gabriel elías arias ojedis - Universidad Agraria del Ecuador
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UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS ESCUELA DE COMPUTACIÓN E INFORMÁTICA MONOGRAFÍA Previa para optar el título de TECNÓLOGO EN COMPUTACIÓN E INFORMÁTICA TEMA: “ANÁLISIS DEL FUNCIONAMIENTO DE LA UNIDAD DE ESTADO SÓLIDO” AUTOR GABRIEL ELÍAS ARIAS OJEDIS MILAGRO - ECUADOR 2014 UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS CERTIFICACIÓN DE ACEPTACIÓN DEL TUTOR Certificado: En mi calidad de tutor de la monografía de grado, nombrado por el Consejo Directivo de la Facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad Agraria del Ecuador. Certifico: Que he analizado el proyecto de trabajo presentado por el egresado: GABRIEL ELÍAS ARIAS OJEDIS. Como requisito previo para optar el grado de Tecnólogo en Computación e Informática, cuyo tema es: “ANÁLISIS DEL FUNCIONAMIENTO DE LA UNIDAD DE ESTADO SÓLIDO”. Considerándolo aprobado en su totalidad. Atentamente, ........................................................ Ing. Oscar Bermeo Almeida, Msc TUTOR DE MONOGRAFIA iii UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS Monografía presentada al H. Consejo Directivo como requisito previo a la obtención del título de: TECNÓLOGO AGRÍCOLA TEMA “ANÁLISIS DEL FUNCIONAMIENTO DE LA UNIDAD DE ESTADO SÓLIDO” AUTOR GABRIEL ELÍAS ARIAS OJEDIS APROBADA POR __________________ ____________________________ Ing. Teresa Samaniego Cobos MSc. PRESIDENTE Ing. Andrea Sinche Guzman MSc. EXAMINADOR PRINCIPAL Ing. Enrique Ferruzola MSc. EXAMINADOR PRINCIPAL iv AGRADECIMIENTO Hago llegar mí más profundo agradecimiento a todas las personas a las cuales debo parte de este triunfo, de lograr este objetivo propuesto y alcanzar mi culminación académica, la cual es el anhelo de todos los que así lo deseamos. A Dios, nuestro Señor, por darme fortaleza y ser mi guía, por hacer posible el sueño que todo estudiante anhela en la vida: ser un Profesional. A mi familia en especial a mis Padres, por darme la estabilidad emocional, económica y brindarme siempre su apoyo para poder llegar hasta este logro, que definitivamente no hubiese podido ser realidad sin ustedes, ya que su esfuerzo se convirtió en su triunfo y el nuestro. A mi tutor el Ing. Oscar Bermeo Almeida quien con su experiencia y conocimientos contribuyó en el proceso de este proyecto. A la Universidad Agraria del Ecuador, por acogerme y darme la oportunidad de salir como profesionales, y especialmente a la Escuela de Computación e Informática, que mediante sus autoridades y docentes nos brindaron una sólida formación Universitaria y lograron que culmine con éxito una más de nuestras etapas académicas. Gracias mil gracias a Todos ellos. . v DEDICATORIA El momento en que el ser humano culmina una meta, es cuando se detiene a hacer un recuento de todas las ayudas recibidas, de las voces de aliento, de las expresiones de amor y comprensión; es por eso que dedico éste triunfo profesional: A Dios por ser él quien me ha iluminado desde el cielo despejando cualquier duda y regalándome un poquito de sabiduría para poder terminar con éxito este proyecto. A mis padres Sr. Elías Arias y Sra. Jacqueline González, quienes con esfuerzo y sacrificio han sabido compartir mis momentos más difíciles dándome el apoyo incondicional en todos los aspectos. A mi hermana Mayra Jacqueline Arias quien me brinda toda la confianza para poder seguir adelante. vi RESPONSABILIDAD Y DERECHO La responsabilidad de los resultados de la investigación y conclusiones expuestas en la presente monografía corresponden exclusivamente al autor y los derechos a la Universidad Agraria del Ecuador. ………………………………………………… GABRIEL ELÍAS ARIAS OJEDIS C.I. 0928577980 vii ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN ................................................................................................1 1.1. OBJETIVOS .....................................................................................................2 1.1.1. Objetivo General ...........................................................................................2 1.1.2. Objetivos Específicos ....................................................................................2 CAPÍTULO 2 ...........................................................................................................3 ASPECTOS METODOLÓGICOS ............................................................................3 2.1. MATERIALES..................................................................................................3 2.1.1. Recursos Bibliográficos: ................................................................................3 2.1.2. Materiales y Equipos .....................................................................................3 2.2. MÉTODOS .......................................................................................................3 2.2.1. Modalidad y Tipo de Investigación ................................................................3 2.2.2. Tipos de Métodos ..........................................................................................4 2.2.3. Técnicas ........................................................................................................5 CAPÍTULO 3 ...........................................................................................................6 ANÁLISIS Y REVISIÓN DE LITERATURA .............................................................6 3.1 Características de la unidad de Estado Sólido y de los Discos Duros. .............6 3.1.1 Unidad de Estado Solido (SSD) .....................................................................6 3.1.2 Los Discos Duros .........................................................................................13 3.1.3 Unidades de Disco Externas ........................................................................16 3.2 Establecer las ventajas y desventajas de la unidad de estado sólido. ............17 3.2.1 Ventajas de la unidad de estado sólido ........................................................17 3.2.2 Desventajas de la unidad de estado sólido ..................................................19 3.2.3 Ventajas de la unidad de disco duro. ...........................................................20 3.3 La mejor opción para utilizar en los computadores portátiles. .........................21 3.3.1 Las SSD aceleran equipos personales y servidores empresariales .............20 3.3.2 Desarrollo de memorias flash NAND ............................................................22 3.3.3 Unidades SSHD: Rápidas, gran capacidad y adecuadas a su presupuesto 23 IV. CONCLUSIONES ............................................................................................25 viii BIBLIOGRAFÍA CITADA .......................................................................................26 GLOSARIO ...........................................................................................................30 ANEXOS ...............................................................................................................33 ix RESUMEN La unidad de estado sólido, se entiende como un dispositivo para el almacenamiento de grandes cantidades de información estos poseen componentes electrónicos de estado sólido para su uso en equipos informáticos, estos están ganando el interés de muchas empresas debido a su excepcional rendimiento, esto se debe a que son superiores a los discos duros tradicionales en velocidad. Hoy en la actualidad los discos duros van evolucionando a pasos agigantados y la unidad de estado sólido es una tecnología que carece de partes internas giratorias, este dispositivo está basado en chips de memoria flash por lo que no poseen partes mecánicas que produzcan fricción y los convierten en 100% electrónicos. Sin partes móviles, una unidad de estado sólido pretende reducir drásticamente el tiempo de búsqueda, latencia entre otras, esperando diferenciarse positivamente de sus primos hermanos los discos duros. Además este no genera calor y su consumo de energía es mucho menor comparado con los anteriores discos. Debido que para los usuarios el almacenamiento de datos es sumamente importante surge la necesidad de una fuente confiable para dicha actividad es por esto que la unidad de estado sólido ofrece un arranque más rápido para cargar sistemas operativos como el Windows 7 y proporciona mayor velocidad de lectura, tiempo de búsqueda, accediendo a todos los archivos con latencias ultra-bajas el acceso a los ficheros ronda habitualmente los 0,1 milisegundos. Las palabras claves utilizadas fueron: discos sólidos, funcionamiento, velocidad, almacenamiento, ventajas y desventajas. x SUMMARY The SSD is understood as a device for storing large amounts of information they possess solid-state electronic components for use in computers , they are gaining the interest of many businesses due to its outstanding