DISCOS DE ESTADO SÓLIDO

SSD

¿Qué es una Unidad de Estado Sólido?

Las Unidades de Estado Sólido (SSD) son una nueva tecnología aplicada hacia los dispositivos de almacenamiento basandose en el uso de la memoria flash, eliminando el uso de piezas mecánicas (cabezales o discos giratorios) como en los Discos Duros convencionales.

SSD proviene de las siglas “Solid State Drive” ó Unidad de Estado Sólido. Son unidades que incorporan chips de memoria flash, haciendo que su trabajo sea totalmente electrónico, es decir, no posee partes mecánicas en movimiento constante que produzca fricción. Permite el almacenamiento y borrado de la información (archivos de Office, videos, música, etc.), de manera rápida, sencilla y segura; siendo conectado internamente por medio del conector SATA de la tarjeta principal ("Motherboard"), externamente por medio de un puerto eSATA ó también por medio de el puerto USB.

Se los utiliza como memoria auxiliar o para crear unidades híbridas compuestas por SSD y disco duro.

Al no tener piezas móviles, una unidad de estado sólido reduce drásticamente el tiempo de búsqueda, latencia y otros, diferenciándose así de los discos duros.

Al ser inmune a las vibraciones externas, es especialmente apto para vehículos, ordenadores portátiles, etc.

Compiten actualmente en el mercado contra discos duros de 2.5" (utilizados en computadoras portátiles), e inclusive últimamente contra los discos duros 3.5" para computadoras de escritorio; también comienzan a competir contra las memorias USB, ya que las unidades SSD cuentan con conectores que les permiten ser utilizados como unidades extraíbles.

Partes y funciones de una unidad de estado sólido

Cuentan con las siguientes partes: 1.- Conector SATA de 15 terminales: provee de alimentación del SSD. 2.- Conector SATA de 7 terminales: permite la transmisión de datos entre el dispositivo y la

tarjeta principal ("Motherboard"). 3.- Conector USB: para el uso del SSD como dispositivo externo. 4.- Panel trasero: integra los conectores de alimentación y datos. 5.- Cubierta: protege los circuitos internos del SSD y le da estética al producto.

Características Son mas resistentes a pérdidas de datos en caso de golpes y vibraciones ya que no tienen partes

móviles. Pueden permanecer con la información almacenada hasta por 10 años sin necesidad de

alimentación eléctrica. No generan ruido y el calor es mínimo, lo que alarga su vida útil al no funcionar a altas

temperaturas. Se utilizan en el mercado en las computadoras portátiles denominadas Netbook ó computadoras

preparadas para uso en red y computadoras de escritorio. Contemplan una larga vida de dispositivo ("Mean Time Between Failure") ó tiempo promedio

anterior a la falla de 1,000,000 de horas. Tienen un muy bajo consumo de electricidad, por ello son ideales para computadoras

portátiles. La velocidad promedio de lectura de datos de una unidad de estado sólido son las siguientes:

Velocidad lectura Megabytes/segundo (MB/s): 120 MB/s Velocidad escritura Megabytes/segundo (MB/s): 90 MB/s Tiempo de acceso milisegundos (ms): hasta de 0.01 ms

Arquitecturas SSDExisten dos tipos de arquitecturas en las SSD:

Basadas en DRAM Basadas en NAND Flash

Basados en DRAM

Los SSD basados en este tipo de almacenamiento proporcionan una gran velocidad de acceso a datos, principalmente para acelerar aplicaciones que de otra manera disminuyen el rendimiento por la latencia del resto de sistemas. Estos SSD incorporan una batería o bien un adaptador de corriente continua, además de un sistema de copia de seguridad de almacenamiento para desconexiones abruptas que al restablecerse vuelve a volcarse a la memoria no volátil, algo similar al sistema de hibernación de los sistemas operativos.

Estos SSD son generalmente equipados con las mismas DIMMs de RAM que cualquier ordenador corriente, permitiendo su sustitución o expansión.

Sin embargo, las mejoras de las memorias basadas en flash están haciendo los SSD basados en DRAM no tan efectivos y acortando la brecha que los separa en términos de rendimiento. Además los sistemas basados en DRAM son tremendamente más caros.

