{"id":53836,"date":"2019-12-11T00:00:00","date_gmt":"2019-12-10T21:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/blog_prohoster\/vvedenie-v-ssd-chast-1-istoricheskaya"},"modified":"2020-02-18T14:01:46","modified_gmt":"2020-02-18T11:01:46","slug":"vvedenie-v-ssd-chast-1-istoricheskaya","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/es\/blog\/administrirovanie\/vvedenie-v-ssd-chast-1-istoricheskaya","title":{"rendered":"Introducci\u00f3n al SSD. Parte 1. Historia","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

\"Introducci\u00f3n
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\nExplorar la historia de los discos es el primer paso hacia la comprensi\u00f3n de los principios de funcionamiento de los unidades de estado s\u00f3lido. La primera parte de nuestro ciclo de art\u00edculos \"Introducci\u00f3n al SSD\" har\u00e1 un recorrido por la historia y permitir\u00e1 comprender visualmente la diferencia entre el SSD y su competidor m\u00e1s cercano: el HDD.<\/p>\n

A pesar de la abundancia de diversos dispositivos de almacenamiento, la popularidad de los HDD y SSD en la actualidad es indiscutible. La diferencia entre estos dos tipos de unidades es evidente para el usuario com\u00fan: el SSD es m\u00e1s caro y m\u00e1s r\u00e1pido, mientras que el HDD es m\u00e1s barato y ofrece mayor capacidad.<\/p>\n

Es importante prestar atenci\u00f3n a la unidad de medida de la capacidad de las unidades: hist\u00f3ricamente, las prefijos decimales, como kilo- y mega-, en el contexto de la tecnolog\u00eda de la informaci\u00f3n se refieren a la d\u00e9cima y vig\u00e9sima potencia de dos. Para evitar confusiones, se introdujeron los prefijos binarios kibi-, mebi- y otros. La diferencia entre estos prefijos se hace evidente a medida que aumenta la capacidad: al comprar un disco de 240 gigabytes, puede almacenar 223.5 gibibytes de informaci\u00f3n.
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Sumergi\u00e9ndonos en la historia<\/h2>\n

\n\"Introducci\u00f3n<\/a><\/noindex>
\nEl desarrollo del primer disco duro comenz\u00f3 en 1952 por la compa\u00f1\u00eda IBM. El 14 de septiembre de 1956 se anunci\u00f3 el resultado final de los desarrollos: el IBM 350 Model 1. Este dispositivo albergaba 3.75 mebibytes de datos con unas dimensiones bastante imponentes: 172 cent\u00edmetros de altura, 152 cent\u00edmetros de longitud y 74 cent\u00edmetros de ancho. Dentro ten\u00eda 50 discos delgados recubiertos con hierro puro de 610 mm (24 pulgadas) de di\u00e1metro. El tiempo medio de b\u00fasqueda de datos en el disco era de aproximadamente 600 ms.<\/p>\n

Con el tiempo, IBM continu\u00f3 mejorando la tecnolog\u00eda. En 1961 se present\u00f3 el IBM 1301<\/a><\/noindex> con una capacidad de 18.75 megabytes y cabezales de lectura en cada plato. En el IBM 1311<\/a><\/noindex> se introdujeron cartuchos de disco extra\u00edbles, y desde 1970 se implement\u00f3 un sistema de detecci\u00f3n y correcci\u00f3n de errores en el IBM 3330. Tres a\u00f1os despu\u00e9s apareci\u00f3 el IBM 3340<\/a><\/noindex> conocido como \"Winchester\".<\/p>\n

Winchester (del ingl\u00e9s Winchester rifle)<\/b> es el nombre gen\u00e9rico para los rifles y escopetas producidos por Winchester Repeating Arms Company en EE. UU. durante la segunda mitad del siglo XIX. Eran algunos de los primeros rifles de repetici\u00f3n que ganaron gran popularidad entre los compradores. Su nombre se debe a su fundador, Oliver Fisher Winchester.<\/p>\n

