SSD (unidad de estado sólido) es un tipo de medio de almacenamiento no volátil que almacena datos persistentes en la memoria flash. Tiene dos partes esenciales: una memoria flash NAND y un controlador de flash optimizado para ofrecer un alto rendimiento de lectura y escritura en la obtención de datos secuenciales y aleatorios. Las unidades SSD no tienen partes móviles, por lo que no se rompen, giran hacia arriba o hacia abajo, como era el caso de las unidades de disco duro irregulares con sus medios magnéticos giratorios. SSD ofrece una clara ventaja de rendimiento. En el pasado, el precio de los SSD había sido mucho más alto que el de los discos duros. Aún así, con las mejoras en la tecnología de fabricación y la capacidad de chips, los precios están cayendo continuamente, lo que hace que cada dólar valga la pena.

Los SSD ofrecen altas velocidades de transferencia, baja latencia incluso con acceso a datos aleatorios, mayor durabilidad, pero no para uso de almacenamiento jerárquico, y, como es de esperar, no hay sonido de piezas móviles. El marcado aumento del rendimiento se puede ver en los usos diarios, como las rápidas velocidades de arranque y apagado del sistema, el lanzamiento de aplicaciones es más robusto y el sistema se siente más suave y sin retrasos. Tendrá que probar un SSD para ver la magia que juega con el rendimiento y la agilidad de su sistema informático en el manejo de cargas pesadas.

Para las ganancias de rendimiento percibidas y reales, el almacenamiento fue el último cuello de botella, que se eliminó con la llegada de las SSD y luego las soluciones de almacenamiento SSD NVMe de alto rendimiento. Las unidades SSD flash NAND mejoraron radicalmente el rendimiento de entrada y salida, los tiempos de acceso se redujeron de 6 a 12 milisegundos a menos de 1 ms. Sin embargo, los tiempos de acceso de menos de 1 ms y la E/S vertiginosa no se acercaban a la capacidad real de lo que podían hacer las unidades flash. El problema era el hardware y el software antiguos que se construyeron hace más de cinco décadas para discos duros en lugar de las unidades SSD ultrarrápidas.

Varios tipos de SSD disponibles que compiten entre sí en términos de rendimiento y factor de forma, se ha logrado la eficacia real y la robustez de la memoria flash.

¿Qué es SSD SATA?

La tecnología SATA (ATA en serie) se introdujo en 2003, reemplazando al antiguo PATA (ATA en paralelo) como el estándar de interfaz de conexión de almacenamiento en computadoras. Se introdujo como un conector universal que incluía un cable de alimentación y un cable de datos SATA, un rendimiento vertiginoso en velocidades de lectura y escritura. En la actualidad, SATA es el operador del mercado y se utiliza principalmente para conectar un SSD al sistema informático. SATA utiliza el protocolo de comandos AHCI y es compatible con el IDE, que se construyó principalmente para las unidades de disco giratorias más antiguas y lentas y no para el robusto almacenamiento basado en flash.

Incluso a día de hoy, cuando consideramos el espacio de almacenamiento, los discos duros tienen una clara ventaja sobre los SSD, ya que cuestan menos por gigabyte y retienen los datos durante más tiempo.

Compatibilidad de hardware

La interfaz SATA se estableció en el momento de girar las unidades de disco duro, y las empresas no hicieron cambios de compatibilidad. Los SSD SATA pueden utilizar la infraestructura existente para reemplazar los discos duros antiguos con una nueva unidad de disco SATA. Aún así, el reciente avance en la forma de NVMe no se ajusta a los puertos SATA y necesita un puerto M. 2, que es bastante difícil de encontrar en computadoras personales o portátiles de consumo frecuente.

Rendimiento SATA

La velocidad teórica de SATA 3.0 es de 750 MB/s, mientras que debido a los gastos generales físicos y la codificación durante la transferencia en sí, la velocidad de transferencia efectiva que obtendrá con el modelo SATA más reciente es de alrededor de 600 MB / s, lo que es bastante rápido para una interfaz SATA limitante.

Económico

La diferencia entre SSD SATA y PCIe es significativa en términos de costo por gigabyte, pero las unidades SATA le darán más almacenamiento por su dinero, y sabemos que cuando se trata de almacenamiento, pensamos en espacio, no en velocidad principalmente. La SSD SATA puede proporcionarle un terabyte o dos por el mismo precio que una unidad NVMe de alto rendimiento de 250 GB o 500 GB, aunque la diferencia de velocidad no se nota para los usuarios habituales.

