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¿Cómo funcionan las unidades de estado sólido?
En estos días, ya sea que esté comprando una computadora nueva o actualizando una computadora vieja, querrá comprar una unidad de estado sólido (SSD) en lugar de una unidad de disco duro tradicional (HDD). De hecho, cambiar de HDD a SSD es una de las mejores actualizaciones de rendimiento de PC que puede realizar..
¿Pero cómo? ¿Y por qué? ¿Qué hace que el SSD sea una tecnología tan avanzada??
En este artículo, aprenderá exactamente qué son las unidades de estado sólido (SSD), cómo funcionan y funcionan realmente las unidades de estado sólido (SSD), por qué son tan útiles, y la única desventaja importante de las unidades de estado sólido que debe conocer. Si está buscando consejos para comprar, le recomendamos que lea nuestro artículo sobre qué considerar antes de comprar un SSD. 5 cosas que debe considerar al comprar un SSD. 5 cosas que debe considerar al comprar un SSD. unidades de estado para el almacenamiento. ¿Deberías comprar uno? Lee mas .
Entendiendo Computadoras y Memoria
Para comprender cómo funcionan los SSD y por qué son tan útiles, primero debemos entender cómo funciona la memoria de la computadora. La arquitectura de la memoria de una computadora se divide en tres aspectos:
- los cache
- los memoria
- los unidad de datos
Cada uno de estos aspectos cumple una función importante que determina cómo operan.
El caché es la unidad de memoria más interna.. Cuando se ejecuta, su computadora usa el caché como una especie de campo de juego para cálculos y procedimientos de datos. Las rutas eléctricas a la memoria caché son las más cortas, lo que hace que el acceso a los datos sea casi instantáneo. Sin embargo, el caché es muy pequeño, por lo que sus datos se sobrescriben constantemente.
La memoria es el término medio.. Puede que lo conozca como RAM (memoria de acceso aleatorio). Aquí es donde la computadora almacena los datos relacionados con los programas y procesos que se ejecutan activamente. El acceso a la memoria RAM es más lento que el acceso a la memoria caché, pero solo de manera despreciable.
El disco de datos es donde todo lo demás se almacena para la permanencia.. Es donde se guardan todos sus programas, archivos de configuración, documentos, archivos de música, archivos de películas y todo lo demás. Cuando desea acceder a un archivo o ejecutar un programa, la computadora necesita cargarlo desde la unidad de datos y en la RAM.
Lo importante es saber que hay una gran diferencia de velocidad entre los tres. Mientras que el caché y la memoria RAM funcionan a velocidades de nanosegundos, un disco duro tradicional funciona a velocidades en milisegundos.
En esencia, la unidad de datos es el cuello de botella: no importa qué tan rápido sea todo lo demás, una computadora solo puede cargar y guardar datos tan rápido como la unidad de datos puede manejarla.
Aquí es donde intervienen los SSD. Mientras que los HDD tradicionales son órdenes de magnitud más lentos que el caché y la RAM, los SSD son mucho más rápidos. Esto puede reducir significativamente la cantidad de tiempo que lleva cargar varios programas y procesos, y hará que su computadora se sienta mucho más rápida.
Cómo funcionan las unidades de estado sólido?
Los SSD tienen el mismo propósito que los HDD: almacenan datos y archivos para su uso a largo plazo. La diferencia es que los SSD usan un tipo de memoria llamada “memoria flash,” que es similar a la RAM, pero a diferencia de la RAM, que borra sus datos cada vez que la computadora se apaga, los datos en un SSD persisten incluso cuando pierde energía.
Si desmontara un HDD típico, vería una pila de placas magnéticas con una aguja de lectura, como un reproductor de discos de vinilo. Antes de que la aguja pueda leer o escribir datos, las placas deben girar hacia la ubicación correcta.
Por otro lado, los SSD utilizan una red de celdas eléctricas para enviar y recibir datos rápidamente. Estas rejillas están separadas en secciones llamadas “páginas,” y estas páginas son donde se almacenan los datos. Las páginas se agrupan para formar “bloques.”