El IBM 3340 constaba de dos ejes de 30 MiB cada uno, lo que llev\u00f3 a que los ingenieros llamaran a este disco \"30-30\".<\/b>. Este nombre recordaba al rifle Winchester Model 1894 con cartuchos .30-30 Winchester, lo que llev\u00f3 a Kenneth Haughton, que estaba a cargo del desarrollo del IBM 3340, a decir: \u00abSi es un 30-30, entonces debe ser un Winchester\u00bb. Desde entonces, se llama \u00abWinchester\u00bb no solo a los rifles, sino tambi\u00e9n a los discos duros.<\/p><\/blockquote>\n

\nTres a\u00f1os despu\u00e9s, sali\u00f3 el IBM 3350 \u00abMadrid\u00bb con platos de 14 pulgadas y un tiempo de acceso de 25 ms.<\/p>\n

\"Introducci\u00f3n<\/a><\/noindex>
\nEl primer SSD fue creado por Dataram en 1976. El almacenamiento Dataram BulkCore consist\u00eda en un chasis con ocho m\u00f3dulos de RAM de 256 KiB cada uno. En comparaci\u00f3n con el primer disco duro, el BulkCore era diminuto: 50.8 cm de largo, 48.26 cm de ancho y 40 cm de alto. Adem\u00e1s, el tiempo de acceso a los datos en este modelo fue de solo 750 ns, que es 30,000 veces m\u00e1s r\u00e1pido que el disco HDD m\u00e1s moderno de ese momento.<\/p>\n

En 1978 se fund\u00f3 la empresa Shugart Technology, que un a\u00f1o despu\u00e9s cambi\u00f3 su nombre a Seagate Technology para evitar conflictos con Shugart Associates. Dos a\u00f1os despu\u00e9s, Seagate lanz\u00f3 el ST-506, el primer disco duro para computadoras personales en formato de 5.25 pulgadas y con una capacidad de 5 MiB.<\/p>\n

Adem\u00e1s de la aparici\u00f3n de Shugart Technology, 1978 fue memorable por el lanzamiento del primer SSD empresarial de StorageTek. El StorageTek STC 4305 pod\u00eda almacenar 45 MiB de datos. Este SSD fue dise\u00f1ado como un reemplazo para el IBM 2305, ten\u00eda tama\u00f1os similares y costaba la incre\u00edble suma de 400,000 d\u00f3lares.<\/p>\n

\"Introducci\u00f3n<\/a><\/noindex>
\nEn 1982, los SSD llegaron al mercado de computadoras personales. La empresa Axlon dise\u00f1\u00f3 espec\u00edficamente para el Apple II un disco SSD basado en chips de RAM llamado RAMDISK 320. Dado que el dispositivo se basaba en memoria vol\u00e1til, ven\u00eda con una bater\u00eda para mantener la informaci\u00f3n. La capacidad de la bater\u00eda era suficiente para 3 horas de funcionamiento aut\u00f3nomo en caso de p\u00e9rdida de energ\u00eda.<\/p>\n

Un a\u00f1o despu\u00e9s, Rodime lanz\u00f3 el primer disco duro RO352 de 10 MiB en el formato familiar de 3.5 pulgadas. A pesar de ser el primer disco comercial en ese formato, Rodime en realidad no hizo nada innovador.<\/p>\n

El primer producto en este formato es considerado el disquet, presentado por las empresas Tandon y Shugart Associates. Adem\u00e1s, las empresas Seagate y MiniScribe acordaron adoptar el est\u00e1ndar industrial de 3.5 pulgadas, \u00abdejando de lado\u00bb a Rodime, que enfrent\u00f3 la suerte de convertirse en un \u00abtrol de patentes\u00bb y un retiro total de la industria de fabricaci\u00f3n de almacenamiento.<\/p>\n

\"Introducci\u00f3n<\/a><\/noindex>
\nEn 1980, el ingeniero de Toshiba, el profesor Fujio Masuoka, solicit\u00f3 una patente para un nuevo tipo de memoria, llamado memoria Flash tipo NOR. El desarrollo tom\u00f3 4 a\u00f1os.<\/p>\n

La memoria NOR es una matriz cl\u00e1sica de conductores en 2D<\/b>, en la que hay una celda (an\u00e1logo a la memoria en n\u00facleos magn\u00e9ticos) en la intersecci\u00f3n de filas y columnas.<\/p><\/blockquote>\n

