Introducción
Los SSD (solid state drive) son los componentes que últimamente han estado sonando mucho en el mundo del Hardware, y no es para menos, pues se disputan el remplazo de los legendarios discos duros, esto debido a que los SSD presentan mejoras muy interesantes. Estos cambios no son ajenos al mundo del Modding, por lo que ya era hora que tuviéramos nuestro propio tema sobre unidades de estado sólido.
En este tema vamos a tratar todo lo relacionado con los SSD. Tratare de aclarar todas las dudas relacionadas con estos dispositivos. Espero que disfruten la lectura y que les sea de utilidad.
Antes que nada ¿Qué es un SSD?
Es un dispositivo de almacenamiento masivo hecho a base de memorias NandFlash (como las que usan los pendrive), de ahí el nombre «unidad de estado sólido» ya que a diferencia de los discos duros no cuenta con partes móviles. Los SSD pueden ser utilizados para instalar el sistema operativo y aplicaciones además de poder guardar cualquier archivo de igual forma que un disco duro.
Ventajas y desventajas de un SSD respecto a un HDD (HARD DISK DRIVE)
Las ventajas son muchas y entre ellas tenemos:
Menor fragilidad, menor calor generado y ruido nulo, esto debido a que no cuenta con partes móviles. Otras ventajas son una mayor velocidad de transferencia, menor tiempo de acceso y mayor tiempo medio entre fallos (MTBF).
Las desventajas son pocas pero con suficiente peso para ser consideradas; la primera es el precio por gigabyte, esto hace inaccesibles las unidades de grandes capacidades como las que estamos acostumbrados con un HDD, aunque se espera que con el tiempo el precio disminuya ya que es más costosa la materia prima para construir un Disco Duro.
Otra desventaja es tiempo de vida útil que varía dependiendo de la tecnología utilizada pero en promedio sigue siendo menor que un disco duro.
Como funciona un SSD
Actualmente la mayoría de los SSD está fabricado a base de memorias NAND Flash que es un tipo de memoria no volátil, la información de estas memorias se guarda en celdas, las cuales tienen un tiempo de vida limitado que varía entre los 10,000 y 100,000 ciclos de escritura dependiendo de la técnica que utilicen para su fabricación. Los dos métodos más utilizados son MLC y SLC:
- MLC (multi level cell) este método es muy utilizado por que permite crear chip más económicos y de mayor capacidad pero teniendo solo 10,000 ciclos de escritura por celda.
- SLC (single level cell) es un método más costoso pero ofrece 10 veces más tiempo de vida (100,000 ciclos) que MLC.
La miniaturización de los chips de memoria también afecta el tiempo de vida de los SSD ya que por ejemplo al pasar de 34nm a los 25nm se redujo a la mitad la cantidad de ciclos por celda.
Para evitar el desgaste prematuro los SSD cuentan con un controlador de memoria que tiene la tarea de distribuir uniformemente los archivos en toda la memoria para evitar el desgaste en una sola sección de la unidad, los controladores más utilizados actualmente son Sandforce, Marvell e Indilinx. El controlador de memoria también influye en la velocidad del dispositivo, aunque el tipo de memorias utilizadas también repercute en el rendimiento.
Actualmente se utilizan “Synchronous NAND flash memory” y “Asynchronous NAND flash memory” siendo Las memorias sincrónicas las que presentan un mayor rendimiento aunque acompañado de un mayor costo.
Actualmente los SSD cuentan con varias interfaces como SATA (I, II y III), PATA (IDE), ZIF, PCI-e, miniPci-e, SAS y SCSI. También se encuentran en varios formatos como 3.5″, 2.5″ y 1.8″ siendo los SATA de 2.5” los más comercializados tanto para portátiles como para equipos de escritorio.
Un SSD puede ser instalado en prácticamente cualquier computadora y con cualquier sistema operativo aunque ciertas funciones como TRIM solo son soportadas por los más actuales sistemas operativos.
