Discos Duros de Estado Solido

Excelente Nota aparecida en PC Actual

El disco duro es uno de los componentes más importantes de un ordenador. Además de guardar en su interior toda la información que no queremos perder aunque apaguemos el PC, también influye de forma directa en la velocidad con que se ejecutan las aplicaciones debido a que es el lugar al que recurre la CPU para obtener los datos necesarios para realizar cualquier proceso (ejecutar un juego, visualizar un vídeo o usar una herramienta ofimática, por ejemplo).

Durante mucho tiempo, la evolución de estos componentes ha sido poco alentadora, ya que suestructura interna y la tecnología que usan apenas variaba: unos platos magnéticos almacenan la información que es leída por unos brazos articulados. Realmente, lo único que mejoraba era el «músculo»: más velocidad de rotación y más cantidad de memoria intermedia (caché). Pero este panorama cambió sustancialmente hace unos años debido a la llegada de los discos duros de estado sólido (SSD). Su tecnología y funcionamiento no tenían nada que ver con lo habitual hasta ese momento, de hecho, su estructura y forma de trabajar está más cerca de las llaves USB.

Sus cualidades son numerosas: mayor fiabilidad y rapidez, menor consumo, ruido inexistente... Pero nada es perfecto, y existe un detalle muy importante que ha ralentizado su llegada masiva al mercado de consumo: su coste de fabricación es, hasta la fecha, bastante elevado y, por extensión, también lo es su precio de venta. Esta situación ha reducido su impacto en las ventas del sector de los discos duros (apenas suponen el 20% a nivel mundial). Pero la situación está cambiando. Veremos si de forma definitiva.

Repletos de cualidades

Las comparaciones son necesarias para conocer de forma fehaciente las mejoras que ofrecen las nuevas tecnologías. En este caso, la pregunta que podemos hacernos es clara: ¿qué ganamos si adquirimos un disco duro SSD? Lo primero que comprobaremos es que el arranque del sistema operativo es mucho más rápido. Casi un 40%. Esto se debe a que, como los SSD no incluyen partes móviles (al contrario que los discos duros tradicionales), tanto el tiempo de búsqueda de los datos como la latencia se reducen de forma ostensible. La media de búsqueda de información de un SSD es de 0,2 ms en los modelos NAND MLC. Por el contrario, en un disco duro mecánico este valor es 10 ms. Esto también sirve para que cualquieraplicación que desees usar funcione de manera más fluida. En definitiva, con un dispositivo de estado sólido tu PC trabajará más rápido.

Otros de los beneficios que obtendremos, en especial si somos usuarios de ordenadores portátiles, son un menor consumo y una mayor fiabilidad. La primera cualidad se debe a que estos componentes usan módulos flash para almacenar la información y, como necesitan muy poca energía, podemos encontrar modelos con una necesidad máxima de 1,5 vatios por los 20 vatios de los modelos magnéticos. Las consecuencias son claras: nuestros portátiles gozan de una mayor autonomía y generan menos calor.

En el apartado de la fiabilidad también encontramos importantes beneficios. Al carecer de partes móviles, los fallos de los componentes internos se reducen de forma drástica. Esto permite que el aguante de caídas, golpes y giros bruscos sea muy elevado y, también, que no escuchemos ningún ruido mientras están trabajando. Otro apunte importante: pesan mucho menos que los magnéticos (en ocasiones incluso da la sensación de que las carcasas están huecas).

Pero en este escenario debemos comentar un detalle a tener en consideración: en un disco SSD, si existe un fallo físico, como, por ejemplo, un error de alguna celda, la información allí almacenada es imposible de recuperar, algo que en los modelos tradicionales sí que se puede intentar. Además, los campos magnéticos y las cargas de electricidad estática no les sientan bien a los módulos flash de su interior, pudiéndose perder su contenido.

 

Sin degradación gracias a TRIM

Uno de los problemas que tenían los discos duros de estado sólido era el de la degradación de la memoria y, por lo tanto, del rendimiento de ésta. Este problema se debe a que la controladora del SSD, debido a los sistemas de ficheros empleados, no sabe qué celdas están libres hasta que no procede a escribirlas de nuevo.

