Mantenimiento y Montaje de Equipos Informáticos/Desarrollo/ToDo

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PENDIENTE DE AMPLIAR, CAMBIAR, ELIMINAR O RECTIFICAR[editar]

T2-add displayPort DisplayPort es una interfaz digital estándar de dispositivos. Libre de licencias y cánones.

La señal de vídeo soporta la resolución máxima 4k x 2K (4096 x 2160). La señal de audio soporta un máximo de 8 canales sin compresión 192 kHz, 24-bit. Además, incluye una línea o par de datos auxiliar bi-direccional, que funciona a una velocidad constante de hasta 720 Mbit/s, utilizada para la transmisión de datos USB.​


T2- Actividades:

  • Selecciona los 10 primeros procesadores de la web PassMark>High End CPU y accede a las fichas para encontrar la memoria RAM compatible. Busca algún módulo compatible con el procesador. Indicando en una tablas las características compatibles RAM y CPU.
  • Una persona necesita un computador solo para navegar por Internet y utilizar algún procesador de cálculo, texto. Utiliza la web PassMark para elegirle una CPU y encuentra la memoria RAM apropiada.
  • Otra persona necesita utilizar el programa de diseño gráfico en 3D llamando Blender. Encuentra una tarjeta gráfica, CPU y memoria que se ajuste a los requisitos óptimos.
  • Tres placas base diferentes para un mismo socket: elige el procesador y tres tamaños diferentes de placas bases. Haz una tabla: en las columnas indica los tres tipos de formato de placa (por ejemplo:...,miniITX,...., FlexATX,..., BTX, .... ); en las filas de la tabla enumera las características de las placas: marca y modelo de placa, foto, RAM máxima, conectores traseros, conectores SATA, número y tipos de PCI-e, tipo conexión tarjeta gráfica, precio y alguna otra característica considerable. ¿Qué conclusiones puede indicar?. Repite con otra marca de procesador (total 6 placas y dos procesadores).
  • Elige un juego actual o un programa de dibujo vectorial (que no sea el sencillo editor InkScape). Recoge sus características mínimas y recomendadas. Encuentra las tarjetas gráficas, memoria RAM, placa base y procesador a utilizar en ambas configuraciones que se ajusten a ese programa. Justifica tu elección frente a las opciones: mínima o recomendada.
  • Elige una placa base, RAM y procesador para un perfil medio bajo. ¿Incluirías tarjeta gráfica?¿Cuánta memoria RAM, placa base y procesador utilizarías?. Justifica

T3 - add Estructura y funcionamiento interno SSD


Índice de ToDo

11:15 8 jul 2019

Índice del «Desarrollo»

Grado de desarrollo: 100% (a fecha de 11:15 8 jul 2019)

MME: 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9

El almacenamiento electrónico se trata de aquellos dispositivos que son capaces de guardar datos utilizando dispositivos electrónicos, generalmente chips del tipo NAND u otra tecnología. Al dejar de suministrar corriente eléctrica, sigue guardada la información.

parámetro IOPS[editar]

Las operaciones de entrada/salida por segundo (IOPS, operaciones de entrada y salida por segundo) es una medida de rendimiento operaciones de entrada/salida utilizada para caracterizar dispositivos de almacenamiento en unidades de estado sólido (SSD).

Las características de rendimiento más comunes medidas son operaciones secuenciales y aleatorias. Las operaciones secuenciales acceden a ubicaciones en el dispositivo de almacenamiento de manera contigua y generalmente están asociadas con grandes tamaños de transferencia de datos (ficheros multimedia). Las operaciones aleatorias acceden a ubicaciones en el dispositivo de almacenamiento de manera no contigua y generalmente están asociadas con pequeños tamaños de transferencia de datos (ficheros ejecutables, configuración, Sistema Operativos).

IOPS puede considerarse análogo a las "revoluciones por minuto" de un motor de un disco duro, es decir, un motor capaz de girar a 10,000 RPM obtendría alrededor de 142 a 151 IOPS.

