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SSD - Unidades de estado sólido

-- Índice de contenidos concisos y enlaces --

 
   Funcionamiento
      Definición NAND.
      Definición SSD.
-  
   Características
     Convertidores SSD
   Velocidades
      Partes
      Conector datos
   Conector alimentación
   Capacidades
      Precios
      Usos
   Autoevaluación, dudas y correcciones sobre el tema de esta página.
   Ligas a temas relacionados.
 

Simbolo: capacidad especial en la vista.


 
     
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Animación del funcionamiento de una unidad SSD

 

    Como apoyo a la comprensión del tema, te ofrecemos una animación sobre el funcionamiento interno de una unidad de estado sólido SSD:

Figura 1. Animación de funcionamiento interno de una unidad de estado sólido SSD

Figura 2. Explicación de funcionamiento de una memoria basada en tecnología NAND.

 

1) La celda de memoria se carga de una corriente eléctrica alta cuándo indica el valor 1.

2) La celda de memoria se carga de una corriente eléctrica baja cuándo indica el valor 0.

3) Al apagar la computadora, las cargas se quedan activas debido a un efecto de campo integrado que las mantiene cautivas y tardan hasta 10 años en descargarse totalmente.

 

  Definición de memoria flash - NAND

      Es una tecnología desarrollada en la empresa Toshiba®; se basa en celdas de memoria NAND de tipo no volátil. Este tipo de celdas permiten conservar guardada información sin necesidad de alimentación eléctrica hasta por 10 años y dependiendo el tipo de chip instalado, soportan como mínimo 10,000 ciclos de escritura y borrado de datos.

Figura 2. Imagen ampliada de un chip de memoria flash (NAND), Samsung®.

 

  Definición de disco de estado sólido ó unidad SSD

        SSD proviene de la siglas de ("Solid State Drive") ó unidad en estado sólido, no es correcto llamarlos "discos de estado sólido", ya que carecen de ejes internos giratorios, cabezas y platos (discos) a diferencia de los disquetes y discos duros. Son dispositivos basados en chips de memoria flash (una tecnología alterna poco conocida utiliza memoria DRAM alimentada por baterías), esto es 100% electrónico, por lo que no tiene partes mecánicas en movimiento que produzcan fricción. Permite el almacenamiento y borrado de la información (archivos de Office, videos, música, etc.), de manera rápida, sencilla y segura; siendo conectado internamente por medio del conector SATA de la tarjeta principal ("Motherboard"), externamente por medio de un puerto eSATA ó también por medio de el puerto USB.

Compiten actualmente en el mercado contra discos duros de 2.5" (utilizados en computadoras portátiles), y contra los discos duros 3.5" para computadoras de escritorio; también comienzan a competir contra las memorias USB, ya que las unidades SSD cuentan con conectores que les permiten ser utilizados como unidades extraíbles.

Figura 3. Unidad de estado sólido SSD, marca Sandisk®, UATA 5000, 1.8", capacidad de 5 Gigabytes.

  Características generales del SSD
 
     + Son mas resistentes a pérdidas de datos en caso de golpes y vibraciones ya que no tienen partes móviles.
     + Pueden permanecer con la información almacenada hasta por 10 años sin necesidad de alimentación eléctrica.
     + No generan ruido y el calor es mínimo, lo que alarga su vida útil al no funcionar a altas temperaturas.
     + Se utilizan en el mercado en las computadoras portátiles denominadas Netbook ó computadoras preparadas para uso en red y computadoras de escritorio.
     + Contemplan una larga vida de dispositivo ("Mean Time Between Failure") ó tiempo promedio anterior a la falla de 1,000,000 de horas.
     + Tienen un muy bajo consumo de electricidad, por ello son ideales para computadoras portátiles.

  Convertidores SSD a otros formatos
   

Figura 4. Kit de montaje de unidad SSD para ser insertado dentro de una Bahía 3.5" de una computadora de escritorio. Así mismo se muestra un adaptador electrónico para ser utilizado como unidad de almacenamiento interna.

       Por cuestiones de compatibilidad con todo tipo de equipos, se han diseñado una serie de estuches convertidores y Kit de montaje que permiten el adaptar una unidad SSD en el interior de computadoras personales, en las que se cuenta con espacios de 3.5" disponibles para discos duros, así mismo otros se han diseñado para ser adaptados como unidades de almacenamiento externo para uso por puerto serial.