Empaque y contenido
Para enriquecer este tema les presentare un SSD que nos proporcionó ADATA para realizar pruebas de rendimiento.
Se trata de un ADATA S396 de 30GB el cual pertenece al segmento económico, así es, como sucede en la mayoría del hardware los segmentos están divididos según el precio que va ligado al rendimiento y/o calidad de cada componente, es por eso que debemos estar bien informados a la hora de comprar para saber qué clase de SSD cubre nuestras necesidades y está dentro de nuestro presupuesto y así evitar caer en las garras del Marketing y la publicidad engañosa.
Para empezar por qué no una sesión fotográfica para conocernos más a fondo.
Esta es la cara del SSD en donde se aprecia que cuenta con un acabado de metal cepillado y una estampa azul brillante en donde tiene impresas sus características.
La parte trasera.
Aquí vemos las conexiones de la interfaz SATA.
Adata incluye un bracket para poder instalar este SSD en una bahía de 3.5″.
A detalle
¿Como es un SSD por dentro?
Esta es una cara de la tablilla que conforma un SSD, aquí se puede ver su corazón; el controlador SandForce.
También se ven ocho espacios vacíos para colocar chips de memoria, en modelos de mayor capacidad estos espacios están ocupados.
Una vista más de cerca del controlador SandForce, como vemos se trata de un SF-2141, este nuevo modelo pertenece a la línea más básica de la familia SF-2000 teniendo con esto varias limitaciones respecto a sus hermanos mayores.
Del otro lado de la tablilla se observan 4 chips de memoria del tipo Synchronous al parecer de 8GB cada uno, según las especificaciones estos chips de memoria están fabricados a un proceso de manufactura de 25nm que cuentan con un tiempo de vida más reducido a comparación de los chips a 34nm, aunque en teoría y según los fabricantes esto no debe ser preocupante para un usuario común. Suponemos que deben durar al menos 3 años, que es lo que dura la garantía y que probablemente para ese entonces ya habrás comprado otro nuevo, aunque para mayor seguridad no compres un SSD usado.
Instalación
A continuación procederemos a instalar el SSD en un equipo de escritorio común y corriente, aunque realmente es tan simple que no necesita explicación pero es más que nada para demostrar que se puede usar en cualquier PC sin necesidad de herramientas o conocimientos avanzados.
Esto es lo que contiene el empaque.
Aquí vemos las diferencias entre un disco duro de 3.5″ un SSD de 2.5″ y un HDD de 1.8″.
SSD 2.5″ vs HDD 2.5″.
Procedemos a montar el bracket.
El bracket una vez instalado.
Ahora ya cuenta con las dimensiones necesarias para instalarse en una bahía de 3.5″
Ahora montamos el SSD en una bahía libre de 3.5″ como las que utilizan los discos duros.
Ahora necesitamos colocar un cable SATA que lamentablemente no se incluye en el paquete, si bien normalmente vienen incluidos varios cables al comprar tu motherboard, Adata no pensó en los que cuentan con un equipo pre ensamblado o «de marca»(como DELL, HP, LENOVO, etc.).
Para colocar el otro extremo del cable en la tarjeta madre tal vez sea necesario retirar la tarjeta gráfica y así tener más espacio para trabajar.
Ahora conectamos el cable de alimentación que viene de la fuente de poder, obviamente antes de empezar ya debimos haber desconectado la PC de la corriente eléctrica.
El SSD ya instalado, ahora si podemos proceder a la instalación del sistema.
Para la instalación del sistema es prácticamente lo mismo que con un disco duro convencional.
Solo me gustaría darles algunas recomendaciones para tener un óptimo desempeño.
- Aunque Adata proporciona una utilidad para migrar de forma fácil y rápida tu sistema del HDD al SSD, siempre es recomendable hacer una instalación limpia.
