Unidad de estado sólido

Este artículo es sobre almacenamiento de estado sólido basadas en flash, DRAM y otro. Para almacenamiento de estado sólido USB extraíble, consulte Unidad flash USB. Para tarjetas de memoria compact flash, consulte Tarjeta de memoria. Para el almacenamiento secundario basado en software, ver Disco RAM.

"Disco electrónico" vuelve a dirigir aquí. Para otras aplicaciones, vea Disco electrónico (desambiguación).

"SSD" vuelve a dirigir aquí. Para otras aplicaciones, vea SSD (desambiguación).

Un SSD de 2.5 pulgadas, a menudo se encuentran en ordenadores portátiles y computadoras de escritorio

Un dispositivo de almacenamiento SSD para montaje en rack basado en DDR SDRAM

Una conexión PCI Acelerador de IO SSD

A PCI-expresa -, DRAM y NAND-basada en SSD que utiliza una energía externa de la fuente para efectivamente realizar la COPITA no volátil

Un mSATA SSD con una carcasa externa con

A unidad de estado sólido (SSD, también conocido como un disco de estado sólido) es una almacenaje de estado sólido dispositivo que utiliza circuito integrado Asambleas como memoria para almacenar datos persistentemente. Tecnología SSD utiliza principalmente electrónicas interfaces compatibles con las bloque entrada/salida (E/S) unidades de disco duro (Discos duros), que permiten reemplazos simples en aplicaciones comunes. Además, como nuevas interfaces de la entrada-salida SATA Express y M.2 han sido diseñados para cumplir requisitos específicos de la tecnología SSD.

SSD no tiene componentes mecánicos móviles. Esto los distingue de los tradicionales electromecánico discos magnéticos tales como unidades de disco duro (Discos duros) o discos flexibles, que contienen spinning discos y bienes muebles cabezas de lectura/escritura. En comparación con discos electromecánicos, SSDs son normalmente más resistentes a los golpes físicos, funcionamiento silencioso y tienen menor tiempo de acceso e inferior latencia de. Sin embargo, mientras que el precio de los SSD ha continuado disminuyendo con el tiempo (24 centavos por gb a partir de 2017), grado de consumo SSD es (a partir de 2017) siendo aproximadamente cuatro veces más costosos por unidad de almacenamiento que consumidor-discos duros.

A partir de 2015, más SSD usa MLC Memoria flash NAND-basado, que es un tipo de memoria no volátil conserva los datos cuando se pierde la energía. Para aplicaciones que requieren acceso rápido pero no necesariamente de persistencia de datos después de la pérdida de energía, SSDs pueden ser construidos de memoria de acceso aleatorio (RAM). Tales dispositivos pueden emplear baterías como fuente de alimentación integrada para retener datos durante cierto tiempo después de que se pierde la alimentación externa.

Unidades híbridas o unidades híbridas de estado sólido (SSHDs) combinan las características de SSD y discos duros en la misma unidad, que contiene un gran disco duro y un SSD de caché para mejorar el rendimiento de los datos de acceso frecuente.

Historia y desarrollo

Primeros SSD usando tecnología similar y RAM

SSD tuvo origen en la década de 1950 con dos tecnologías similares: memoria de núcleo magnético y condensador cargado almacenamiento de sólo lectura (CCROS). Estos memoria auxiliar unidades (como contemporáneos llamadas) surgieron durante la era de la tubo de vacío computadoras, aunque su uso cesó con la introducción de más barato unidades de almacenaje de tambor.

Más tarde, en la década de 1970 y 1980, SSD fueron puestos en ejecución en memoria de semiconductor para temprano superordenadores de IBM, Amdahl, y Cray, pero no fueron usados debido a sus precios prohibitivos. A finales de 1970, instrumentos generales produce una (ROM eléctricamente alterablesEAROM) que funcionan un poco como más adelante Flash del NAND memoria. Lamentablemente, una vida de diez años no era realizable y muchas compañías abandonaron la tecnología. En 1976, Dataram comenzó a vender un producto llamado Base a granel, que proporciona hasta 2 MB de almacenamiento de estado sólido compatible con Digital Equipment Corporation (Dic) y Datos generales Computadoras (DG). En 1978, Sistemas de memoria Texas que te presenten a 16kilobyte RAM disco de estado sólido para ser utilizado por las compañías petroleras para datos sísmicos adquisición. Al año siguiente, StorageTek desarrolló la primera unidad de estado sólida de memoria RAM.

El Sharp PC-5000, introducido en 1983, utiliza los cartuchos de almacenamiento de estado sólido de 128 kilobytes que contienen memoria de burbuja. En 1984, Tallgrass Technologies Corporation tenía una cinta de copia de seguridad unidad de 40 MB con una unidad de estado sólido de 20 MB construida en. La unidad de 20 MB se podría utilizar en vez de un unidad de disco duro. En septiembre de 1986, Santa Clara sistemas introdujo BatRam, 4megabyte sistema de almacenamiento masivo ampliable a 20 MB usando módulos de memoria de 4 MB. El paquete incluye una batería recargable para preservar el contenido del chip de memoria cuando la matriz no fue accionada. 1987 vio la entrada de EMC Corporation (EMC) en el mercado SSD, con unidades introducido para el mercado de la mini computadora. Sin embargo, en 1993, EMC había salido el mercado SSD.

Basado en software Discos RAM permanecer en servicio a partir de 2016 porque son un orden de la magnitud más rápido que otras tecnologías, aunque consume recursos de CPU y mucho más sobre una base por-GB.

SSD basados en Flash

En 1989, la Psion bujía métrica 400 portátil incluye cuatro ranuras para medios de almacenamiento extraíbles en forma de tarjetas en flash "disco de estado sólido", utilizando el mismo tipo de tarjetas de memoria flash utilizada por la Psion Series 3. Los módulos flashes tenía la limitación de necesitar ser nuevamente formateado totalmente para recuperar espacio de archivos borrados o modificados; versiones antiguas de archivos que fueron borrados o modificados continúan ocupan espacio hasta que el módulo haya sido formateado.

En 1991, SanDisk Corporation creado una unidad de estado sólido de 20 MB (SSD) que vendió para alrededor $1.000.

En 1994, STEC, Inc. operación del controlador flash comprado Cirrus Logic, permitiendo a la empresa entrar en el negocio de la memoria flash para dispositivos de electrónica de consumo.

En 1995, M-Systems presenta unidades de estado sólido basadas en flash. Tenía la ventaja de no necesitar pilas para mantener los datos en la memoria (requerido por los anteriores sistemas de memoria volátil), pero no fueron tan rápidos como las soluciones basadas en DRAM. Desde entonces, SSD se han utilizado con éxito como DISCO DURO reemplazos por las industrias militares y aeroespaciales, así como para otras aplicaciones de misión crítica. Estas aplicaciones requieren la excepcional tiempo medio entre fallos (MTBF) tasas de logren unidades de estado sólido, en virtud de su capacidad para soportar las gamas extremas de choque, vibración y temperatura.

En 1999, BiTMICRO hizo una serie de presentaciones y los anuncios sobre SSDs flash-basado, incluyendo un 18 GB SSD de 3.5 pulgadas.

En 2007, Fusion-io anunció un SSD basados en PCIe con 100.000operaciones de entrada/salida por segundo (IOPS) de rendimiento en una sola tarjeta, con capacidades de hasta 320 gigabytes.

En el Cebit 2009, Tecnología OCZ demostró una 1terabyte (TB) flash SSD utilizando una interfaz PCI Express de x 8. Alcanzó una velocidad de escritura máxima de 654 megabytes por segundo (MB/s) y máxima velocidad de 712 MB/s de lectura.

En diciembre de 2009 Tecnología del micrón anunció un SSD con un 6gigabits por segundo (Gbit/s) SATA interfaz.

Memorias de la empresa

Vistas superior e inferior a 100 GB de 2,5 pulgadas SATA 3.0 (6 GB/s) modelo de la serie Intel DC S3700

Unidades flash de la empresa (EFDs) están diseñadas para aplicaciones que requieren alta () rendimiento I/OIOPS), fiabilidad, eficiencia energética y, más recientemente, un rendimiento consistente. En la mayoría de los casos, un EFD es un SSD con un mayor conjunto de las especificaciones, en comparación con SSD que suele ser utilizado en ordenadores portátiles. El término primero fue utilizado por EMC en enero de 2008, para ayudarles a identificar fabricantes SSD que serían proporcionar productos que cumplan con los estándares más altos. No hay normas cuerpos que controlan la definición de EFDs, por lo que cualquier fabricante SSD puede pretender producir EFDs cuando en realidad el producto puede no cumple con los requisitos particulares.

Un ejemplo es la serie de Intel DC S3700 de unidades, en el cuarto trimestre de 2012, que se centra en lograr el desempeño consistente, un área que no había recibido mucha atención, pero afirmó que Intel era importante para el mercado empresarial. En particular, Intel afirma que, en un estado estacionario, las unidades S3700 no variaría sus IOPS por más de 10 – 15%, y que el 99,9% de los 4 KB E/s aleatoria son atendidos en menos de 500 μs.

