Diferencia entre revisiones de «Unidades SSD»

Revisión del 10:51 25 may 2018

Dispositivo de almacenamiento de datos:

Unidad de disco rígido o disco duro (Hard Disk Drive, HDD): Son dispositivos de almacenamiento de datos que emplea un sistema de grabación magnética para almacenar archivos digitales. Este tipo de discos duros están compuestos por discos magnéticos que han de girar a gran velocidad para que un cabezal lo lea y encuentre la información requerida. Es memoria no volátil.

Unidad de estado sólido (Solid State Drive, SSD): Son dispositivos de almacenamiento de datos hecho con componentes electrónicos en estado sólido. No tienen partes móviles y utilizan memoria flash, que es el mismo tipo de memoria que se utiliza en los USB. Las SSD están pensadas para utilizarse como memoria auxiliar o para crear unidades híbridas (Hybrid Hard Drive ,HHD) compuestas por SSD y disco duro, que intentan aunar capacidad y velocidad a precios inferiores al SSD. Consta de una memoria no volátil.

Los discos duros tradicionales son ideales si lo que se busca es un almacenamiento masivo del orden de terabytes, mientras que las SSD representan la mejor elección si lo importante es el rendimiento.

La estructura del hardware es:

Su arquitectura estaba basada tradicionalmente en memoria volátil DRAM , pero ahora es más comúnmente la memoria no volátil NAND flash. Este tipo de SSD son más lentas que las fabricadas con DRAM, pero tienen la gran ventaja de que no necesitan usar una batería o fuente constante de energía para no perder sus datos.

Los componentes clave de una SSD son el controlador y la memoria para almacenar los datos. El controlador gestiona las operaciones de L/E al dispositivo y ofrece una interfaz compatible con la de discos magnéticos. El buffer es una memoria DRAM que actúa como almacenamiento intermedio entre el controlador y el array de memorias Flash, ya que las operaciones de escritura son lentas.

Se transfieren bloques de datos que se almacenan en varias celdas flash.

El dispositivo utiliza un condensador para retener energía suficiente como para volcar el buffer en el array de memorias en caso de pérdida repentina de la alimentación manteniendo así la integridad de los datos.

Técnica de Escritura y Lectura:

La interfaz de cada celda flash es serie (8/16 bits). Un sector se escribe en paralelo disperso en varias celdas. Para escribir, la celda debe estar vacía, de lo contrario, habrá que borrarla previamente. Para conseguir un mejor rendimiento, se escriben o se leen varias celdas simultáneamente, dividiendo los tiempos de transferencia por el número de celdas que se paralelizan.

Particularidades unidades SSD:

- El tamaño típico del “sector” es de 4 KB.

- Para poder escribir, hay que borrar previamente.

- Las celdas no se pueden borrar individualmente, por lo que son agrupadas en unidades de borrado. Estas unidades de borrado tienen un tamaño típico de 128KB-256KB.

- Debemos tener en cuenta que el borrado de un sector, puede afectar a otros sectores y, si ya hay otros sectores en la misma unidad de borrado, hay que preservarlos:

      Escritura = Lectura + Borrado + Modificación + Escritura

- Soportan un número finito de borrados. Un número típico de ciclos de borrado/programación: 100.000.

SSD vs Disco Magnético:

Unidades SSD y Sistemas de Archivos:

Tienen la misma interfaz que los discos magnéticos, luego son compatibles con cualquier sistema de archivos válido para discos magnéticos. Pero, debido a la Amplificación de la escritura y a que cada celda flash admite un número finito de borrados, hay que intentar evitar usar repetidamente una misma celda.

Siempre que se pueda, escribir en celdas “vírgenes” lo que soluciona el problema de la amplificación de la escritura, y de paso reparte el uso entre todas las celdas de la memoria, retrasando el tiempo medio al que fallarán las primeras celdas.

Enlace de Interés: https://www.cactus-tech.com/resources/blog/details/solid-state-drives-101

11.3. Mejoras de tiempos de desplazamiento