- Revisa que en tu BIOS tengas configurados los puertos SATA en MODO AHCI ya que normalmente vienen en modo IDE (no confundir con los puertos IDE) lo cual resta rendimiento a los SSD.
- Si realizas el cambio de modo IDE a AHCI después de instalado el sistema tendrás que modificar el registro (en Windows) para poder seguir usando el sistema.
- Si realizaste una migración de tu sistema operativo al SSD necesitaras alinear las particiones para no perder rendimiento.
Así mismo después de instalado el sistema puedes realizar algunas optimizaciones aunque algunas ya las hace automáticamente Windows 7 al detectar que se trata de un SSD, aun así puedes utilizar el programa SSDtweaker que realiza la optimización con un solo clic.
Pruebas de rendimiento
Llego la hora de la verdad, el momento de saber por qué los SSD son tan buenos como dicen ser, pero aún más importante, saber en que fijarse a la hora de elegir un SSD.
Les recomiendo encarecidamente que lean todo el texto y no solo se fijen en las imágenes. Así podrán comprender mejor los resultados.
Para realizar las pruebas se utilizó el siguiente equipo:
Consideraciones a la hora de interpretar los resultados en las pruebas
Compresión de datos en SSD.
Como lo mencione anteriormente el controlador de los SSD tiene un papel muy importante en el rendimiento, en este caso contamos con un controlador SandForce que se ha ganado la fama de ser muy veloz aunque en un tiempo también el más problemático, el secreto de este controlador es que utiliza técnicas de compresión al almacenar datos a diferencia de los otros que no lo hacen. A la hora de realizar pruebas nos encontramos que en algunas como ASS SSD el resultado es menor que en otras pruebas como el ATTO disk benchmark esto se debe al diferente tipo de datos que utiliza cada benchmark, mientras que el ATTO utiliza datos secuenciales los cuales puede manejar mejor el controlador Sandforce, el AS SSD por su parte utiliza datos aleatorios. El acceso a grandes volúmenes de datos secuenciales representan solo el 1% del uso cotidiano por lo que no debe ser considerado a la hora de elegir un SSD, es el acceso a datos aleatorios el que representa esa mejora tan visible que tememos al migrar de un HDD a un SSD o de un SSD malo a un buen SSD.
Datos compresibles e incompresibles.
En su momento comente que ademas del controlador eran las memorias las que marcaban la diferencia en cuanto a velocidad, la explicación viene precisamente del tema de los datos compresibles y datos incompresibles. Los datos compresibles son en parte los que tiene el sistema operativo, programas y juegos instalados, mientras que los datos incompresibles son aquellos que ya han sido comprimidos antes como los rar y zip asi como la música, videos e imágenes. Recordemos que existen dos tipos de memorias; las Synchronous y las Asynchronous, la diferencia radica en que las memorias Synchronous gestionan mejor los datos comprimidos. Esta característica congenia muy bien con las controladoras SandForce ya que utilizan el método de compresión Durawrite por lo que los datos comprimidos por la controladora son gestionados de forma más eficiente en memorias Synchronous.
Evaluación de la experiencia de Windows
De hecho esta no es del todo una prueba confiable pero siempre es molesto ver que aunque tengas una súper PC la calificación de Windows se queda en un máximo de 5.9 por culpa del disco duro.
Es ahora la memoria RAM el eslabón más débil.
Arranque de Windows
Lo primero que notamos al utilizar un SSD es la rapidez con la que inicia el sistema, aquí una muestra arrancando el sistema desde cero sin suspensión ni hibernación
Crystal Disk Mark
Una de las aplicaciones más populares a la hora de poner a prueba el rendimiento de una unidad de almacenamiento aunque fue diseñado originalmente para los discos duros (de ahí su nombre).