Las características de rendimiento más comunes son las siguientes:

Medida Descripción
Total IOPS Número total de operaciones E/S (combinación de pruebas de lectura y escritura en las unidades)
Random Read IOPS Número medio de lecturas aleatorias por segundo
Random Write IOPS Número medio de escrituras aleatorias por segundo
Sequential Read IOPS Número medio de lecturas secuenciales por segundo (normalmente mayor que Random Read IOPS)
Sequential Write IOPS Número medio de escrituras secuenciales por segundo (normalmente mayor que Random Write IOPS)

La medida de IOPS secuenciales (especialmente cuando se usa un tamaño de bloque grande) generalmente indican la tasa máxima de transferencia sostenida que puede manejar el dispositivo de almacenamiento.


Tecnología NAND Flash[editar]

Casi la totalidad de los fabricantes comercializan sus SSD con memorias no volátiles NAND flash para desarrollar un dispositivo no sólo veloz y con una vasta capacidad, sino también robusto y a la vez lo más pequeño posible tanto para el mercado de consumo como el profesional. Al ser memorias no volátiles, no requieren ningún tipo de alimentación constante ni pilas para no perder los datos almacenados, incluso en apagones repentinos.

Vídeo de fabricación de un disco de estado Sólido (SSD)

Estructura física[1][editar]

Celdas[editar]

Operaciones en una celda NAND: lectura, escritura y borrado

Las memorias flash NAND almacenan los datos en muchas celdas NAND mediante transistores de puerta flotante similares a un MOSFET.

Una sola celda flash NAND almacena un solo bit de datos en una unidad de estado sólido y continuará almacenando ese estado incluso después de que se haya eliminado la corriente eléctrica. Por tanto, al eliminar la corriente eléctrica de alimentación del dispositivo NAND no afecta el estado de la puerta flotante, por lo que mantiene los datos.

Funcionamiento[editar]

La carga eléctrica de una celda NAND se almacena en la puerta flotante que está aislada arriba y abajo por capas aislantes. Los electrones de la capa flotante son atraídos en el sentido en el que se aplica la tensión en las puertas del transistor. En una celda se pueden realizar las siguientes acciones:

  • Escribir: al aplicar un mayor voltaje a la celda en la puerta de control, los electrones se mueven desde el sustrato de silicio a la puerta flotante. El sustrato se comporta como aislante al no tener electrones y no fluye corriente entre la puerta fuente y la puerta de drenado.
  • Borrar: se aplica un mayor voltaje en el sustrato (sentido contrario) y los electrones van de la puerta flotante al sustrato. Por tanto el sustrato se comporta como conductor y fluye corriente entre la puerta fuente y la puerta de drenado.
  • Leer estado: se aplica un pequeño voltaje aplica voltaje a la puerta de control y se mide la corriente que fluye entre la fuente y el drenaje. Si no hay flujo de corriente, significa que la puerta flotante está cargada (binario 0). Si hay flujo de corriente, la puerta flotante no está cargada (binario 1),

Degradación de la celda: La actividad eléctrica de borrado desgasta la capa aislante de la celda con el paso del tiempo. Por lo tanto, cada celda tiene un tiempo de vida finito, medido en ciclos de programado y borrado (P/E cycles) y el número de bits que almacena cada celda. Además el almacenamiento NAND requiere de unos procesos adicionales que realiza la controladora NVMe: detectar bloques defectuosos, recolector de basura y nivelación del desgaste de las celdas.

Tipos Celdas NAND[2][editar]

NAND-tipos
  • SLC (Single Level Cell). Cuando se detecta cualquier corriente entre la fuente y el drenaje, se puede saber que la celda está escrita o no. Por tanto, solo tendrá dos estados (escritos o borrados) y se representa con un bit.
  • MLC (Multi Level Cell). La celda NAND puede cargar en la puerta flotante cuatro niveles diferentes de carga de electrones. Por tanto, solo tendrá cuatro estados y se representan con dos bits.
  • TLC (Tri Level Cell). La celda NAND puede cargar en la puerta flotante ocho niveles diferentes de carga de electrones. Por tanto, solo tendrá ocho estados y se representan con tres bits.
  • QLC (Quad Level Cells). La celda NAND puede cargar en la puerta flotante ocho niveles diferentes de carga de electrones. Por tanto, solo tendrá dieciséis estados y se representan con cuatro bits.
  • PLC (5 bits por celda).. en desarrollo.

