SSD (unidad de estado sólido)

De Departamento de Informatica
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Tarjeta Estado Sólido (SSD) SanDisk Sata 5000 2.5" 32GB

Contenido

Definición

Los SSD o “unidad de estado sólido (solid-state drive)” son dispositivos de almacenamiento con la capacidad de tener tanto memoria volátil como no volátil. A diferencia de los discos duros, no contiene partes móviles, lo que le asegura un mayor tiempo de vida. No requieren ningún tipo de alimentación constante ni pilas para no perder los datos almacenados. 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.

Historia

Funcionamiento interno de una unidad de estado sólido SSD
SSD basados en RAM

En 1978, Texas memory presentó una unidad de estado sólido de 16 KB basado en RAM para los equipos de las petroleras.

  • En 1979 StorageTek desarrolló el primer tipo de unidad de estado sólido moderna.
  • En Septiembre de 1986, Santa Clara Systems presentó el BATRAM, que constaba de 4 MB ampliables a 20 MB usando módulos de memoria; dicha unidad contenía una pilarecargable para conservar los datos una vez no estaba en funcionamiento...
SSD basados en flash
  • En 1995, M-Systems presentó unidades de estado sólido basadas en flash. Desde entonces, los SSD se han utilizado exitosamente como alternativas a los discos duros por la industria militar y aeroespacial, así como en otros menesteres análogos.
  • BiTMICRO en 1999, hizo gala de una serie de presentaciones y anuncios de unidades de estado sólido basados en flash de 18 GB en formato de 3,5 pulgadas.
  • Fusion-io en 2007 anunció unidades de estado sólido con interfaz PCI Express capaz de realizar 100000 operaciones de Entrada/Salida en formato de tarjeta de expansión con capacidades de hasta 320 GB.
  • En el CeBIT 2009, OCZ ha lucido un SSD basado en flash de 1 TB con interfaz PCI Express x8 capaz de alcanzar una velocidad máxima de escritura de 654 MB/s y una velocidad máxima de lectura a 712 MB/s.
  • En diciembre de 2009, Micron Technology anunció el primer SSD del mundo, utilizando la interfaz SATA III.

Funcionamiento

Funcionamiento de velocidad de Lectura y Escritura, IOPS, Latencia.
Basados en memoria volátil

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.

Basados en NAND Flash

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.

Basados en DRAM

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 continúa su operación normalmente.

HDD vs SSD

Diferencia fisica entre un HDD (Disco Duro Tradicional) y un SSD (Unidad de Estado Solido)

Diferencias entre HDD y SSD

Resistencia
  • HDD : Si se cae la computadora, es motivo de preocupación, los HDD están construidos con piezas móviles que aumentan la probabilidad de daño si tienen algún tipo de golpe. La resistencia se mide en unidades G, entre más alto sea este número el equipo es más resistente. Los HDD tienen una resistencia de 300G.
  • SSD : Si se cae la computadora, se recoge, enciende, y trabaja como si no hubiera pasado nada. Los SSD están construidos de una forma más compacta que disminuyen la probabilidad de fallas si reciben algún impacto. La resistencia de los SSD es de 1500G, 5 veces mayor a un HDD.
Lectura y Escritura
  • HDD : Los HDD tienen una velocidad de lectura de 80 MB/segundo y 60 MB/segundo de escritura
  • SSD : Los SSD tienen una velocidad de lectura de 250 MB/segundo, y 230 MB/segundo de escritura. Aproximadamente 5 veces más rapido que un HDD de 5,400 RMP
Calor
  • HDD : Generan gran cantidad de calor. Esto se debe a que éste tiene partes movibles que provoca la fricción de las piezas y produce un calor desagradable, ademas de gastar rápidamente la energía de la computadora.
  • SSD : No se percibe la cantidad de calor generada. Debido a que los equipos que tienen instalado un SSD no tienen partes móviles y no hay fricción interior. Ademas la vida de la batería se prolonga.
Probabilidad de falla
  • HDD : Existe una formula aritmética llamada MTBF que mide el promedio en horas que puede tardar un sistema en presentar falla. El MTBF de un HDD es de 300000.
  • SDD : Este tarda en presentar una falla tres veces menos que un HDD. El resultado de su MTBF es 1000000.