performance, this should be are superior to traditional hard drives in speed. Today currently hard disks evolve by leaps and bounds and the solid state drive is a technology that has no rotating internal parts, this device is based on flash memory chips so you do not have mechanical parts to produce friction and turn 100% electronic. No moving parts, an SSD is intended to dramatically reduce the search time, including latency, waiting their cousins positively differentiate hard drives. Furthermore, this does not generate heat and power consumption is much lower compared to previous albums. Given that users data storage is extremely important arises the need for a reliable source for this activity is why the SSD delivers faster boot to load operating systems like Windows 7 and provides faster read time search, accessing all files with ultra - low latency access to files usually is around 0.1 milliseconds. Words keys used were solid disks, running, speed, storage, advantages and disadvantages. xi I. INTRODUCCIÓN La unidad de estado sólido, se entiende como un dispositivo para el almacenamiento de grandes cantidades de información estos poseen componentes electrónicos de estado sólido para su uso en equipos informáticos, estos están ganando el interés de muchas empresas debido a su excepcional rendimiento, esto se debe a que son superiores a los discos duros tradicionales en velocidad. Desde los años cincuenta se viene utilizando los discos duros como sistema de almacenamiento secundario, durante los años setenta y ochenta estos han disminuido en cuanto a tamaño y precio mientras que se ha multiplicado sus capacidades de almacenamiento, a partir del año 1995 las primeras empresas como la aeroespacial y militar hacen uso de estos dispositivos hoy en día más empresas utilizan esta tecnología debido a los grandes beneficios que brinda. Hoy en la actualidad los discos duros van evolucionando a pasos agigantados y la unidad de estado sólido es una tecnología que carece de partes internas giratorias, este dispositivo está basado en chips de memoria flash por lo que no poseen partes mecánicas que produzcan fricción y los convierten en 100% electrónicos. Sin partes móviles, una unidad de estado sólido pretende reducir drásticamente el tiempo de búsqueda, latencia entre otras, esperando diferenciarse positivamente de sus primos hermanos los discos duros. Además este no genera calor y su consumo de energía es mucho menor comparado con los anteriores discos. Debido que para los usuarios el almacenamiento de datos es sumamente importante surge la necesidad de una fuente confiable para dicha actividad es por esto que la unidad de estado sólido ofrece un arranque más rápido para cargar sistemas operativos como el Windows 7 y proporciona mayor velocidad de lectura, tiempo de búsqueda, accediendo a todos los archivos con latencias ultrabajas el acceso a los ficheros ronda habitualmente los 0,1 milisegundos. Pero solo si la aplicación reside en flash y es más dependiente de la velocidad de lectura que de otros aspectos. La unidad de estado sólidos se está utilizando cada vez más en las computadoras. Aunque la tendencia favorece sobre todo a las portátiles. 1.1. OBJETIVOS 1.1.1. Objetivo General Analizar las características de la unidad de estado sólido y disco duro realizando un estudio de la información recopilada, para establecer la mejor opción de almacenamiento de alta capacidad utilizada en las portátiles. 1.1.2. Objetivos Específicos Identificar las características de la unidad de estado sólido y de los discos duros. Establecer las ventajas y desventajas de la unidad de estado sólido. Determinar la mejor opción que se debe utilizar en los computadores portátiles como unidad de almacenamiento de alta capacidad. 2 II. CAPÍTULO 2 ASPECTOS METODOLÓGICOS 2.1. MATERIALES 2.1.1. Recursos Bibliográficos: Sitios web Revistas electrónicas Libros Monografías 2.1.2. Materiales y Equipos 2.1.2.1. Hardware Computadora de escritorio. Procesador Core I3 3.0Ghz 2 GB de memoria RAM Disco duro 500 GB Monitor LCD 18.5‖ (Resolución mínima: 1024 x 768) 2.1.2.2. Software Sistema Operativo Windows 7. Microsoft Office Word 2010. 2.1.3. Recursos Humanos Tutor. 2.2. MÉTODOS 2.2.1. Modalidad y Tipo de Investigación El presente trabajo de investigación bibliográfica se lo realizó mediante la recopilación y análisis de información referente al tema. 2.2.2. Tipos de Métodos Para el desarrollo del presente trabajo monográfico, se utilizó los métodos teóricos: método deductivo, método inductivo, método de análisis, método de síntesis y método de investigación preliminar. Método Deductivo: Consistió en tomar conclusiones generales para explicaciones particulares. En tal virtud para el desarrollo de la investigación se aplicó este método para tomar como referencia comprobada resultados generales sobre la unidad de estado sólido. Método Inductivo: Es el razonamiento que, partiendo de casos particulares, se eleva a conocimientos generales. Este método permitió la obtención de conclusiones y realizar procesos como investigar y analizar las características y funciones de la unidad de estado sólido que permitió establecer su uso adecuado. Método de Análisis: El Método analítico es aquel método de investigación que consiste en la desmembración de un todo, descomponiéndolo en sus partes o elementos para observar las causas, la naturaleza y los efectos. Este método nos permitió conocer más del objeto de estudio, lo cual se pudo definir los principales beneficios que se obtuvieron con el uso de la unidad de estado sólido. Método de Síntesis: Es un proceso mediante el cual se relacionan hechos aparentemente aislados y se formula una teoría que unifica los diversos elementos. Consistió en la reunión racional de varios elementos dispersos en una nueva totalidad. Este método nos ayudó a reunir todos los elementos expuestos en el tema y así desarrollar conclusiones para el trabajo monográfico. Método de Investigación Preliminar: Se ejecutó una investigación preliminar para obtener las necesidades de información que necesite la unidad de estado sólido para lo cual se realizó lo siguiente: 4 Obtención del esquema de investigación Búsqueda y recopilación de la información 2.2.3. Técnicas Para la realización de la presente monografía, se utilizó la técnica de investigación bibliográfica, permitiendo la recopilación, el análisis y la selección de la información, donde se fundamenta y complementa la investigación con las teorías de diferentes autores. 5 III. CAPÍTULO 3 ANÁLISIS Y REVISIÓN DE LITERATURA 3.1 Características de la unidad de estado sólido y de los Discos Duros. 3.1.1 Unidad de estado Solido (SSD) (Sanchez s.f.) define que SSD es el acrónimo de Solid State Disk, disco de estado sólido en castellano. Este es el nombre que se usó en principio para denominar a la nueva generación de dispositivos de almacenamiento para PCs aunque debido a que no llevan discos en su interior en la actualidad es más correcto usar Solid State Drive, es decir unidad de estado sólido. En estos al contrario que ocurre con los discos duros convencionales se utiliza una memoria formada por semiconductores para almacenar la información, muy parecida a la que puedes encontrar en otros dispositivos como los pinchos USB o las tarjetas de memoria de las cámaras digitales. Las SSD son dispositivos de almacenamiento de la nueva generación que a diferencia de los discos duros estos utilizan una memoria formada por semiconductores en la cual se almacena la información y es una muy parecida a la de los dispositivos de almacenamiento USB o tarjetas de memorias de las cámaras digitales. (Ciencialaultima.blogspot.com 2011) la historia comenzó allá por los años 50. En esta década se utilizaban dos tecnologías diferentes denominadas memoria de núcleo magnético y CCROS (esta tecnología resulta una forma curiosa de almacenar información). Este tipo de memorias auxiliares surgieron en el momento de la informática en la que se hacía uso del tubo de vacío pero gracias a la introducción de las memorias de tambor estas se dejaron de desarrollar. Debido a ello, en el año 1978 la empresa Texas Memory presentó una unidad de estado sólido de 16 KB que estaba basado en RAM. En el 1983 fue presentado el Sharp PC-5000, el cual utilizaba 128 cartuchos de almacenamiento en estado sólido basado en memoria de tipo de burbuja. En Septiembre del año 1986 la empresa Santa Clara Systems presentó el BATRAM el cual ofrecía 4 MB de memoria ampliable a 20 MB usando distintos módulos. En el año 1995 M-Systems generó unidades de estado sólido basadas en flash. Desde ese momento este tipo de dispositivos se han utilizado exitosamente como opción a los discos duros tradicionales por la industria militar e incluso la aerospacial debido a su alta cota de tiempo entre fallos y resistencia a golpes, cambios bruscos de presión, temperatura y turbulencias. BIMITICRO en el año 1999 presento diversos dispositivos SSD