      Con ello se logra que al igual que los discos duros, estos puedan ser utilizados de muy diferentes modos y así como se ha mencionado, el rendimiento es mucho mayor a un disco duro y se logra una rapidez mayor al momento de la lectura y escritura de datos en los equipos.

  Velocidades de lectura y escritura SSD

     La velocidad promedio de lectura de datos de una unidad de estado sólido son las siguientes:

Dispositivo Velocidad lectura Megabytes/segundo (MB/s) Velocidad escritura Megabytes/segundo (MB/s) Tiempo de acceso milisegundos (ms)
Unidad SSD 120 MB/s 90 MB/s hasta de 0.01 ms

Tabla 1. Velocidades de lectura y escritura aproximadas.

  Partes que componen el SSD

     Internamente consta de los circuitos necesarios para albergar el chip de memoria flash y sus respectivos conectores de alimentación y datos. Externamente puede tener dos tipos de medidas similares a las de los discos duros convencionales, 2.5" ó 3.5", ya que se insertarán en las bahías asignadas para ello. Externamente cuentan con las siguientes partes:

Figura 5. Esquema de partes de una unidad de estado sólido.

1.- Conector SATA de 15 terminales: provee de alimentación del SSD.

2.- Conector SATA de 7 terminales: permite la transmisión de datos entre el dispositivo y la tarjeta principal ("Motherboard").

3.- Conector USB: para el uso del SSD como dispositivo externo.

4.- Panel trasero: integra los conectores de alimentación y datos.

5.- Cubierta: protege los circuitos internos del SSD y le da estética al producto.

Partes y funciones de una unidad de estado sólido.


  Conector para datos del SSD

     El conector con que cuenta es básicamente un SATA ó SATA II, ya que es tecnología reciente al igual que el SSD. Otros modelos integran también un puerto miniUSB para utilizarla como unidad de almacenamiento externa.

Conector Características Imagen

SATA / SATA II / SATA III

Pequeño conector que permite una velocidad de transferencia en hasta 150 MB/s, 300 MB/s y 6 Gbps respectivamente

MiniUSB 2.0 / MiniUSB 3.0

Pequeño conector de la familia USB que permite una velocidad de transferencia en hasta 60 MB/s y 400 MB/s respectivamente

Tabla 2. Conectores de datos para unidades de estado sólido.

Conector para alimentación del SSD

     El conector con que cuenta es básicamente un SATA, ya que es tecnología reciente al igual que el SSD, mientras que en el caso de tener integrado un puerto miniUSB, este suministra también la alimentación eléctrica.

Conector Características Imagen

SATA / SATA II / SATA III

Sustituye al conector IDE de 40 pines y en este caso solamente utiliza 15. Es muy delgado y permite ahorra espacio dentro del gabinete.

MiniUSB 2.0 / MiniUSB 3.0

Las unidades de estado sólido al estar basadas en memoria flash, tienen un muy bajo consumo de energía, por lo que es posible alimentarlas con la corriente suministrada por el puerto USB.

 

Tabla 3. Conector para alimentación de unidades de estado sólido.


  Capacidades de almacenamiento

     Las primeras unidades SSD se comenzaron a comercializar integradas en dispositivos Netbook, sin embargo ya se encuentran en mostrador como dispositivos independientes, desde una capacidad comercial desde 5 GB hasta 512 GB de capacidad.

     + Ejemplo: Unidad SSD, 128 GB, USB 3.0 + SATA II, marca AData®.

Precio promedio de las unidades SSD
 
      Los precios se establecen dependiendo de muchas variables, como la situación económica del país, la ciudad en que se comercializa, los impuestos, la marca, etc., pero haciendo un promedio estándar a la moneda de referencia internacional, el costo es el siguiente:

 

Producto

Costo en dólares norteamericanos

Unidad SSD 2.0 estándar SATA, 128 GB

$ 284.8 USD


  Usos específicos del SSD

     Se utilizan como base de almacenamiento en computadoras portátiles de rendimiento económico ó mejor llamadas Netbook, También se comercializan para ser utilizados como unidades flash externas y para instalarse en computadoras de escritorio en lugar de los discos duros de 3.5".

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Memorias USB / Memorias digitales / Memoria ROM

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