Como bien dice Wikipedia, es una unidad de estado sólido o SSD (acrónimo en inglés de solid-state drive) es un dispositivo de almacenamiento de datos que usa una memoria no volátil, como la memoria flash, o una memoria volátil como la SDRAM, para almacenar datos, en lugar de los platos giratorios magnéticos encontrados en los discos duros convencionales. En comparación con los discos duros tradicionales, las unidades de estado sólido son menos susceptibles a golpes, son prácticamente inaudibles y tienen un menor tiempo de acceso y de latencia. Los SSD hacen uso de la misma interfaz que los discos duros, y por tanto son fácilmente intercambiables sin tener que recurrir a adaptadores o tarjetas de expansión para compatibilizarlos con el equipo.
Aunque técnicamente no son discos a veces se traduce erróneamente en español la "D" de SSD como disk cuando en realidad representa la palabra drive, que podría traducirse como unidad o dispositivo.
Se han desarrollado dispositivos que combinan ambas tecnologías, es decir discos duros y memorias flash, y se denominan discos duros híbridos.
Definición
Una memoria de estado sólido es un dispositivo de almacenamiento secundario hecho con componentes electrónicos de estado sólido para su uso en equipos informáticos 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.
Consta de una memoria no volátil, en lugar de los platos giratorios y cabezal, que son encontrados en las unidades de disco duro convencionales. Sin partes móviles, una unidad de estado sólido pretende reducir drásticamente el tiempo de búsqueda, latencia y otros, esperando diferenciarse positivamente de sus primos hermanos los discos duros.
Al ser inmune a las vibraciones externas, lo hace especialmente apto para su uso en vehículos, computadoras portátiles, etc.
Historia
SSD basados en RAM
Habría que remontarse a la década de 1950 cuando se utilizaban dos tecnologías denominadas memoria de núcleo magnético y CCROS. Estas memorias auxiliares, surgieron durante la época en la que se hacía uso del tubo de vacío, pero con la introducción en el mercado de las más asequibles memorias de tambor, no se continuaron desarrollando. Durante los años 70 y 80 se aplicaron en memorias fabricadas de semiconductores, sin embargo, su precio fue tan prohibitivo que apenas fue acogido incluso en el mercado de los superordenadores
En 1978, Texas memory presentó una unidad de estado sólido de 16 KB basado en RAM para los equipos de las petroleras. Al año siguiente, StorageTek desarrolló el primer tipo de unidad de estado sólido moderna. En 1983 se presentó en Sharp PC-5000, haciendo gala de 128 cartuchos de almacenamiento en estado sólido basado en memoria de burbuja. 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 pila recargable 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. Estas aplicaciones dependen de una alta cota de tiempo medio entre fallos (MTBF), una capacidad de soportar agresivos golpes, cambios bruscos de temperatura, presión y turbulencias.
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.
Enterprise flash drive
Los enterprise flash drives (EFD) están diseñados para aplicaciones que requieren una alta tasa de operaciones por segundo, la fiabilidad y la eficiencia energética. En la mayoría de los casos, una EFD es un SSD con un conjunto de especificaciones superiores. El término fue acuñado por EMC en enero de 2008, para ayudarles a identificar a los fabricantes SSD que irían orientados a mercados de más alta gama. No existen organismos de normalización que acuñen la definición de EFDs, por lo que cualquier fabricante puede denominar EFD a unidades SSD sin que existan unos requisitos mínimos. Del mismo modo que puede haber fabricantes de SSD que fabriquen unidades que cumplan los requisitos EFD, y que jamás sean denominados así.
RaceTrack
IBM está investigando y diseñando un dispositivo, que aún anda en fase experimental, este dispositivo es denominado Racetrack, al igual que los SSD, son memorias no volátiles basados en nano-alambres compuestos por níquel, hierro y vórtices que separan en sí los datos almacenados, lo que permite velocidades hasta cien mil veces superior a los discos duros tradicionales, según apunta la propia IBM.
Pueden funcionar como memoria RAM
Las unidades de estado sólido son especialmente útiles en un ordenador que ya llegó al máximo de memoria RAM. Por ejemplo, algunas arquitecturas x86 tienen 4 GiB de límite, pero éste puede ser extendido colocando un SSD como archivo de intercambio (swap). Estos SSD no proporcionan tanta rapidez de almacenamiento como la memoria RAM principal debido al cuello de botella del bus que los conecta y a que la distancia de un dispositivo a otro es mucho mayor, pero aún así mejoraría el rendimiento con respecto a colocar el archivo de intercambio en una unidad de disco duro tradicional.
Ventajas e inconvenientes
Ventajas
Los dispositivos de estado sólido que usan flash tienen varias ventajas únicas frente a los discos duros mecánicos:
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.
Rendimiento determinístico - a diferencia de los discos duros mecánicos, el rendimiento de los SSD es constante y determinístico a través del almacenamiento entero. El tiempo de "búsqueda" constante.
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; es decir, no es necesario hacer uso del Algoritmo Gutmann para cerciorarse totalmente del borrado de un archivo.
Limitaciones
Los dispositivos de estado sólido que usan flash tienen también varias desventajas:
Precio - 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.
Capacidad - A día de hoy, tienen menor capacidad máxima que la de un disco duro convencional, que llega a superar los tres terabytes.
El número de ciclos de lectura y escritura de estas unidades, se reduce a medida que se reduce el tamaño de los transistores de memoria, por lo que las más recientes tienen un menor tiempo de vida total. Se espera que este problema de solucione próximamente
Antiguas desventajas ya solucionadas:
Degradación de rendimiento al cabo de mucho uso en las memorias NAND (solucionado, en parte, con el sistema TRIM).