Otro ejemplo es la empresa Toshiba PX02SS series SSD, en 2016, anunciada que está optimizada para su uso en servidores y plataformas de almacenamiento que requieren alta resistencia de aplicaciones de escritura intensiva tales como escriben el almacenamiento en caché, aceleración de I/O y procesamiento de transacciones en línea (OLTP). La serie de PX02SS utiliza 12 Interfaz SAS de Gbit/s, con memoria flash MLC NAND y alcanzar al azar escriben velocidades de hasta 42.000 IOPS, random leen a velocidades de hasta 130.000 IOPS y grado de resistencia de 30 escrituras de disco por día (DWPD).

Arquitectura y función

Los componentes clave de un SSD son el controlador y la memoria para almacenar los datos. Tradicionalmente era el componente primario de la memoria en un disco SSD DRAM memoria volátil, pero desde el 2009 es más comúnmente Flash del NAND memoria no volátil.

Controlador

Cada SSD incluye un controlador incorpora la electrónica que los componentes de memoria NAND al host del puente computadora. El controlador es un procesador embebido que ejecuta código de nivel de firmware y es uno de los factores más importantes de rendimiento de SSD. Algunas de las funciones realizadas por el regulador son:

• Bloques asignación de
• Lectura y escritura en caché
• Cifrado de
• Corrección y detección de errores a través de Código error-correcting (ECC)
• Recolección de basura
• Leer lavado y molestar a leer gestión
• Nivelación de desgaste

El rendimiento de un SSD puede escalar con el número de paralelos chips flashes NAND utilizados en el dispositivo. Un solo chip NAND es relativamente lento, debido a la estrecha (8/16 bits) E/S asincrónica interfaz y latencia adicional de las operaciones de E/S básicas (típicas de SLC NAND, ~ 25μs para obtener un 4KB Página de la matriz al buffer I/O en una lectura, ~ 250 μs para cometer una página de 4 KB desde el búfer de IO a la matriz en una escritura, ~ 2 ms para borrar un bloque de 256 KB). Cuando múltiples dispositivos NAND operan en paralelo dentro de un SSD, el ancho de banda de escalas, y las altas latencias se pueden ocultar, como bastantes operaciones están pendientes y la carga se distribuye uniformemente entre los dispositivos.

Micron e Intel inicialmente hizo SSD más rápido mediante la implementación de reparto de los datos (similar a la RAID 0) y entrelazado en su arquitectura. Esto permitió la creación de los SSD ultra rápido con 250MB/ s lectura y escritura efectivas velocidades con la interfaz SATA 3 Gbit/s en el 2009. Dos años más tarde, SandForce continuó aprovechar esta conectividad flash paralelo, liberando controladores SATA 6 Gbit/s SSD de calidad para consumidores que 500 MB/s lectura/escritura velocidades. Controladores SandForce comprimen los datos antes de enviar a la memoria flash. Este proceso puede resultar en menos escribir y más alto rendimiento de procesamiento lógico, dependiendo de la compresibilidad de los datos.

Memoria

Basado en memoria Flash

Comparación de arquitecturas

Características de comparación	MLC: SLC	NAND: NI
Relación de persistencia	1:10	1:10
Relación de escritura secuencial	1: 3	1: 4
Relación lectura secuencial	1: 1	1: 5
Precio	1: 1.3	1: 0.7

Mayoría de fabricantes de SSD utiliza NAND flash memoria en la construcción de su SSD debido al costo más bajo en comparación con DRAM y la capacidad para retener los datos sin una fuente de alimentación constante, asegurando la persistencia de datos a través de apagones repentinos. Memoria Flash SSD es más lento que las soluciones DRAM, y algunos diseños tempranos eran aún más lentos que los discos duros después de uso continuado. Este problema fue resuelto por controladores que salieron en 2009 y más adelante.

Soluciones basadas en memoria flashes vienen típicamente en unidades de disco estándar forma factores (1.8, 2.5 y 3.5 pulgadas), pero también más pequeños diseños única y compacta, hecha posible por el pequeño tamaño de la memoria flash.

Unidades de menor precio suelen utilizar triple-nivel celular o célula de niveles múltiples Memoria flash (MLC), que es más lenta y menos confiable que nivel celular Memoria flash (SLC). Esto puede ser mitigado o incluso revertido por el diseño interno estructura de SSD, como interpolación, cambia a la escritura de algoritmos, y mayor aprovisionamiento en exceso (más exceso de capacidad) con que pueden trabajar los algoritmos de nivelación de desgaste.

Basados en DRAM

Vea también: -RAM y Hipervelocidad (almacenamiento)

SSD basado en memoria volátil como la DRAM se caracterizan por el acceso a los datos muy rápido, generalmente menos de 10microsegundosy se utilizan principalmente para acelerar aplicaciones que de lo contrario serían ser retenidas por el latencia de de SSDs flashes o discos duros tradicionales.

SSD basados en DRAM generalmente incorpora una batería interna o un adaptador externo AC/DC y copia de seguridad sistemas de almacenamiento para asegurar la persistencia de datos mientras que no es corriente en la unidad de fuentes externas. Si se pierde la energía, la batería proporciona energía mientras que se copia toda la información del memoria de acceso aleatorio (RAM) para almacenamiento de respaldo. Cuando la energía es restaurada, la información se copia al RAM desde el almacenamiento de respaldo, y el SSD reanuda el funcionamiento normal (similar a la Hibernate función utilizada en los sistemas operativos modernos).

SSD de este tipo generalmente está equipado con módulos DRAM del mismo tipo usado en regular los PC y servidores, que pueden ser intercambiados hacia fuera y sustituidos por los módulos más grandes. Tales como i-RAM, HyperOs hiperimpulsor, DDRdrive X 1, etcetera. Algunos fabricantes de SSD DRAM de la soldadura de los chips DRAM directamente en la unidad y no la intención de los chips para ser intercambiados hacia fuera — como ZeusRAM, impulsión de Aeon, etcetera.

A disco remoto de acceso de memoria indirecta (disco RIndMA) utiliza un ordenador secundario con una red rápida o (directo) InfiniBand conexión a actuar como una RAM en SSD, pero el nuevo, más rápida, memoria flash base, SSD ya están disponibles en 2009 están haciendo que esta opción no tan rentable.

Mientras que el precio de la DRAM sigue bajando, el precio de memoria Flash cae incluso más rápido. El punto de cruce "Flash se convierte en más barato que la COPITA" ocurrió aproximadamente 2004.

Otros

Algunos SSD, llamado NVDIMM o Hyper DIMM dispositivos, uso de memoria DRAM y memoria flash. Cuando el poder cae, el SSD copia todos los datos de su copita de flash; Cuando la energía vuelve hacia arriba, el SSD copia todos los datos de su flash en su copita. De manera similar, algunos SSD utiliza factores de forma y autobuses realmente diseñados para módulos DIMM, mientras que utilizando sólo memoria y haciendo que parezca como si se tratara de DRAM. Esto SSD es conocido generalmente como UltraDIMM dispositivos.

Unidades de disco conocido como unidades híbridas o unidades híbridas de estado sólido (SSHDs) utilizan un híbrido de spinning discos y memoria flash. Algunos uso de SSDs magnetoresistive memoria de acceso aleatorio (MRAM) para almacenar datos.

En el año 2015, Intel y Micron anunció XPoint 3D como un nuevo memoria no volátil tecnología. Intel planea producir 3D XPoint SSD con interfaz PCI Express en 2016, que funcionará más rápido y con mayor resistencia que basados en NAND SSD, mientras que el densidad de área será comparable en 128 gigabits por chip. Para el precio por bit, XPoint 3D será más caro que la NAND, pero más barato que la DRAM.

Memoria caché o buffer

Un SSD basado en flash suelen utilizar una pequeña cantidad de DRAM como una volátil caché, similar a la almacenadores intermediarios en unidades de disco duro. También se mantiene un directorio de colocación de bloque y los datos de nivelación de desgaste el memoria caché mientras la unidad está en funcionamiento. Un fabricante de controlador de la SSD, SandForce, no utiliza un caché externo de memoria DRAM en sus diseños pero alcanza alto rendimiento. Tal una eliminación de la memoria externa reduce el consumo de energía y permite la reducción del tamaño de los SSD.

Batería o supercapacitor

Otro componente de mayor rendimiento SSD es un condensador o alguna forma de batería, que son necesarias para mantener la integridad de los datos para que los datos en la memoria caché pueden aclararse a la impulsión cuando la energía está perdido; algunos pueden incluso espera poder bastante para mantener datos en la caché hasta que se reanude la alimentación. En el caso de memoria flash MLC, un problema llamado corrupción de página inferior puede ocurrir cuando memoria flash MLC pierde potencia al programar una página superior. El resultado es que los datos escritos previamente y se presume seguro pueden corromperse si la memoria no es compatible con un supercapacitor en caso de un apagón repentino. Este problema no existe con la memoria flash SLC.