La carga máxima de cada celda en su puerta flotante es aproximadamente el mismo. Por lo tanto, las células SLC tienen mayor holgura entre sus estados y más seguridad. Debido a esto, SLC NAND puede soportar temperaturas extremas y otros efectos adversos mucho mejor que los otros tipos. Además, los tipos etiquetados como e (enterprise) como por ejemplo eMLC soportan menores tasas de error de las celdas.


Características de los tipos de celda:

Tipo Bits por celda Máximo ciclos borrado (PE) Tiempo lectura Tiempo escritura Tiempo borrado Fiabilidad Coste/Byte Uso
SLC 1 100.000 0,025ms 0,2 a 0,3 ms 1,5 a 2 ms la mayor el mayor industrial
MLC 2 10.000 (30.000 eMLC) 0,050ms 0,6 a 0,9 ms 3 ms alto alta empresas
TLC 3 5.000 0,075ms 0,9 a 1,3 ms 3 a 4,5 ms baja menor perfil medio/alto usuarios
QLC 4 1.000 0,100ms 1,5 ms 6 ms muy baja el menor perfil medio/bajo usuarios

Arquitectura[editar]

Páginas[editar]

Estructura lógica de una página NAND

Una página la forman una matriz de celdas unidas. Cada celda se une a la siguiente para formar una fila de la matriz o cadena de celdas. Las filas se unen a través de una sola columna para formar la matriz. Esta matriz es la página y puede almacenar entre 2 a 16 KiB, según cada fabricante.

El acceso a los valores de cada celda no es soportado. Siempre se accede a la página y,

  • se lee el contenido almacenado en todas las celdas en ella de una vez.
  • se escribe en todas las celdas de la página de una vez si previamente ha sido borrado, degradando todas las celdas de la misma página.

Bloques[editar]

Estructura lógica de un bloque NAND

Un bloque de celdas NAND lo forman un conjunto de páginas unidas. Puede almacenar entre 128 y 512 páginas, según cada fabricante.

La operación asociada al bloque es el borrado de todas sus páginas, de esta forma se podrán las páginas podrán ser escritas de nuevo pues la sobreescritura no se soporta. El borrado también degrada todas las celdas del mismo bloque.

Capas[editar]

Estructura lógica de un chip NAND

Cada capa o plano lo forman un conjunto de 256 o 512 bloques. Las capas a su vez se agrupan en dados que se encapsulan para formar un dispositivo o chip NAND. Las capas se aíslan unas de otras con otra capa intercalada que contiene sustrato únicamente (tipo sandwich).

Funciones[editar]

Lectura de datos (en Páginas)[editar]

El proceso de lectura datos consiste en seleccionar una página NAND y aplicar una pequeña corriente a la puerta flotante y obtener los resultados contenidos en ella. Estos datos son volcados a la caché del dispositivo. Este proceso no produce un gran deterioro de la celda NAND.

Escritura de datos (en Páginas)[editar]

Escrituras en páginas NAND

El bloque tiene que haber sido borrado previamente. No se permiten las reescrituras de páginas. Por tanto las páginas válidas y no válidas no se podrán utilizar hasta que no se borre todo el bloque.

El proceso de escritura datos consiste en seleccionar una página NAND y aplicar una alta corriente a la puerta flotante y guardando los resultados provenientes de la caché del dispositivo. Este proceso produce un deterioro (tunelizado (Fowler-Nordheim tunnelling) desde el sustrato a la capa flotante a través del aislante) de la celda NAND. No existe una unidad menor para escribir y leer puesto que la controladora direcciona con páginas.

Borrado de datos (en bloques) y Recolección de elementos no utilizados (Recolección de basura)[editar]

borrado de bloques NAND

El proceso de borrar datos consiste en expulsar los electrones de la puerta flotante y tunelizarlos (Fowler-Nordheim tunnelling) hasta el sustrato a través de la capa aislante. Se realiza al aplicar un voltaje más alto al sustrato. Con esto las celdas se deterioran debido al estrés de la tensión. La celda vuelve a su estado natural.

