jueves, 19 de diciembre de 2019

Discos duros: Una maravilla de la tecnología



Funcionamiento y escritura de una SSD

Un disco duro SSD (Tecnología de estado sólido de un disco duro) es un dispositivo más grande y complejo que agrega grupos de almacenamiento flash NAND. A diferencia de la memoria RAM, no retiene datos, cuando la máquina se apaga la memoria flash SSD no es volátil, lo que significa que los datos se conservan estando el dispositivo encendido o apagado. 

Estos discos duros puede acceder a cada bloque de datos a la misma velocidad que a cualquier otro bloque, sin importar la ubicación. Esto hace que las unidades SSD sean mucho más rápidas que las unidades de disco duro, donde los discos giran y los cabezales de las unidades se mueven a la ubicación correcta.

No todos los discos SSD utilizan la misma tecnología. Ya que pueden utilizar una memoria flash o una memoria de acceso aleatorio dinámico (DRAM):

-Memoria flash: No es volátil, lo que significa, que retiene los datos sin una fuente de energía.

-DRAM: Los equipos utilizan DRAM como memoria principal, donde se cargan los programas y realizan cálculos. Es rápido y no sufre los mismos problemas de rendimiento al escribir archivos, ya sea al azar o secuencial-mente. Dicha memoria es volátil, por lo que la pérdida de energía es un problema que las copias de seguridad de la batería administran, pero sólo durante unas pocas horas.

Tipo de escritura de una SSD

Escritura secuencial:

En una escritura secuencial el ordenador crea un archivo y escribe una serie de registros, uno después del otro. El tamaño del archivo crece con cada nuevo registro. Los archivos secuenciales son fáciles de procesar para la unidad de disco, ya que simplemente avanza hacia delante a partir de la ubicación de los datos por la última escrita. A pesar de que dicha escritura es bastante sencilla, algunos tipos de discos SSD son en realidad más lentos para escribir en una unidad de disco mecánico.

Escritura aleatoria:

La escritura aleatoria implica dos pasos: En primer lugar, el equipo debe buscar el registro que será escrito o actualizado. Entonces se produce la escritura real.  El acceso aleatorio, sin embargo, permite al banco recuperar su cuenta, luego el de otra persona en ningún orden de preferencia. El desempeño de una SSD sufre en gran medida bajo el trabajo adicional requerido por las escrituras aleatorias.

Una SSD no tiene partes móviles, necesita más tiempo para escribir los datos que para leerlos. Las operaciones secuenciales de escritura son más rápidas que las aleatorias para algunos tipos de unidades de estado sólido, debido a que la escritura aleatoria requiere una gestión espacial compleja.

Nivelación de desgaste

La nivelación del desgaste es una técnica que utilizan algunos controladores de los discos de estado sólido (SSD) para aumentar la vida útil de la memoria. El principio es sencillo: distribuir uniformemente las entradas en todos los bloques de la SSD para que el desgaste también sea uniforme.

Todas las celdas reciben el mismo número de registros, con lo que se evita la escritura repetitiva en los mismos bloques y su consecuente desgaste, que sería más rápido que el del resto.

El funcionamiento es sencillo, la nivelación del desgaste divide los 400 GB de la memoria física en 4 bloques de 100 GB cada uno: el bloque 1, el bloque 2, el bloque 3 y el bloque 4. Así, cuando escribes 100 GB de datos el día 1, estos datos se escriben en el bloque 1 una vez que eliminas y reescribes los datos el día 2. A continuación, estos datos se escriben en el bloque 2, y así sucesivamente.

Existen dos tipos de nivelación:


-La nivelación del desgaste dinámica

Con la nivelación del desgaste dinámica, solo los bloques que se reescriben se trasladan a bloques nuevos. En el momento de la re-escritura, el algoritmo selecciona un bloque vacío donde escribir los datos actualizados.

-La nivelación del desgaste estática

En este caso, el controlador selecciona un área de cualquier bloque del disco duro para reescribir los datos y elegirá el bloque que tiene relativamente menos entradas, como por ejemplo los bloques que contienen datos estáticos o los bloques vacíos que no se utilizan tan a menudo.


Comparativa de un disco duro HDD y un disco duro SSD





Imágen de un disco SSD:



Kingston SSDNow UV500 Disco Duro SSD 120GB M.2





Opinión personal sobre los discos duros SSD

En mi opinión los discos SSD son silenciosos. No vibran, lo que mejora la comodidad y confiabilidad. Si se cae, un disco duro no podría dañarse a diferencia de los demás. Usan menos energía y generan menos calor, son más pequeños y más potentes que los discos duros HDD, por lo que los SSD pueden almacenar más datos en menos espacio. Y, por supuesto, está la ventaja de que tienen una mayor velocidad respecto a los HDD.


Fuentes:






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