Errores para evitar

• La desfragmentación no es para SSD y puede afectar negativamente a su vida útil. Los SSD guardan los datos en bloques y pueden leerlos aleatoriamente desde cualquier ubicación, ya sea contigua o aleatoria. Estará sobrecargando la unidad flash cuando desfragmente.
• No utilice el SSD a su capacidad máxima o corre el riesgo de asfixiarlo. Debido a que su rendimiento se ve afectado, principalmente las velocidades de escritura, se sugiere tener un mínimo del 25 por ciento de su espacio de almacenamiento libre para mejorar el rendimiento.
• Los SSD modernos vienen con un mecanismo de Recolección de Basura incorporado. Si el comando TRIM debe estar habilitado o no es una pregunta basada en el sistema operativo específico que está utilizando y debe investigarse, ya que puede desordenar los datos no deseados en su unidad y debe manejarse correctamente.

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¿Qué es SSD NVMe?

Non-Volatile Memory Express (NVMe) es la interfaz de software estándar de la industria más reciente para SSD PCIe. Formalmente, es una interfaz de controlador de host escalable optimizada diseñada para satisfacer las necesidades de los sistemas de Centro de datos, Empresa y Cliente que utilizan unidades de estado sólido basadas en PCI Express (PCIe).»NVMe es una capa entre el controlador del dispositivo y el dispositivo PCIe, que estandariza las reglas con énfasis en la escalabilidad, la baja latencia y la seguridad.

El estándar desarrollado para permitir que los SSD modernos funcionen a velocidades de las que es capaz la memoria flash, una gran ventaja con una lectura y escritura más rápidas. El SSD NVMe permite que la memoria flash se ejecute directamente a través de la interfaz de bus serie PCI Express (PCIe), ya que ofrece un gran ancho de banda debido a que está conectada directamente a la CPU en lugar de funcionar a través de las velocidades SATA limitantes. Como los SSD reemplazaron a los HHD más lentos como almacenamiento primario, se necesitaba una interfaz rápida para lograr un uso óptimo de las capacidades de velocidad más rápida.

En otras palabras, es una representación tecnológica del bus, el componente de memoria (SSD) que utiliza para comunicarse con la computadora, y no es exactamente un nuevo tipo de memoria. Una interfaz de comunicaciones y un controlador que describen un conjunto de comandos y un conjunto de características de SSD basado en PCIe. Viene en dos factores de forma, tarjeta de expansión M. 2 o PCIe, un conector U. 2 de 2,5 pulgadas, pero con ambos factores de forma, se conecta eléctricamente directamente a la placa base a través de la conexión PCIe en lugar de SATA.

El NVMe admite hasta 64K comandos por cola, pero el protocolo solo requiere trece comandos para ofrecer un alto rendimiento. La interfaz está diseñada para una alta escalabilidad e independencia de NVM para permitir que las tecnologías de próxima generación entreguen E/S de 4 KB en solo 10 µs o menos, lo que representa aproximadamente una milésima parte de la latencia de una unidad SATA de alta potencia de 7200 RPM.

NVMe es una mejora con respecto a las últimas interfaces, como Serial ATA (SATA) y Serial Attached SCSI (SAS), que se desarrollaron para las unidades de disco Duro (HDD) en mal estado y se usaban hasta ahora incluso cuando se reemplazaban por SSD porque la tecnología de memoria evolucionaba rápidamente. Sin embargo, no se prestó la debida atención a la interfaz de comunicación. Los discos duros todavía se utilizan, ya que proporcionan una gran capacidad y un almacenamiento barato, mientras que la memoria flash solo se ha empleado anteriormente en dispositivos móviles como tabletas, teléfonos inteligentes, pero ahora están llegando más rápidamente al mercado de computadoras principales debido a las velocidades ultrarrápidas y comparativamente más baratas que antes.

Aunque los puntos de referencia de disco no son un indicador preciso del rendimiento de la memoria, ofrecen una línea de base de lo que es probable con una unidad y un sistema en particular. Puede ver una clara diferencia en el rendimiento cuando utiliza NVMe, con un rendimiento de lectura/escritura muy superior al de los discos duros y SSD SATA más lentos, que también se retrasan un poco. A medida que los precios continúan bajando para las últimas SSD NVMe, se están convirtiendo en algo común para los usuarios normales de computadoras personales.

NVMe permite que las unidades utilicen la conexión PCI Express, lo que aporta muchas ventajas sobre la interfaz SSD SATA, factible para muchos escenarios de uso y aplicación. NVMe no necesita el HBA intermedio y puede conectarse a un mayor número de carriles PCIe. Un carril SAS funciona a 12 GB por segundo, lo que se contrae a aproximadamente 1 GB por segundo después de los gastos generales. Además, un carril SATA respalda la mitad de eso, mientras que el carril PCIe funciona a 1 GB por segundo, y se puede conectar un SSD NVMe estándar a cuatro de estos carriles, lo que admite hasta 4 GB por segundo. Por lo tanto, una SSD SATA funciona a 0,5 GB por segundo y una SSD NVMe a alrededor de 3 GB por segundo, lo que equivale a un rendimiento seis veces mayor.