basados en flash que almacenaban hasta 18 GB. La empresa Fusion- io en el año 2007 presentó un tipo de SSD capaz de realizar 100.000 operaciones del tipo entrada-salida con memoria sólida de hasta 320 GB. En el CeBIT 2000, la compañía OCZ presentó un SSD basado en tecnología flash de 1TB que podía alcanzar velocidades de escritura de 654 MB/s y velocidades de lectura de 712 MB. En diciembre del año 2009 Micron Technology presentó el primer SSD que usaba una interfaz SATA III. (Ingeniatic.euitt.upm.es s.f.) indica que una Unidad de Estado Sólido o SSD (solidstate drive) es un dispositivo de almacenamiento de datos que usa memoria no volátil tales como flash, o memoria volátil como la SDRAM, para almacenar datos, en lugar de los platos giratorios magnéticos encontrados en los discos duros convencionales. Un SSD está compuesto principalmente por: Controladora (procesador) Caché (memoria) Condensador (almacenar datos temporalmente en caso de pérdida de corriente) Su rendimiento se incrementan añadiendo chips NAND Flash en paralelo. Estos dispositivos de almacenamiento usan una memoria no volátil para el almacenamiento de datos, en vez de los discos giratorios de los discos duros tradicionales, este incluye un procesador, el cache, tiene un condensador que cumple la función de almacenar los datos temporalmente en caso de perder energía eléctrica y se puede incrementar el rendimiento insertándole chips NAND Flas. En la historia de los SSD se ha podido apreciar que empezó en los años 50 donde se utilizan tecnología diferentes memorias de núcleo magnético esto fue en la época de inicio de la informática de tubos al vacío, luego apareció la empresa Texas Memory quien presentó la unidad de estado sólido de 16kb, esto fue en el año 1978. En 1983 presentó el Sharp PC-5000 se la denomino memoria de tipo burbuja, otra empresa llama Santa Clara Systems sacó la memoria de 4 MB llamada BATRAM. Por ultimo en 1995 M-Systems generó el disco sólido Flash que fue utilizado en la industria militar, en 1999 BIMITICRO aparecieron dispositivo de hasta 18 GB y actualmente de 320 Gb. (MichelonI 2013), explica que las unidades de estado sólido (SSD) están cobrando impulso en la empresa y las aplicaciones cliente, en sustitución de unidades de disco duro (HDD), ofreciendo un mayor rendimiento y menor consumo de energía. 7 Las SSD están sustituyendo a los disco duros, ya que estas ofrecen mayor rendimiento y un menor consumo de energía, por tal motivo están optando por remplazar la unidades de disco duro por las SSD. (Waters 2007), expone que los discos que no son discos o las Unidades de estado sólido han sido categorizados repetidas veces como "discos", cuando es totalmente incorrecto denominarlas así, puesto que a diferencia de sus predecesores, sus datos no se almacenan sobre superficies cilíndricas ni platos. Esta confusión conlleva habitualmente a creer que "SSD" significa Solid State Disk, en vez de Solid State Drive. En la actualidad muchas personas confunden las Unidades de Estado Sólido como discos, lo cual es erróneo ya que la información no se guarda en superficie cilíndrica ni platos, si no que esta tiene semiconductores parecidos a las memorias de cámara digital. (Zubía 2007), define que la memoria Flash es un tipo de memoria que ha alcanzado una gran popularidad por sus extraordinarias características: no es volátil, se graban y se borran eléctricamente incluso conexionadas en el circuito de aplicación, tienen una elevada densidad, bajo consumo, muy resistente a los golpes y vibraciones. Las celdas de memoria flash alcanzan 1 millón de ciclos de escritura y borrado. La popularidad de las memorias Flash se debe a varias características, una de ellas es que no es volátil es decir no se pierde la información al momento de interrumpirse la conexión eléctrica, tiene una elevada densidad, resistente a golpes y vibraciones, además de que sus celdas llegan a alcanzar el millón de ciclos de escritura y borrado. 3.1.1.1 Funcionamiento de las SSD (Toshiba.eu s.f.), expresa que una SSD se compone básicamente de una placa de circuitos impresos, un conjunto de chips de memoria flash NAND, una caché DRAM, un controlador de memoria, un controlador de interfaz y conector de interfaz como IDE, SATA o SAS. La memoria utilizada en SSD es memoria flash NAND no volátil y se produce en diferentes grados de calidad. NAND se diseña basándose en el uso de tecnología de celda de un solo nivel (SLC) o de celda de varios niveles (MLC). NAND SLC almacena un bit por celda, tiene más durabilidad, pero es notablemente más cara de producir con altas capacidades. MLC NAND utiliza dos bits por celda. Esta tecnología flash tiene menor durabilidad, pero admite más capacidades y se puede producir con mucho menor coste. Las SSD utilizan un conjunto de memorias Flash NAND no volátiles, las cuales están diseñadas en diversos grados de calidad, además de hacer uso de 8 tecnología de celda de un solo nivel o también de varios niveles la cual la hace eficaz al momento de guardar la información. (Officecenter.mx s.f.), enseña que los SSD basados en memoria volátil como la SDRAM están caracterizados por su rápido acceso a datos, menos de 0.01 milisegundos y son usados primariamente para acelerar aplicaciones que de otra manera serían frenados por la latencia de los discos duros. Los SSD basados en DRAM típicamente incorporan una batería interna y sistemas de respaldo de disco para asegurar la persistencia de datos. Si la potencia se pierde por cualquiera razón, la batería podría mantener la unidad encendida lo suficiente como para copiar todos los datos de la memoria RAM al disco de respaldo. Después de la restauración de energía, los datos se vuelven a copiar desde el disco de respaldo a la RAM y el SSD continua su operación normalmente. Algunas SSD están basadas en memorias volátiles, ya que estas permiten un rápido acceso a datos las cuales son usadas para acelerar las aplicaciones que muchas veces es frenada por la latencia de los discos duros, estas incorporan una batería interna y un sistema de respaldo, la misma que al existir un corte de luz la batería mantiene encendida la unidad el tiempo necesario para copiar la información al disco de respaldo. (Bastián 2010), describe que mientras que se trabaja con el ordenador, se intercambian con frecuencias de datos entre la memoria de trabajo y las memorias masivas que están conectadas. El tiempo de acceso a los datos de la memoria masiva es considerablemente más largo que el tiempo de acceso a los datos de la memoria de trabajo del microordenador. En el momento de estar trabajando en el ordenador las frecuencias de datos suelen intercambiarse entre las memorias masivas conectadas y la memoria de trabajo, debido a que el tiempo de acceso a los datos de la memoria masiva es más largo que a los datos que están en la memoria de trabajo. (Cottino 2010), demuestra que los sistemas de archivos son los encargados de organizar la información en el disco duro, esto implica conocer cómo se guardarán los nombres de los archivos, dónde se alojará el contenido de ese archivo, si el sistema tendrá tolerancia a fallos o no es decir el archivo abarca las características de almacenamiento y acceso a la información dentro de una partición lógica. Los encargados de organizar la información en los discos duros, son los sistemas de archivo, lo cual es necesario conocer los nombres de los archivos, en que unidad se guardará el contenido de los archivos, si el archivo abarca las 9 características de almacenamiento y el acceso a la información dentro de una partición lógica. (Sánchez 2003), comenta que la compuerta NAND se la conoce como la compuerta universal ya que cualquier sistema digital se puede configurar con ella. Los circuitos combinacionales y secuenciales pueden construirse también con esta compuerta ya que el circuito flip-flop puede construirse a partir de dos compuertas NAND. Es importante conocer acerca de la compuerta NAND, debido a que en esta se configura cualquier sistema digital, además de poder construirse los circuitos combinacionales y secuenciales ya que el circuito flip-flop es construido a partir de dos compuertas NAND. 3.1.1.2 Características generales del SSD (Informaticamoderna.com 2009), menciona que las Características generales son las siguientes: Son más resistentes a pérdidas de datos en caso de golpes y vibraciones ya que no tienen partes móviles. Pueden permanecer con la información almacenada hasta por 10 años sin necesidad de alimentación eléctrica. No generan ruido y el calor es mínimo, lo que alarga su vida útil al no funcionar a altas temperaturas. Se utilizan en el mercado en las computadoras portátiles denominadas Netbooko computadoras preparadas para uso en red y computadoras de escritorio. Contemplan una larga vida de dispositivo ("Mean Time BetweenFailure") o tiempo promedio anterior a la falla de 1,000,000 de horas. Tienen un muy bajo consumo de electricidad, por ello son