Almacenamiento de estado sólido

El almacenamiento de estado sólido ( SSS ) es un sistema de almacenamiento informático no volátil que no tiene partes móviles; utiliza únicamente circuitos electrónicos . Este diseño de estado sólido difiere de la tecnología de almacenamiento electromecánico magnético, comúnmente utilizada , que emplea medios móviles recubiertos con material magnético . ^{[ 1 ] [ 2 ]} Generalmente, el SSS es mucho más rápido, pero más caro por unidad de almacenamiento. ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}

Los dispositivos SSS suelen usar memoria flash , pero algunos usan memoria de acceso aleatorio (RAM) con respaldo de batería . Existen varios tipos, formatos, tamaños de almacenamiento y opciones de interfaz para satisfacer los requisitos de aplicación de muchos sistemas y dispositivos informáticos. ^{[ 4 ]}

Históricamente, el almacenamiento secundario de los sistemas informáticos se ha implementado para aprovechar las propiedades magnéticas de los recubrimientos superficiales aplicados a los platos giratorios (en discos duros y disquetes ) o a las tiras de película plástica que se mueven linealmente (en unidades de cinta ). La combinación de estos medios magnéticos con cabezales de lectura/escritura permite escribir datos magnetizando por separado pequeñas secciones del recubrimiento ferromagnético y leerlos posteriormente detectando las transiciones en la magnetización. Para que los datos se lean o escriban, secciones exactas del medio magnético deben pasar por debajo de los cabezales de lectura/escritura, que se desplazan cerca de la superficie del medio; como resultado, la lectura o escritura de datos impone retrasos necesarios para el posicionamiento del medio magnético y los cabezales, y estos retrasos varían según la tecnología empleada. ^{[ 6 ]}

Con el tiempo, los avances en la velocidad de la unidad central de procesamiento (CPU) han impulsado la innovación en la tecnología de almacenamiento secundario. ^{[ 7 ]} Una de estas innovaciones, la memoria flash , es un medio de almacenamiento no volátil que se puede borrar y reprogramar eléctricamente.

El almacenamiento de estado sólido suele utilizar memoria flash de tipo NAND , a la que se puede acceder en bloques más pequeños que la capacidad total del dispositivo. El tamaño mínimo de bloque (página) para una operación de lectura es mucho menor que el tamaño mínimo de bloque (bloque) para una operación de escritura/borrado, lo que da lugar a un fenómeno indeseable llamado amplificación de escritura que limita el rendimiento de escritura aleatoria y la resistencia a la escritura de un dispositivo de almacenamiento basado en memoria flash.

Algunos dispositivos de almacenamiento de estado sólido utilizan RAM ( volátil ) y una batería que conserva el contenido de la RAM sin alimentación del sistema mientras la batería siga suministrando energía. El almacenamiento basado en memoria flash no sufre la limitación de una batería, pero el almacenamiento respaldado por RAM es más rápido y no experimenta amplificación de escritura. ^{[ 3 ] [ 8 ] [ 9 ]}

Al no tener partes mecánicas móviles, el almacenamiento de estado sólido no presenta la latencia de acceso a datos que requiere el movimiento del soporte, a diferencia de los dispositivos de almacenamiento electromecánicos. Esto permite tasas de operaciones de entrada/salida ( IOPS ) significativamente mayores. Además, el almacenamiento de estado sólido consume menos energía, ofrece mayor resistencia a los golpes y genera menos calor y vibraciones.

En comparación con los dispositivos electromecánicos, los dispositivos de estado sólido tienden a costar más para la misma capacidad y, por lo general, no están disponibles en las capacidades mayores que ofrecen los dispositivos electromecánicos.

Además, los dispositivos basados ​​en memoria flash experimentan desgaste de la memoria que reduce su vida útil debido a las limitaciones de la memoria flash, que impone un número finito de ciclos de programación-borrado utilizados para escribir datos. Por ello, el almacenamiento de estado sólido se utiliza con frecuencia en unidades híbridas , donde actúa como caché para los datos de acceso frecuente en lugar de sustituir por completo el almacenamiento secundario tradicional. ^{[ 4 ] [ 5 ] [ 10 ]}

Una unidad SSD, en forma de dispositivo de bahía de 2,5 pulgadas que utiliza una interfaz Serial ATA (SATA).

Estructura interna de una tarjeta SD , que muestra la memoria flash y los circuitos integrados del controlador.

Una unidad de estado sólido (SSD) proporciona almacenamiento secundario para sistemas relativamente complejos, como ordenadores personales , sistemas embebidos , dispositivos portátiles , servidores de gran tamaño y almacenamiento conectado a la red (NAS). Para satisfacer esta amplia gama de usos, las SSD se fabrican con diversas características, capacidades, interfaces , tamaños físicos y diseños. ^{[ 4 ]}

El almacenamiento de estado sólido también está disponible como medio extraíble . Una tarjeta de memoria , como MMC y SD , tiene una forma que se adapta a un puerto especial para la tarjeta. Una unidad flash USB se conecta mediante USB y no está limitada por la forma y el tamaño como una tarjeta. ^{[ 2 ] [ 11 ]}

En general, una SSD utiliza una interfaz relativamente rápida como Serial ATA (SATA) o PCI Express (PCIe) junto con una interfaz de dispositivo lógico como AHCI o NVM Express (NVMe). Los dispositivos extraíbles utilizan interfaces más simples y lentas, como la interfaz SD de un bit o SPI . ^{[ 12 ] [ 13 ]}

• Memoria de tambor : un dispositivo de almacenamiento de datos magnético utilizado como memoria de trabajo principal en muchos ordenadores antiguos. 
• i-RAM : un dispositivo de almacenamiento de estado sólido basado en DRAM producido por Gigabyte, que funciona como un disco duro SATA. 
• Almacenamiento masivo : dispositivos de almacenamiento informático de alta capacidad. 
• 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 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 informático borrables, como la memoria flash. 

• 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 de las memorias USB , Corsair , junio de 2007, archivado del original el 13 de octubre de 2007.