Más SSDs de clase de consumidores no tienen baterías incorporadas o condensadores; entre las excepciones están el Crucial M500 y serie MX100, la serie 320 Intel, y el más costoso Intel 710 y 730 series. SSD de clase empresarial, como la serie de Intel DC S3700 generalmente tienen condensadores o baterías incorporadas.

Interfaz de host

Un SSD con 1,2 TB de MLC NAND, con PCI Express como la interfaz de host

Aparte de conectores asociados, la interfaz de host no es físicamente un componente de la SSD, pero es una parte clave de la unidad. La interfaz es generalmente incorporada en el controlador anteriormente discutido, y muchas veces una de las interfaces se encuentra en discos duros. Incluyen:

• Serie Unido SCSI (SAS, > 3,0 Gbit/s) – se encuentran generalmente en servidores
• Serial ATA (SATA, > 1.5 Gbit/s)
• PCI Express (PCIe 2.0 > Gbit/s)
• Fibre Channel (> 1.0 Gbit/s) – se encuentra casi exclusivamente en servidores
• USB (> 1.5 Mbit/s)
• ATA paralelo (IDE, > 26.4 Mbit/s) – en su mayor parte sustituidos por SATA
• (Paralelo) SCSI (> 40 Mbit/s) – se encuentran generalmente en los servidores, sobre todo reemplazados por SAS; SSD basados en SCSI pasado fue introducido en 2004

SSD de apoyar varios interfaces de dispositivo lógico, como el original ATAPI, Interfaz de controlador Host avanzada (AHCI), NVM Express (NVMe) y otras interfaces propietarias. Interfaces de dispositivo lógico definen los conjuntos de comandos utilizados por sistemas operativos para comunicarse con SSD y adaptadores de bus host (HBA).

Configuraciones de

El tamaño y la forma de cualquier dispositivo es conducida en gran parte por el tamaño y la forma de los componentes usados para hacer que el dispositivo. Discos duros tradicionales y unidades ópticas están diseñados alrededor de la rotación plato(s) o disco óptico junto con la motor del huso interior. Si un SSD se compone de varios interconectados circuitos integrados (ICs) y un conector de interfaz, a continuación, su forma ya no se limita a la forma de rotación de unidades de medios de comunicación. Algunas soluciones de almacenamiento de estado sólido vienen en un chasis más grande que puede incluso ser un factor de forma montaje en bastidor con numerosos SSD dentro. Que todo conectar a un bus común dentro del chasis y se conecten fuera de la caja con un solo conector.

Para el uso general del equipo, el factor de forma de 2,5 pulgadas (típicamente encontrado en los ordenadores portátiles) es el más popular. Para ordenadores de sobremesa con disco duro de 3,5 pulgadas ranuras, una placa de adaptador simple puede utilizarse para crear un disco de tal ajuste. Otros tipos de factores de forma son más comunes en aplicaciones de la empresa. Un SSD puede también ser totalmente integrado en los otros circuitos del dispositivo, como en el Apple MacBook Air (comenzando con el modelo de otoño de 2010). A partir de 2014, mSATA y M.2 factores de forma también están ganando renombre, sobre todo en ordenadores portátiles.

Factores de forma de disco duro estándar

La ventaja de utilizar una corriente Factor de forma de disco duro sería aprovechar la extensa infraestructura ya en lugar para montar y conectar las unidades al sistema host. Estos factores de forma tradicional son conocidos por el tamaño de la rotación de los medios de comunicación, por ejemplo, 5,25 pulgadas, 3,5 y 2,5 pulgadas, de 1,8 pulgadas, no por las dimensiones de la carcasa de la unidad.

Factores de forma de tarjeta estándar

Artículos principales: mSATA y M.2

Para aplicaciones donde el espacio es superior, como para ultrabooks o computadoras tablet, algunos factores de forma compacta se estandarizaron para SSDs basadas en flash.

Existe el factor de forma del mSATA, que utiliza la Tarjeta Mini PCI Express disposición física. Es eléctricamente compatible con la especificación de interfaz de tarjeta de Mini PCI Express, mientras que requiere una conexión adicional para el controlador de host SATA a través del mismo conector.

M.2 factor de forma, anteriormente conocido como el Factor próximo de forma de generación (NGFF), es una transición natural desde el mSATA y el diseño físico utilizado, a un factor de forma más útil y más avanzados. Mientras mSATA tomó ventaja de un formato existente y conector, M.2 ha sido diseñado para maximizar el uso del espacio de la tarjeta, reduciendo al mínimo la huella. El estándar M.2 permite ambos SATA y PCI Express SSD para instalarse en módulos M.2.

Factores de forma de disco en el módulo

Un 2 GB disco-en-un-módulo con interfaz PATA

A disco en el módulo (DOM) es una unidad flash con cualquiera de los dos 40/44 pines ATA paralelo (PATA) o SATA interfaz, destinado a ser conectado directamente a la placa madre y utiliza como un ordenador unidad de disco duro (DISCO DURO). Dispositivos de DOM emulan una unidad de disco duro tradicional, dando por resultado sin necesidad de controladores especiales o de otro soporte de sistema operativo específico. Departamentos de ultramar se utilizan generalmente en sistemas embebidos, que a menudo se implementan en entornos donde simplemente dejaría de discos duros mecánicos, o en clientes delgados debido al tamaño pequeño, bajo consumo de energía y funcionamiento silencioso.

A partir de 2016, capacidades de almacenamiento van desde 64 GB hasta 128 GB con diversas variaciones en diseños físicos, incluyendo la orientación vertical u horizontal.

Factores de forma de la caja

Muchas de las soluciones basadas en memoria DRAM utilizan una caja que a menudo está diseñada para encajar en un sistema de montaje en rack. El número de componentes DRAM debe tener capacidad suficiente para almacenar los datos junto con la copia de seguridad de alimentación requiere un espacio más grande que los tradicionales factores de forma de disco duro.

Factores de forma del tablero pelado

• 

  Viking tecnología SATA cubo y amplificador puente de SATA SSD de múltiples capas

• 

  Viking tecnología SATADIMM basado en SSD

• 

  Factor de forma de MO-297 SATA-en-un-módulo de disco SSD (DOM)

• 

  Un encargo-conector SATA SSD

Factores de forma que eran más comunes a los módulos de memoria están siendo utilizados ahora por SSD para tomar ventaja de su flexibilidad en la colocación de los componentes. Algunos de éstos incluyen PCIe, Mini PCIe, Mini-DIMM, MO-297y muchos más. SATADIMM de Viking tecnología utiliza una ranura vacía de DDR3 DIMM en la placa base para proporcionar energía a lo SSD con un conector SATA separado para proporcionar la conexión de datos a la computadora. El resultado es un fácil-a-Instale SSD con una capacidad igual a unidades que toman típicamente un completo 2.5 pulgadas Bahía de impulsión. Por lo menos un fabricante, Innodisk, ha producido una unidad que se encuentra directamente en el conector SATA (SATADOM) en la placa base sin necesidad de un cable de alimentación. Algunos SSD se basa en el factor de forma de PCIe y conecta la interfaz de datos y alimentación a través del conector PCIe al host. Estas unidades pueden utilizar cualquiera de los dos controladores flashes directos de PCIe o un dispositivo de puente PCIe para SATA que luego se conecta a los controladores de SATA flashes.

Factores de forma de ball grid array

En la década de 2000, algunas compañías introdujeron SSDs en Ball Grid Array Factores de forma (BGA), como los sistemas de M (ahora SanDisk) DiskOnChip y Tecnología de almacenamiento de siliciode NANDrive (ahora producido por Sistemas de Greenliant), y Memorightde M1000 para uso en sistemas embebidos. Las principales ventajas de los SSD de BGA son su bajo consumo de energía, tamaño del paquete pequeño chip para encajar en el compactos subsistemas, y que pueden ser soldado directamente sobre una placa base del sistema para reducir los efectos adversos de vibración y choque.

Comparación con otras tecnologías

Unidades de disco duro

Referencia SSD, con velocidad de unos 230 MB/s lectura (azul), 210 MB/s de velocidad de escritura (rojo) y cerca de 0,1 ms tiempo (verde), toda la independiente de la ubicación de disco acceso de búsqueda.

Vea también: Características de rendimiento de disco duro

Es difícil hacer una comparación entre SSD y HDD ordinario (spinning). SSD tradicional puntos de referencia tienden a centrarse en las características de rendimiento que son pobres con discos duros, tales como latencia de rotación y tiempo de búsqueda. Como SSD no es necesario girar o buscar localizar los datos, pueden resultar muy superiores a los discos duros en estas pruebas. Sin embargo, SSD tiene desafíos con mezcla de lecturas y escrituras, y su rendimiento puede degradarse con el tiempo. Prueba de SSD debe partir el (en uso) disco completo, como el nuevo y el disco de vacío (fresca, fuera-de-la-caja) pueden tener mucho mejor rendimiento de la escritura que demostraría después de solos semanas de uso.

