El almacenamiento de estado sólido (a veces abreviado como SSS ) es un tipo de almacenamiento informático no volátil que almacena y recupera información digital utilizando solo circuitos electrónicos , sin la participación de piezas mecánicas móviles. Esto difiere fundamentalmente del almacenamiento electromecánico tradicional , que registra datos utilizando medios rotativos o lineales revestidos con material magnético . [1] [2]
Los dispositivos de almacenamiento de estado sólido generalmente almacenan datos usando una memoria flash no volátil programable eléctricamente , sin embargo, algunos dispositivos usan una memoria de acceso aleatorio (RAM) volátil respaldada por batería . Al no tener partes mecánicas móviles, el almacenamiento de estado sólido es mucho más rápido que el almacenamiento electromecánico tradicional; Como inconveniente, el almacenamiento de estado sólido es significativamente más caro y sufre el fenómeno de amplificación de escritura . [3] [4] [5]
Los dispositivos de almacenamiento de estado sólido vienen en varios tipos, factores de forma, tamaños de espacio de almacenamiento y opciones de interfaz para satisfacer los requisitos de las aplicaciones para muchos tipos diferentes de sistemas y dispositivos informáticos. [4]
Descripción general
Históricamente, el almacenamiento secundario en sistemas informáticos se ha implementado principalmente mediante el uso de propiedades magnéticas de los revestimientos superficiales aplicados a platos giratorios (en unidades de disco duro y disquetes ) o tiras estrechas de película plástica que se mueven linealmente (en unidades de cinta ). El emparejamiento de dichos medios magnéticos con cabezales de lectura / escritura permite que los datos se escriban magnetizando por separado pequeñas secciones del revestimiento ferromagnético y se lean más tarde detectando las transiciones en la magnetización. Para que los datos se puedan leer o escribir, las secciones exactas del medio magnético deben pasar por debajo de los cabezales de lectura / escritura que fluyen cerca de la superficie del medio; como resultado, la lectura o escritura de datos impone retrasos requeridos para el posicionamiento de soportes y cabezales magnéticos, y los retrasos varían según la tecnología real. [6]
Con el tiempo, la brecha de rendimiento entre las unidades de procesamiento central (CPU) y el almacenamiento electromecánico (unidades de disco duro y sus configuraciones RAID ) se amplió, lo que requirió avances en la tecnología de almacenamiento secundario. [7] Se encontró una solución en la memoria flash , que es un medio de almacenamiento informático electrónico no volátil que se puede borrar y reprogramar eléctricamente. El almacenamiento de estado sólido normalmente utiliza el tipo de memoria flash NAND , que puede escribirse y leerse en trozos mucho más pequeños que el tamaño total del dispositivo de almacenamiento. El tamaño de un fragmento mínimo (página) para operaciones de lectura es mucho más pequeño que el tamaño de fragmento mínimo (bloque) para operaciones de escritura / borrado, lo que da como resultado un fenómeno indeseable llamado amplificación de escritura que limita el rendimiento de escritura aleatoria y la resistencia de escritura de los dispositivos basados en flash. dispositivos de almacenamiento de estado sólido. Otro tipo de dispositivos de almacenamiento de estado sólido utiliza memoria de acceso aleatorio ( RAM ) volátil combinada con una batería que permite que el contenido de la RAM se conserve durante un tiempo limitado después de que se interrumpe el suministro de energía del dispositivo. Como ventaja, el almacenamiento de estado sólido basado en RAM es mucho más rápido en comparación con el flash y no experimenta amplificación de escritura. [3] [8] [9]
Como resultado de no tener partes mecánicas móviles, el almacenamiento de estado sólido elimina virtualmente las latencias de acceso a datos presentes en los dispositivos de almacenamiento electromecánicos y permite tasas significativamente más altas de operaciones de E / S por segundo ( IOPS ). Además, el almacenamiento de estado sólido permite un acceso secuencial mucho más rápido a los datos almacenados, consume menos energía, tiene una mejor resistencia a los golpes físicos y produce menos calor y sin vibraciones durante el funcionamiento. Como desventaja, los dispositivos de almacenamiento de estado sólido tienen precios por megabyte mucho más altos que los dispositivos de almacenamiento electromecánicos y, por lo general, tienen capacidades por dispositivo significativamente menores. Además, los dispositivos basados en flash experimentan un desgaste de la memoria que reduce su vida útil al imponer una cantidad limitada de datos que se pueden escribir en ellos, como resultado de las limitaciones de la memoria flash que imponen un número finito de ciclos de borrado de programas utilizados para escribir datos. . Como resultado, el almacenamiento de estado sólido se utiliza con frecuencia para la creación de unidades híbridas , en las que el almacenamiento de estado sólido sirve como caché para los datos a los que se accede con frecuencia en lugar de ser un sustituto completo del almacenamiento secundario tradicional. [4] [5] [10]
Tipos de dispositivos
Los dispositivos de almacenamiento de estado sólido sirven como componentes de almacenamiento secundario para sistemas más complejos, que pueden variar desde dispositivos integrados y portátiles hasta grandes servidores y sistemas dedicados de almacenamiento conectado a la red (NAS). Como resultado, los dispositivos de almacenamiento de estado sólido existen en diferentes capacidades, diseños físicos y dimensiones, usando varias interfaces y proporcionando diferentes conjuntos de características. [4] Los dispositivos de almacenamiento de estado sólido menos complejos, como las tarjetas de memoria, utilizan interfaces más simples y lentas, como la interfaz SD de un bit o SPI , mientras que los dispositivos de alto rendimiento más sofisticados utilizan interfaces más rápidas, como Serial ATA (SATA) o PCI Express. (PCIe) emparejado con interfaces de dispositivos lógicos como AHCI o NVM Express (NVMe). [11] [12]
Los tipos de dispositivos de almacenamiento de estado sólido basados en flash son los siguientes: [2] [13]
- MultiMediaCard (MMC): un tipo de tarjeta de memoria que se utiliza en dispositivos portátiles
- Secure Digital (SD): un tipo de tarjeta de memoria disponible en diferentes variantes, velocidades y tamaños, que se usa ampliamente en dispositivos portátiles
- Unidad de estado sólido (SSD): un dispositivo de almacenamiento informático disponible en varios factores de forma , con diferentes interfaces y en varias clases dirigidas a diferentes segmentos del mercado.
