Ssd o unitat d'estat sòlid

Buscant un bon SSD? Necessites saber tota la informació per poder triar un? T'ho expliquem en aquest article. I és que la major part de les persones aprofita en l'actualitat una vida plena de privilegis pel que fa a tecnologia, amb dispositius electrònics que brinden avantatges i comoditat en la qualitat de vida dels que estan sempre pendents dels últims llançaments.

Per aquest motiu, generalment un usuari s'acosta a una botiga amb l'objectiu d'obtenir el producte tecnològic que li ofereixi les funcionalitats adequades i una qualitat de construcció que li permeti gaudir de la mateixa durant diversos anys.

Aquesta cerca a gran escala fa que es generin nous objectius en les companyies, per exemple, les que requereixen servidors d'allotjament amb recursos tècnics de màxima qualitat, i que puguin oferir un alt rendiment per a les aplicacions. Per fortuna, és possible superar aquests objectius cada vegada més exigents emprant servidors equipats amb components que segueixen el camí de el desenvolupament continu de tot el sector tecnològic.

Tots aquests dispositius electrònics i d'última generació brinden una millora significativa en el rendiment d'aplicacions i sistemes en el seu conjunt, entre els quals podem esmentar i de què parlarem extensament en aquest article: el disc SSD.

El SSD va aparèixer com un dispositiu alternatiu destinat a substituir les tradicionals unitats de disc dur que coneixíem fins aquell moment. A l'usar un SSD, l'usuari veurà unes quantes avantatges, com major velocitat de lectura i una càrrega més ràpida d'aplicacions, superant en diverses funcions als discs durs.

Mitjançant aquesta guia anem a conèixer tot sobre els discos d'estat sòlid, per comprendre millor quina és la diferència entre les diferents tecnologies d'emmagatzematge i per què hauríem de triar un disc d'aquest tipus.

Índex de continguts

Què és un disc SSD?

SSD és un sigle el significat en anglès és "Solid State Drive" o "unitat d'estat sòlid" en espanyol. L'emmagatzematge de l'SSD és de l'tipus no volàtil, i porta a terme funcions semblants a les d'un disc dur convencional. Per tal de tenir un concepte més precís i clar sobre tot el relacionat a l'SSD, cal començar pel bàsic, definint què és un emmagatzematge no volàtil.

Tot i que aquest terme sembla indicar que es tracta d'alguna cosa estranya i de conceptes molt tècnics, és una característica que pot comprendre de manera simple.

Una unitat que emmagatzema arxius de manera permanent és tot dispositiu orientat a aquest ús, que és capaç de gravar dades en el disc perquè quedin guardats allà permanentment en la seva memòria, independentment de si s'apaga l'equip o si es talla la llum.

Entre els exemples de dispositius de memòria no volàtil podem referir-nos als discos SSD, discs durs, pendrives, discos òptics i fins cintes magnètiques. Aquest tipus de memòria és diferent de la memòria RAM, la característica és que, a l'ésser una memòria volàtil, elimina totes les dades guardades quan és apagada o desactivada.

Les unitats d'emmagatzematge no volàtil són útils per poder conservar dades que t'interessen, com aplicacions, cançons, jocs, pel·lícules i llibres digitals, entre d'altres. Si bé el SSD compleix les mateixes funcions que un HDD, hi ha moltes diferències entre tots dos, tant en funcionament, vida útil i preus. Una cosa que ja començarem a analitzar.

Diferències entre el SSD i el HDD: la memòria flash

El disc SSD està estructurat d'una manera molt diferent a el disc dur, i la seva construcció ve donada per un circuit integrat en el qual s'utilitzen diversos components de mida diminuta per conformar aquesta unitat d'emmagatzematge.

Així mateix, el SSD fa ús de la memòria Flash, la mateixa que fan servir els pendrives, per guardar tots els arxius.