La mayoría de las ventajas de unidades de estado sólido sobre los discos duros tradicionales es debido a su capacidad de acceso a datos totalmente electrónicamente en lugar de electromecánico, resultando en velocidades de transferencia superiores y robustez mecánica. Por otra parte, unidades de disco duro ofrecen capacidad significativamente más alta para su precio.

Las tasas de fracaso de campo indican que los SSD es mucho más fiable que los discos duros. Sin embargo, SSDs son excepcionalmente sensibles a la interrupción repentina de la energía, resultando en escribe abortadas o incluso casos de la pérdida completa de la unidad. La fiabilidad de los discos duros y SSD varía mucho entre modelos.

Como con discos duros, hay un equilibrio entre costo y rendimiento de los diferentes SSDs. Single-level cell (SLC) SSD, mientras que significativamente más caro que el de niveles múltiples (MLC) SSD, ofrecen una ventaja significativa de la velocidad. Al mismo tiempo, almacenaje de estado sólido basados en DRAM es considerado que el más rápido y más costoso, con tiempos de respuesta promedio de 10 microsegundos en lugar de la media 100 microsegundos de otros dispositivos flashes SSD. empresa (EFDs) están diseñados para manejar las demandas de aplicaciones de nivel 1 con rendimiento y tiempos de respuesta similares a los SSD menos costosos.

En discos duros tradicionales, un archivo reescrito generalmente ocupan la misma posición en la superficie del disco que el archivo original, mientras que en SSD la nueva copia a menudo se escribirá en diferentes células de la NAND con el fin de nivelación de desgaste. Los algoritmos de nivelación de desgaste son complejos y difíciles de probar exhaustivamente; como resultado, una de las principales causas de pérdida de datos en SSDs es errores de firmware.

La siguiente tabla muestra una descripción detallada de las ventajas y desventajas de ambas tecnologías. Comparaciones reflejan características típicas y no pueden sostener para un dispositivo específico.

Atributo o característica	Unidad de estado sólido	Unidad de disco duro
Tiempo de arranque	Casi instantánea; sin componentes mecánicos para preparar. Puede necesitar unas milisegundos para salir de un modo automático de ahorro de energía.	Disco Spin-up puede tomar varios segundos. Un sistema con muchas unidades necesite escalonar la vuelta-para arriba para limitar la potencia de pico dibujado, que es brevemente alto cuando un disco duro se inicia primero.
Acceso aleatorio tiempo	Por lo general en 0,1 ms. Como datos se pueden recuperar directamente en diversos lugares de la memoria flash, tiempo de acceso no suele ser un cuello de botella de rendimiento grande.	Oscila entre 2.9 (unidad de servidor de gama alta) y 12 ms (laptop HDD) debido a la necesidad de mover las cabezas y esperar a que los datos girar bajo la cabeza de lectura/escritura.
Leer latencia de tiempo	Generalmente baja porque los datos pueden leerse directamente desde cualquier ubicación. En aplicaciones donde se busca disco duro son el factor limitante, esto resulta en arranque más rápido y tiempos de lanzamiento de aplicaciones (véase Ley de Amdahl).	Mucho mayor que el tiempo de SSDs. Read es diferente para cada búsqueda diferentes, desde la ubicación de los datos en el disco y la ubicación de la cabeza de lectura marcan una diferencia.
Velocidad de transferencia de datos	Tecnología SSD puede ofrecer algo coherente lectura/escritura de velocidad, pero cuando se accede a un montón de bloques pequeños individuales, el rendimiento se reduce. En productos de consumo la tasa máxima de transferencia típicamente oscila entre cerca de 200 MB/s y 1500 MB/s, dependiendo el disco. Empresa mercado ofrece dispositivos con varios gigabytes por segundo rendimiento.	Una vez que la cabeza quede al leer o escribir una pista continua, un disco duro moderno puede transferir datos a cerca de 200 MB/s. En la transferencia de la práctica velocidades son muchas veces más bajos debido a la constante búsqueda, como se leen archivos de varios lugares o están fragmentados. Velocidad de transferencia depende también de velocidad de rotación, que puede ir desde 3.600 hasta 15.000RPM y también sobre la pista (lectura de las pistas exteriores es más rápido).
Rendimiento de lectura	Rendimiento de la lectura no cambia basado en donde se almacenan datos en un disco SSD. A diferencia de los discos duros mecánicos, tecnología SSD actual sufre un fenómeno de degradación de rendimiento llamado escribir la amplificación, donde la NAND las células muestran una caída mensurable en funcionamiento y continuarán degradantes a lo largo de la vida de lo SSD. Una técnica llamada nivelación de desgaste se aplica para mitigar este efecto, pero debido a la naturaleza de los chips NAND, la unidad se degradará inevitablemente a un ritmo notable.	Si deben tener acceso a datos de diferentes áreas del plato, como con archivos fragmentados, los tiempos de respuesta se verá incrementados por la necesidad de buscar cada fragmento.
Impactos de la fragmentación del sistema de archivo	Hay beneficio limitado a la lectura de datos secuencialmente (más allá de típicos tamaños de bloque de FS, decir de 4 KB), fragmentación que hace insignificante para SSDs. desfragmentación causaría desgaste haciendo escrituras adicionales de las celdas flashes NAND, que tienen un limitado ciclo de vida. Sin embargo, incluso en SSDs es un límite práctico en cuanto fragmentación pueden sostener ciertos sistemas de archivo; una vez alcanzado ese límite, las asignaciones de archivo posteriores no. Por lo tanto desfragmentación todavía puede ser necesaria, aunque en menor grado.	Mayoría de sistemas de archivo fragmentada en el tiempo si se escribe con frecuencia; desfragmentación periódica es necesaria para mantener un rendimiento óptimo. Esto generalmente no es un problema en los sistemas de archivos modernos.
Ruido (acústico)	SSDs no tienen partes móviles y por lo tanto son básicamente silenciosas, aunque en algunos SSD baja, ruido de tono alto desde el generador de alta tensión (para borrar bloques) puede ocurrir.	Discos duros tienen móviles (piezascabezas de, actuador, y eje motor) y característicos sonidos de zumbido y clic; niveles de ruido varían entre los modelos, pero puede ser importantes (y a menudo mucho menor que el sonido de los ventiladores de refrigeración). Los discos duros portátiles son relativamente tranquilos.
Control de temperatura	SSD generalmente no requiere ninguna refrigeración especial y puede tolerar temperaturas más altas que los HDDs. High-End enterprise pueden enviar modelos instalados como complemento tarjetas o dispositivos bahías de 2,5 pulgadas con disipadores de calor para disipar genera calor, que requieren ciertos volúmenes de flujo de aire para funcionar.	Temperaturas por encima de 35 ° C (95 ° F) pueden acortar la vida útil de un disco duro, y fiabilidad se verá afectada en las temperaturas de impulsión sobre 55 ° C (131 ° F). Ventilador de refrigeración puede ser necesario si las temperaturas lo contrario excedería estos valores. En la práctica, modernas unidades de disco duro pueden utilizarse con ningún régimen especial para la refrigeración.
Temperatura de funcionamiento más bajos	SSDs pueden funcionar en −55 ° C (−67 ° F).	Más modernos discos duros pueden funcionar a 0 ° C (32 ° F).
Altura máxima al operar	SSD no tiene problemas en esto.	Discos duros pueden operar con seguridad a una altitud de más de 3.000 metros (10.000 pies). Discos duros no operar a altitudes superiores a los 12.000 m (40.000 ft). Con la introducción de nitrógeno lleno (sellado) Discos duros, se espera que sea tan importante.
Pasar de un ambiente frío a un ambiente más cálido	SSD no tiene problemas en esto.	Una cierta cantidad de tiempo de aclimatación es necesario moverlo discos duros desde un entorno frío a un ambiente más caliente antes de utilizarla; de lo contrario, se producirá condensación interna y funcionar inmediatamente puede causar daños en sus componentes internos.
Agujero de respiradero	SSD no necesitan agujero de respiradero.	Discos duros más modernos requieren agujero respiradero en orden para que funcione correctamente.
Susceptibilidad a la factores ambientales	Sin partes móviles, muy resistentes a la choque, vibración y movimiento.	Cabezas flotando sobre rotación rápida platos son susceptibles a golpes, vibración y movimiento.
Instalación y montaje	No sensible a la orientación, vibración o choque. Generalmente no hay circuitos abiertos.	Los circuitos pueden estar expuestos, y no deben ser cortocircuitado por materiales conductores (como el chasis metálico del ordenador). Debe ser instalado para proteger contra vibraciones y golpes. Algunos discos duros no deben instalarse en una posición inclinada.
Susceptibilidad a la campos magnéticos	Bajo impacto en la memoria flash, pero un pulso electromagnético puede dañar cualquier sistema eléctrico, especialmente circuitos integrados.	En general, los imanes o subidas de tensión magnéticas pueden resultar en corrupción de datos o daños mecánicos a los componentes internos de la unidad. Caja de metal de la unidad proporciona un bajo nivel de protección para los discos magnéticos.
Peso y tamaño	SSD, esencialmente los dispositivos de memoria semiconductores montados sobre una placa de circuito, son pequeños y ligeros. A menudo siguen los mismos factores de forma como discos duros (2,5 o 1,8 pulgadas), pero las cajas están hechas principalmente de plástico.	Discos duros son generalmente más pesados que el SSD, los recintos están hechos principalmente de metal, ya que contienen objetos pesados tales como motores y grandes imanes. unidades de 3,5 pulgadas pesan típicamente alrededor de 700 gramos.
Fiabilidad y toda la vida	SSDs no tienen partes móviles no mecánicamente. Cada bloque de un SSD basado en flash puede sólo ser borrado (y por lo tanto, escrito) un número limitado de veces antes de que no. Los controladores de manejar esta limitación para que las unidades pueden durar por muchos años bajo uso normal. SSD basado en DRAM no tienen un número limitado de escrituras. Sin embargo la falta de un controlador puede inutilizar un SSD. Fiabilidad varía significativamente a través de diferentes modelos y fabricantes SSD con tasas de retorno alcanza el 40% para unidades específicas. A partir de 2011 principal SSD tiene menores tasas de retorno que las unidades mecánicas. Muchos SSD críticamente falla en los apagones; una encuesta de diciembre de 2013 de muchos SSD reveló que sólo algunos de ellos son capaces de sobrevivir varios cortes de energía.	Discos duros tienen partes móviles y están sujetos a posibles fallas mecánicas de la resultante desgaste y el rasgón. El medio de almacenamiento propio (plato magnético) no esencialmente degradar de leer y escribir operaciones. Según un estudio realizado por Universidad Carnegie-Mellon tanto para consumo como discos duros de clase empresarial, su promedio es de 6 años, y la esperanza de vida es de 9 – 11 años. Principal SSD ha superado los discos duros para la confiabilidad, sin embargo, el riesgo de una pérdida repentina, catastrófica de datos puede ser menor para discos mecánicos. Cuando se almacena fuera de línea (unpowered en estante) en el largo plazo, el medio magnético del disco duro conserva los datos significativamente mayor que la memoria flash usada en SSD.
Limitaciones de escritura segura	Memoria flash NAND no pueden sobreescribirse, pero tiene que ser reescrito a bloques previamente borrados. If un software cifrado de programa cifra los datos ya en el SSD, los datos sobreescritos están todavía descifrada y accesible (cifrado de hardware basado en el disco no tiene este problema). También los datos no pueden borrarse con seguridad sobreescribiendo el archivo original sin procedimientos especiales "Secure Erase" construidos en la unidad.	Discos duros pueden sobrescribir los datos directamente en el disco en cualquier sector en particular. Sin embargo, firmware de la unidad podrá intercambiar bloques dañados con zonas de repuesto, así que pedazos todavía pueden estar presentes. Mayoría de fabricantes de disco duro ofrece una herramienta que puede Zero-fill todos los sectores, incluyendo la redistribución.
Costo por capacidad	SSD precios cambia rápidamente: US$ 0,59 por GB en abril de 2013, US$ 0,45 por GB en abril de 2014 y US$ 0,37 por GB en febrero de 2015, sobre US$ 0,23 por GB en septiembre de 2016.	Discos duros cuestan unos US$ 0,03 por GB de 3.5 pulgadas y US$ 0,04 por GB para discos de 2,5 pulgadas de septiembre de 2016.
Capacidad de almacenamiento	En 2016, SSD estaba disponible en tamaños de hasta 60 TB, pero menos costosas, 120 a 512 GB modelos fueron más frecuentes.	En 2016, discos duros de hasta 14 TB estaban disponibles.
Simetría de rendimiento de lectura y escritura	Menos costoso SSD suelen tener velocidades de escritura significativamente inferior que su velocidad de lectura. Mayor rendimiento SSD tiene similar leer y escribir velocidades.	Discos duros generalmente tienen un poco más largo (peor) buscar tiempos para escribir que para leer.
Bloque libre disponibilidad y ajuste	Performance de escritura SSD es significativamente afectada por la disponibilidad de bloques gratis, programables. Previamente los bloques de datos escritos ya no está en uso pueden ser reclamados por el TRIM; sin embargo, incluso con el ajuste, menos bloques libres causan disminución del rendimiento.	Discos duros no son afectados por los bloques libres y no se benefician de TRIM.
Consumo de energía	Alto rendimiento que SSD basados en flash requiere generalmente la mitad a un tercio de la potencia de los SSD DRAM de alto rendimiento de discos duros. generalmente requieren tanta energía como discos duros y debe conectarse a la energía incluso cuando está apagado el resto del sistema. Tecnologías emergentes como DevSlp puede reducir al mínimo requisitos de alimentación de unidades ociosas.	Los discos duros de menor potencia (tamaño de 1,8 pulgadas) pueden utilizar tan sólo 0,35 vatios cuando está inactivo. unidades de 2,5 pulgadas utilizan típicamente 2 a 5 vatios. Pueden utilizar los discos de 3,5 pulgadas de mayor rendimiento hasta cerca de 20 vatios.
Densidad de área de almacenamiento máximo (Terabits por pulgada cuadrada)	2.8	1.5