Antes de entrar en materia hay que saber para qué sirve cada uno de los test que realiza el software:
- Seq: nos muestra la velocidad de lectura y escritura de forma secuencial, que es la forma en que trabaja un disco duro cuando está correctamente desfragmentado. La lectura y escritura secuencial es la utilizada al transferir archivos de gran tamaño, un usuario común normalmente hace muy poco uso de este tipo de lectura/escritura irónicamente estos son los datos que usan como referencia a la hora de publicitar un SSD.
- 512k: muestra la velocidad de lectura y escritura de forma aleatoria en paquetes de 512KB. La lectura/escritura en bloques de 512K tampoco es muy utilizada de forma cotidiana debido al gran tamaño del bloque.
- 4K: este muestra la velocidad de lectura y escritura de forma aleatoria en paquetes de 4KB. La lectura/escritura aleatoria en bloques de 4K es la que se presenta de manera más frecuente y normalmente de manera inconsciente, este tipo de lectura/escritura es la que se utiliza al navegar por internet, en el uso de programas de ofimática o multimedia y al arranque del sistema, son estos valores los que nos dan una verdadera sensación de velocidad ya que representa aproximadamente el 50% del uso cotidiano.
- 4K QD32: como el anterior, nos muestra la velocidad de lectura y escritura de forma aleatoria en paquetes de 4KB, pero con el protocolo Native Command Queuing (NCQ), con una longitud 32, es decir, que puede acceder de la forma más rápida posible (solo compatible en modo AHCI).
ADATAs396
Western Digital RE4
Esta prueba se corrió con datos compresibles. Como se puede observar en las capturas, el SSD ADATA tiene una ventaja considerable, en el caso del disco duro W.D al ser de una edición “Enterprice” o empresarial tiene un mejor rendimiento pero aun así el SSD ADATA es muy superior aun siendo de una gama baja.
SSD Adata
HDD W.D
Ahora la prueba se corrió en modo «RANDOM»(combinación aleatoria de datos compresibles e incompresibles). Aquí el SSD cayo ante el HDD en la escritura secuencial,aunque esto no es del todo alarmante ya que en un SSD de 30GB difícilmente vas a escribir grandes volúmenes de datos de forma cotidiana.A pesar de esto el SSD conserva la supremacía en la mayoría de las pruebas.
ATTO Disk Benchmark
Es una herramienta bastante útil sobre todo por las pruebas tan completas que realiza, entregando los resultados de IOps(inputs ouputs per second) así como de MB/s en un margen que va desde los 0.5KB hasta los 8192 KB, así nos damos una idea de cómo trabaja nuestra unidad a diferentes tamaños de transferencia.
Arriba tenemos los resultados del SSD ADATA mientras que abajo los del HDD W.D RE4, haciendo cálculos estamos hablando de que el SSD supera en aproximadamente 80% al HDD.
AS SSD
Esta pequeña aplicación tiene la peculiaridad de que fue creada pensando específicamente en los SSD. En las pruebas que realiza utiliza datos incompresibles por lo que sus resultados se asemejan más al uso cotidiano.
Como podemos observar en estas pruebas a comparación de las anteriores no le fue tan bien al SSD , esto debido a los datos incompresibles que maneja esta prueba, que no es precisamente el punto fuerte del controlador SandForce. Aun cuando el HDD supera al SSD en escritura secuencial en el resultado en general (SCORE) el SSD con 178puntos supera ampliamente al HDD con 40 puntos. Parte de la ventaja que tiene el SSD se debe al ”ACC.TIME” que es el tiempo que tarda la unidad en acceder a determinado archivo. El tiempo de acceso en un SSD es casi inmediato ya que no dependen del movimiento del cabezal para acceder a un archivo como pasa en los discos duros.
El AS SSD también tiene un apartado en donde realiza pruebas que simulan el comportamiento que tendría una unidad al copiar un archivo ISO, un programa o un juego, nos muestra la tasa de transferencia así como el tiempo en que tardo en copiarlo. Esta prueba confirma lo que ya hemos visto anteriormente, este SSD no es muy bueno en la escritura secuencial que ronda los 35MB/s con datos incompresibles.