Funcionament d'un SSD

El SSD no funciona de manera mecànica com ho fan els HDDs i els seus petits components no necessiten de moviments constants per llegir i escriure dades. El disc SSD presenta molts avantatges respecte als HDDs i les principals són:

• Alta velocitat per llegir i escriure dades No fa soroll a causa de que no funciona de manera mecànica És molt eficient en la gestió de l'consum d'energia elèctrica Proporciona màxima velocitat de càrrega per a aplicacions i sistemes No pateix de sobreescalfament com succeeix en un disc dur i es s'adapta a ambients calorosos Ofereix més resistència a cops i vibracions Suporta més interfícies de connexió Ideal per a tecnologies avançades de gestió de dades Major fiabilitat i estabilitat que els discos durs

Potser els desavantatges més evidents són un cost major per GB d'emmagatzematge i una menor vida útil que el HDD.

En l'actualitat s'utilitza la tecnologia de memòria flash per a l'emmagatzematge d'un SSD, i això es fa a través de memòries NAND. Una de les característiques més cridaneres d'una porta lògica NAND (AND o I invertida), és que pot retenir les dades en el seu interior tot i que l'alimentació elèctrica ha estat tallada, com si d'una SRAM es tractés, encara que òbviament són més lentes que aquestes.

Aquestes portes NAND estan fabricades mitjançant transistors de porta flotant, que és un element on s'emmagatzemen els bits. Per al cas de les memòries RAM aquests transistors necessiten d'una alimentació contínua per mantenir el seu estat i en les memòries flaix no. Quan un transistor de porta flotant està carregat té al seu interior un 0, i quan està descarregat té 1 gen.

Aquestes memòries estan organitzades en forma de matriu, al seu torn formada per una sèrie de portes NAND consecutives. A la matriu completa en diem bloc ia les files que componen la matriu se'ls crida pàgines. Cadascuna d'aquestes files té una capacitat d'emmagatzematge d'entre 2 KB i 16 KB. Si cada bloc compta amb 256 pàgines, tindrem una mida d'entre 256 KB i 4 MB. A més, hem de sumar-li les capes de silici, com més capes més quantitat d'emmagatzematge, a això se li diu memòria NAND 3D.

Funcionament de l'HDD

Per la seva banda, el disc dur (HD o HDD) disposa d'una estructura i un funcionament totalment mecànic, amb l'ús de discos metàl·lics integrats.

El disc dur fa la lectura i escriptura de dades mitjançant un capçal que es mou de manera mecànica, i que consisteix essencialment en un electroimant d'alta precisió. El capçal fa una reorganització de les molècules d'òxid de ferro sobre els diferents plats que composen el HDD, constituint aquest el procés de lectura i gravació de dades.

El disc funciona donant girs constants a altes velocitats, entre 5.200 i 10.000 RPM, mentre que el capçal magnètic es mou ràpidament i amb gran precisió a través de l'alternança de la seva polaritat magnètica. Amb aquesta dinàmica, el disc dur és capaç de gravar les dades en els plats fent ús de sistema binari, amb punts que tenen magnetisme positiu i negatiu, escrivint la informació amb el sistema de bits 0 i 1.

Podem citar una sèrie de desavantatges que tenen els HDD enfront dels SSD:

• Menor velocitat de gravació i lectura, arribant a ser 40 vegades més lent que determinats SSDs. Major consum d'energia a l'usar manipulació mecànica i fricció. Emet soroll en el seu funcionament. Pateix problemes de sobreescalfament.No es porta bé amb els cops, sent a més bastant delicat pel que fa a les vibracions i les variacions elèctriques. Menys funcions per optimitzar el rendiment, cosa que sí trobem en els discos d'estat sólido.Tiene un pes més gran que un disc SSD, el que fa que sigui més incòmode traslladar un equip amb un disc d'aquestes características.Tiene problemes en el seu funcionament quan es tracta d'ambients calorosos, el que moltes vegades pot arribar a afectar la seva rendimiento.Tiene un impacte negatiu en el rendiment de sistemes i aplicacions.

I en conseqüència, els avantatges que tenen respecte a l'SSD és que són molt barats, amb gran capacitat d'emmagatzematge i major durabilitat de la memòria per ser magnètica.

Tecnologies de fabricació de memòries SSD

Vegem a continuació les tecnologies més utilitzades actualment per a la fabricació d'unitats SSD. El tipus de memòria tindrà influència sobre la velocitat de lectura i escriptura, la durabilitat i per descomptat el preu.