Tarjetas de memoria

Tarjeta CompactFlash utilizada un SSD

Mientras que ambos tarjetas de memoria y más SSD utiliza memoria flash, que sirven propósitos y mercados muy diferentes. Cada uno tiene un número de atributos diferentes que son optimizado y ajustado para satisfacer mejor las necesidades de usuarios particulares. Algunas de estas características incluyen el consumo de energía, tamaño, rendimiento y fiabilidad.

SSD se diseñaron originalmente para uso en un sistema informático. Las primeras unidades fueron pensadas para reemplazar o aumentar las unidades de disco duro, por lo que el sistema operativo reconoció como un disco duro. Unidades de estado sólido fueron incluso en forma de y originalmente montadas en la computadora como unidades de disco duros. SSD más adelante llegó a ser más pequeño y más compacto, eventualmente desarrollar sus propios factores de forma única. El SSD fue diseñado para ser instalado permanentemente dentro de una computadora.

En cambio, tarjetas de memoria (tales como Secure Digital (SD), CompactFlash (CF) y muchos otros) fueron originalmente diseñadas para las cámaras digitales y más tarde encontraron su camino en los teléfonos celulares, dispositivos de juego, unidades GPS, etcetera. Mayoría de tarjetas de memoria es físicamente más pequeña que los SSDs y diseñado para ser insertado y retirado varias veces. Hay adaptadores que permiten que algunas tarjetas de memoria interconectar a una computadora, permitiendo utilizar un SSD, pero no pretenden ser el dispositivo de almacenamiento de información primario en la computadora. El típico CompactFlash interfaz de la tarjeta es tres a cuatro veces más lento que un disco SSD. Como memoria tarjetas no están diseñadas para tolerar la cantidad de lectura y escritura que ocurre durante el uso típico de ordenador, sus datos pueden dañarse si no se adoptan procedimientos especiales para reducir el desgaste de la tarjeta a un mínimo.

Aplicaciones

Hasta 2009, SSD se utiliza principalmente en aquellos aspectos de misión crítica aplicaciones donde la velocidad de la sistema de almacenamiento debe ser tan alto como sea posible. Desde memoria flash se ha convertido en un componente común de los SSD, la caída de los precios y aumento de las densidades han hecho más rentable para muchas otras aplicaciones. Organizaciones que pueden beneficiarse de un acceso más rápido de datos del sistema son Equity trading empresas, telecomunicaciones las corporaciones, y medios de transmisión y edición de vídeo empresas. La lista de aplicaciones que podrían beneficiarse de almacenamiento más rápido es enorme.

Unidades de estado sólido basadas en flash se pueden utilizar para crear dispositivos de red de uso general ordenador personal hardware. A protegido contra escritura pendrive con el sistema operativo y software de aplicación puede substituir para unidades de disco más grandes, menos confiables o CD-ROM. Aparatos construidos de esta forma pueden proporcionar una alternativa económica a los costoso hardware de router y firewall.

SSD basado en un Tarjeta SD con un SD en vivo sistema operativo son fácilmente bloqueado de escritura. Combinado con un Computación en la nube medio ambiente u otro medio de escritura, para mantener persistencia, un OS arrancar de una bloqueo de escritura SD tarjeta es robusto, resistente, fiable e impermeables a la corrupción permanente. Si se degrada el sistema operativo funcionando, simplemente encender la máquina y vuelva a vuelve a su estado inicial de no corruptos y así es particularmente sólido. La tarjeta SD sistema operativo instalado no requiere retiro de dañados componentes puesto que era escritura-bloqueado aunque cualquier medio escrito puede necesitar ser restaurado.

Discos duros almacenamiento en caché

En 2011, Intel introdujo un mecanismo de almacenamiento en caché para su Z68 chipset (y derivados móvil) llamado Tecnología Smart Response, que permite una SATA SSD para ser utilizado como un memoria caché (configurable como escritura o write-back) para una unidad de disco duro convencional, magnética. Una tecnología similar está disponible en HighPointde RocketHybrid PCIe tarjeta.

