Unidades de almacenamiento de Estado Solido (SSD)

Una unidad de estado sólido o SSD es un dispositivo de almacenamiento de datos que usa memoria no volátil tales como flash, o memoria volátil como la SDRAM, para almacenar datos, en lugar de los platos giratorios encontrados en los discos duros convencionales. Aunque técnicamente no son discos a veces se traduce erróneamente en español la ‘D’ de SSD como disk cuando en realidad representa la palabra drive, que podría traducirse como unidad o dispositivo.

Por definición, una unidad de estado sólido es un dispositivo de almacenamiento secundario hecho con componentes electrónicos de estado sólido para su uso en computadoras en reemplazo de una unidad de disco duro convencional, como memoria auxiliar o para la fabricación de unidades híbridas compuestas por SSD y disco duro.

Consta de una memoria no volátil, en lugar de los platos giratorios y cabezal, que son encontrados en las unidades de disco duro convencionales. Sin partes móviles, una unidad de estado sólido pretende reducir drásticamente el tiempo de búsqueda, latencia y otros, esperando diferenciarse positivamente de sus primos hermanos los discos duros.

Al ser inmune a las vibraciones externas, lo hace especialmente apto para su uso en computadoras móviles (instaladas p.ej. en aviones, automotores, computadoras portátiles, etc.).

Chasis abierto de un disco duro tradicional de 2.5″ (izquierda). Interior de un dispositivo de estado sólido (centro). Aspecto de un dispositivo SSD indicado especialmente para ordenadores portátiles (derecha).

Diseño y funcionamiento

Los SSD basados en memoria volátil como la SDRAM están caracterizados por su rápido acceso a datos, menos de 0.01 milisegundos y son usados primariamente para acelerar aplicaciones que de otra manera serían frenados por la latencia de los discos duros.

Los SSD basados en DRAM típicamente incorporan una batería interna y sistemas de respaldo de disco para asegurar la persistencia de datos. Si la potencia se pierde por cualquiera razón, la batería podría mantener la unidad encendida lo suficiente como para copiar todos los datos de la memoria RAM al disco de respaldo. Después de la restauración de energía, los datos se vuelven a copiar desde el disco de respaldo a la RAM y el SSD continua su operación normalmente.

Sin embargo, la mayoría de los fabricantes usan memoria flash no volátil para crear alternativas más compactas y fuertes que los SSD basados en DRAM. Estos SSD basados en flash, también conocidos como discos flash, no requieren baterías, permitiendo a los fabricantes replicar tamaños estándar del disco duro (1’8 pulgadas, 2’5 pulgadas. y 3’5 pulgadas). Además, la no volatilidad permite a los SSD flash mantener memoria incluso tras una perdida repentina de energía, asegurando la permanencia de los datos. Al igual que los SSD DRAM, los SSD flash son extremadamente rápidos al no tener partes móviles, reduciendo ostensiblemente el tiempo de búsqueda, latencia y otros retardos electromecánicos inherentes a los discos duros convencionales. Aunque los SSD flash son significativamente más lentos que los SSD DRAM.

Las unidades de estado sólido son especialmente útiles en una computadora que ya llegó a máximo de memoria RAM. Por ejemplo, algunas arquitecturas x86 tienen 4GB de limite, pero este puede ser extendido colocando un SSD como archivo de intercambio (swap). Estos SSD no proporcionan tanta rapidez de almacenamiento como la memoria RAM principal debido al cuello de botella del bus que los conecta, pero aun así mejoraría el rendimiento de colocar el archivo de intercambio en una unidad de disco duro tradicional.

Ventajas

Los dispositivos de estado sólido basados en Flash tienen varias ventajas únicas:

  • Arranque más rápido.
  • Gran velocidad de escritura
  • Mayor rapidez de lectura – Incluso más de 10 veces más que los discos duros tradicionales más rápidos gracias a RAIDs internos en un mismo SSD.
  • Baja latencia de lectura y escritura, cientos de veces más rápido que los discos mecánicos.
  • Lanzamiento y arranque de aplicaciones en menor tiempo – Resultado de la mayor velocidad de lectura y especialmente del tiempo de búsqueda. Pero solo si la aplicación reside en flash y es más dependiente de la velocidad de lectura que de otros aspectos.
  • Menor consumo de energía y producción de calor – Resultado de no tener partes mecánicas.
  • Sin ruido – La misma carencia de partes mecánicas los hace completamente inaudibles.
  • Mejorado el tiempo medio entre fallos hasta 2 millones de horas, muy superior al de los discos duros que no llegan a 1 millón
  • Seguridad – permitiendo una muy rápida “limpieza” de los datos almacenados.
  • Rendimiento deterministico – a diferencia de los discos duros mecánicos, el rendimiento de los SSD es constante y deterministico a través del almacenamiento entero. El tiempo de “búsqueda” constante, y el rendimiento no se deteriora mientras el medio se llena.
  • Menor peso y (dependiendo del tipo) tamaño.
  • Resistente – Soporta golpes y vibraciones sin estropearse y sin descalibrarse como pasaba con los antiguos Discos Duros
  • Borrado más seguro e irrecuperable de Datos

Desventajas

Los dispositivos de estado sólido basados en flash tienen también varias desventajas:

  • Precio – Los precios de las memorias flash son considerablemente más altos, y la principal razón de su baja demanda.
  • Menor recuperación – Después de un fallo mecánico los datos son completamente perdidos pues la celda es destruida, mientras que en un disco duro normal que sufre daño mecánico los datos son frecuentemente recuperables usando ayuda de expertos.
  • Vulnerabilidad contra ciertos tipo de efectos – Incluyendo pérdida de energía abrupta (especialmente en los SSD basado en DRAM), campos magnéticos y cargas estáticas comparados con los discos duros normales (que almacenan los datos dentro de una Jaula de Faraday).
  • Capacidad – A día de hoy, tienen menor capacidad que la de un disco duro convencional que llega a los 2,5 Terabytes

Antiguas Desventajas ya solucionadas:

  • Degradación de rendimiento al cabo de mucho uso en las memorias NAND (solucionado con el sistema TRIM)
  • Menor velocidad en operaciones I/O secuenciales. (Ya se ha conseguido una velocidad similar)

REFERENCIAS:

http://es.wikipedia.org/wiki/Unidad_de_estado_s%C3%B3lido

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