SLC o cel·la de nivell individual

Mitjançant aquest mètode és possible emmagatzemar un bit de dades per cada cel·la de memòria. La seva construcció es realitza en hòsties de silici individuals amb les que s'obté un xip de memòria prim i d'un sol nivell d'emmagatzematge. Aquests xips tenen com a avantatges una major velocitat d'accés a les dades, major longevitat i menor consum d'energia. Per contra tenen una menor capacitat de memòria, de manera que serà necessari construir més quantitat de cel·les disparar rándose per tant el seu cost de construcció.

MLC o cel·la de nivell múltiple

En aquest cas, cada xip de memòria és fabricat mitjançant l'apilament d'hòsties de silici (NAND 3D) per forma un sol xip de diversos nivells. Quant als seus avantatges hi ha les de major capacitat d'emmagatzematge per xip, és possible emmagatzemar dos bits per a cada cel · la, el que fa un total de 4 estats diferents. Encara que en l'actualitat Toshiba ja ha aconseguit ampliar fins a 3 bits aquest emmagatzematge, augmentant les possibilitats fins a 8 estats. També un cost de fabricació més barat que les SLC i major densitat d'emmagatzematge. Com a desavantatges citem just les contràries que en el cas anterior: accés més lent i xips de menor durabilitat.

TLC o cel·la de nivell triple

En aquest cas el procés de fabricació aconsegueix implementar 3 bits per cada cel·la també en nivells d fins a 96 capes, el que permet emmagatzemar fins a 8 estats. El preu de fabricació és més barat i l'accés a l'contingut menys eficient. Són, per tant, les unitats més barates d'adquirir, però amb una vida més curta, parlem d'unes 1000 escriptures per cada cel·la individual.

QLC o cel·la de nivell quàdruple

Aquesta tecnologia s'ha implementat no fa gaire, i que ho permet és disminuir encara més el cost de fabricació dels SSD. En aquest cas, tenim fins a 4 bits per cel·la, el que permet una gran densitat de dades. En conseqüència, aquestes memòries tenen menys escriptures que les anteriors, i menys vida útil. En tot cas, el nombre de lectures mai està limitat ni tampoc la velocitat de l'SSD que les implementi, podent ser igual de ràpids que els anteriors.

Components físics d'un SSD

Pel que fa als components d'una unitat SSD, podrem citar tres elements fonamentals a l'hora d'analitzar una unitat i veure les seves característiques.

• Controlador Memòria cau Condensador Títol

És el processador encarregat d'administrar i gestionar les operacions que es realitzen en els mòduls de memòria NAND. El controlador és essencial en el rendiment de lectura / escriptura d'un SSD, de manera que tenir un de qualitat marcarà la diferència. Al mercat tenim com a principals fabricants Samsung, Phison, Silicon Motion i Marvell.

També en aquest tipus d'unitats ha un dispositiu de memòria DRAM per accelerar el procés de transmissió de dades des de la unitat fins a la memòria RAM i el processador.

Els condensadors tenen la funció de mantenir la integritat de les dades quan hi talls d'electricitat sobtats. Si a causa d'un tall, hi ha dades en moviment, gràcies als condensadors serà possible emmagatzemar aquestes dades per evitar la seva pèrdua.

Interfície de connexió

Tampoc podem oblidar-nos de la interfície de connexió d'un SSD, no només de la ranura, sent dels protocols que intervenen en les transaccions de dades entre el dispositiu i la resta de sistema.

SATA

Les unitats SSD comuns compten amb la mateixa tecnologia de connexió que els discos durs normals, és a dir, utilitzen un port SATA 3 per connectar aquests a la placa base. La velocitat de transferències que ens dóna aquesta interfície és de 600 MB / s com a màxim.

En general són unitats en format de 2, 5 polzades de fins a 1000 o 2000 GB ia un preu molt assequible en l'actualitat, tot i que encara no a el nivell dels HDD.

PCI-Express

Mitjançant aquesta interfície, les unitats aniran connectades directament a les ranures d'expansió PCI-Express de la nostra placa base. D'aquesta manera, és possible arribar a velocitats de transferència de fins a 3940 MB / s en lectura i escriptura utilitzant 4 carrils (x4) en la versió 3.0 i fins 7880 MB / s en la versió 4.0. En l'actualitat, gairebé tots els SSD PCIe van connectats a la ranura M.2. El protocol de comunicació s'anomena NVMe, i està en la seva versió 1.3 i 1.4.