Unidades híbridas de estado sólido (SSHDs) se basan en el mismo principio, pero integrar cierta cantidad de memoria flash a bordo de un coche convencional en lugar de utilizar un SSD separado. La capa flash en estas unidades se puede acceder independientemente de la almacenamiento magnético por el host utilizando ATA-8 comandos, permitiendo que el sistema operativo para gestionarla. Por ejemplo, Microsoft ReadyDrive tecnología explícitamente almacena porciones de la archivo de hibernación en la memoria caché de estos discos cuando el sistema hiberna, haciendo la reanudación posterior más rápido.

Sistemas híbridos de doble unidad se combina el uso de distintos dispositivos SSD y HDD instalado en el mismo equipo, con la optimización del rendimiento general manejado por el usuario, o por la computadora Sistema operativo software. Ejemplos de este tipo de sistemas son Bcache y DM-cache en Linux, y de Apple Unidad de fusión.

Nivelación de desgaste

Artículos principales: Nivelación de desgaste y Escribir la amplificación

Si un bloque particular fue programado y borrado varias veces sin necesidad de escribir a otros bloques, que el bloque se desgaste antes de todos los bloques, terminando así prematuramente la vida de lo SSD. Por esta razón, controladores SSD utilizan una técnica llamada nivelación de desgaste distribuir escribe tan uniformemente como sea posible a través de todos los bloques de los flashes en el SSD.

En un escenario perfecto, esto permitiría a cada bloque escrita a su vida máxima por lo que fallan al mismo tiempo. Desafortunadamente, el proceso para distribuir las escrituras requiere datos escritos anteriormente y no cambiante (frío) a mover, por lo que datos que cambian con mayor frecuencia (datos caliente) pueden ser escritos en esos bloques. Cada vez que los datos se reubican sin ser cambiado por el sistema de host, esto aumenta la escribir la amplificación y por lo tanto reduce la vida de la memoria flash. La clave está en encontrar un algoritmo óptimo que maximiza ambos.

Recuperación de datos y borrado seguro

Unidades de estado sólido han fijado nuevos retos para recuperación de datos empresas, como la forma de almacenamiento de datos es mucho más complejo que el de unidades de disco duro y no lineales. La estrategia de que la unidad opera internamente en gran medida puede variar entre fabricantes, y el comando TRIM ceros toda la gama de un archivo borrado. Desgaste de nivelación también significa que la dirección física de los datos y la dirección expuesta al sistema operativo son diferentes.

En cuanto a la eliminación segura de datos, utilizando el comando ATA seguro borrar se recomienda, como la impulsión sí mismo conoce el método más eficaz para realmente restablecer sus datos. Un programa como Parted Magic puede ser utilizado para este propósito. En el año 2014, ASUS fue la primera empresa en introducir una función Secure Erase construida en la UEFI de su República de Gamers serie de placas base de PC.

Sistemas de archivos adecuado

Artículo principal: Optimizado para memoria flash, los medios de estado sólido los sistemas de archivo

Por lo general el mismo sistemas de archivos utilizado en disco duro, unidades de disco pueden utilizarse también en discos de estado sólido. Generalmente se espera para que el sistema de archivos apoyar la Comando del ajuste que ayuda a la SSD que recicle datos descartados. No es necesario para el sistema de archivos de nivelación de desgaste o las características de memoria de flash como se gestionan internamente por el SSD. Algunos sistemas de archivos flash utilizando basado en el registro () diseñosF2FS, JFFS2) ayudan a reducir escribe amplificación en SSD, especialmente en situaciones donde se cambian sólo muy pequeñas cantidades de datos, tales como actualización de metadatos del sistema de archivo.

Mientras que no una característica del sistema de archivo sistemas operativos debe también alinear las particiones correctamente para evitar la excesiva leer-modificar-escribir ciclos. Una práctica típica para los ordenadores personales es que cada partición alineada para iniciar en un 1MB (= 1.048.576 bytes) la marca, que cubre la página SSD comunes y bloquear escenarios de tamaño, ya que es divisible por 1 MB, 512 KB, 128 KB, 4 KB, y 512 bytes. Herramientas de software y discos de instalación de sistema operativo moderno manejar esto automáticamente.

Los siguientes son algunos equipo notable sistemas de archivos eso funciona bien con discos de estado sólido.

Linux

El ext4, Btrfs, XFS, JFS, y F2FS sistemas de ficheros incluyen soporte para el descarte (RECORTE o UNMAP) la función. A partir de noviembre de 2013, ext4 puede recomendarse como una opción segura. F2FS es un sistema de archivo moderno optimizado para almacenamiento basado en flash y desde una perspectiva técnica es una muy buena opción, pero todavía está en fase experimental.

Soporte en el núcleo de la operación de recorte fue introducido en la versión 2.6.33 del kernel Linux mainline, lanzado el 24 de febrero de 2010. Para hacer uso de ella, un sistema de archivos debe montarse utilizando el Deseche el parámetro. Linux intercambio las particiones son por defecto realizando operaciones de descarte cuando la unidad subyacente compatible con TRIM, con la posibilidad para apagarlos, o para seleccionar entre las operaciones de descarte único o continuo. Soporte para cola de recorte, que es un SATA 3.1 característica que se traduce en comandos TRIM no interrumpir las colas de comandos, fue introducido en Linux kernel 3.12, publicado el 02 de noviembre de 2013.

Una alternativa a la operación de ajuste de nivel de núcleo es usar una utilidad de espacio de usuario llamada fstrim pasa a través de todos los bloques en un sistema de archivos y envía comandos TRIM para esas áreas. fstrim utilidad se ejecuta generalmente por cron como una tarea programada. A partir de noviembre de 2013, es utilizado por el Ubuntu Distribución de Linux, en la que se habilita sólo para unidades de estado sólido Intel y Samsung por razones de confiabilidad; verificación de proveedor puede deshabilitarse editando el archivo /etc/cron.Weekly/fstrim uso de instrucciones dentro del archivo sí mismo.

Desde 2010, utilidades de disco estándar de Linux han cuidado de alineación de partición adecuado por defecto.

Consideraciones de rendimiento

Un SSD que utiliza NVM Express la interfaz de dispositivo lógico, en forma de un PCI Express 3.0 × 4 tarjeta de expansión

Durante la instalación, Distribuciones de Linux generalmente no se configura el sistema instalado con TRIM y por lo tanto la etcetera/fstab el archivo requiere modificaciones manuales. Esto es debido a la idea de que la implementación actual del comando de recorte de Linux puede no ser óptima. Se ha demostrado para causar una degradación del rendimiento en lugar de un aumento del rendimiento en determinadas circunstancias. A partir de enero de 2014, Linux envía un comando de ajuste individual para cada sector, en lugar de una lista vectorizada definir un rango de ajuste según lo recomendado por la especificación TRIM. Esta deficiencia ha existido por años y no hay conocidos planes para eliminarlo.

Por motivos de rendimiento, se recomienda cambiar al planificador de I/O de la falta CFQ (Cola completamente justos) a NOOP o Fecha límite de. CFQ fue diseñado para medios magnéticos tradicionales y buscar optimizaciones, así muchos de los I/O scheduling esfuerzos se desperdician cuando se utiliza con SSD. Como parte de sus diseños, SSD ofrecen niveles mucho mayores de paralelismo para las operaciones de E/S, por lo que es preferible dejar la programación de las decisiones a su lógica interna – especialmente para SSD de gama alta.

Una capa de bloques escalables de almacenamiento SSD de alto rendimiento, conocido como BLK-multiqueue o BLK-mq y desarrollado principalmente por Fusion-io ingenieros, se fusionó con el Linux kernel mainline en la versión de kernel 3.13, lanzado el 19 de enero de 2014. Esto aprovecha el rendimiento de SSDs y NVM Express, permitiendo mayores tasas de presentación de I/O. Con este nuevo diseño de la capa de bloque del kernel de Linux, colas internas se dividen en dos niveles (por CPU y hardware-presentación de las colas), así eliminando los cuellos de botella y permitir niveles superiores de paralelización de I/O. Desde la versión 4.0 del kernel Linux, publicado el 12 de abril de 2015, VirtIO conductor del bloque, el SCSI capa (que es utilizada por Controladores Serial ATA), mapeador de dispositivos marco, dispositivo de bucle conductor, imágenes de bloque sin clasificar Conductor (UBI) (que implementa borra capa de gestión de bloque para dispositivos de memoria flash) y RBD Driver (que exporta Ceph RADOS los objetos como dispositivos de bloque) han sido modificados para usar esta nueva interfaz; otros conductores se portado en las siguientes versiones.