Arquitecturas SSD Basados en NAND Flash Esta arquitectura usa memorias no volátiles NAND flash para desarrollar un dispositivo no

sólo veloz y con una vasta capacidad, sino robusto y a la vez lo más pequeño posible. Al ser memorias no volátiles, no requieren ningún tipo de alimentación constante ni pilas para no perder los datos almacenados, incluso en apagones repentinos, aunque cabe destacar que los SSD NAND Flash son más lentos que los que se basan en DRAM.

Una SSD se compone principalmente: Controladora: Es un procesador electrónico que se encarga de administrar, gestionar y unir

los módulos de memoria NAND con los conectores en entrada y salida. Ejecuta software a nivel de Firmware y es con toda seguridad, el factor más determinante para las velocidades del dispositivo.

Caché: Un dispositivo SSD utiliza un pequeño dispositivo de memoria DRAM similar al caché de los discos duros. El directorio de la colocación de bloques y el desgaste de nivelación de datos también se mantiene en la memoria caché mientras la unidad está operativa.

Condensador: Es necesario para mantener la integridad de los datos de la memoria caché, si la alimentación eléctrica se ha detenido inesperadamente, el tiempo suficiente para que se puedan enviar los datos retenidos hacia la memoria no volátil.

Ventajas Arranque más rápido, al no tener platos que necesiten tomar una velocidad constante. Gran velocidad de escritura. Mayor rapidez de lectura, incluso 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 elementos mecánicos. Sin ruido - La misma carencia de partes mecánicas los hace completamente inaudibles. Mejorado el tiempo medio entre fallos, superando 2 millones de horas, muy superior al de los discos

duros. Seguridad - permitiendo una muy rápida "limpieza" de los datos almacenados. El rendimiento no se deteriora mientras el medio se llena. Menor peso y tamaño que un disco duro tradicional de similar capacidad. Resistente - Soporta caídas, golpes y vibraciones sin estropearse y sin descalibrarse como pasaba con los

antiguos discos duros, gracias a carecer de elementos mecánicos. Borrado más seguro e irrecuperable de datos.

Desventajas Los precios de las memorias flash son considerablemente más altos

en relación precio/gigabyte, la principal razón de su baja demanda. Sin embargo, esta no es una desventaja técnica. Según se establezcan en el mercado irá mermando su precio y comparándose a los discos duros mecánicos, que en teoría son más caros de producir al llevar piezas metálicas.

Menor recuperación - Después de un fallo físico se pierden completamente los datos 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.

Vida útil - En cualquier caso, reducir el tamaño del transistor implica reducir la vida útil de las memorias NAND, se espera que esto se solucione con sistemas utilizando memristores.

Disco Duro Vs Unidad de Estado Sólido

HDD SSD

Resistencia300G (La

resistencia se mide en

unidades G)

1500 G (3 veces mayor

a un HDD)

Lectura y Escritura

Lectura: 80 MB/segundoEscritura: 60 MB/segundo

Lectura: 250 MB/segundoEscritura: 230 MB/segundo

Probabilidad de falla

300.000 MTBF 1’000.000 MTBF

Desempeño Aumenta en un 48%

Peso 500 gramos 78 gramos

Capacidades y Costos• Patriot Torqx 32GB SATA II SSD• Capacidad/ Capacidad en Windows: 32 GB / 29.8 GB• Precio por GB: $2.53/GB

• OCZ Technology 60 GB Vertex 2 Series SATA II SSD• Capacidad/ Capacidad en Windows: 60 GB / 55.87 GB• Precio por GB: $1.50/GB

• OCZ Technology Agility 2 Series 90 GB SATA II SSD• Capacidad/ Capacidad en Windows: 90 GB / 83.8 GB• Precio por GB: $1.33/GB

• Intel 320 Series 120 GB SATA III SSD• Capacidad/ Capacidad en Windows: 120 GB / 111.75GB• Precio por GB: $1.83/GB

• OCZ 120 GB Vertex 3 Sata III SSD• Capacidad/ Capacidad en Windows: 60 GB / 55.87 GB• Precio por GB: $1.50/GB

Bibliografía http://es.wikipedia.org/wiki/Unidad_de_estado_s%C3%B3lido http://www.happysysadm.com/2011/07/solid-state-drives-some-theory-and.html http://www.informaticamoderna.com/Unidades_SSD.htm http://zonakingston.com/2011/08/disco-duro-vs-unidad-de-estado-solido-2/ http://www.webadicto.net/mba/post/Los-6-Mejores-Discos-SSD.aspx http://en.wikipedia.org/wiki/Solid-state_drive