ideales para computadoras portátiles. Las SSD se caracterizan por ser resistentes a pérdidas de datos si este tiene algún golpe o vibración, tiene la capacidad de mantener una información por más de 10 años sin necesidad de carga eléctrica, esta no genera ruido y sus temperatura no es muy elevada, lo cual alarga su vida útil, es utilizada tanto en computadoras portátiles como en las de escritorio. (Argüello 2012), expone que son más resistentes a pérdidas de datos en caso de golpes y vibraciones ya que no tienen partes móviles. La velocidad promedio de lectura de datos de una unidad de estado sólido son las siguientes: Velocidad lectura Megabytes/segundo (MB/s): 120 MB/s 10 Velocidad escritura Megabytes/segundo (MB/s): 90 MB/s Tiempo de acceso milisegundos (ms): hasta de 0.01 ms Otra de las características de las Unidades de Estado Sólido es su gran velocidad para el acceso de la información, en los que su velocidad de lectura es de 120 MB/s, la velocidad de escritura es de 90 MB/s y con un tiempo de acceso de hasta 0.01 ms. (Um.es 2013),expresa que los SSDs almacenan los datos sobre "chips" de memoria no volátil, también conocidos como chips de memoria flash, que son similares a los chips de RAM utilizada para la memoria de las computadoras, salvo que no se pierden datos cuando la alimentación eléctrica se desconecta. En comparación con las unidades de disco duro más tradicionales, o HDD, que almacenan los datos sobre platos imanados que giran, SSDs son más rápidos y menos susceptibles a daños de golpes o vibraciones, porque no tienen partes móviles. También son mucho más caros que los discos duros. Una diferencia entre las SSDs y los discos duros es que son más rápidos al momento acceder a la información, además ser más resistentes a golpes o vibraciones ya que no cuenta con partes móviles en su interior, aunque también son un poco más caros lo cual los pone en una desventaja con los discos duros que son más económicos. (Silva 2009), plantea que las principales características de los SSD de los cuales podemos destacar su robustez, mayor performance y ahorro energético ya que esta utiliza una memoria flash sin partes móviles, como los pendrive y tarjetas de memoria otorgan mayor velocidad de almacenamiento de datos y son más confiables al poder soportar mejor los golpes y vibraciones. Hay que destacar una gran característica de las SSD la cual es el consumo de energía, debido a que no contiene partes móviles que calienten el dispositivo, además de brindar mayor velocidad en el almacenamiento de los datos y es más confiable al momento de recibir algún tipo de golpe o vibración. (Boch 2013), considera que la llegada de los SSD, al no tener necesidad de disipar calor por su bajo consumo, podemos encontrar otros formatos, como en tarjetas PCI-E, con múltiples discos en Raid, en tarjetas minicard con mini PCI-E para portátil, e incluso se baraja que Intel va a sacar unidades SSD tamaños ínfimos de 20mm, 42mm, 60mmm 80mm y 120mm con SATA para ultra books que se denominaran Next Generation Form Factor (NGFF) y superarán los 512Gb de capacidad. 11 Las SSDs se las puede encontrar en diferentes formatos debido a su bajo consumo de electricidad, muchas de estas son de tamaños inferiores a los 20mm los cuales se denominarán Next Generation Form Factor las mismas que superaran los 512 Gb de capacidad. 3.1.1.3 Rendimiento de una SSD (Hardmicro.net s.f.), indica que dependiendo de la generación SSD en los que fijemos, las velocidades de transferencia de información pueden ser de lo más dispares: desde unos 150 MB/s de los primeros SSD comerciales hasta los 500 MB/s en los modelos actuales. La velocidad indicada por el fabricante no suele corresponder a la de un uso real. Ellos realizan pruebas que determinan la velocidad en un tipo muy concreto de información, generalmente bloques leídos de forma secuencial. Las velocidades indicadas suelen ser una cota superior teórica. En la realidad el rendimiento disminuye sustancialmente. En algunos SSD la velocidad de almacenamiento indicada por los fabricantes no corresponde a la de en uso, lo cual puede hacer que la información de transferencia sea dispareja, además de que en vez de aumentar el rendimiento estas van disminuyendo sustancialmente. (Muñoz y Maroñas 2011), expresa que el rendimiento de los SSD se incrementa 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 o 16 bits asíncrona y también debido a 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 suficientes operaciones estén pendientes y la carga se distribuya uniformemente entre los dispositivos. Los SSD de Micrón e Intel fabricaron unidades flash mediante la aplicación de los datos de creación de bandas (similar a RAID 0) e intercalado. Esto permitió la creación de SSD ultrarrápidos con 250 MB/s de lectura y escritura. Las controladoras Sandforce SF 1000 Series consiguen tasas de transferencia cercanas a la saturación de la interfaz SATA II (rozando los 300 MB/s simétricos tanto en lectura como en escritura). La generación sucesora, las Sandforce SF 2000 Series, permiten más allá de los 500 MB/s simétricos de lectura y escritura secuencial, requiriendo de una interfaz SATA III si se desea alcanzar estos registros. Para incrementar el rendimiento de los SSD es necesario añadir chips NAND Flash en paralelo ya que estas incrementan las escalas de ancho de banda, y 12 también disminuyen las latencias de alta, esto se da siempre y cuando la carga se distribuya uniformemente entre los dispositivos. 3.1.2 Los Discos Duros (Puigdemunti 1999), menciona que los discos duros se presentan recubiertos de una capa magnética delgada, habitualmente de óxido de hierro, y se dividen en unos círculos concéntricos cilindros (coincidentes con las pistas de los disquetes), que empiezan en la parte exterior del disco (primer cilindro) y terminan en la parte interior (último). Asimismo estos cilindros se dividen en sectores, cuyo número está determinado por el tipo de disco y su formato, siendo todos ellos de un tamaño fijo en cualquier disco. Cilindros como sectores se identifican con una serie de números que se les asignan, empezando por el 1, pues el número 0 de cada cilindro se reserva para propósitos de identificación más que para almacenamiento de datos. Estos, escritos/leídos en el disco, deben ajustarse al tamaño fijado del almacenamiento de los sectores. Habitualmente, los sistemas de disco duro contienen más de una unidad en su interior, por lo que el número de caras puede ser más de 2. Estas se identifican con un número, siendo el 0 para la primera. En general su organización es igual a los disquetes. Los discos duros están compuestos por una capa magnética delgada y la cual se divide en círculos concéntricos cilíndricos los cuales, se distribuyen en sectores las mismas que están numerados dependiendo del tipo de disco y su formato. 3.1.2.1 Tipo de Disco Duro (Inea.gob.mx s.f.), enseña que en las computadoras personales existen tres tipos de discos duros: los IDE/EIDE, los SCSI y los externos. IDE/EIDE: Es el tipo de disco duro más común y aceptado por casi todas las tarjetas madre. Se pueden instalar hasta cuatro discos duros en una computadora o hacer la combinación de dos discos duros con una de CD-ROM cada uno. La capacidad de los discos duros puede variar, en la actualidad los discos van desde 20Gb hasta los 180Gb y su costo es proporcional a la capacidad de almacenamiento. SCSI: Este tipo de disco duro requiere de una tarjeta especial para conectarse a la tarjeta madre. Las tarjetas SCSI tienen la posibilidad de conectar hasta siete dispositivos de todo tipo, discos, cintas, escáner, CD-ROM, etc. Disco externo: Este tipo de disco es de reciente aparición, se caracteriza porque su conexión a la computadora se hace por medio de un puerto USB y como su nombre lo dice, es externo al gabinete de la computadora. 