Hardware para novatos (V): ¿qué son y cómo funcionan los SSD?

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Desde hace algunos años, las unidades SSD han estado desplazando a los mas tradicionales discos duros o HDD. No es de extrañar, el rendimiento conseguido con los primeros es suficiente superior, sin embargo en contrapartida pueden almacenar varios menos documentos y son mas costosos. ¿Por qué? ¿Qué los diferencia?

En las pasadas semanas, ya hemos mencionado de la totalidad de elementos importantes de un ordenador. Comenzamos por el procesador o CPU, así como además hemos mencionado de la unidad de proceso gráfico, la memoria de camino aleatorio, y del componente responsable de integrarlos todos, la tarjeta madre. Hoy toca el turno a un componente que tiene relativamente poco tiempo de uso en la empresa de consumo, sin embargo que posiblemente permanecerá con nosotros por bastante.

Se intenta de las unidades de estado solido, preferible conocidas como SSD, o la traducción de ese acrónimo mas extendida (y errónea), disco de estado solido.

Qué es el SSD

Aunque comúnmente se les traduce como discos de estado solido, los SSD no son realmente discos. Si bien la función final que cumplen sustituye la de los disco duros, y habitualmente usan el mismo tipo de interfaz para conectarse a los ordenadores, su funcionamiento es radicalmente distinto al de los HDD.

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Así pues, en lugar de procesar a través medios ópticos y tener discos en su interior, éste tipo de hardware se basa en el uso de memoria flash, en la totalidad de los casos. No obstante, también hay unidades que están compuestas por memoria de camino aleatorio, que pese a ser mas rápida, tiene el inconveniente de ser volátil, o lo que es lo mismo, se borra tan pronto como se le corta el suministro eléctrico. Así pues, los SSD basados en RAM, requieren baterías que los mantengan vivos mientras el computador esta apagado.

De cualquier modo, las unidades basadas en RAM suelen ser demasiado costosas, y solo se usan en ciertas labores especificas, siendo la regla para su utilizacion la memoria flash, que ya explicaremos mas adelante.

Un poco de historia

Aunque el uso de las unidades de estado solido que entendemos hoy en dia es relativamente nuevo en la empresa de consumo, se les ha venido dando uso en programas mucho mas especializadas desde hace décadas. Los albores de este tipo de tecnología están estrechamente vinculados con los de la memoria RAM, puesto que al origen solo variaban en el tipo de app que se les daba.

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Fue a mediados de los 80 cuando ocurrio el suceso elemental que traería a la vida los SSD modernos, con el desarrollo de una tecnología que sería evolución del EEPROM: la memora flash. Sin embargo, desde entonces tomaría casi diez años para que los creadores comenzaran a visualizar el potencial que esta tecnología tiene para el archivamiento masivo, y no fue sino hasta terminos de los 90 cuando se empezaron a utilizar SSD con capacidades altas para los estándares de la época.

Y como ya sabemos, recién en los últimos años es que este tipo de tecnología se ha abaratado lo suficiente como para empezar a sustituir los disco duros en los computadores de aquellos que pueden permitírselo.

Cómo funcionan los SSD

Como ya hemos dicho, hay SSD basados en memoria RAM. Por tal, aconsejamos leer aquí para comprender como sirve ese tipo de memoria. La unica variación mayor respecto a la RAM tradicional, es que los documentos no son tan volátiles, y no exigen ser continuamente refrescados. Sin embargo, como ya mencionamos, en ese tipo de unidades, tan pronto como se pierde la energía eléctrica, los documentos desaparecen, por lo que suelen requerir baterías recargables que los mantengan “vivos”.

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Para comprender como sirve el archivamiento flash debemos remontarnos a sus precursores. Los primeros tipos de memoria ROM no permitían la modificación de los documentos que almacenaban. Dicho de otro modo, solo podían contener los documentos con los que eran fabricados. Luego vino el PROM, algo parecido a lo que ocurre en los CDs y DVDs, donde se puede escribir una uncia vez consecutivo a la fabricación del medio.

El precursor inmediato de la memoria flash es el EEPROM, un tipo de memoria que permite, mediante el uso de energía eléctrica, eliminar y regresar a escribir información en un medio. Actualmente, los SSD emplean memoria de tipo NAND flash. Esto quiere mencionar que los documentos almacenados en el disco no son volátiles, como en el caso del RAM, y no exigen fuentes de energía para mantenerlos.

La memoria NAND solo puede ser leída de forma secuencial, y no aleatoria como la RAM, sin embargo para la app que se le da, el archivamiento masivo, en la que enormes paquetes de documentos deben ser leídos de forma secuencial, sirve suficiente bien.

Ademas del archivamiento central en los módulos NAND, los SSD además poseen un controlador o procesador, que es el responsable de coordinar las operaciones de entrada y salida. Y claro, además un modulo de memoria RAM, a forma de caché. Este ultimo cuenta con una fuente de energía para casos de emergencia, en que el suministro externo sea cortado de improvisto, de modo que los documentos sean cargados a la memoria no volátil (NAND).

Por último, debemos recordar que recientemente existen híbridos que usan SSD y HDD en una sola unidad. Estas unidades exploran disminuir los tiempos de lectura/escritura y sostener las enormes capacidades de archivamiento de las unidades de estado solido, y son, esencialmente, unidades flash y de discos condensadas en un único “disco”.





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