Clasificación de SSD: factores de forma, interfaces y protocolos



                                        
                                                                      Fuente: Kingston

El ámbito del almacenamiento, como es el caso de cualquier otra tecnología, está lleno de jerga y terminología exclusivas de la tecnología en sí. El gran volumen de términos puede volverse rápidamente desconcertante para el consumidor medio, especialmente para aquellos que no están familiarizados con los componentes de PC.

Uno de los conceptos erróneos más comunes radica en las diferencias y conexiones entre factores de forma, interfaces y protocolos. Arrojar algo de luz sobre lo que implican estos términos y su importancia en la arquitectura de unidades de estado sólido (SSD) puede ayudar a los consumidores a navegar por el mercado mientras se preparan para su próxima compra.

Factores de forma explicados


Los factores de forma son un concepto fácil de entender, el factor de forma define la estructura física de un SSD en términos de su tamaño, forma y tipo de conector utilizado. Como dice el viejo refrán, "la forma sigue a la función", es posible que el factor de forma de un SSD ya le diga mucho sobre su funcionamiento interno. Existe una amplia gama de factores de forma, como M.2, tarjetas complementarias, mSATA; sin embargo, en la actualidad, dos factores de forma son los más comunes en los mercados de consumo:

SSD de 2,5 pulgadas: Posiblemente siga siendo el factor de forma más común hasta la fecha. Al hacer uso del mismo factor de forma que los discos duros tradicionales (HD), un SSD de 2,5 pulgadas era el reemplazo natural para los consumidores que buscaban actualizar su almacenamiento en el momento de su lanzamiento. En el mercado de consumo, los SSD de 2,5 pulgadas suelen estar emparejados con la interfaz SATA y, por lo tanto, utilizan cables SATA para conectarse a una placa base. Sin embargo, en aplicaciones empresariales e industriales también se pueden encontrar SSD NVMe de 2,5 pulgadas. 

SSD M.2: el factor de forma M.2 es el factor de forma SSD más reciente y más pequeño disponible. Basado en el estándar mSATA (Mini-SATA), el M.2 fue diseñado para maximizar el uso de PCB y minimizar su huella cuando se instala. Los SSD M.2 no están conectados a la placa base mediante cables; en su lugar, se conectan directamente a una toma de conexión M.2. Los SSD M.2 pueden hacer uso de la interfaz SATA o PCIe, siendo esta última la más común entre las dos. Aunque, a primera vista, tanto SATA como PCIe M.2 pueden parecerse, su conector revelará su diferencia; mientras que los SSD SATA vienen equipados con claves B + M, las unidades PCIe utilizan una clave M. Una cosa importante a tener en cuenta es que otros periféricos como las tarjetas Wi-Fi también pueden hacer uso de conectores M.2, sin embargo, al igual que en el caso de SATA y PCIe, su clave de conector será diferente.




Una mirada más cercana: interfaces y protocolos


Un SSD se conecta a un host haciendo uso de una combinación de interfaz y protocolo. La interfaz se refiere a los elementos físicos de la conexión, mientras que el protocolo es el conjunto de reglas, estándares y comandos que definen la comunicación entre el SSD y el sistema host. La combinación de ambos factores es uno de los elementos que definen a los consumidores a la hora de elegir un SSD. La combinación de interfaz y protocolo define el rendimiento en términos de ancho de banda, latencia y escalabilidad de un SSD determinado.

AHCI SATA: Serial AT Attachment, más conocido como SATA, sigue siendo hasta la fecha el uso de interfaz más frecuente para conectar un SSD a su host. La tasa de transferencia de SATA varía desde 1 Gb / s para la primera generación de SATA, hasta 6 Gb / s para las soluciones SATA III. SATA utiliza el protocolo de comunicaciones Advanced Host Controller Interface (AHCI) para controlar la conexión a su host. AHCI se diseñó originalmente para la tecnología de disco giratorio y, por lo tanto, presenta un rendimiento bajo en comparación con otros protocolos de comunicación como NVMe. AHCI utiliza solo 1 cola de comandos y solo puede enviar 32 comandos por cola; Los IOP pueden alcanzar hasta 100K mientras que su latencia es de alrededor de 6 microsegundos.

NVMe PCIe: Peripheral Component Interconnect Express, PCIe para abreviar, es un estándar de interfaz utilizado para conectar cualquier número de componentes a un host. Dependiendo de la placa base, PCIe se puede utilizar para conectar tarjetas gráficas, tarjetas Wi-Fi, almacenamiento y más. En términos de almacenamiento, PCIe reemplaza a SATA como la interfaz que proporciona el mayor ancho de banda. A partir de ahora, se han lanzado 4 generaciones de PCIe, cada una duplicando la anterior en términos de ancho de banda. NVMe es el protocolo de comunicación que regula la conexión entre el SSD PCIe y el host. A diferencia de AHCI, NVMe fue diseñado para tecnología flash y, por lo tanto, presenta un rendimiento más alto en comparación con AHCI. Parte de la ventaja de NVMe sobre AHCI proviene del hecho de que NVMe puede comunicarse directamente con la CPU, mientras que AHCI primero debe pasar por el controlador SATA. NVMe posee hasta 64K colas y puede enviar hasta 64K comandos por cola. Sus IOP oscilan en el millón, mientras que tiene una latencia de solo 2,8 microsegundos.

Entonces, ¿cuál es el vínculo?

Cada uno de estos términos pertenece a diferentes elementos de la arquitectura SSD y solo debe compararse con sus sustitutos directos. El verdadero emparejamiento reside en elegir la combinación correcta de factor de forma, interfaz y protocolo de comunicación.

Como ocurre con la mayoría de las cosas, no existe una respuesta universal. La combinación "correcta" depende de sus necesidades individuales y de las capacidades de su sistema. Si bien un SSD M.2 PCIe NVMe ofrece el mejor rendimiento en un espacio más pequeño, el precio más alto y la necesidad de una placa base con un zócalo de conexión M.2 podrían limitar a los usuarios con un presupuesto limitado o con placas base más antiguas. Por el contrario, SATA aún puede hacer el trabajo, especialmente si está actualizando desde un disco duro. Sin embargo, para obtener el mejor rendimiento y preparar su sistema para el futuro, sería aconsejable invertir más en un PCIe NVMe.



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