Menor velocidad en operaciones E/S secuenciales. (Ya se ha conseguido una velocidad similar).
Vulnerabilidad contra ciertos tipo de efectos - Incluyendo pérdida de energía abrupta (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).
Aunque técnicamente no son discos a veces se traduce erróneamente en español la "D" de SSD como disk cuando en realidad representa la palabra drive, que podría traducirse como unidad o dispositivo.
Se han desarrollado dispositivos que combinan ambas tecnologías, es decir discos duros y memorias flash, y se denominan discos duros híbridos.
Definición
Una memoria de estado sólido es un dispositivo de almacenamiento secundario hecho con componentes electrónicos de estado sólido para su uso en equipos informáticos 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.
Consta de una memoria no volátil, en lugar de los platos giratorios y cabezal, que son encontrados en las unidades de disco duro convencionales. Sin partes móviles, una unidad de estado sólido pretende reducir drásticamente el tiempo de búsqueda, latencia y otros, esperando diferenciarse positivamente de sus primos hermanos los discos duros.
Al ser inmune a las vibraciones externas, lo hace especialmente apto para su uso en vehículos, computadoras portátiles, etc.
Historia
SSD basados en RAM
Habría que remontarse a la década de 1950 cuando se utilizaban dos tecnologías denominadas memoria de núcleo magnético y CCROS. Estas memorias auxiliares, surgieron durante la época en la que se hacía uso del tubo de vacío, pero con la introducción en el mercado de las más asequibles memorias de tambor, no se continuaron desarrollando. Durante los años 70 y 80 se aplicaron en memorias fabricadas de semiconductores, sin embargo, su precio fue tan prohibitivo que apenas fue acogido incluso en el mercado de los superordenadores
En 1978, Texas memory presentó una unidad de estado sólido de 16 KB basado en RAM para los equipos de las petroleras. Al año siguiente, StorageTek desarrolló el primer tipo de unidad de estado sólido moderna. En 1983 se presentó en Sharp PC-5000, haciendo gala de 128 cartuchos de almacenamiento en estado sólido basado en memoria de burbuja. 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 pila recargable 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. Estas aplicaciones dependen de una alta cota de tiempo medio entre fallos (MTBF), una capacidad de soportar agresivos golpes, cambios bruscos de temperatura, presión y turbulencias.
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.
Enterprise flash drive
Los enterprise flash drives (EFD) están diseñados para aplicaciones que requieren una alta tasa de operaciones por segundo, la fiabilidad y la eficiencia energética. En la mayoría de los casos, una EFD es un SSD con un conjunto de especificaciones superiores. El término fue acuñado por EMC en enero de 2008, para ayudarles a identificar a los fabricantes SSD que irían orientados a mercados de más alta gama. No existen organismos de normalización que acuñen la definición de EFDs, por lo que cualquier fabricante puede denominar EFD a unidades SSD sin que existan unos requisitos mínimos. Del mismo modo que puede haber fabricantes de SSD que fabriquen unidades que cumplan los requisitos EFD, y que jamás sean denominados así.
RaceTrack
IBM está investigando y diseñando un dispositivo, que aún anda en fase experimental, este dispositivo es denominado Racetrack, al igual que los SSD, son memorias no volátiles basados en nano-alambres compuestos por níquel, hierro y vórtices que separan en sí los datos almacenados, lo que permite velocidades hasta cien mil veces superior a los discos duros tradicionales, según apunta la propia IBM.
Pueden funcionar como memoria RAM
Las unidades de estado sólido son especialmente útiles en un ordenador que ya llegó al máximo de memoria RAM. Por ejemplo, algunas arquitecturas x86 tienen 4 GiB de límite, pero éste puede ser extendido colocando un SSD como archivo de intercambio (swap). Estos SSD no proporcionan tanta rapidez de almacenamiento como la memoria RAM principal debido al cuello de botella del bus que los conecta y a que la distancia de un dispositivo a otro es mucho mayor, pero aún así mejoraría el rendimiento con respecto a colocar el archivo de intercambio en una unidad de disco duro tradicional.
Ventajas e inconvenientes
Ventajas
Los dispositivos de estado sólido que usan flash tienen varias ventajas únicas frente a los discos duros mecánicos:
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.
Rendimiento determinístico - a diferencia de los discos duros mecánicos, el rendimiento de los SSD es constante y determinístico a través del almacenamiento entero. El tiempo de "búsqueda" constante.
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; es decir, no es necesario hacer uso del Algoritmo Gutmann para cerciorarse totalmente del borrado de un archivo.
Limitaciones
Los dispositivos de estado sólido que usan flash tienen también varias desventajas:
Precio - 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.
Capacidad - A día de hoy, tienen menor capacidad máxima que la de un disco duro convencional, que llega a superar los tres terabytes.
El número de ciclos de lectura y escritura de estas unidades, se reduce a medida que se reduce el tamaño de los transistores de memoria, por lo que las más recientes tienen un menor tiempo de vida total. Se espera que este problema de solucione próximamente
Antiguas desventajas ya solucionadas:
Degradación de rendimiento al cabo de mucho uso en las memorias NAND (solucionado, en parte, con el sistema TRIM).
Menor velocidad en operaciones E/S secuenciales. (Ya se ha conseguido una velocidad similar).
Vulnerabilidad contra ciertos tipo de efectos - Incluyendo pérdida de energía abrupta (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).