El borrado se realiza por bloques. Toda la información contenida en ellos es borrada. Por tanto, antes del borrado se deben mover las páginas válidas (con información) a los bloques que no se van a borrar próximamente, a este proceso se le denomina la recolección de elementos no utilizados (basura). Los S.O. y los usuarios pueden realizarlo mediante el comando TRIM.

Detectar bloques defectuosos[editar]

NAND se basa en ECC para compensar los bits que pueden fallar de forma espontánea durante el funcionamiento normal del dispositivo. La ECC no puede corregir el error durante la lectura. En las operaciones de borrado o escritura, el dispositivo puede detectar bloques que no se puede escribir o borrar, marcándolos como bloques no válidos. Entonces los datos son escritos en otros bloques válidos, y el mapa de bloques defectuosos se actualiza y se pierde la capacidad correspondiente del dispositivo.

La mayoría de los dispositivos NAND se entregan desde fábrica con algunos bloques defectuosos. Por lo general son marcados de acuerdo con una estrategia preestablecida que los marca como bloques no válidos. Al permitir que algunos bloques sean marcados como defectuosos, los fabricantes pueden alcanzar beneficios más elevados. Esto reduce significativamente los costes de flash NAND y sólo disminuye ligeramente la capacidad de almacenamiento de los dispositivos.

Nivelación de desgaste[editar]

Nivelado de ciclos de borrado en bloques NAND

La nivelación del desgaste (el desgaste uniforme) es una técnica que utilizan los controladores de los discos de estado sólido (SSD) para aumentar la vida útil de los dispositivos NAND. El principio es sencillo: distribuir uniformemente las escrituras de las páginas en todo el dispositivo. Para ello el controlador lleva la cuenta del número de escrituras de cada bloque. Cuando llegan nuevos datos a escribir se seleccionan las páginas con menores escrituras realizadas y posteriormente, cuando la caché del dispositivo se vacía, se realiza el movimiento de bloques con menores escrituras (datos estáticos: programas, drivers, SO, ...) a bloques que han sido muy utilizados (ficheros temporales SO y usuario, base de datos, ...).

Sobreaprovisionamiento[3][editar]

Juego trivial: ordena las cajas

Si recordamos el tradicional juego de "ordenar los cuadrados". Con solo un cuadrado vacío, se requiere una gran cantidad de movimientos para ordenarlos. Pero si tenemos más espacio libre, la cantidad de movimientos disminuye considerablemente. Esto ocurre de manera similar en los dispositivos. La cantidad mínima de sobreaprovisionamiento para un dispositivo se establece en fábrica (un 7% para usuarios y un 23% para empresas) y no puede ser modificada por el usuario. Sin embargo, los usuarios pueden asignar más espacio libre y decidir no utilizarlo para conseguir un mejor rendimiento.

Factor de amplificación de escritura (WAF)[editar]

Es un valor que determina la cantidad total de datos escritos físicamente en el SSD siendo un múltiplo de la cantidad lógica que se pretende escribir.Cálculo: Normalmente el valor de WAF no supera los 2 puntos y es mayor que 0, siendo lo normal entre 1 y 1.5.

Cálculo del Factor de amplificación de escritura (WAF):[4]

Factores que afectan al WAF:

Factor Relación
Recolección de elementos no utilizados positivo: los bloques no válidos pueden borrarse y reutilizarse, generando más espacio libre.
Sobreaprovisionamiento Positivo: genera una menor cantidad de movimientos.
Espacio libre por el usuario Positivo: similar al sobreaprovisionamiento pero no se de confiar en el usuario que siempre tiende a utilizar todo el espacio posible.
Nivelación de desgaste Negativo: debido al movimiento, generará borrado de bloques
Separación de datos estáticos y dinámicos en bloques diferentes positivo: los datos estáticos permanezcan en reposo y, si nunca se reescriben, tendrá la amplificación de escritura más baja posible para esos datos. El inconveniente de este proceso es que de alguna manera el controlador SSD aún debe encontrar una manera de nivelar los datos estáticos para que los bloques lleguen a los ciclos borrados máximos.
TRIM Positivo: similar a la recolección de elementos no utilizados
Datos secuenciales positivo: se generan pocas modificaciones en algunos bloques y en la LBA.
Datos aleatorios negativo: se generan muchos modificaciones en muchos bloques y en la LBA.
Compresión de datos positivo: similar a los datos secuenciales al cromprimir
Período de vida útil (TBW / Años)[editar]