13 Para los ordenadores personales encontramos tres tipos de discos duros, los IDE/EIDE, estos son las más usadas y aceptadas por todas las tarjetas madres, los SCSI la cual necesita de una tarjeta especial para conectarse a la tarjeta madre lo cual la hace un poco costosa y los externos que se lo puede conectar directamente al ordenador mediante un puerto USB. 3.1.2.2 Características de Rendimiento del Disco Duro (Red Hat 2005), menciona que es importante que los administradores de sistemas entiendan que sin un conocimiento básico sobre cómo operan los discos duros, es posible hacer cambios inconscientemente a la configuración de su sistema que podría impactar negativamente su rendimiento. El tiempo que toma una unidad de disco en responder a una petición completa de E/S depende de dos cosas: Las limitaciones mecánicas y eléctricas del disco duro La carga de E/S impuesta por el sistema. Es importante que las personas tengan un conocimiento básico de los discos duros para que a futo no ocasionen cambies que puedan afectar al rendimiento de los discos duros, además de limitaciones mecánicas y eléctricas que pueden dañar tanto el disco duro como el equipo. (Perez y Fernandez s.f.) Los modelos iníciales de discos duros se basaban en los interfaces MFM (Modified Frecuency Modulation) y RLL (Run Lenght Limited), que son dos tipos de almacenar la información binaria. Ambos eran gestionados por la controladora ST506 creada por la empresa Seagate. Estas primeras unidades poseían tres conectores: uno de alimentación presente todavía en los modelos actuales, uno de control que se encargaba de gestionar la posición de los cabezales y otro de datos que llevaba la información desde y hacia la controladora. En ambos tipos de discos la velocidad de rotación es de 3600 revoluciones por minuto, pero se diferencian en otros aspectos: RLL permite almacenar un 50% más de datos que MFM debido a una mayor densidad en la grabación de los datos, es decir, que a igual superficie habrá más datos en un disco RLL que en un MFM. La tasa de transferencia de datos en los discos MFM es de 500 Megabits/s, mientras que en los RLL sube hasta los 750 Megabits/s. En cuanto a la capacidad, los discos MFM solían tener unos 40 Mb como máximo, mientras que los RLL llegaban hasta los 120 Mb. En estos discos era muy importante, antes de apagar el ordenador, ejecutar un programa que llevaba las cabezas del disco hasta una pista en la que no hubiera datos para no dañarlos en el caso de que el equipo recibiera golpes, vibraciones, fuera transportado… actualmente, esta 14 función la realizan las propias unidades de disco al apagar el equipo, por lo que no hay que preocuparse de este aspecto. Al paso del tiempo los modelos y funcionamiento de los discos duros se han venido modificando tanto en su capacidad de almacenamiento, así como también en su funcionamiento esto ha permitido que los mismo tengan mayor rendimiento y una mayor velocidad al momento de la transferencia de los datos. 3.1.2.3 Partes de un Disco Duro (Rose s.f.), argumenta que uno de los componentes claves de una computadora es la unidad de disco duro (HDD, siglas en inglés). Contiene el sistema operativo, programas y archivos creados por el usuario. Si bien la operación de una unidad de disco duro es tecnológicamente compleja, su composición física es relativamente simple. Bandejas magnetizadas: La información digital se almacena en u HDD en bandejas que se parecen a un disco CD-ROM. Ambos lados de la bandeja están acabados con un recubrimiento magnético que mantiene intacta la información aun cuando se quita la energía. Cabezales de lectura/escritura y motor: Los cabezales que leen y escriben información en las bandejas se montan en un brazo actuador que es controlado por su propio motor. El brazo mueve los cabezales en una pista lineal desde el centro de la bandeja a su borde. Eje y motor: El eje sostiene múltiples bandejas en el espaciado requerido para permitir que los cabezales pasen libremente entre ellas. El motor del eje rota las bandejas a varios millares de revoluciones por minuto, que hace que los cabezales "vuelen" en una capa microfina de aire y permite el acceso de datos. Controles electrónicos: Los controles electrónicos para el HDD son contenidos en una placa de circuitos impresos que se une a la parte posterior de la carcasa de la unidad. Un extremo de la carcasa contiene las conexiones de cables de datos y energía y clavijas puente para seleccionar opciones de principal, esclavo o cable. Carcasa: La carcasa provee una base sólida para las partes que rotan y es sellada para prevenir que las partículas contaminen el flujo de aire entre los cabezales y las bandejas. El disco duro es una pieza fundamental en los ordenadores ya que en este contiene los archivos, sistema operativo, programas, etc. Su funcionalidad es tecnológicamente compleja pero su cuerpo físico es sencillo la cual consta de una bandeja magnetizada, cabezales de lectura/escritura y motor, eje y motor, controles electrónicos y la carcasa. 15 (Romo 2010), informa que en los últimos años han empezado a desarrollarse nuevas tecnologías de discos duros que permiten superar las limitaciones de capacidad de transferencia de información de los discos IDE y SCSI, y que incrementan la capacidad total de almacenamiento. Estas nuevas tecnologías están siendo utilizadas inicialmente en sistemas RISC, minicomputadores y mainframes, pero se espera su próxima introducción en servidores tipo PC. La industria de la computación no ha tomado aún partido por ninguna de esas tecnologías, pero las más destacadas son: Ultra-SCSI, Ultra-SCSI-2, Serial Storage Architecture y Fibre-Channel. El desarrollo de nuevas tecnologías de discos duros está permitiendo superar las limitaciones de capacidad de transferencia de información en los discos tradicionales, así como también la capacidad de almacenamiento, las mismas que son actualmente utilizadas en minicomputadores, mainframe y RISC, esperando que a futuro se introduzcan para ser utilizadas en servidores tipo PC. (Rodríguez 2006), establece que el disco duro, es un sistema de almacenamiento de alta capacidad, que al no ser volátil, se destina al almacenamiento de archivos y programas. A pesar de no parecerlo a simple vista, el disco duro es uno de los componentes que envuelve más tecnología entre los componentes que componen un PC. El disco duro es una de los componentes más importantes dentro de los componentes que componen una PC, ya que en esta se destina el almacenamiento de los archivos y programas debido a su alta capacidad de almacenamiento y de no ser una memoria volátil. 3.1.3 Unidades de Disco Externas (Seagate.com s.f.), indica que las unidades de disco duro externas de Seagate ofrecen un almacenamiento sofisticado y elegante para ayudarle a trabajar mejor. Podrá almacenar fácilmente sus fotos, películas y música; realizar copias de seguridad de varios ordenadores de una red pequeña; proteger los datos más importantes de la empresa y acceder a sus archivos en cualquier momento y en cualquier lugar. Entre una de las marcas para escoger disco duro externo tenemos las de Seagate las cuales ofrecen un almacenamiento sofisticado y elegante, en el que se puede almacenar fácilmente todo tipo de información multimedia, proteger sus datos de la empresa y muchas ventajas más. (Beep.es s.f.), reitera que las ventajas de los discos duros externos respecto a los internos es su facilidad de transporte: los discos duros 16 externos sólo se tienen que desconectar del cable USB que los une al equipo principal y ya se pueden trasladar cómodamente a otra parte. De este modo los discos duros externos se pueden compartir entre más de un equipo, lo que los convierte en una opción ideal para trasladar información, trabajos y documentos de un sitio a otro simplemente conectando un cable USB. Además, gracias a su conexión USB, podrás recuperar los datos almacenados en los discos duros externos a la velocidad del rayo. Es importante tener en cuenta que cuantos más gigabytes permitan almacenar los discos duros externos mayor cantidad de información podrás guardar en ellos. Es por eso por lo que aconsejamos escoger discos duros externos con capacidades superiores para estar cubiertos y aumentar de esta forma nuestra reserva de espacio libre. Los discos duros externos se caracterizan por poder llevarlo a donde uno quiera, ya que estos se los puede conectar a cualquier PC sea esta portátil o de escritorio, además de tener en cuenta que entre más gigabytes permita almacenar mayor información se podrá guardar en él. 3.2 Ventajas y Desventajas de la unidad de Estado Sólido. 3.2.1 Ventajas de la unidad de Estado Sólido (Batton s.f.), menciona que pueden realizar ciertas tareas mucho más rápido que aquellas con discos duros instalados, de acuerdo con el sitio web Apple Insider, que probó las Mac Book Air de primera generación con cada tipo de disco en el 2008. En particular, de acuerdo con el mencionado sitio, esta ventaja de velocidad se manifestó durante el arranque. La unidad de estado sólido arrancó mucho más rápido que la unidad de disco duro y leyó grandes cantidades de datos más rápido que el disco duro tradicional. Entre una de las ventajas de las Unidades de Estado Sólido tenemos que se pueden realizar tareas con mucha más rapidez que con los discos duros, ya que un sitio web llamado Apple Inseder realizó una prueba en la comprobaron que las SSD arrancan más rápido que los discos duros. (Samsung.com 2010), expresa que con mayor rapidez en el arranque, en las búsquedas de archivos y en el inicio de las aplicaciones, y con menores interrupciones y consumo de energía, sabrás por qué las unidades de estado sólido (SSD) son mejor solución que las unidades de disco duro tradicionales. Ahorra un tiempo precioso en el trabajo con el extraordinario rendimiento de la unidad SSD y sal antes de la oficina. Agiliza la puesta en marcha: Con la unidad SSD, el tiempo es oro. Enciéndela y empieza a trabajar en menos de 30 segundos. Realiza búsquedas fulgurantes de archivos: ¿Te acuerdas