Com és normal, aquests discs durs no tenen el format típic d'encapsulament rectangular de 2, 5 polzades, sinó que tenen l'aspecte de targetes d'expansió com capturadores o targetes gràfiques sense dissipador.

M.2

Aquesta ranura i el seu protocol de comunicació és la destinada a substituir a mitjà i curt termini el tipus SATA. Aquestes unitats van connectades directament a un port específic localitzat a la placa base anomenat M.2. D'aquesta manera evitem ocupar ranures PCIe i disposarem de ports específics, fins a 3 d'ells en les plaques més potents en configuració x4 sota PCIe 3.0 o 4.0.

A l'igual que passa amb l'aparença anterior, tenim el protocol NVMe, ja que en essència són els mateixos carrils PCIe, solament que en una ranura específica. No obstant això, l'avantatge que té és que el limita l'ample de banda de les altres ranures de la placa ia més moltes d'elles són compatibles amb el protocol AHCI que utilitza SATA.

Consells per comprar un SSD

Els discos SSD poden presentar velocitats de lectura i escriptura força superiors a les ofertes pels discs durs mecànics. Amb un disc SSD es pot iniciar el PC o portàtil molt més ràpid, evitant tota aquesta incòmoda demora a l'veure com es carrega el sistema operatiu. És per això que actualitzar un equip amb un disc d'aquest tipus és una de les millors decisions per augmentar el rendiment.

De totes maneres, hi ha diversos suggeriments que hauries de conèixer en cas que et trobis pensant en comprar un disc SSD.

Capacitat d'emmagatzematge

En els discs SSD es poden fer una quantitat limitada d'enregistraments, en altres paraules, a major quantitat d'escriptures en el xip NAND Flash, més es va a desgastar el mateix. I així s'arribarà més ràpid a la fi de la seva vida útil.

La qual cosa vol dir que una decisió encertada seria tenir els dos tipus d'emmagatzematge. Un disc SSD que serà l'encarregat d'emmagatzemar el programari i el sistema operatiu. Mentre que de l'altra banda, el disc rígid es destinarà a guardar tots els altres arxius d'interès per a l'usuari i que constantment han de ser usats i reescrits.

Rendiment del disc

AORUS NVMe Gen4 d'1 TB

Considerant que els SSD presenten un rendiment i rapidesa bastant superior que els HDD convencionals, les velocitats de lectura i escriptura corresponen a especificacions summament importants que cal tenir amb consideració. Hi ha dos tipus de processos de lectura i escriptura en un disc SSD: seqüencial i aleatòria.

La velocitat seqüencial és usada per a blocs de dades més grans, motiu pel qual té més rapidesa que la aleatòria, que és usada per a diverses lectures i escriptures, tot i que té menor velocitat perquè necessita major quantitat d'operacions.

Tenint en compte que els fabricants generalment anuncien només les velocitats seqüencials, igualment resulta d'importància conèixer la velocitat d'accés aleatori i les operacions d'entrada i sortida per segon o IOPS.

memòria Flash

Així com els discs durs empren un sistema de plats giratoris, els SSD utilitzen memòria NAND Flash. La vida útil dels SSD dependrà de la tecnologia que facin servir. Per donar-nos una idea, una unitat amb tecnologia TLC és capaç de guardar major quantitat de dades en cada cel·la en relació a les altres, encara que en conseqüència disposa de menys vida útil i velocitat.

Com ja hem vist, els SSD solen ser recomanats principalment per a lectures, però no per escriptures. Els fabricants han estat optimitzant a l'màxim el seu rendiment i vida útil.

Fiabilitat i seguretat

El MTBF (Mean Time Between Failure) és una mesura que utilitzen els fabricants amb la que informen als usuaris el nivell de possibilitat de fallades que pot tenir un dispositiu.

A més de la correcció d'errors, els nous discos durs també presentes encriptació mitjançant maquinari de tipus AES 256 bits.

Suport per TRIM

Aquesta és una funció amb la que s'indica a el disc quines dades s'estan fent servir i quines dades estan disponibles per ser esborrats. D'aquesta manera, es limita el nombre d'escriptures i augmenta el rendiment de l'SSD. Ja tots els SSD l'incorpora i no necessitem optimitzar-des del nostre sistema operatiu Windows 10.

