¿Cómo funcionan las unidades de estado sólido?

En estos días, ya sea que compre una computadora nueva o actualice 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 hacer.

¿Pero cómo? ¿Y por qué? Lo que hace que el SSD sea una tecnología tan innovadora?

En este artículo, aprenderá exactamente qué son los SSD, cómo funcionan y funcionan realmente los SSD, por qué los SSD son tan útiles y la principal desventaja de los SSD que debe conocer. Si está buscando consejos de compra, le recomendamos leer 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 El mundo de la informática doméstica se está moviendo hacia un sólido unidades de estado para almacenamiento. ¿Deberías comprar uno?? .

Comprensión de computadoras y memoria

Para entender cómo funcionan los SSD y por qué son tan útiles, primero tenemos que entender cómo funciona la memoria de la computadora. La arquitectura de la memoria de una computadora se divide en tres aspectos:

1. los cache
2. los memoria
3. 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 utiliza el caché como una especie de patio de recreo para los cálculos y procedimientos de datos. Las rutas eléctricas al 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.

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La memoria es el término medio.. Puede que lo conozca como RAM (memoria de acceso aleatorio). Aquí es donde su computadora almacena datos relacionados con los programas y procesos que se están ejecutando activamente. El acceso a la RAM es más lento que el acceso a la memoria caché, pero solo de manera insignificante.

La unidad de datos es donde todo lo demás se almacena para su 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.

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Lo importante es saber que hay una gran diferencia de velocidad entre los tres. Mientras que la memoria caché y la RAM funcionan a velocidades nanosegundos, una unidad de disco duro tradicional funciona a velocidades de milisegundos.

En esencia, la unidad de datos es el cuello de botella: no importa cuán rápido sea todo lo demás, una computadora solo puede cargar y guardar datos tan rápido como la unidad de datos puede manejarlo.

Aquí es donde intervienen los SSD. Mientras que los HDD tradicionales son mucho 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 rápido.

¿Cómo funcionan las unidades de estado sólido??

Los SSD tienen el mismo propósito que los HDD: almacenan datos y archivos para 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 desarmara 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 tienen que girar hacia la ubicación correcta.

Por otro lado, los SSD usan una red de celdas eléctricas para enviar y recibir datos rápidamente. Estas cuadrículas están separadas en secciones llamadas “paginas,” y estas páginas son donde se almacenan los datos. Las páginas se agrupan para formar “bloques.”

Los SSD se llaman “de Estado sólido” porque no tienen partes móviles.

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¿Por qué es necesario saber esto? Porque los SSD solo pueden escribir en páginas vacías en un bloque. En los discos duros, 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 datos directamente 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 cantidad de datos de todo el bloque en la memoria, borra todo el bloque y luego vuelve a confirmar los datos de la memoria en el bloque mientras deja en blanco las páginas no utilizadas. Tenga en cuenta que borrar un bloque no significa necesariamente que los datos hayan desaparecido por completo. (¡Cómo eliminar de forma segura los datos 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 nuevos datos 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 te quedas con páginas aleatorias no utilizadas dispersas por los bloques.

Dado que un SSD no puede sobrescribir directamente una página individual, cada vez que desee escribir nuevos datos a partir de ese momento, el SSD debe:

1. Encuentra un bloque con suficientes páginas marcadas “no usado”
2. Registre qué páginas de ese bloque siguen siendo necesarias
3. Restablezca todas las páginas en ese bloque en blanco
4. Reescribe las páginas necesarias en el bloque recién reiniciado
5. Rellene las páginas restantes con los nuevos datos.

Entonces, en esencia, una vez que haya revisado 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 la memoria flash.

Dicho eso, 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 las 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 que muera.

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. Eventualmente, el voltaje requerido se vuelve tan alto que la celda particular se vuelve imposible de escribir.

Por lo tanto, las celdas de datos SSD tienen un número finito de escrituras. Sin embargo, eso no significa que un SSD no dure mucho tiempo. Consulte nuestro artículo sobre la vida útil promedio de HDD, SSD y unidades flash Discos duros, SSD, unidades flash: ¿Cuánto durarán sus medios de almacenamiento? Discos duros, SSD, unidades flash: ¿cuánto durarán sus medios de almacenamiento? ¿Cuánto tiempo seguirán funcionando los discos duros, SSD, unidades flash y cuánto tiempo almacenarán sus datos si los usa para archivar? si quieres saber más Esperemos que ahora comprenda mejor cómo funcionan las unidades de estado sólido.