Por ello se desarrolló TRIM, una tecnología que lo soluciona, dejando al sistema operativo proporcionar la información necesaria al disco duro para que éste sepa en todo momento qué bloques de información no están ya en uso (o no existen). De esta forma ya no se ralentiza el proceso de escritura debido a que la controladora sabe sin error alguno en qué celdas es posible escribir.

Esto, por un lado, ralentiza el tiempo de borrado, pero permite que la velocidad de escritura y lectura posterior no muestre una reducción evidente. La compatibilidad con sistemas operativos es elevada y, por ejemplo, Windows y Linux la ofrecen sin problemas. Eso sí, la opción AHCI de la BIOS ha de estar activada.

Todos los SSD actuales ya son compatibles con TRIM, y la mayoría de los que no lo eran han recibido actualizaciones de firmware (Intel y Kingston son un buen ejemplo) para dotarlos de dicha compatibilidad. Por lo tanto, es muy recomendable revisar la página web del fabricante para conocer si existe dicha actualización.

 

Aun así... ¡quiero uno!

Lógico. Pero debemos tener en cuenta su principal desventaja: su precio. La relación coste/Gbyte es claramente desfavorable en el caso de los SSD frente a los modelos mecánicos. Las necesidades de espacio de almacenamiento son cada vez mayores y, ahí, nos encontramos otro aspecto manifiestamente mejorable de los discos SSD: la cantidad de Gigabytes que ofrecen como máximo hoy en día no suele superar, en el mejor de los casos, los 160 GB. Mientras, los magnéticos son capaces de almacenar hasta 2 TB. Eso sí, hay que tener en cuenta que su tecnología es ya muy madura.

Situación y futuro de los SSD

Teniendo en cuenta que los fabricantes se han decantado por la memoria Flash de tipo NAND MLC en vez de la SLC (que, si bien es más rápida a la hora de trabajar, su capacidad de almacenamiento es la mitad), el futuro de los discos SSD pasa por mejorar las controladoras y la lógica que los gestiona. Estos subsistemas, además de contribuir al aumento del rendimiento, también permiten incrementar su capacidad de almacenamiento. Por suerte, en este segmento de la industria hay jugadores muy importantes que son conocidos por desarrollar tecnologías de gran prestigio, como, por ejemplo, Intel (el gran animador de este mercado) yKingston. Por lo tanto, los avances son solo cuestión de tiempo. Pero, ¿cuál es el estado actual del sector? La verdad es que su salud es inmejorable, ya que si se compara con los datos de hace un año las cifras son bastante esperanzadoras. Un ejemplo: las ventas a los distribuidores se han multiplicado por tres, algo que evidencian equipos como el Airlife de HP, que incluye un disco SSD de serie (eso sí, de 16 GB).

Además, los costes de fabricación se han reducido de forma considerable debido al empeño de la ya mencionada Intel, sin ir más lejos. Esto posiciona los discos SSD cerca de la línea de salida para de­sembarcar en el mercado doméstico de forma masiva. Todos los datos indican que la Navidad de 2010 puede ser la fecha clave. De todas formas, es importante tener muy claro que, actualmente, las opciones más interesantes a la hora de adquirir un disco duro de estado sólido son los modelos de entre 30 y 64 Gbytes (se sitúan en torno a los 100/200 euros). Si se desea mayor capacidad los precios se disparan de forma escandalosa.

En lo que concierne al futuro más o menos inmediato de los discos SSD, estamos seguros de que pasa por mejorar y depurar los procesos de fabricación de los módulos flash. En la actualidad, la tecnología de fabricación más utilizada es 50 nm, de ahí las conocidas restricciones a la hora de ofrecer capacidades de almacenamiento superiores a los 256 Gbytes. Se espera que a lo largo de este mismo año se estandarice, al menos Intel así ya lo ha anunciado, latecnología de 32 nm. Esto, además de reducir aún más la temperatura de funcionamiento, también posibilitará que estén disponibles en el mercado modelos de capacidades superiores a los 350 Gbytes. Además, y quizás más importante, se reducirán los costes de fabricación.