TeraBytes Escritos, es una medida de la resistencia de la unidad de estado sólido (SSD), indica el total de escrituras físicas en bytes a lo largo de su vida útil. En esta medida se debe incluir la amplificación de escritura (WAF).

Cuando llegue a su máximo de escrituras la SSD no soportará la escritura, por tanto solo se podrá leer la información de la SSD.

Los años de garantía indica el tiempo en años que garantiza el fabricante en un entorno normal de funcionamiento hasta que no soporte la escritura.

Así por ejemplo una SSD con capacidad 500GB, 150 TBW y 5 años de garantía se puede calcular las escrituras máximas diarias:

Se convierte a GiB: 150 TBW * 1024= 153600 GiBW Se calcula los GiB con un WAF= 1,5 estimado

Resulta datos enviados por el SO=102400 GiBW

Resulta 56,1 GiB escritos diarios que soportará en los 5 años de garantía.

Dispositivos[editar]

Unidad de Estado Sólido[editar]

Tarjeta Estado Sólido (SSD) de un Asus Eee Pc 901 de 8 Gb (Mini PCI Express)
Un SSD estándar de 2,5 pulgadas (64 mm) de factor de forma.
Desensamblado HDD y SSD

Una unidad de estado sólido o SSD (acrónimo en inglés de solid-state drive) es un dispositivo de almacenamiento de datos que usa una memoria no volátil, como la memoria flash, o una memoria volátil como la SDRAM, para almacenar datos, en lugar de los platos giratorios magnéticos encontrados en los discos duros convencionales. En comparación con los discos duros tradicionales, las unidades de estado sólido son menos sensibles a los golpes, son prácticamente inaudibles y tienen un menor y constante tiempo de acceso y de latencia. Las SSD hacen uso de la misma interfaz que los discos duros y, por lo tanto, son fácilmente intercambiables sin tener que recurrir a adaptadores o tarjetas de expansión para compatibilizarlos con el equipo.

Son comercializadas con las dimensiones heredadas de los discos duros, es decir, en 3,5 pulgadas, 2,5 pulgadas y 1,8 pulgadas, aunque también ciertas SSD vienen en formato «tarjeta de expansión».

En algunos casos, las SSD pueden ser más lentas que los discos duros, en especial con controladoras antiguas de gamas bajas, pero dado que los tiempos de acceso de una SSD son inapreciables, al final resultan más rápidos. Este tiempo de acceso tan corto se debe a la ausencia de piezas mecánicas móviles, inherentes a los discos duros.

Aunque técnicamente no son discos, a veces se traduce erróneamente en español la "D" de SSD como "disk" cuando, en realidad, representa la palabra "drive", que podría traducirse como unidad o dispositivo.

Unidad de estado sólido SSD con interfaz M.2

El rendimiento de las SSD se incrementan añadiendo chips NAND Flash en paralelo. Un sólo chip NAND Flash es relativamente lento, dado que la interfaz de entrada y salida es de 8 ó 16 bits y también por la latencia adicional de las operaciones básicas de E/S. Cuando varios dispositivos NAND operan en paralelo dentro de un SSD, las escalas de ancho de banda se incrementan y las latencias de alta se minimizan, siempre y cuando las operaciones se distribuyan uniformemente entre los chips.