La velocidad

NVMe no se ve afectada por las constricciones de la interfaz ATA, ya que se encuentra justo en la parte superior del PCI Express conectado directamente a la CPU. Esto resulta en operaciones de Entrada/salida 4 veces más rápidas por segundo (IOPs) que rivalizan con la opción SAS más rápida que existe. El tiempo de búsqueda de datos es diez veces más rápido. NVMe puede ofrecer una velocidad de lectura y escritura sostenida de 2000 MB por segundo, mucho más rápida que la SSD SATA III, que limita a 600 MB por segundo. Aquí el cuello de botella es la tecnología NAND, que está avanzando rápidamente, lo que significa que probablemente veremos velocidades más altas pronto con NVMe.

Rendimiento

NVMe permite que las unidades se beneficien del mismo «grupo» de carriles que se conectan directamente a la CPU. Eso ofrece un rendimiento escalable al ir más allá de los cuatro carriles convencionales que se encuentran en la mayoría de los SSD PCIe y utilizarlos para un rendimiento adicional. Los sockets PCIe transfieren más de 25 veces más datos que su equivalente SATA.

Las unidades NVMe de bajo consumo consumen una cantidad insignificante de energía en modo de espera. Algunas de las empresas NVMe han adoptado el modo de espera de bajo consumo de energía L1.2, lo que significa que el consumo de energía será inferior a 2 Mw. Una drástica reducción del 97 por ciento de los 50 Mw utilizados por un estado L1, ampliamente utilizado hoy en día. Además del bajo consumo de energía en reposo, hay otros estados de energía disponibles para los usuarios de nivel empresarial que pueden beneficiarse de estos para ahorrar energía.

Compatibilidad

Independientemente del factor de forma, NVMe se comunica directamente con la CPU del sistema y funciona con todos los sistemas operativos principales.

Seguridad

Los SSD NVMe refuerzan las soluciones de seguridad estándar del sector, como el SSC Opal y el SSC Empresarial de Trusted Computing Group, al admitir los comandos de contenedor de seguridad similares a los comandos de contenedor de seguridad que se encuentran en el SCSI.

Errores para evitar

Todo lo bueno viene con sus desventajas, y el caso es el mismo aquí con el almacenamiento NVMe, lo que da lugar a problemas de rendimiento y resulta en costos e inconvenientes adicionales. Algunos de los errores y errores comunes que se pueden evitar son:

• Recuerde, NVMe es una interfaz de comunicación y un protocolo de almacenamiento, no un dispositivo de medios de almacenamiento.
• Implemente almacenamiento SSD agrupado en todo el centro de datos, que coloca una caché de almacenamiento SSD antes de unidades de mayor capacidad para proporcionar un rendimiento rentable y mejorado.
• No juzgue una SSD NVMe en función del precio; puede costarle resistencia, calidad de servicio y la mayor consistencia de E/S.
• Se recomienda un análisis de costo-beneficio y el análisis de los requisitos de rendimiento de las cargas de trabajo de las aplicaciones para determinar si necesita la transición.
• No implemente NVMe sobre la misma arquitectura utilizada para flash convencional, ya que el controlador tradicional solo puede manejar niveles bajos de procesamiento de E/S y crear latencia y rendimiento de límite máximo.

La tecnología de almacenamiento ha avanzado drásticamente en la última década. Antes de la llegada de los SSD, los discos duros eran el único tipo de almacenamiento accesible y eran bastante lentos, pero los sistemas en ese momento tampoco eran tan eficientes como para necesitar un almacenamiento más rápido. Cuando llegaron los SSD, cambiaron por completo el escenario para los medios de almacenamiento, con sus velocidades increíbles y su conveniente factor de forma.

Teniendo en cuenta el rendimiento ejemplar potencial de los SSD basados en NAND, estaba claro que el nuevo bus y protocolo eventualmente reemplazarían a los HHD en ruinas o, para el caso, a los SSD SATA también. Aún así, como los primeros SSD eran bastante lentos y masivos, se consideró más factible usar la infraestructura de almacenamiento SATA existente.

En cuanto a NVMe vs SDD, si bien NVMe es una tecnología muy rápida y excelente, SDD sigue siendo la mejor, especialmente para los equipos de video. Pero cuando (o si) llega ese día, ProMAX estará aquí para informarle cuándo es el momento de comprar.

Hasta entonces, lo tenemos cubierto para su almacenamiento SSD. Póngase en contacto con sus necesidades o consulte algunas opciones de ProMAX.

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