En la prueba de compresión de datos el HDD muestra un resultado más estable, sin embargo el SSD alcanza picos que duplican el rendimiento del HDD.
AIDA64
Antes conocido como EVEREST, AIDA64 es una aplicación que además de entregarnos información muy completa sobre nuestro equipo, cuenta con varias herramientas de monitoreo.
Esta grafica muestra el resultado obtenido en la prueba de lectura aleatoria. La línea verde representa al HDD mientras que la amarilla al SDD que termina siendo superior, aun cuando debido a la fluctuación parece sufrir arritmia cardiaca.
Aquí vemos la diferencia en tiempos de acceso donde la diferencia es descomunal.
Conclusiones
De todo lo antes mencionado vamos a sacar conclusiones:
- Ni el mejor Disco duro (dígase 15000 RPM) puede superar a un SSD en ciertas pruebas de rendimiento como el tiempo de acceso.
- El tiempo de acceso repercute en la transferencia de archivos en bloques pequeños (512b-64kb), por lo que a menor tiempo de acceso mayor será la velocidad de transferencia.
- El acceso aleatorio a bloques pequeños representa el 90% del uso cotidiano en una unidad donde esté instalado el sistema operativo.
Con los puntos antes mencionados podemos dejar en claro la superioridad de un SSD, pero como bien sabemos aún son demasiado costosos para remplazar por completo a un HDD si buscamos tener bastante capacidad de almacenamiento, por lo que la mejor opción sería tener un SSD+HDD.
¿Entonces que SSD elegir?
Como lo mencione anteriormente la lectura/escritura secuencial no debe ser el factor determinante para elegir un SSD. Hoy en día es normal ver publicitados SSD con velocidades de 550/500 MB/s SECUENCIALES, pero para que puedas sacarle provecho a estas velocidades necesitas dos cosas; un puerto SATA (III) 6Gb/s y un SSD de gran capacidad para poder transferir grandes volúmenes de datos. Entonces cuando busques un SSD fíjate más que nada en la lectura/escritura aleatoria de 4k a 64k.
¿Y qué hay de los SSD económicos o de gama baja?
Los SSD de gama baja como el S396 de ADATA que utilizamos para las pruebas normalmente vienen recortados tanto en capacidad como en velocidad para poder ofrecer un precio más bajo, lamentablemente en la mayoría de los casos la reducción de capacidad/velocidad no es correspondiente a la reducción de precios, por ejemplo un SSD de 120GB tiene un precio de 180dlls mientras que uno de 60 tiene un precio de 100dlls y en uno de 30 el precio es de 60dlls, por lo que al comprar un SSD de 120GB el precio por GB se reduce en un 25% respecto a un SSD de 30GB.Este tipo de SSD son recomendables solo cuando cuentas con un presupuesto apretado y buscas adentrarte al mundo de las unidades solidas que como ya lo hemos visto, aun siendo gama baja son muy superiores a los discos duros.
¿Y si hago un RAID0 de Velociraptors u otros discos duros no serán lo mismo pero más barato?
Al hacer un RAID0 no estarías reduciendo el tiempo de acceso, solo aumentarías la velocidad de transferencia secuencial, así que un SSD seguirá siendo más rápido. Se dice que para igualar el tiempo de acceso de un SSD, un disco duro tendría que girar a más de 30,000 rpm, siendo el estándar 7,200 rpm y el máximo alcanzado es de 15,000 rpm, aún estamos muy lejos de estas cifras y aun cuando llegaran se tendrían que enfrentar a las demás ventajas que presenta un SSD.
Eso es todo por mi parte, solo me queda agradecer el favor de su atención y espero que hayan disfrutado la lectura.
También agradezco a ADATA por prestarnos el SSD que usamos como conejillo de indias ejemplo en las pruebas de rendimiento, sin duda un producto de calidad con el respaldo de una gran empresa.