- Unidad flash USB : dispositivos de almacenamiento extraíbles de bolsillo que se conectan a través de USB , disponibles en varias formas y tamaños
Ver también
- Memoria de tambor : un dispositivo magnético de almacenamiento de datos que se utilizaba como memoria de trabajo principal en muchas de las primeras computadoras.
- i-RAM : un dispositivo de almacenamiento de estado sólido basado en DRAM producido por Gigabyte, que funciona como una unidad de disco duro SATA
- Almacenamiento magnético : el concepto de almacenar datos en un medio magnetizado utilizando diferentes patrones de magnetización.
- Unidad RAM : un bloque de memoria de acceso aleatorio que el sistema operativo trata como si fuera un almacenamiento secundario.
- Memoria de acceso secuencial : una clase de dispositivos de almacenamiento de datos que leen los datos almacenados en una secuencia.
- Nivelación de desgaste : una técnica para prolongar la vida útil de algunos tipos de medios de almacenamiento informáticos borrables, como la memoria flash.
Referencias
- ^ "¿Qué es el almacenamiento de estado sólido (SSS)?" . techopedia.com . Consultado el 11 de julio de 2015 .
- ^ a b "Almacenamiento de respaldo: óptico y de estado sólido" . jhigh.co.uk . 30 de agosto de 2011 . Consultado el 11 de julio de 2015 .
- ^ a b Margaret Rouse; Brien Posey. "Definición de almacenamiento de estado sólido" . techtarget.com . Consultado el 11 de julio de 2015 .
- ^ a b c d Michael Singer (7 de enero de 2013). "El almacenamiento de estado sólido se está apoderando del centro de datos - lentamente" . readwrite.com . Consultado el 11 de julio de 2015 .
- ^ a b Jonathan Corbet (4 de octubre de 2010). "Dispositivos de almacenamiento de estado sólido y la capa de bloques" . LWN.net . Consultado el 11 de julio de 2015 .
- ^ "Red Hat Enterprise Linux 3: Introducción a la administración del sistema, Capítulo 5. Administración del almacenamiento" . Red Hat . 2 de noviembre de 2013. Archivado desde el original el 21 de marzo de 2016 . Consultado el 11 de julio de 2015 .
- ^ "Aceleración de las aplicaciones financieras mediante el almacenamiento de estado sólido" (PDF) . Corporación LSI . Noviembre de 2011. págs. 1–2 . Consultado el 11 de julio de 2015 .
- ^ Chris Evans (noviembre de 2014). "Almacenamiento flash 101: cómo funciona el almacenamiento de estado sólido" . computerweekly.com . Consultado el 11 de julio de 2015 .
- ^ Xiao-yu Hu; Evangelos Eleftheriou; Robert Haas; Ilias Iliadis; Roman Pletka (2009). "Escribir análisis de amplificación en unidades de estado sólido basadas en Flash". ACM . CiteSeerX 10.1.1.154.8668 . Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - ^ Joel Santo Domingo (17 de febrero de 2015). "SSD vs HDD: ¿Cuál es la diferencia?" . pcmag.com . Consultado el 11 de julio de 2015 .
- ^ Chris Hoffman (19 de septiembre de 2014). "eMMC vs SSD: no todo el almacenamiento de estado sólido es igual" . howtogeek.com . Consultado el 11 de julio de 2015 .
- ^ "PCIe SSD: qué es y cómo se puede utilizar" . computerweekly.com . Junio de 2010 . Consultado el 11 de julio de 2015 .
- ^ "Dispositivos de almacenamiento de estado sólido" . igcseict.info . 25 de abril de 2015 . Consultado el 11 de julio de 2015 .
enlaces externos
- Almacenamiento de estado sólido: tecnología, diseño y aplicaciones , IBM , 4 de mayo de 2010, por Richard Freitas y Lawrence Chiu
- Preguntas frecuentes sobre la nivelación del desgaste y la vida útil del flash USB , Corsair , junio de 2007, archivado desde el original el 13 de octubre de 2007