En definitiva, los discos duros SSD son ya una opción viable para el mercado de consumo si se busca una baja capacidad de almacenamiento a cambio de un rendimiento superior al de las unidades magnéticas.Eso sí, su precio todavía no resulta tan competitivo como sería deseable. Esperemos que muy pronto lo sea.

 

Glosario de tecnologías

En este recuadro hemos recogido la explicación de los términos más utilizados en la comparativa. De esta forma, sacarás el máximo partido a la información que te proporcionamos.

SATA: Interfaz de conexión utilizada entre la placa base del ordenador y el disco duro. Utiliza tecnología serie (la paralelo está prácticamente en desuso), que ofrece una excelente estabilidad a la hora de transferir información. Los discos analizados usan la versión II, que es capaz de funcionar a 300 MB/s, pero ya se está comenzando a usar en los equipos más modernos la III, que llega a los 600 MB/s.

Tasa de transferencia: Es una de las medidas más utilizadas a la hora de valorar la capacidad real de un disco duro, tanto en el apartado de lectura como en el de escritura. Establece la cantidad de datos que es capar de transferir el disco duro en un tiempo determinado (generalmente un segundo).

Memoria caché: También conocida como memoria intermedia o buffer. Es una cantidad de memoria física que existe en el interior de un disco duro y que sirve como lugar de almacenamiento previo antes de que los datos sean transferidos a la placa base. Cuanto mayor es la cantidad, más estable es la tasa de transferencia.

Memoria Flash: Los módulos de memoria flash son chips creados para almacenar datos y sustituyen a los platos internos de los discos duros mecánicos. Tienen grandes ventajas, como un menor consumo y mayor aguante a los impactos. Son los usados en los discos SSD.

NAND: Es el tipo de memoria flash más utilizado en los discos SSD (y los pendrives). Existe otro tipo de memoria flash: NOR. Ésta es mucho más fiable, pero también más lenta y, lo más importante, mucho más costosa de producir. El buen funcionamiento de la memoria NAND depende de que el sistema de archivos sea el mejor posible.

MTBF: Acrónimo de Mean Time Between Failure. Establece el tiempo que transcurre entre fallos de ejecución o funcionamiento. En dispositivos de almacenamiento, como los discos duros, es una dato muy importante que se mide en horas.

Burst Rate: Velocidad máxima teórica a la que es capaz de funcionar un disco duro en combinación con el ordenador. Los valores obtenidos en discos con memoria caché inferior a 16 Mbytes no son significativos, ya que siempre funcionará a la velocidad máxima de la interfaz utilizada, pero para modelos de mayor caché este valor es importante (especialmente en el ámbito de la escritura).

S.M.A.R.T.: Acrónimo de Self Monitoring Analysis and Reporting Technology. Es una tecnología que permite detectar errores en un disco duro antes de que se produzcan y, de esta forma, evitar pérdidas de datos. Para que pueda funcionar el disco duro y la BIOS del ordenador deben ser compatibles y estar activada.

 

Conoce al detalle el banco de pruebas utilizado

Para realizar esta comparativa hemos seleccionado los programas HD Tach, HD Tune eIometer para medir la calidad de los discos duros analizados tanto en la velocidad de lectura como de escritura. HD Tune muestra, de forma numérica y mediante una gráfica, lospicos máximos y mínimos que se obtienen a la hora de leer la información. También proporciona excelsa información de detalles como la compatibilidad con la tecnología S.M.A.R.T. o si el disco se puede actualizar por firmware (algo muy importante en los SSD para proporcionar compatibilidad a nuevas tecnologías, como TRIM).

Otros registros de los benchmarks ejecutados son el uso que se hace del procesador en cada proceso y el tiempo de acceso empleado. Las mediciones específicas se realizan de forma diferente, de ahí la disparidad en los resultados. Eso sí, el acceso al procesador que realiza HD Tach es más controlado (tanto en el acceso al dispositivo como en la medición del porcentaje de utilización), por lo que se puede pensar que sus resultados se acercan más a la realidad.