\nEn 1984, el profesor Masuoka present\u00f3 su invento en la conferencia International Electronics Developers Meeting, donde la compa\u00f1\u00eda Intel r\u00e1pidamente evalu\u00f3 la prometedora naturaleza de este desarrollo. La empresa Toshiba, donde trabajaba el profesor Masuoka, no consideraba que la memoria Flash era algo especial, por lo que accedi\u00f3 a la petici\u00f3n de Intel de fabricar algunos prototipos para su estudio.<\/p>\n

El inter\u00e9s que Intel mostr\u00f3 por el desarrollo de Fujio impuls\u00f3 a Toshiba a destinar cinco ingenieros para ayudar al profesor con el problema de comercializar el invento. Intel, por su parte, asign\u00f3 a trescientos empleados para crear su propia versi\u00f3n de la memoria Flash.<\/p>\n

Mientras Intel y Toshiba trabajaban en el desarrollo de unidades Flash, en 1986 ocurrieron dos eventos importantes. Primero, se estandariz\u00f3 oficialmente el SCSI, un conjunto de acuerdos para la interacci\u00f3n entre computadoras y dispositivos perif\u00e9ricos. En segundo lugar, se desarroll\u00f3 la interfaz AT Attachment (ATA), conocida bajo la marca Integrated Drive Electronics (IDE), gracias a la cual el controlador del disco se traslad\u00f3 dentro del disco.<\/p>\n

Fujio Masuoka trabaj\u00f3 durante tres a\u00f1os en mejorar la tecnolog\u00eda de la memoria Flash y, para 1987, desarroll\u00f3 la memoria NAND.<\/p>\n

La memoria NAND es la misma memoria NOR, organizada en un arreglo tridimensional.<\/b>La principal diferencia es que el algoritmo de acceso a cada celda se volvi\u00f3 m\u00e1s complejo, el \u00e1rea de las celdas se redujo y la capacidad total aument\u00f3 significativamente.<\/p><\/blockquote>\n

\nUn a\u00f1o despu\u00e9s, Intel desarroll\u00f3 su propia memoria Flash tipo NOR, y la compa\u00f1\u00eda Digipro fabric\u00f3 un dispositivo llamado Flashdisk basado en ella. La primera versi\u00f3n de Flashdisk en su configuraci\u00f3n m\u00e1xima albergaba 16 MiB de datos y costaba menos de 500 d\u00f3lares.<\/p>\n

\"Introducci\u00f3n<\/a><\/noindex>
\nA finales de los a\u00f1os 80 y principios de los 90, los fabricantes de discos duros compet\u00edan en la reducci\u00f3n del tama\u00f1o de los discos. En 1989, la compa\u00f1\u00eda PrairieTek lanz\u00f3 el disco PrairieTek 220 de 20 MiB en un factor de forma de 2.5 pulgadas. Dos a\u00f1os despu\u00e9s, Integral Peripherals cre\u00f3 el disco Integral Peripherals 1820 \"Mustang\" con la misma capacidad, pero de 1.8 pulgadas. Al a\u00f1o siguiente, Hewlett-Packard redujo el tama\u00f1o del disco a 1.3 pulgadas.<\/p>\n

La compa\u00f1\u00eda Seagate se ha mantenido fiel a los discos en formato de 3.5 pulgadas y ha apostado por aumentar la velocidad de rotaci\u00f3n, lanzando en 1992 su famosa modelo Barracuda, el primer disco duro con una velocidad de rotaci\u00f3n del cabezal de 7200 revoluciones por minuto. Pero Seagate no ten\u00eda intenci\u00f3n de detenerse ah\u00ed. En 1996, los discos de la l\u00ednea Seagate Cheetah alcanzaron una velocidad de rotaci\u00f3n de 10000 revoluciones por minuto, y cuatro a\u00f1os despu\u00e9s, la modificaci\u00f3n X15 giraba hasta 15000 revoluciones por minuto.<\/p>\n

En el a\u00f1o 2000, la interfaz ATA pas\u00f3 a llamarse PATA. Esto se debi\u00f3 a la aparici\u00f3n de la interfaz Serial ATA (SATA) con cables m\u00e1s compactos, soporte para 'cambio en caliente' y mayor velocidad de transferencia de datos. Aqu\u00ed tambi\u00e9n Seagate tom\u00f3 la delantera, lanzando el primer disco duro con esa interfaz en 2002.<\/p>\n