La SSD se compone principalmente de:

  • Controladora: Es un procesador electrónico que se encarga de administrar, gestionar y unir los módulos de memoria NAND con los conectores en entrada y salida. Ejecuta software a nivel de firmware y es, con toda seguridad, el factor más determinante para las velocidades del dispositivo.
  • Buffer: Un dispositivo SSD utiliza un pequeño dispositivo de memoria DRAM similar al caché de los discos duros. El directorio de la colocación de bloques y el desgaste de nivelación de datos también se mantiene en la memoria caché mientras la unidad está operativa.
  • Condensador: Es necesario para mantener la integridad de los datos de la memoria caché, si la alimentación eléctrica se ha detenido inesperadamente, el tiempo suficiente para que se puedan enviar los datos retenidos hacia la memoria no volátil.

Memoria USB[editar]

Las partes típicas de una memoria USB son las siguientes:

  • Un conector USB macho tipo A (1): Provee la interfaz física con la computadora.
  • Controlador USB de almacenamiento masivo (2): Implementa el controlador USB y provee la interfaz homogénea y lineal para dispositivos USB seriales orientados a bloques, mientras oculta la complejidad de la orientación a bloques, eliminación de bloques y balance de desgaste. Este controlador posee un pequeño microprocesador y un pequeño número de circuitos de memoria RAM y ROM.
  • Circuito de memoria Flash NAND (4): Almacena los datos.
  • Oscilador de cristal (5): Produce la señal de reloj principal del dispositivo a 12 MHz y controla la salida de datos a través de un bucle.

Secure Digital[editar]

SD-Logo.svg
Tarjetas SD, mini SD y micro SD (de arriba a abajo).

Secure Digital (SD) es un formato de tarjeta de memoria inventado por Panasonic. Se utiliza en dispositivos portátiles tales como cámaras fotográficas digitales, PDA, teléfonos móviles, computadoras portátiles e incluso videoconsolas (tanto de sobremesa como portátiles), entre muchos otros.

Estas tarjetas tienen unas dimensiones de 32 mm x 24 mm x 2,1 mm

Hay algunas tarjetas SD que tienen un conector USB integrado con un doble propósito, y hay lectores que permiten que las tarjetas SD sean accesibles por medio de muchos puertos de conectividad como USB, FireWire y el puerto paralelo común.

Las velocidades mínimas garantizadas de transferencia que aseguran las tarjetas han sido estandarizadas con las siguientes nomenclaturas:


Velocidad mínima de escritura secuencial Clase de velocidad UHS: velocidad escritura mínima garantizada Clase de velocidad de Vídeo Aplicación
2 MB/s SDHC Speed Class 2.svg Class 2 (C2) - - Grabación de vídeo en definición estándar (SD)
4 MB/s SDHC Speed Class 4.svg Class 4 (C4) - - Grabación de vídeo en Alta definición (HD) [720p]
6 MB/s SDHC Speed Class 6.svg Class 6 (C6) - Video Speed Class 6.png Class 6 (V6)
10 MB/s SDHC Speed Class 10.svg Class 10 (C10) UHS Class 1.png Class 1 (U1) Video Speed Class 10.png Class 10 (V10) Full HD (1080p) Grabación de vídeo y grabación consecutiva de imágenes en HD (bus de alta velocidad), emisión en tiempo real y vídeos largos en HD (UHS bus)
30 MB/s - UHS Class 3.png Class 3 (U3) Video Speed Class 30.png Class 30 (V30) 4K ficheros de vídeo a 24/30 fps (UHS bus)
60 MB/s - - Video Speed Class 60.png Class 60 (V60) 4K ficheros de vídeo a 60/120 fps (UHS bus)
90 MB/s - - Video Speed Class 90.png Class 90 (V90)
Clase de Perfil Velocidad mínima de escritura secuencial Mínima de lectura aleatoria Mínima de escritura aleatoria
Application Performance Class 1.png Class 1 (A1) 10 MB/s 1500 IOPS 500 IOPS
Application Performance Class 2.png Class 2 (A2) 4000 IOPS 2000 IOPS
Interfaz de bus Logotipo de la tarjeta Logotipo del bus Velocidad del bus Versión de especificaciones
Default Speed SD SDHC SDXC 12,5 MByte/s 1.01
High Speed 25 MByte/s 2.00
UHS-I SDHC SDXC I 12,5 MByte/s (SDR12)
25 MByte/s (SDR25)
50 MByte/s (SDR50, DDR50)
104 MByte/s (SDR104)
3.01
UHS-II II 156 MByte/s (FD156)
312 MByte/s (HD312)
4.00/4.10[5]
UHS-III III 312 MByte/s (FD312)
624 MByte/s (FD624)
6.0[6]

WEB comparativa de rendimientos de SD[editar]

En el web Camara Memory Speed

Se utilizan diferentes programas comparadores para realizar las pruebas, Se extraen unos resultados que se publican en el web.