OS X

Versiones de OS X 10.6.8 (Snow Leopard) desde el soportan TRIM pero sólo cuando se utiliza con un SSD de Apple-comprado. AJUSTE no se activa automáticamente para unidades de disco de terceros, aunque se puede activar mediante utilidades de terceros tales como Trim Enabler. Puede comprobarse el estado del ajuste en la aplicación información del sistema o en el system_profiler herramienta de línea de comandos.

Incluyen OS X versión 10.11 (El Capitan) y 10.10.4 (Yosemite) sudo trimforce habilitar como un comando de Terminal que permite recortar en SSDs no Apple. También existe una técnica para activar TRIM en versiones de OS X anteriores a 10.6.8, aunque sigue siendo incierto si ajuste realmente se utiliza correctamente en esos casos.

Microsoft Windows

Versiones de Microsoft Windows anteriores a 7 no toman medidas especiales para apoyar unidades de estado sólido. A partir de Windows 7, el sistema de archivos NTFS estándar proporciona soporte TRIM (otros sistemas de archivos no soportan TRIM).

De forma predeterminada, Windows 7 y versiones más recientes se ejecutan comandos TRIM automáticamente si el dispositivo se detecta que una unidad de estado sólido. Para cambiar este comportamiento, en la Registro clave HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\FileSystem el valor de DisableDeleteNotification se puede establecer en 1 para evitar que el controlador de almacenamiento masivo el comando TRIM. Esto puede ser útil en situaciones donde la recuperación de datos es preferida sobre nivelación de desgaste (en la mayoría de los casos, ajuste irreversiblemente restablece todo liberado espacio).

Windows implementa el comando TRIM para algo más que las operaciones de borrar archivos. La operación de recorte está totalmente integrada con comandos de nivel de volumen y partición como formato y eliminar, con comandos de sistema de archivos relativos a truncar y compresión y con la función Restaurar sistema (también conocido como copia de instantánea de volumen).

Windows 7 y versiones posteriores

Windows 7 y versiones posteriores tienen soporte nativo para SSD. El sistema operativo detecta la presencia de un disco SSD y optimiza el funcionamiento en consecuencia. Para dispositivos SSD deshabilita Windows SuperFetch y ReadyBoost, tiempo de arranque y aplicación captura previa de las operaciones. A pesar de la declaración inicial de Steven Sinofsky antes del lanzamiento de Windows 7, sin embargo, no se deshabilita desfragmentación, a pesar de su comportamiento en SSD difiere. Una razón es el bajo rendimiento de Volume Shadow Copy Service en SSDs fragmentadas. La segunda razón es para evitar alcanzar el máximo número práctico de fragmentos de archivos que puede manejar un volumen. Si se alcanza este máximo, posteriores intentos de escribir en el disco fallará con un mensaje de error.

Windows 7 también incluye soporte para el comando TRIM reducir la recolección de datos que el sistema operativo ya ha determinado ya no es válido. Sin soporte para TRIM, el SSD sería inconsciente de este datos no válidos y continuaría innecesariamente a escribir durante la recolección, causando más desgaste en el SSD. Es beneficioso realizar algunos cambios que impiden que los SSDs de tratados más como discos duros, por ejemplo cancelar la desfragmentación, no llenar más de un 75% de capacidad, no guardar con frecuencia escrito a archivos tales como registro y archivos temporales en ellos si existe una unidad de disco duro y que permite el proceso de ajuste.

Windows Vista

Windows Vista generalmente se espera que unidades de disco duro en lugar de SSD. Windows Vista incluye ReadyBoost para explotar las características de los dispositivos flashes USB conectado, pero para SSD sólo mejora la alineación de la partición por defecto para evitar que las operaciones de leer-modificar-escribir que reducen la velocidad de los SSD. La mayoría de SSD normalmente se divide en sectores de 4 kB, mientras que la mayoría de los sistemas se basa en sectores de 512 bytes con sus configuraciones de partición por defecto no alineados a los límites de 4 KB. La alineación correcta no ayuda a resistencia del SSD sobre la vida de la unidad; sin embargo, algunas operaciones de la Vista, si no, pueden acortar la vida de lo SSD.

Disco desfragmentación debe estar deshabilitado debido a la ubicación de los componentes de archivo en un disco SSD no impacta significativamente su rendimiento, pero moviendo los archivos para que sean contiguo utilizando la rutina Windows Defrag causará un desgaste innecesario escribir en el número limitado de ciclos de P/E en el SSD. El Superfetch característica no materialmente mejorará el rendimiento del sistema y causa sobrecarga adicional en el sistema y SSD, aunque no causa desgaste. Windows Vista no envía el comando TRIM unidades de estado sólido, pero algunas utilidades de parte tercera como SSD médico periódicamente escaneará la unidad y recortar las entradas correspondientes.

ZFS

Solaris desde la versión 10 Update 6 (lanzado en octubre de 2008) y las versiones recientes de OpenSolaris, Solaris Express Community Edition, IllumOS, Linux con ZFS en Linux, y FreeBSD todos pueden utilizar SSD como un potenciador de rendimiento para ZFS. Un SSD de baja latencia puede utilizarse para ZFS intención de registro (ZIL), donde se nombra la SLOG. Esto se utiliza cada vez que ocurre una escritura sincrónica en el disco. Un SSD (no necesariamente con una latencia baja) puede usarse también para el nivel 2 Caché de recambio adaptable (L2ARC), que se utiliza para los datos del caché para la lectura. Cuando se utiliza sola o en combinación, generalmente se ven grandes aumentos en el rendimiento.

FreeBSD

ZFS para FreeBSD introdujo soporte para TRIM en 23 de septiembre de 2012. El código construye un mapa de regiones de datos que fueron liberados; en cada escritura el código consulta el mapa y finalmente elimina rangos que fueron liberados antes, pero ahora se sobrescriben. Hay un hilo de baja prioridad que ajustes la hora.

También la Sistema de archivos UNIX (UFS) apoya la TRIM comando.

Particiones swap

• Según el Presidente de la división de Microsoft el Windows anterior Steven Sinofsky, "hay pocos archivos mejor que el archivo de paginación en un disco SSD". Según recoge telemetría datos, Microsoft había encontrado la pagefile.sys para ser una pareja ideal para el almacenamiento SSD.
• Linux swap las particiones son por defecto realizando TRIM operaciones cuando el subyacente dispositivo de bloque soporta TRIM, con la posibilidad para apagarlos, o para seleccionar entre las operaciones de ajuste únicas o continuadas.
• Si un operando sistema no es compatible con TRIM en discreta intercambio particiones, es posible utilizar archivos de intercambio dentro de un sistema de archivo ordinario en su lugar. Por ejemplo, OS X no soporta particiones de swap; sólo cambia a archivos dentro de un sistema de archivos, por lo que se puede utilizar el ajuste cuando, por ejemplo, se eliminan los archivos swap.
• DragonFly BSD permite intercambio SSD configurado para usarse como caché. Esto puede utilizarse para mejorar el rendimiento en cargas de trabajo de escritorio y servidor. El Bcache, DM-cache, y Flashcache proyectos proporcionan un concepto similar para el kernel de Linux.

Organizaciones de normalización

Las siguientes son organizaciones de normalización conocido y organismos que trabajan para crear normas para unidades de estado sólido (y otros dispositivos de almacenamiento de la computadora). La tabla también incluye las organizaciones que promueven el uso de unidades de estado sólido. Esto no es necesariamente una lista exhaustiva.

Organización o Comité	Subcomisión de:	Propósito
INCITS	N / A	Coordina la actividad normas técnicas entre empalme ISO/IEC comités en todo el mundo y ANSI en los Estados Unidos
T10	INCITS	SCSI
T11	INCITS	FC
T13	INCITS	ATA
JEDEC	N / A	Desarrolla estándares abiertos y publicaciones para la industria de la microelectrónica
JC-64.8	JEDEC	Se centra en la unidad de estado sólido normas y publicaciones
NVMHCI	N / A	Proporciona software estándar e interfaces de programación de hardware para subsistemas de memoria no volátil
SATA-IO	N / A	Proporciona a la industria con orientación y apoyo para la implementación de la especificación de SATA
Comité SFF	N / A	Trabajos sobre estándares de la industria del almacenamiento que necesitan atención cuando no tratados por otras comisiones de normas
SNIA	N / A	Desarrolla y promueve estándares, tecnologías y servicios educativos en la gestión de información
SSSI	SNIA	Fomenta el crecimiento y éxito de almacenamiento de estado sólido

Comercialización

Disponibilidad de

Tecnología de disco de estado sólido se ha comercializado a los militares y los mercados industriales del lugar desde mediados de la década de 1990.

Junto con el mercado de empresas emergentes, SSD ha estado apareciendo en PC ultra móviles y unos sistemas de ordenador portátil ligero, agregando perceptiblemente al precio de la laptop, dependiendo de la capacidad, transferencia y factor de forma de velocidades. Para aplicaciones de gama bajos, una unidad flash USB puede ser obtenible para dondequiera a partir $10 a $100 o menos, dependiendo de la capacidad y velocidad; por otra parte, un CompactFlash tarjeta puede ser asociada con un CF-IDE o CF a SATA convertidor a un costo similar. Uno de estos requiere que los problemas de resistencia de ciclo de escritura gestionarse, abstenerse de almacenar escrito con frecuencia archivos en la unidad o mediante una sistema de archivos Flash. Tarjetas CompactFlash estándar generalmente tienen velocidades de escritura de 7 a 15 MB/s mientras que las tarjetas de lujo más caras reclaman a velocidades de hasta 60 MB/s.