En Iometer lo destacable es la opción de establecer el funcionamiento de cada disco a la hora de realizar operaciones secuenciales y aleatorias que miden su velocidad en Mbytes por segundo.

Adicionalmente, hemos recurrido al apartado de dispositivos de almacenamiento de SiSoft Sandra 2010. Éste ofrece resultados específicos para cada porcentaje de la superficie del disco duro, lo que permite conocer la fiabilidad de todas las celdas que componen la memoria Flash y, también, si la controladora funciona adecuadamente.

Las pruebas de los 8 modelos analizados están dividas en dos grupos: los que se sitúan entre los 32 y 64 Gbytes, y los que tienen 120 o 128 Gbytes. Básicamente, podemos decir que los modelos que ofrecen menor capacidad son algo más lentos. Con todo, la media de todos los resultados es lo que determina la puntuación de cada disco.

La opinión de PC Actual: Rápidos, seguros... pero aún caros

Si lo que buscas en un disco duro es el mayor rendimiento posible, la mejor opción es undispositivo de estado sólido (SSD), como hemos comprobado en las pruebas que hemos realizado en nuestro Laboratorio. Aventajan de forma muy clara a los modelos mecánicos (que se componen de platos internos) tanto a la hora de leer como al escribir los datos. Es decir, si lo que buscas es manejar una gran cantidad de información de forma muy rápida, como, por ejemplo, al editar y gestionar bancos de imágenes, los SSD son para ti.

Pero aquí no acaban las bondades de estos componentes que, poco a poco, se están haciendo un hueco en el mercado doméstico. Y es que existen otros detalles de interés que pueden decantar al comprador en su elección. Quizás, uno de los más interesantes, y a la vez menos comentados, es el mínimo uso que hacen de la CPU a la hora de trabajar. En muchos de los casos, como, por ejemplo, en los dispositivos de Transcend, comprobamos que apenas usan el procesador y, por lo tanto, éste se puede reservar para otro tipo de tareas. En consecuencia, también mejora el rendimiento global del ordenador a la hora de realizar operaciones multitarea.

También los tiempos de acceso son muy inferiores en los discos de estado sólido, como demuestra que la inmensa mayoría de los modelos que hemos analizado obtienen unas marcas en las pruebas inferiores a los 0,3 ms. Esto, además de favorecer de forma apabullante las búsquedas de información, viene dado por el buen comportamiento general de lascontroladoras de memoria (funcionan de forma muy parecida a las incluidas en las llaves USB). Especialmente destacable es la Intel, incorporada en el disco de este fabricante, que gobierna a la perfección el modelo de 40 Gbytes analizado.

Capacidad y degradación

Ya hemos comentado que la capacidad es, en la actualidad, uno de los apartados más débiles de los discos SSD. Bien es cierto que, en muchos casos, 128 Gby­tes son más que suficientes para disponer del espacio necesario para nuestra información (especialmente si tenemos en consideración la oferta de dispositivos externos). Pero, ahora que existen discos mecánicos de hasta 2 Tby­tes se hace complicado entender las razones de esta situación. Sin tener en cuenta la escasez de módulos Flash NAND de gran capacidad, la razón principal para que no se disponga de forma masiva de modelos de amplio espacio de almacenamiento es latecnología utilizada en el proceso de fabricación. La mayor parte de los fabricantes usa litografía de 50 nm, por lo que a duras penas es posible incrementar su capacidad. No obstante, algunas empresas, como Intel, ya ofrecen modelos creados con 34 nm, lo que permitirá aumentar la capacidad de forma exponencial.

En definitiva, estos discos duros tienen todos los ingredientes para sustituir con suficiencia a los modelos mecánicos, ya que su rendimiento es mejor, consumen menos y son mucho más fiables al no disponer de partes móviles. Pero la receta no es la adecuada todavía, ya que suprecio es poco competitivo. Por todo ello, se encuentran en una situación similar a la que existía hace dos años durante el desembarco de la primeras unidades SSD. Cierto es que la situación parece cambiar rápidamente, aunque, por ahora, nos siguen pareciendo caros.