de la última vez que quisiste buscar un simple correo electrónico en la unidad 17 de disco duro (HDD)? Imagina ahora que puedes hacerlo cinco veces más rápido. Esa es la potencia de una unidad SSD. Reduce en un tercio la velocidad de transferencia de los archivos: Transfiere archivos y cópialos trece minutos y cinco segundos más rápidamente que lo habitual (lo suficiente para salir antes del trabajo y no encontrar tanto tráfico en la hora pico). Abre las aplicaciones en cuestión de segundos: ¿Necesitas hacer un último cambio en diez segundos antes de la reunión con el cliente? Las unidades SSD cargan los programas como Adobe Photoshop y PowerPoint a más del doble de velocidad que los discos duros convencionales. Compila archivos en la mitad de tiempo: Sólo porque los programadores se pasen el día sentado frente a la pantalla no significa que sean inmunes a la lentitud. Una unidad SSD compila archivos el doble de rápido que un disco duro convencional. La mitad de interrupciones: Las tareas de mantenimiento rutinarias no deben afectar al flujo de trabajo. Las unidades SSD realizan tareas como los análisis antivirus en prácticamente la mitad de tiempo. Reduce el consumo de energía: Las unidades SSD necesitan menos energía que los discos duros convencionales y pueden prolongar la autonomía de la batería una media de 30 minutos. Fluidez de la multitarea: Las unidades SSD mejoran la agilidad de los programas, por lo que puedes recortar fotos y cargar mapas de juegos casi tres veces más rápido que con un disco duro convencional. Más rapidez en la edición de video: Visualiza los clips de video un 30% más rápido que con un disco duro convencional. Podrás editarlos fácilmente y transferirlos a tu próximo proyecto más rápido. Llévatela a todas partes: Si trabajas fuera de la oficina, las unidades SSD superan expectativas en cuanto a la tolerancia a golpes, vibraciones y condiciones de temperatura. Puedes llevártela a todas partes. Las SSDs tiene un sin número de ventajas que dan mayor rendimiento en el uso de ordenadores, incrementa la velocidad de arranque de las aplicaciones, mejora la agilidad de los programas, además de poder llevarla o todas partes y ser usada en cualquier ordenador sea portátil o de escritorio. (Arukard.wordpress.com 2008), enseña que los dispositivos de estado sólido basados en Flash tienen varias ventajas únicas: Arranque más rápido Mayor rapidez de lectura – En algunos casos, dos o más veces que los discos duros tradicionales más rápidos. Baja latencia de lectura y escritura, cientos de veces más rápido que los discos mecánicos. Lanzamiento y arranque de aplicaciones en menor tiempo – Resultado de la mayor velocidad de lectura y especialmente del tiempo de búsqueda. Pero solo si la aplicación reside en flash y es más dependiente de la velocidad de lectura que de otros aspectos. 18 Menor consumo de energía y producción de calor – Resultado de no tener partes mecánicas. Sin ruido – La misma carencia de partes mecánicas los hace completamente silenciosos Menor, pero mejorado tiempo de lectura y escritura – En el pasado los SSD basados en flash estaba limitados a un número dado de ciclos de lectura/escritura, pero la moderna tecnología flash y de corrección de errores permite a los SSD basados en flash operar varios años sin fallar. Seguridad – permitiendo una muy rápida ―limpieza‖ de los datos almacenados. Rendimiento determinístico a diferencia de los discos duros mecánicos, el rendimiento de los SSD es constante y determinístico a través del almacenamiento entero. El tiempo de ―búsqueda‖ constante, y el rendimiento no se deteriora mientras el medio se llena. Menor peso y (dependiendo del tipo) tamaño. (Insecurityit.blogspot.com 2013), expone que las unidades de estado sólido establecen una alternativa concreta para almacenamiento auxiliar que cada vez más se posiciona en el mercado de medios de respaldo de información, como una tecnología de alta velocidad, confiable y segura de tal manera que a pesar de su alto costo actual, comienza a desplazar los medios magné0ticos tradicionales. Los investigadores en informática deben comenzar a entender en profundidad esta tecnología toda vez que lo que conocen sobre medios de almacenamiento magnético, no podrá ser extrapolado a una tecnología basada en transistores de puerta flotante que almacenan información en celdas de único bloque o multibloque, donde los sistemas de archivo disponibles emulan la vista de un disco magnético tradicional para poder comprender la forma de registro de la información en el medio. Las SSDs son una nueva alternativa para el almacenamiento auxiliar que cada vez esta posesionando en el mercado, ya que sus ventajas son muchas y es muy confiable para respaldar la información de los ordenadores, y la cual empieza a desplazar a los medios de almacenamiento magnéticos. 3.2.2 Desventajas de la unidad de Estado Sólido (Arukard.wordpress.com 2008), también indica que los dispositivos de estado sólido basados en flash tienen también varias desventajas: Precio – Los precios de las memorias flash a inicios del 2008 son considerablemente más altos por gigabyte que los de los discos convencionales. Menor velocidad en operaciones I/O secuenciales. Menor tiempo de vida confiable – Los discos duros basados en Flash tienen ciclos de lectura y escritura limitados (entre 100.000 y 300.000 los modelos convencionales y entre 1 y 5 millones los modelos de alta duración), mientras que los discos duros pueden durar hasta una 19 década sin fallos mecánicos. Esto es significativo debido a que en muchos sistemas, los discos son leídos regularmente miles de veces en cortos periodos de tiempo. Sistemas de ficheros especiales así como nuevos diseños de Firmware resolverían el problema extendiendo la zona de lectura/escritura sobre todo el dispositivo en lugar de concentrarlo en una única zona. Menor recuperación – Después de un fallo mecánico los datos son completamente perdidos pues la celda es destruida, mientras que en un disco duro normal que sufre daño mecánico los datos son frecuentemente recuperables usando ayuda de expertos. Vulnerabilidad contra ciertos tipo de efectos – Incluyendo perdida de energía abrupta (especialmente en los SSD basado en DRAM), campos magnéticos y cargas estáticas comparados con los discos duros normales (que almacenan los datos dentro de una Jaula de Faraday). Entre las desventajas de las SSDs tenemos su costo, a diferencia de los discos duros estas tiene un precie muy elevado lo cual las hace poco accesibles para las personas que no cuentan con suficientes recursos para adquirirlas. (Lee, y otros 2008), argumenta que un desafío adicional es el ejercicio del saneamiento profundo de los SSD, toda vez que los programas existentes de saneamiento de discos no son efectivos a la hora de entrar a fondo en los discos para eliminar la existencia de información allí disponible, dado que todo el tiempo se está moviendo información de bloques ocupados a bloques libres. Para ello se proponen variaciones del controlador FTL, con el fin de establecer funciones adicionales para borrado seguro que eliminan todos los restos de información en los bloques reservados de la unidad de estado sólido. Otra de las desventajas es que en el momento del saneamiento profundo de las SSD no es muy efectivo debido a que la información existente esta en continuo movimiento de bloques ocupados a bloques libres, para ello es necesario variar el controlador FTL, para establecer funciones adicionales para borrado. (Jiménez 2010), demuestra la desventaja respecto al disco duro es que, por ahora, son más caros, tienen menos capacidad pero actualmente se utilizan en notebooks y están conformadas por chip de memoria flash, similares a los chips de la memoria RAM pero no se pierden los datos cuando se pierde la alimentación eléctrica. 3.2.3 Ventajas de la Unidad de Disco Duro. (Batton s.f.), menciona que la unidad de disco duro cuenta con varias ventajas sobre la unidad de estado sólido. En áreas no relacionadas al arranque y al acceso a grandes cantidades de datos, la unidad de disco duro fue sólo un poco más lenta, de acuerdo con Apple Insider. Eso es importante cuando consideras que una unidad de estado sólido puede 20 aumentar el costo de tu Mac por cientos de dólares. Una MacBook Pro con un disco duro estándar de 500 GB es US$200 más barata que una con una unidad de estado sólido con sólo 128 GB, a octubre de 2011. Mientras más espacio necesites, más aumenta la disparidad de precio. Entre las ventajas notables de los discos duros en comparación a las SSD es su costo de adquirirlo ya que son más baratas, a pesar de no tener la misma velocidad de arranque y acceso a grande cantidades de datos. (Concurso.cnice.mec.es 2005), enseña que las tecnologías de almacenamiento basadas en platos, brazos mecánicos y cabezas de lectura magnéticas, comienzan a llegar a su límite en cuanto a su velocidad y capacidad de almacenamiento. Con el surgimiento en los 90’s de las memorias USB, se abre la posibilidad de contar con medios de almacenamiento electrónico, con componentes que no se mueven y que se encuentran ajustados a tecnologías de almacenamiento basados en memorias NOR o NAND. Este cambio de tecnología, nos lleva de la teoría de campos e impedancias magnéticas que se aferran a platos ferromagnéticos a la teoría del estado sólido, es decir, aquella donde las partículas está unidas por fuerzas de atracción grandes, que solo pueden moverse vibrando u oscilando alrededor de posiciones fijas, con una regularidad espacial geométrica, que dan lugar a diversas estructuras cristalinas. (Ver Anexos 5). 