ECC (Error Correction Code)

Els codis de detecció i correcció d'errors són de vital importància en un SSD, ja que impedeixen que les dades es danyin. Aquesta característica és vital en xips NAND, pel fet que tenen una alta efecte en la longevitat d'un SSD.

Marca i garantia de fabricant

Sempre serà recomanable triar una marca de bona reputació que provingui d'un fabricant d'alta qualitat, una cosa important pel fet que en aquest dispositiu guardaràs informació important. Fent una bona elecció t'estaràs assegurant que rebràs un bon suport i actualitzacions constants de part de fabricant.

En aquest punt hem d'atendre precisament a les memòries que s'utilitzen, tant tipus com a marca, i a el controlador. Les memòries més esteses són les Toshiba, mentre que els controladors més comuns fora de Samsung són els Phison.

Aquests són diversos aspectes bàsics que has de tenir presents a l'hora de comprar un SSD. Invertir en aquest dispositiu d'emmagatzematge és indubtablement una de les millors actualitzacions que pots aportar al teu ordinador.

Entrada a l'extraordinària tecnologia que ofereixen els discos SSD és una gran elecció quan el que s'està buscant és major velocitat i rendiment en general en un ordinador de sobretaula o portàtil.

Encara que cal tenir en compte que els preus dels discos d'estat sòlid segueixen sent bastant més alts que els dels seus antecessors HDD, una cosa que de vegades acaba sent un obstacle segons el pressupost de què es disposi.

Els factors que atrauen triar un SSD són diversos, i cada vegada queden menys dubtes en implementar aquesta tecnologia: es gasta menys energia elèctrica, s'obtenen majors velocitats en arrencada de sistema (més de 30 s en comparació amb un HDD) i ús de aplicacions, menor soroll de la unitat d'emmagatzematge, major vida útil i menor pes.

Paraules finals i conclusió sobre les unitats SSD

Principalment, un disc HDD continua sent recomanat per a l'usuari que requereix sobretot guardar arxius sense gastar molts diners, deixant de banda la importància de l'rendiment i el pes de l'aparell.

D'altra banda, un disc SSD està orientat a l'usuari que està en la recerca de l'rendiment per sobre de tot, que no està pensant en gestionar massa arxius voluminosos i no té problema a pagar un preu més elevat. En l'actualitat considerem obligatori tenir el sistema operatiu instal·lat sobre un SSD.

Com es pot veure, la tecnologia de l'SSD és millor que la dels HDDs clàssics, i és capaç de brindar múltiples avantatges als usuaris. Tant en un PC com en un servidor d'alt nivell, s'aconsella utilitzar un disc SSD per tal d'augmentar el rendiment i l'acompliment de les aplicacions.

Les escasses desavantatges que es poden trobar en un SSD van disminuint amb el temps, ja que la tecnologia avança i els fabricants milloren any rere any la qualitat d'aquestes unitats d'emmagatzematge. En l'actualitat tenim velocitats que ja superen els 5000 MB / s en lectura sota PCIe 4.0.

Amb això, apareixen noves interfícies i eleven encara més la seva velocitat de lectura, a més de noves funcions com el ECC (Error Correction Code) que sorgeixen per disminuir el desgast de lectura d'aquests dispositius. Aquestes característiques superiors només confirmen la superioritat dels SSDs enfront dels clàssics discs durs.

També us pot interessar la lectura de les següents guies:

En resum, si busques comprar un SSD fixa't en el tipus de memòria que fa servir (si és MLC millor que millor), encara que la majoria amb millora qualitat / preu són les TLC. També hem de tenir en compte, la interfície (SATA o NVMe), la capacitat que necessites i les taxes de lectura / escriptura. Depenent de l'preu podràs trobar major suport de garantia i programari extra per a la clonació del teu disc dur a un SSD.

Així mateix, si busques posar-te al capdavant de la competència, aconseguir millors resultats i oferir un servei cada vegada millor als usuaris de la teva aplicació, s'aconsella utilitzar un allotjament amb SSD per a les aplicacions i llocs web.

Quin tipus d'emmagatzematge tens tu i de quina capacitat?