Se puede observar comparativas de discos en lecturas, escrituras.

Resulta interesante consultarla antes de adquirir un disco duro. Pero no están todos los modelos.

eMMC[editar]

Chip eMMC Samsung KLMCG8GEAC-B001. A la izquierda se observa el BGA de conexionado a la placa base

La arquitectura eMMC integra los componentes MMC (memoria flash y controlador) en un pequeño paquete BGA (matriz de bolillas), para su utilización en circuitos impresos como sistema de almacenamiento embebido no volátil (teléfonos inteligentes, tabletas, etc.). Se caracteriza por su su bajo consumo eléctrico.

Interfaces (Tipos de conexión)[editar]

Interfaz SATA de un disco duro
Conexionado SAS tipo SFF-8484-Kabel. Se observa un conector SAS para el disco duro y los cuatro conectores o líneas tipo SATA para el host o placa base

PATA[editar]

Integrated Drive Electronics ("Dispositivo electrónico integrado") o ATA (Advanced Technology Attachment), controla los dispositivos de almacenamiento masivo de datos, como los discos duros.

SATA (Serial ATA), mSATA:[editar]

Es el más utilizado hoy en día, utiliza un bus serie para la transmisión de datos. Notablemente más rápido y eficiente que IDE. Versiones:

  • SATA 1 de hasta 150 MB/s, está descatalogado.
  • SATA 2 de hasta 300 MB/s, el más extendido en la actualidad.
  • SATA 3 de hasta 600 MB/s el cual se está empezando a hacer hueco en el mercado.

PCIe [editar]

Suelen utilizarla los discos SSD de alto rendimiento para evitar el cuello de botella de SATA o incluso SAS. Es una conexión PCI Express 3.0 directa al disco SSD. Va a sustituir al conector mSATA actual por su altísimo rendimiento y su mejora en la eficiencia energética en modo hibernación o suspensión.

Conector M.2 tipo M, factor forma compatible 2242 (22x42mm)/2260/2280/22110
conectores M.2 tipos B, M y B+M. M.2 para dispositivo (abajo) y placa base (arriba)

M.2[editar]

Es una especificación de PCI Express para la ampliación con tarjetas de expansión interna de ordenadores y sus conectores asociados. Sustituye al estándar mSATA. M.2 utiliza la ranura física tipo MiniCard. Las especificaciones de M.2 son más flexibles, lo que permite diferentes longitudes y anchos de módulos, así como, unido a la disponibilidad de interfaces más avanzadas, hacen al estándar M.2 más idóneo que el mSATA para las SSD en general y para su uso en dispositivos más pequeños como ultrabooks o tablet. La interfaz del bus de datos que está detrás (interna/no visible) del conector M.2 según:

Tipo M:[editar]
  • Conector interno: PCIe ×4, SATA que aprovecha totalmente la velocidad de almacenamiento de los dispositivos PCI Express para admitir muchas operaciones I/O en paralelo.
  • Factor forma: 2242 (22mm x 42 mm), 2260, 2280, 22110.
Tipo B:[editar]
  • Conector interno: PCIe ×2, SATA y USB 3.0
  • Factor forma: 3042 (30 mm x 42 mm), 2230, 2242, 2260, 2280, 22110 (22 mm x 110 mm)



ACtividades T3

11.- Elige, justifica un dispositivo de almacenamiento frente al resto para una empresa dedicada a reproducir (como una sala de cine), no importa el precio ni la capacidad del disco, interesa las características del disco (transferencia lectura, temperaturas de trabajo) y en PassMark Software encontrarás estadísticas (Chart) para poder elegir.