Se llaman SSDs “de Estado sólido” porque no tienen partes móviles.
¿Por qué es necesario saber esto? Porque los SSD solo pueden escribir en páginas vacías en un bloque. En las unidades de disco duro, los datos se pueden escribir en cualquier lugar de la placa en cualquier momento, y eso significa que los datos se pueden sobrescribir fácilmente. Los SSD no pueden sobrescribir directamente los datos en páginas individuales. Solo pueden escribir datos en páginas vacías en un bloque..
Entonces, ¿cómo manejan los SSD la eliminación de datos? Cuando suficientes páginas en un bloque se marcan como no utilizadas, el SSD confirma la totalidad de los datos del bloque en la memoria, borra todo el bloque y luego vuelve a confirmar los datos de la memoria en el bloque, dejando las páginas sin usar en blanco. Tenga en cuenta que borrar un bloque no significa necesariamente que los datos hayan desaparecido por completo. (¡Cómo eliminar datos de forma segura en un SSD!)
Esto significa que los SSD se vuelven más lentos con el tiempo.
Cuando tiene un SSD nuevo, se carga completamente con bloques llenos de páginas en blanco. Cuando escribe datos nuevos en el SSD, puede escribir inmediatamente en esas páginas en blanco con velocidades increíbles. Sin embargo, a medida que se escriben más y más datos, las páginas en blanco se agotan y quedas con páginas no utilizadas aleatorias dispersas en los bloques..
Dado que un SSD no puede sobrescribir directamente una página individual, cada vez que desee escribir datos nuevos a partir de ese momento, el SSD debe:
- Encuentra un bloque con suficientes páginas marcadas. “no usado”
- Anota qué páginas de ese bloque son necesarias.
- Restablecer cada página en ese bloque a blanco
- Vuelve a escribir las páginas necesarias en el bloque recién restablecido.
- Rellena las páginas restantes con los nuevos datos.
Entonces, en esencia, una vez que haya pasado por todas las páginas en blanco de una nueva compra de SSD, su unidad tendrá que pasar por este proceso cada vez que quiera escribir nuevos datos. Así es como funciona la mayoría de las memorias flash..
Dicho esto, sigue siendo mucho mas rápido que un HDD tradicional, y las ganancias de velocidad valen absolutamente la compra de un SSD sobre un HDD.
La desventaja de unidades de estado sólido
Ahora que sabemos cómo funciona una unidad de estado sólido, también podemos entender uno de sus mayores inconvenientes: la memoria flash solo puede mantener un número finito de escrituras antes de morir..
Hay mucha ciencia que explica por qué sucede esto, pero basta con decir que a medida que se usa un SSD, las cargas eléctricas dentro de cada una de sus celdas de datos deben restablecerse periódicamente. Desafortunadamente, la resistencia eléctrica de cada celda aumenta ligeramente con cada reinicio, lo que aumenta el voltaje necesario para escribir en esa celda. Finalmente, el voltaje requerido llega a ser tan alto que la celda en particular se vuelve imposible escribir en.
Por lo tanto, las celdas de datos SSD tienen un número finito de escrituras. Sin embargo, ¡eso no significa que un SSD no durará mucho tiempo! Consulte nuestro artículo sobre la vida útil promedio de las unidades de disco duro, SSD y unidades de memoria flash Discos duros, SSD, unidades de memoria flash: ¿Cuánto tiempo durarán sus medios de almacenamiento? Discos duros, SSD, unidades flash: ¿Cuánto tiempo durarán sus medios de almacenamiento? ¿Cuánto tiempo continuarán funcionando los discos duros, SSD, unidades flash y cuánto tiempo almacenarán sus datos si los utiliza para archivar? Lee más si quieres saber más. Esperemos que ahora tenga una mejor comprensión de cómo funcionan las unidades de estado sólido.
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