ocupan muy poco espacio. Debido a su pequeño tamaño, pueden calentarse rápidamente, especialmente cuando la velocidad es alta. Por lo tanto, vienen con un disipador de calor/esparcidor de calor incorporado. Los SSD M.2 están disponibles en SATA y Tipos de PCIe. Por lo tanto, las unidades M.2 pueden ser de distintos tamaños y velocidades. Si bien las unidades mSATA y de 2,5” no son compatibles con NVMe (que veremos a continuación), las unidades M.2 sí lo son.
6. NVMe – NVMe significa Memoria no volátil express. La frase se refiere a la interfaz a través de SSD como PCI Express y M.2 intercambian datos con el host. Con una interfaz NVMe, se pueden alcanzar altas velocidades.
¿Se pueden usar SSD para todas las PC?
Si los SSD tienen tanto que ofrecer, ¿Por qué no han reemplazado completamente los discos duros como dispositivo de almacenamiento principal? Un impedimento importante para esto es el costo. Aunque el precio de SSD ahora es menor de lo que era, cuando hizo su entrada en el mercado, Los discos duros siguen siendo la opción más económica. Comparado con el precio de un disco duro, un SSD puede costar casi tres o cuatro veces más. Además, a medida que aumenta la capacidad de la unidad, el precio se dispara rápidamente. Por lo tanto, aún no se ha convertido en una opción económicamente viable para todos los sistemas.
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Otra razón por la que los SSD no han reemplazado completamente a los HDD es la capacidad. Un sistema típico con SSD puede tener una potencia en el rango de 512 GB a 1 TB. Sin embargo, ya tenemos sistemas HDD con varios terabytes de almacenamiento. Por lo tanto, para las personas que buscan grandes capacidades, los discos duros siguen siendo su opción preferida.
Limitaciones
Hemos visto la historia detrás del desarrollo de SSD, cómo se construye un SSD, los beneficios que brinda y por qué aún no se ha utilizado en todas las PC/laptops. Sin embargo, cada innovación en tecnología viene con su conjunto de inconvenientes. ¿Cuáles son las desventajas de una unidad de estado sólido?
1. Velocidad de escritura – Debido a la ausencia de partes móviles, un SSD puede acceder a los datos al instante. Sin embargo, solo la latencia es baja. Cuando se deben escribir datos en el disco, primero se deben borrar los datos anteriores. Por lo tanto, las operaciones de escritura son lentas en un SSD. La diferencia de velocidad puede no ser visible para el usuario medio. Pero es una gran desventaja cuando desea transferir grandes cantidades de datos.
2. Pérdida y recuperación de datos –Los datos eliminados en unidades de estado sólido se pierden de forma permanente. Dado que no hay una copia de seguridad de los datos, esto es una gran desventaja. La pérdida permanente de datos confidenciales puede ser algo peligroso. Por lo tanto, el hecho de que uno no pueda recuperar los datos perdidos de un SSD es otra limitación aquí.
3. Costo – Esto podría ser una limitación temporal. Dado que los SSD son una tecnología relativamente nueva, es natural que sean más caros que los HDD tradicionales. Hemos visto que los precios se han ido reduciendo. Tal vez en un par de años, el costo no será un impedimento para que las personas cambien a SSD.
4. Esperanza de vida – Ahora sabemos que los datos se escriben en el disco borrando los datos anteriores. Cada SSD tiene un número determinado de ciclos de escritura/borrado. Por lo tanto, a medida que se acerca al límite del ciclo de escritura/borrado, el rendimiento de la SSD puede verse afectado. Un SSD promedio viene con alrededor de 1,00,000 ciclos de escritura/borrado. Este número finito acorta la vida útil de un SSD.
5. Almacenamiento – Al igual que el costo, esto puede volver a ser una limitación temporal. A partir de ahora, los SSD están disponibles solo en una capacidad pequeña. Para SSD de mayor capacidad, uno debe desembolsar mucho dinero. Solo el tiempo dirá si podemos tener SSD asequibles con buena capacidad.