La producci\u00f3n de memoria Flash era inicialmente muy costosa, pero a principios de los a\u00f1os 2000, el precio se redujo dr\u00e1sticamente. La empresa Transcend se aprovech\u00f3 de esto, lanzando en 2003 discos SSD con capacidades de 16 a 512 MiB. Tres a\u00f1os despu\u00e9s, las empresas Samsung y SanDisk se unieron a la producci\u00f3n en masa. En el mismo a\u00f1o, IBM vendi\u00f3 su divisi\u00f3n de discos a la empresa Hitachi.<\/p>\n

Los discos de estado s\u00f3lido estaban ganando popularidad y surgi\u00f3 un problema evidente: la interfaz SATA era m\u00e1s lenta que los propios SSD. Para abordar este problema, el grupo de trabajo NVM Express Workgroup comenz\u00f3 a desarrollar NVMe, una especificaci\u00f3n para protocolos de acceso a SSD directamente a trav\u00e9s del bus PCIe, omitiendo el 'intermediario' de controlador SATA. Esto permitir\u00eda acceder a los datos a la velocidad del bus PCIe. Dos a\u00f1os despu\u00e9s, la primera versi\u00f3n de la especificaci\u00f3n estaba lista, y un a\u00f1o m\u00e1s tarde apareci\u00f3 el primer dispositivo NVMe.<\/p>\n

Diferencias entre SSD modernos y HDD<\/h2>\n

\nA nivel f\u00edsico, la diferencia entre SSD y HDD es f\u00e1cilmente evidente: los SSD carecen de elementos mec\u00e1nicos, y la informaci\u00f3n se almacena en celdas de memoria. La ausencia de elementos m\u00f3viles permite un acceso r\u00e1pido a los datos en cualquier parte de la memoria; sin embargo, existe una limitaci\u00f3n en la cantidad de ciclos de reescritura. Debido a la cantidad limitada de ciclos de reescritura por celda de memoria, surge la necesidad de un mecanismo de equilibrado, que consiste en igualar el desgaste de las celdas mediante el traslado de datos entre ellas. Esta tarea es realizada por el controlador del disco.<\/p>\n

Para llevar a cabo la gesti\u00f3n del equilibrio, el controlador de SSD necesita saber qu\u00e9 celdas est\u00e1n ocupadas y cu\u00e1les est\u00e1n libres. El controlador puede rastrear autom\u00e1ticamente la escritura de datos en una celda, pero no puede hacer lo mismo con la eliminaci\u00f3n. Como se sabe, los sistemas operativos no borran los datos del disco cuando un usuario elimina un archivo, sino que marcan las \u00e1reas de memoria correspondientes como libres. Esta soluci\u00f3n evita la espera de una operaci\u00f3n de disco al usar HDD, pero no es adecuada para el funcionamiento de SSD. El controlador de SSD trabaja con bytes y no con sistemas de archivos, por lo que requiere un mensaje separado para la eliminaci\u00f3n de archivos.<\/p>\n

As\u00ed fue como surgi\u00f3 el comando TRIM, que permite que el sistema operativo notifique al controlador de SSD sobre la liberaci\u00f3n de un \u00e1rea de memoria espec\u00edfica. El comando TRIM borra irreversiblemente los datos del disco. No todos los sistemas operativos est\u00e1n al tanto de la necesidad de enviar este comando a las unidades de estado s\u00f3lido, y los controladores RAID de hardware en modo de arreglos de discos nunca env\u00edan TRIM a los discos.<\/p>\n

Continuar\u00e1...<\/h2>\n

\nEn las siguientes secciones, hablaremos sobre los factores de forma, las interfaces de conexi\u00f3n y la organizaci\u00f3n interna de las unidades de estado s\u00f3lido.<\/p>\n

En nuestro laboratorio Selectel Lab<\/a><\/noindex> Puedes probar por ti mismo los discos HDD y SSD modernos y sacar tus propias conclusiones.<\/p><\/blockquote>\n

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\u00bfQu\u00e9 piensas, cree que SSD podr\u00e1 sustituir a HDD?<\/h2>\n