3.3 La mejor opción para utilizar en los computadores portátiles 3.3.1 Las SSD aceleran equipos personales y servidores empresariales (Sandisk.es s.f.), manifiesta que las unidades de estado sólido (SSD, del inglés solidstate drives) de SanDisk ofrecen una solución de almacenamiento de datos de alta velocidad y bajo consumo para las necesidades informáticas de consumidores, fabricantes de equipo original (OEM, del inglés original equipment manufacturer) y empresas. Con un rendimiento mejorado para aplicaciones de consumidores y empresas, las SSD ofrecen velocidades de datos muy superiores a las de las unidades de disco duro (HDD, del inglés hard-disk drive) tradicionales. Las SSD también se calientan menos y utilizan menos energía que las HDD, con lo que utilizan menos recursos del sistema. En el caso de los consumidores, las SSD de SanDisk ofrecen la potencia computacional adicional necesaria para estar a la altura de los juegos y las aplicaciones de última generación. Para las empresas, las SSD de SanDisk ofrecen un rendimiento superior tanto en la configuración autónoma como en la de aceleración de caché de unidad doble. 21 SanDisk fabrica SSD con especificaciones y formatos personalizados, los OEM pueden confiar en que SanDisk satisfará tanto sus necesidades de diseño como sus requisitos de rendimiento. (Cano 2010), establece que los equipos portátiles reducidos (netbooks) utilizan como dispositivos de almacenamiento un disco duro pero la tendencia es a utilizar un sistema hibrido entre el disco duro y el dispositivo llamado SSD (unidad de estado sólido), que emplea memoria de tipo SDRAM con hasta 3 TB de capacidad y que está llamado a sustituir al disco duro por sus altas prestaciones. Las unidades híbridas de estado sólido (SSHD) combinan una cantidad pequeña, rápida y asequible de memoria flash de tipo NAND con una unidad de disco duro tradicional. (Carballo 2012), detalla que un dispositivo SSD, a diferencia de uno HDD, puede usar memoria no volátil o memoria volátil para almacenar datos en lugar de platos magnéticos giratorios usados en los discos duros convencionales; de allí su analogía a los tan comunes pendrives. Se les denomina de estado sólido ya que se construyen enteramente de componentes electrónicos semiconductores (chips, transistores, diodos, etc.). (Corsair 2012), explica que las unidades SSD Force Series GT son compatibles con el comando TRIM de Windows 7, característica que les permite almacenar únicamente los datos necesarios y optimizar la memoria a fin de garantizar la velocidad de escritura más elevada posible. (Mina 2010 ), explica que a diferencia de las unidades de disco duro (HDD), las SSDs no tienen partes móviles lo que mejora la durabilidad y ayuda a evitar la pérdida de datos como resultado de una falla en la unidad. Las computadoras equipadas con SSD operan de forma más fresca y silenciosa, consumen menos energía y ofrecen un desempeño más rápido. Los discos duros convencionales emplean un cabezal magnético para leer y escribir datos, mientras que no hay ningún componente electrónico en un disco de estado sólido, este se compone en su interior de una placa con varios chips. 3.3.2 Desarrollo de memorias flash NAND (Maretti 2010), describe que el desarrollo de memorias flash NAND no se hará constar en la mera evolución de los sistemas de entretenimiento personal desde una nueva aplicación asesina puede desencadenar un mayor éxito: la sustitución de unidades de disco duro (HDD) con unidades de estado sólido (SSD). El SSD está constituido por un micro controlador y varios NANDs. 22 Como NAND es el motor de la tecnología de circuitos de IC, FLASH, diseñadores y tecnólogos tienen que lidiar con un montón de retos. Por lo tanto, los desarrolladores SSD (sistema) deben entender la tecnología Flash con el fin de aprovechar sus beneficios y contramedida sus debilidades. (Betancur 2011), plantea que una unidad de estado sólido o SSD (solidstate drive) es un dispositivo de almacenamiento de datos que usa memoria flash (no volátil) para almacenar datos, en lugar de los platos giratorios magnéticos que usan los discos duros convencionales. Los discos SSD permiten hasta un 56% más de rápida de respuesta del equipo en comparación a los discos duros tradicionales, son extremadamente resistentes, puede soportar golpes y choques sin perder datos. Los SSD utilizan la misma interfaz que los discos duros tradicionales, esto permite intercambiarlos con facilidad sin tener que recurrir a adaptadores o tarjetas de expansión para hacerlos compatibles con los equipos. 3.3.3 Unidades SSHD: Rápidas, gran capacidad y adecuadas a su presupuesto (Seagate.com s.f.),indica que la aparición de la tecnología de las unidades híbridas de estado sólido (SSHD) permite que los usuarios obtengan más rendimiento para sus equipos, ejecuten aplicaciones más avanzadas y realicen mayores contribuciones a sus organizaciones, y todo ello a un precio asequible. Las unidades híbridas de estado sólido (SSHD) combinan eficazmente estas tecnologías, ofreciendo así dispositivos de almacenamiento compatibles con los tradicionales módulos de unidades HDD, al tiempo que ofrece una de las mejores propuestas de valor que haya visto la industria del almacenamiento en años: rendimiento similar al de una unidad SSD y la capacidad de una unidad de disco duro. Unidad de estado sólido (SSD) + unidad de disco duro (HDD) = Unidad híbrida de estado sólido (SSHD) e innovación Unidades SSHD, lo mejor de ambas soluciones: Utiliza unidades de estado sólido (SSD) para una mayor velocidad Incorpora la fiabilidad y la alta capacidad de una unidad de disco duro (HDD) Introduce la tecnología Adaptive Memory™, el componente secreto. Las unidades SSHD han sido probadas en comparación con las tradicionales unidades HDD y SSD, utilizando los tiempos de arranque y de inicio de las aplicaciones en ordenadores portátiles. Ambos enfoques demuestran de manera eficaz la conexión entre la recuperación de datos de un almacenamiento masivo y el envío de estos datos a la CPU. 23 La solución definitiva para satisfacer las necesidades de capacidad y mejora de rendimiento del almacenamiento dentro de las restricciones presupuestarias de las organizaciones de TI es una combinación de la tecnología de unidades de estado sólido (SSD) y la tecnología de unidades de disco duro (HDD). 24 IV. CONCLUSIONES Se conoció las características de las unidades de discos sólidos y discos duros. Entre las principales características de las unidades en estado sólido se pude mencionar: Gran velocidad, Velocidad de escritura, Rapidez en accesibilidad. A diferencia de los discos duros que son menos rápidos en su arranque, velocidad de lectura y escritura. Se detalló las ventajas y desventajas de la unidad de estado sólido. Las ventajas son Resisten golpes, Ahorro de energía, Mayor velocidad de almacenamiento y lectura, Portabilidad, Estética. Una de las desventajas es que son más costosos, menor recuperación después de una falla mecánica ya que los datos se pierden por completo porque las celdas se destruyen. Estos discos son más utilizados por las empresas que se dedican a distribuir juegos y por quienes son aficionados y buscan comprar cada dispositivo nuevo que ofrece la tecnología. Se concluye que es mejor utilizar los discos en estado sólo al trabajar con las computadoras portátiles por su rapidez y capacidad, solo que el costo es más elevado. Al comparar costos un disco SSD marca Samsung de 250 Gb el precio es de $ 108.00 dólares americanos; con un disco duro de 350 Gb que su precio es de $ 75.00 dólares americanos. Al evitar el recalentamiento de los dispositivos por más pequeños que estos sean si ayudan a mejorar el medio ambiente o al menos no perjudican al mismo. 