12.- Elige, justifica y compara un dispositivo de almacenamiento frente al resto para un alumno que necesita cambiar su disco duro de su PC de escritorio, no importa el precio ni la capacidad del disco, interesa las características del disco y en UserBenchmark encontrarás estadísticas (Chart) para poder elegir.



T3

Elección / comporativa objetiva ponderada de dispositivos[editar]

Cuando se debe elegir un dispositivo (por ejemplo: un SSD) y se consideran varios parámetros o características diferentes en los que no se pueden operar directamente (por ejemplo: capacidad, velocidades), se debe ponderar o priorizar los parámetros o características sobre los otros según la importancia que se decida (por ejemplo: la capacidad un 60% sobre el resto de parámetros o características ). La suma de todas las ponderaciones deberá resultar 100.

Para ello se deberá enumerar los parámetros o características a seleccionar y se deberá reflexionar en el porcentaje o puntuación de 0 a 100 a aplicar en cada uno de ellos (estudio del caso o auditoría previa). Por ejemplo en un SSD: precio 60%, velocidad lectura 25% y un 15% en la velocidad de escritura. Total suma 100%.

Después se deberá elegir algunos dispositivos que serán los candidatos a la elección. Por ejemplo:

  1. ssd1: PVP=100€, Vr=300MB/s ,Vw=200MB/s
  2. ssd2: PVP=80€, Vr=200MB/s ,Vw=100MB/s
  3. ssd3: PVP=120€, Vr=400MB/s ,Vw=100MB/s

El paso siguiente será elegir el valor ideal de cada parámetro, será el máximo (por ejemplo: capacidad, velocidades de transferencia,...) o el mínimo (por ejemplo: precio, latencias,...). Siguiendo con el ejemplo:

  1. PVP (mínimo) 80€
  2. Vr (máximo) 400MB/s
  3. Vw (máximo) 200MB/s

Ahora se trata de aplicar un puntuación de 0 a 100 a cada parámetro de manera proporcional, se utiliza la regla de tres directa para los máximos, y la regla de tres inversa para los parámetros mínimos. Se sustituye la medida real por la puntuación obtenida de 0 a 100. Siguiendo con el ejemplo:

  1. ssd1: PVP=80, Vr=75 ,Vw=100
  2. ssd2: PVP=100, Vr=50 ,Vw=50
  3. ssd3: PVP=67, Vr=100 ,Vw=50

Finalmente se multiplican las puntuaciones por la ponderación y se suman los resultados. El dispositivo óptimo obtendrá la mayor puntuación y será el elegido. Siguiendo con el ejemplo:

  1. ssd1: (60*80) + (25*75) + (15*100)= 8175. Elección pues es el valor más alto
  2. ssd2: (60*100) + (25*50) + (15*50)= 8000
  3. ssd3: (60*67) + (25*100) + (15*50)= 7270

Si se puede realizar con una hoja de cálculo, se podrá variar o incluir muchos más parámetros o dispositivos sin apenas esfuerzo. Pero lo adecuado siempre será la elección y reflexión en el porcentaje a aplicar en cada uno de ellos pues se basa en ello.


Cuando obtengamos valores muy similares entre el dispositivo elegido y alguno de los no elegidos se puede recurrir a comparar algún otro parámetro secundario a la elección (IOPS, temperatura de trabajo, tiempo de acceso,...) para poderlo diferenciar mejor.


Por otro lado, se llama cocinar una elección al proceso inverso: primero se selecciona un dispositivo, después se amaña o se falsea las ponderaciones de los parámetros o características y finalmente se intentan justificar los ponderaciones aplicadas en la falsa elección.

  1. «Unidades de estado sólido 101: todo lo que siempre quiso saber» Steve Larrivee.
  2. «Differences Among SSD NAND Flash Memory: QLC/SLC/MLC/TLC» John Weaver .
  3. «SSD Over-Provisioning And Its Benefits» SeaGate.
  4. Plantilla:Cite web
  5. SD Bus Speed. SD Association.
  6. Plantilla:Cite web