Ventajas y desventajas

Ventajas

En comparación con los discos duros tradicionales, las unidades de estado sólido consumen menos energía, son menos sensibles a los golpes, son prácticamente inaudibles, acceden más rápido a los datos, lo cual significa una gran velocidad de escritura y 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) y en vez de incluir partes móviles (osea, platos giratorios), incluyen una memoria no volátil (los datos quedan grabados), como las memorias flash, por lo que produce menos calor, lo que significa una mayor duración de las baterías de los equipos que incorporen estas unidades.Aguantan mejor las vibraciones y su uso en movilidad.Mejorado el tiempo medio entre fallos hasta 2 millones de horas, muy superior al de los discos duros que no llegan a 1 millón.

Desventajas

Estos dispositivos mantienen un precio por gigabyte mucho más alto que los discos duros convencionales, hasta diez veces superior y la principal razón de su baja demanda. Por otro lado, su ciclo de vida es más corto que los discos duros convencionales debido a que el acceso al disco es más elevado, desgastándolo con mayor rapidez. En las unidades de disco sólido, si una celda resulta dañada, los datos son destruidos y no hay ninguna posibilidad de recuperarlos. 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). La capacidad de los SSD, hoy en día, tienen menor capacidad que la de un disco duro convencional que llega a los 2,5 Terabytes.

Partes que componen el SSD

Esquema de partes que componen la unidad de estado sólido SSD

Internamente consta de los circuitos necesarios para albergar el chip de memoria flash y sus respectivos conectores de alimentación y datos. Externamente puede tener dos tipos de medidas similares a las de los discos duros convencionales, 2.5" ó 3.5", ya que se insertarán en las bahías asignadas para ello. Externamente 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.

SSD en el mercado actual

Precio (en USD) por gigabyte entre HDD y SDD

Aunque no existen dudas de que son la mejor opción a la hora de comprar un disco duro, el elevado precio de estos dispositivos todavía los mantienen un poco lejos del publico general, pero algunas compañías buscan que esta brecha se acorte rápidamente.

Una de estas empresas es Intel, la cual, con su nueva línea de discos en estado sólido, los SSD 320, busca ofrecer mayor densidad a menor precio. En cuanto al rendimiento, los nuevos SSD 320 promedia los 151 MB por segundo en escritura y unos 170 MB en lectura, números que, si bien superan con creces a los discos convencionales, son bastante estándares para las memorias sólidas. En cuanto a la capacidad de almacenamiento, los SSD 320 irán de los 40 GB a los 600 GB, lo que los convierte en uno de los modelos con mayor capacidad del mercado. Sin embargo, aunque existen algunas mejoras sustanciales, esta nueva generación de SSD no está a la altura de lo que se esperaba, por lo que usuarios que requieran un gran desempeño de sus memorias deberán buscar la línea SSD 510 de Intel para ver un salto sustancial en la calidad. La escala de precios se mantiene en un promedio de casi dos dólares por giga.

Referencias

http://officecenter.mx/unidades-de-estado-solido/ Fecha consulta: 10/09/2012

http://www.sabermas.umich.mx/index.php?option=com_content&view=article&id=57:ssd-solid-state-drive-lo-que-usted-necesita-saber&catid=27:numero-3&Itemid=18 Fecha consulta: 10/09/2012

http://www.rfsdigital.com/2010/01/hdd-vs-ssd-discos-duros-vs-discos-de.html Fecha consulta: 10/09/2012

http://es.scribd.com/doc/2197340/SSD-VS-HDD-UNIDADES-DE-ESTADO-SOLIDO-VS-UNIDADES-DE-DISCO-DURO Fecha consulta: 10/09/2012

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