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CABEZAL MAGNÉTICO: consiste en una herradura de material ferromagnético sobre la cual se encuentra un arrollamiento que origina el flujo y sobre él, también sobre el mismo se induce la señal que se ha de reproducir. CACHÉ: es un búfer especial de memoria que poseen los ordenadores. CAMPOS MAGNÉTICOS: es una descripción matemática de la influencia magnética de las corrientes eléctricas y de los materiales magnéticos. CARGAS ESTÁTICAS: se refiere a la acumulación de un exceso de carga eléctrica en una zona con poca conductividad eléctrica, un aislante, de manera que la acumulación de carga persiste. CIRCUITO FLIP-FLOP: es el nombre común que se le da a los dispositivos de dos estados, que sirven como memoria básica para las operaciones de lógica secuencial. DIODO: es un componente electrónico de dos terminales que permite la circulación de la corriente eléctrica a través de él en un solo sentido. DRAM: es un tipo de tecnología de memoria RAM. EMULAR: Imitar algo hecho por otra persona, procurando igualarlo o superarlo. EXTRAPOLADO: calcular el valor de una variable en un punto determinado en función de otros valores que tienen las mismas características que el primero. FERROMAGNÉTICO: es un fenómeno físico en el que se produce ordenamiento magnético de todos los momentos magnéticos de una muestra, en la misma dirección y sentido. FIRMWARE: es un bloque de instrucciones de máquina para propósitos específicos, grabado en una memoria, normalmente de lectura/escritura (ROM, EEPROM, flash, etc.), que establece la lógica de más bajo nivel que controla los circuitos electrónicos de un dispositivo de cualquier tipo. HDD: Hard disk drive IMPEDANCIA: es la medida de oposición que presenta un circuito a una corriente cuando se aplica un voltaje. INTERFAZ: es lo que conocemos en inglés como interface (―superficie de contacto‖). JAULA DE FARADAY: es un efecto provocado en el que el campo electromagnético en el interior de un conductor en equilibrio sea nulo, de paso anulando el efecto de los campos externos. MAINFRAMES: es una computadora grande, potente y costosa usada principalmente por una gran compañía para el procesamiento de una gran cantidad de datos; por ejemplo, para el procesamiento de transacciones bancarias. MEGABYTE: es una cantidad de datos informáticos. Es un múltiplo del byte u octeto, que equivale a 106 B (un millón de bytes). NOR: permite el paso de la corriente desde el terminal fuente al terminal sumidero, entonces se coloca en CG un voltaje alto para absorber los electrones y retenerlos en el campo eléctrico que genera. MEMORIA VOLÁTIL: es aquella cuya información se pierde al interrumpirse el flujo de corriente eléctrica, comúnmente conocida como memoria RAM o memoria de acceso aleatorio. MLC: es un elemento de memoria capaz de almacenar más de un solo bit de información. NAND: es una puerta lógica digital que implementa la conjunción lógica negada se comporta de acuerdo a la tabla de verdad mostrada a la derecha. PINCHOS USB: tecnología de acceso a la red de datos móvil HSDPA RAID: sistema de almacenamiento de datos que usa múltiples unidades de almacenamiento de datos (discos duros o SSD) entre los que se distribuyen o replican los datos. RISC: es un tipo de diseño de CPU generalmente utilizado en microprocesadores o micro controladores. SATA: es una interfaz de transferencia de datos entre la placa base y algunos dispositivos de almacenamiento, como puede ser el disco duro, lectores y regrabadores de CD/DVD/BR, Unidades de Estado Sólido u otros dispositivos de altas prestaciones que están siendo todavía desarrollados. SDRAM: es un tipo de memoria RAM, de la familia de las SDRAM usadas ya desde principios de 1970. SEMICONDUCTORES: es un elemento que se comporta como un conductor o como un aislante dependiendo de diversos factores, como por ejemplo el campo eléctrico o magnético, la presión, la radiación que le incide, o la temperatura del ambiente en el que se encuentre. SISTEMA HIBRIDO: mezcla de dos o más versiones de un programa. 31 TARJETAS DE EXPANSIÓN: son dispositivos con diversos circuitos integrados, y controladores que, insertadas en sus correspondientes ranuras de expansión, sirven para expandir las capacidades de un ordenador. PCI-E: es un nuevo desarrollo del bus PCI que usa los conceptos de programación y los estándares de comunicación existentes, pero se basa en un sistema de comunicación serie mucho más rápido. TRANSISTOR: es un dispositivo electrónico semiconductor utilizado para producir una señal de salida en respuesta a otra señal de entrada. 32 ANEXOS Nombre KC380 Capacida des Lectura Escritura Caracterís ticas KC300 V300 60GB-480GB 60GB-120GB 60GB-480GB Hasta 450MB/seg Hasta 450MB/seg Controlador LSI personalizado Hasta 550MB/seg Hasta 520MB/seg Factor de forma de 1.8" Hasta 525MB/seg Hasta 500MB/seg Con eficiencia de consumo Anexo N° 1.- Discos sólidos características Fuente: http://www.kingston.com/latam/ssd/v Imagen Nombre SSD SanDisk Extreme II Capacidad Velocidades Velocidades Interfaz de lectura de escritura de hasta de hasta 480 GB 545 MB/s 500 MB/s SATA 6 GBit/s SSD SanDisk Ultra Plus 256 GB 530 MB/s 445 MB/s SATA 6 GBit/s SSD SanDisk Extreme II 240 GB 550 MB/s 510 MB/s SATA 6 GBit/s SSD SanDisk Ultra Plus 128 GB 530 MB/s 290 MB/s SATA 6 GBit/s SanDisk SSD 128 GB 475 MB/s 375 MB/s SATA 6 GBit/s SSD SanDisk Extreme II 120 GB 550 MB/s 340 MB/s SATA 6 GBit/s SSD SanDisk Ultra Plus 64 GB 520 MB/s 155 MB/s SATA 6 GBit/s SanDisk SSD 64 GB 475 MB/s 200 MB/s SATA 6 GBit/s SanDisk ReadyCache SSD 32 GB 480 MB/s 115 MB/s SATA 6 GBit/s Anexo N° 2.- Para juegos y aplicaciones de última generación, conocidos como al consumidor. Fuente: http://la.sandisk.com/products/ssd/sata/?tab=business Imagen Nombre Capacidades Velocidades Velocidade Interfa de lectura de s de z hasta escritura de hasta 505 MB/s 470 MB/s SATA 6 GBit/s SSD SanDisk X210 128, 256, 512 SSD SanDisk X110 De 32 GB a 256 GB 505 MB/s 445 MB/s SATA 6 GBit/s SSD SanDisk U110 De 8 GB a 128 GB 470 MB/s 380 MB/s SATA 6 GBit/s Dispositivo De 8 GB a 128 450 MB/s 350 MB/s SATA 6 de GB GBit/s almacenami ento integrado iSSD i110 de SanDisk Anexo N° 3.- Dispositivos para ser utilizados con frecuencia por parte de los usuarios Fuente: http://la.sandisk.com/products/ssd/sata/ Imagen Nombre Capacidad (GB) Lectura/ escritura secuencial (hasta MB/seg) Lectura/ Interfaz escritura aleatoria de 4 KB (hasta IOPS) Productos del centro de datos Intel® SSD serie DC S3700 Intel® SSD serie DC S3500 Intel® SSD serie 910 100 / 200 / 400 / 800 500 / 460 75.000 / 36.000 SATA de 6 GB/s 80 / 120 / 160 / 240 / 300 / 400 / 480 / 600 / 800 400 / 800 500 / 450 75.000 / 11.500 SATA de 6 GB/s 2000 / 1000 180.000 / 75.000 PCI Express * x8 48.000 / 80.000 SATA de 6 GB/s Productos para profesionales Intel® SSD Pro serie 1500 80 / 120 / 180 / 240 / 360 / 480 540 / 490 Productos de consumo Intel® SSD serie 730 240 / 480 550 / 470 89.000 / 74.000 SATA de 6 GB/s Intel® SSD serie 530 80 / 120 / 180 / 240 / 360 / 480 540 / 490 41.000 / 80.000 SATA de 6 GB/s Intel® SSD serie 525 30 / 60 / 120 / 180 / 240 550 / 520 50.000 / 80.000 SATA de 6 GB/s Intel® SSD serie 335 180 / 240 500 / 450 42.000 / 52.000 SATA de 6 GB/s Anexo N° 4.- Comparación de productos Intel SSD. Fuente: http://www.intel.es/content/www/es/es/solid-state-drives/solid-statedrives-ssd.html Imagen Nombre Capacidad Características Toshiba 500 Gb Factor de forma: 2.5" MK5075GSX Interfaz SATA II a 3,0 500GB Gbps Búfer de 8 MB Toshiba 1000 GB Factor de forma: 2.5" MQ01ABD100 Excelente eficiencia 1TB energética Tecnología Silent-Seek Seagate 1 TB a 7200 rpm Tecnología OptiCache ST1000DM003 SATA de 6 Gb/s Barracuda 1TB Caché de 64 MB WD WD10EZEX 1000 GB Velocidad: 7200 rpm Blue 1TB Caché: 64 MB Rendimiento perfecto Toshiba 500 GB Disco duro interno MQ01ABF050 Transferencia de datos: 500GB 600 MBps Tamaño de búfer: 8 MB WD Scorpio 750 GB Caché: 16 MB Black 750GB Interfaz: SATA 6 Gb/s WD7500BPKX Velocidad de giro: 7200 rpm Seagate 64 MB 2 TB a 7200 rpm ST2000DM001 Tecnología OptiCache Barracuda 2TB SATA de 6 Gb/s WD WD30EFRX 64 MB Capacidad 3 TB Red 3TB Interfaz SATA de 6 Gb/s IntelliPower Anexo N° 5.- Discos duros tradicionales Fuente: http://www.redcoon.es/c02100100-Discos-Duros-Internos Unidad de Almacenamiento SSD HDD VENTAJAS DESVENTAJAS Mayor Velocidad al momento del Los precios son arranque del ordenador. considerablemente altos. Mayor Velocidad en las búsquedas de archivos y en el Menor velocidad en inicio de las aplicaciones. operaciones I/O secuenciales. Menor consumo de energía. Reduce en un tercio la velocidad Menor recuperación – Después de un fallo de transferencia de los archivos. mecánico los datos son Fluidez de la multitarea. completamente Más rapidez en la edición de perdidos pues la celda video. es destruida. Sin ruido – La misma carencia de partes mecánicas los hace completamente silenciosos. Tolerante a golpes, vibraciones y condiciones de temperatura. No se pierden los datos cuando se pierde la alimentación eléctrica. Mucha capacidad de Consumen más energía almacenamiento a bajísimo costo eléctrica que otros en comparación con otras medios de almacenamiento. En condiciones normales de funcionamiento un disco duro Suelen ser más puede durar muchos años. ruidosos que otros medios de almacenamiento. Menor velocidad de arranque, búsqueda de archivos e inicio de aplicaciones. Anexo N° 6.- Ventajas y desventajas de las SSD y Discos Duros. Fuente: Gabriel Arias