Uno de los primeros lanzamientos principales de SSD fue el Laptop XO, construido como parte de la One Laptop Per Child proyecto. Producción masiva de estos equipos, construido para los niños en los países en desarrollo, comenzó en diciembre de 2007. Estas máquinas usan 1.024 MiB SLC NAND flash como almacenamiento primario que se considera más conveniente para el más duras que las condiciones normales en que se espera que se utilizará. Dell comenzó a enviar computadoras portátiles ultra portátiles con SSD de SanDisk en 26 de abril de 2007. ASUS Publicado el EEE PC Subnotebook en 16 de octubre de 2007, con 2, 4 u 8 gigabytes de memoria flash. En 31 de enero de 2008, Apple Publicado el MacBook Air, un portátil delgado con un opcional 64 GB SSD. El costo de la Apple Store fue $999 más por esta opción, en comparación con la de un disco duro de 80 GB a 4200 RPM. Otra opción, la Lenovo ThinkPad X300 con un gigabyte de 64 SSD, fue anunciado por Lenovo en febrero de 2008. 26 de agosto de 2008, Lenovo lanzó ThinkPad X 301, con opción de SSD de 128 GB que agrega aproximadamente 200 dólares.

Algunas unidades de estado sólido Mtron

En 2008, bajo netbooks apareció con SSD. En 2009, SSD comenzaron a aparecer en los ordenadores portátiles.

En 14 de enero de 2008, EMC Corporation (EMC) se convirtió en el primer proveedor de almacenamiento de empresa en SSDs flash-basado de la nave en su portafolio de productos cuando anunció que había seleccionado STEC, Inc.de Zeus-IOPS SSD para sus sistemas Symmetrix DMX. En 2008, Sol Publicado el Sun Storage 7000 Unified Storage Systems (nombre en código Amber Road), que utiliza unidades de estado sólido y unidades de disco duros convencionales para tomar ventaja de la velocidad ofrecida por SSD y la economía y la capacidad ofrecida por los discos duros convencionales.

Dell comenzó a ofrecer unidades de estado sólido de 256 GB opcional en los modelos de portátiles selectos en enero de 2009. En mayo de 2009, Toshiba lanzó un ordenador portátil con un SSD de 512 GB.

Desde de octubre de 2010, Apple MacBook Air línea ha utilizado una unidad de estado sólido como estándar. En diciembre de 2010 OCZ RevoDrive X 2 PCIe SSD estaba disponible en 100 GB a 960 GB capacidades velocidades más de 740 MB/s velocidades secuencial y aleatorio pequeño archivo escribe hasta 120.000 IOPS. En noviembre de 2010, Fusion-io lanzó su más alto rendimiento unidad SSD ioDrive Octal utilizando x16 PCI-Express Gen 2.0 interfaz con espacio de almacenamiento de 5,12 TB el nombre, velocidad de 6.0 GB/s de lectura, escribir velocidad de 4,4 GB/s y una baja latencia de 30 microsegundos. Tiene 1.19 M leer 512 bytes IOPS y 1.18 M escribir 512 bytes IOPS.

En 2011, equipos basados en Intel Ultrabook especificaciones se convirtieron disponibles. Estas especificaciones determinan que los Ultrabooks utilizan un disco SSD. Estos son dispositivos de nivel de consumidor (a diferencia de muchas ofertas flashes anteriores destinados a los usuarios de la empresa) y representan las primeras computadoras de consumo ampliamente disponible con SSD aparte de la MacBook Air. En el CES 2012, OCZ Technology demostraron la R4 CloudServ PCIe SSD capaz de alcanzar velocidades de transferencia de 6.5 GB/s y 1,4 millones de IOPS. También anunció era el R5 Z-conduzca, que está disponible en capacidades de hasta 12 TB, capaz de alcanzar velocidades de transferencia de 7,2 GB/s y 2,52 millones IOPS usando el PCI Express x16 Gen 3.0.

En diciembre de 2013, Samsung presentó y lanzó la industria primera 1 TB mSATA SSD. En agosto de 2015, Samsung anunció un 16 TB SSD, en el momento dispositivo de almacenamiento solo de mayor capacidad del mundo de cualquier tipo.

Calidad y rendimiento

Artículo principal: Características de rendimiento de disco

En general, el rendimiento de cualquier dispositivo particular puede variar considerablemente en diferentes condiciones de operación. Por ejemplo, el número de hebras paralelas acceso al dispositivo de almacenamiento, el tamaño de bloque de I/O y la cantidad de espacio libre restante puede todos dramáticamente cambiar el rendimiento (es decir, tasas de transferencia) del dispositivo.

Tecnología SSD ha estado desarrollando rápidamente. La mayor parte de la ejecución de las medidas usadas en las unidades de disco con rotación de los medios de comunicación también se utilizan en SSDs. rendimiento de los SSD basados en flash es difícil de referencia debido a la amplia gama de condiciones posibles. En una prueba realizada en 2010 por el Xssist, utilizando IOmeter, escriba 4 kB al azar 70% read/30%, profundidad de la cola 4, IOPS por Intel X25-E 64 GB G1 comenzó alrededor 10.000 IOPs, cayó agudamente después de 8 minutos a 4.000 IOPS y continuó disminuyendo gradualmente durante los siguientes minutos 42. IOPS varían entre 3.000 y 4.000 de alrededor de 50 minutos, para el resto de la prueba 8 + horas.

Escribir la amplificación es la razón principal para el cambio en el rendimiento de un SSD en el tiempo. Diseñadores de grado empresarial unidades tratan de evitar esta variación de rendimiento mediante el aumento de aprovisionamiento en excesoy empleando algoritmos de nivelación de desgaste que mover datos solamente cuando las unidades no están fuertemente utilizadas.

Ventas

Envíos SSD eran 11 millones de unidades en 2009, 17,3 millones de unidades en 2011 para un total de US$ 5 billones, 39 millones de unidades en 2012 y se espera que aumente a 83 millones de unidades en 2013 201,4 millones de unidades en 2016 y a las unidades de 227 millones en 2017.

Los ingresos de la unidad SSD del mercado (incluyendo soluciones de PC de bajo costo) en todo el mundo totalizaron $ 585 millones en 2008, creciendo más del 100% de $ 259 millones en 2007.

Véase también

• Unidad de estado sólido de Junta
• Lista de los fabricantes de unidad de estado sólido
• RAID

Lectura adicional

• "revolución de estado sólido: profundidad sobre cómo realmente funciona la SSD". Lee Hutchinson. Ars Technica. 04 de junio de 2012.
• Mai Zheng, José Tucek Feng Qin marca Lillibridge "Comprensión de la robustez de los SSD bajo falla de energía", RÁPIDA 13
• Cheng Li, Philip Shilane, Fred Douglis, Hyong Shim, Stephen Smaldone, Grant Wallace "Nitro: Una caché optimizada capacidad SSD para el almacenamiento de información primario", USENIX ATC 14
• Cheng Li, Philip Shilane, Fred Douglis, Grant Wallace "Alforja: Una basada en contenedor Flash caché para objetos compuestos", Middleware IFIP/ACM/USENIX 15

Acoplamientos externos

Fondo y general

• Guía de StorageReview.com SSD
• Una guía para la comprensión de unidades de estado sólido
• SSD contra discos duros de laptop y actualización de experiencias
• SSD de comprensión y las nuevas unidades de OCZ
• Trazado de la subida de 30 años del mercado de discos de estado sólido
• Investigación: ¿Es más fiable que un disco duro de su SSD? -Informe de fiabilidad SSD a largo plazo
• SSD devolver las tasas de revisión por el fabricante (2012), hardware.fr -() FrancésInglés) una actualización de 2012 de un informe de 2010 basado en datos de un minorista líder de tecnología francesa
• Empresa SSD forma Factor versión 1.0a, SSD forma Factor de grupo de trabajo de 12 de diciembre de 2012

Otros

• Ted Tso - alinear sistemas de ficheros al tamaño del bloque de borrado de un disco SSD
• JEDEC continúa esfuerzos de estandarización de SSD
• Linux y NVM: archivo y desafíos del sistema de almacenamiento de información (PDF)
• Optimización de SSD y Linux
• Comprensión de la robustez de los SSD bajo falla de energía (USENIX 2013, por Mai Zheng, José Tucek Feng Qin y marca Lillibridge)
• SSD vs HDD, StorageReview, por Andrew Baxter

Otras Páginas

• Modelo de proliferacion de errores medicos
• Timia apicalis
• Escuela publica BBMB DAV
• Acceso del cliente y sistema de recuperacion
• Comunidad terapeutica