Si tiene un conocimiento superficial de las tecnologías de almacenamiento, lo más probable es que sepa que las unidades de disco duro y las unidades de estado sólido no son lo mismo. Si bien podemos pasar horas examinando y debatiendo las distinciones entre un par de SSD, casi todos conocen las diferencias entre HDD y SSD a grandes rasgos. Los discos duros siguen siendo la mejor fuente de gigabytes baratos, pero sin duda son más lentos que los discos de estado sólido. Esos SSD rápidos continúan ganando velocidad, pero puede ser difícil justificar el costo, especialmente cuando se compara con un HDD.
Si tiene un conocimiento superficial de las tecnologías de almacenamiento, lo más probable es que sepa que las unidades de disco duro y las unidades de estado sólido no son lo mismo. Si bien podemos pasar horas examinando y debatiendo las distinciones entre un par de SSD, casi todos conocen las diferencias entre HDD y SSD a grandes rasgos. Los discos duros siguen siendo la mejor fuente de gigabytes baratos, pero sin duda son más lentos que los discos de estado sólido. Esos SSD rápidos continúan ganando velocidad, pero puede ser difícil justificar el costo, especialmente cuando se compara con un HDD.
¿Qué sucede cuando cruzas un HDD con un SSD? No, esta no es una configuración para la broma más nerd relacionada con el almacenamiento. Las unidades híbridas de estado sólido (SSHD) ocupan el término medio entre las unidades de disco duro y las unidades de estado sólido. Toman un poco de la columna A y un poco de la columna B en un intento de ser un candidato de compromiso intrigante. Pero a medida que el almacenamiento ha evolucionado hacia un sistema de dos partes, ¿tienen las unidades híbridas una plataforma lo suficientemente convincente como para merecer atención?
Almacenamiento en caché
"Estado sólido" son las dos palabras que venden un SSHD, debido a la premisa subyacente de que el almacenamiento en estado sólido deja al almacenamiento magnético en el polvo en la pista de prueba. ¿Quién no querría un disco duro gigantesco con la capacidad de leer y escribir datos a la velocidad de un SSD? Un producto así prácticamente se vende solo.
Aquí está el problema: las unidades híbridas no pueden transportar todos sus datos a velocidades que agotan el bus SATA (como pueden hacerlo las SSD modernas). La gran mayoría de la capacidad de un disco híbrido consiste en los mismos platos que se encuentran en los discos duros tradicionales, y ninguna cantidad de polvo de hadas tecnológico los hará excesivamente más rápidos. Sin embargo, aunque las unidades híbridas no pueden romper las reglas, están diseñadas para doblegarlas.
Romper las reglas comienza con un puñado de memoria NAND Flash incorporada en la unidad híbrida. La cantidad de NAND difiere de una unidad híbrida a otra, por lo general oscila entre 8 GB y 16 GB, pero siempre es una pequeña parte de la capacidad total de la unidad. Con una cantidad simbólica de NAND, las tácticas convencionales de estado sólido de depositar un sistema operativo en su totalidad y agregar un puñado de aplicaciones de uso frecuente para hacerle compañía no se aplican. Fabricantes como Seagate, que fueron pioneros en las unidades híbridas tal como las conocemos hoy en día, desarrollaron formas en que un puñado de NAND en la unidad podría trabajar mano a mano con el almacenamiento magnético para ofrecer un mejor rendimiento que las unidades de disco duro tradicionales.
En lugar de almacenar datos de forma indiscriminada, la NAND de una unidad híbrida sirve como caché para los datos a los que se accede con frecuencia. Conceptualmente, funciona de manera similar a un caché de navegador o una carpeta de búsqueda previa, que mantiene los datos de alta prioridad en una ubicación a la que se puede acceder rápidamente. En una unidad híbrida, en lugar de almacenar programas en NAND en su totalidad, el propio controlador de la unidad híbrida determina qué archivos de aplicación, incluido el sistema operativo, se benefician más al residir en NAND. La autoridad del controlador de la unidad híbrida para determinar qué archivos se almacenan y dónde es clave para comprender por qué es efectivo empaquetar una memoria caché NAND junto con discos duros. En esencia, el controlador de la unidad híbrida es mejor que el sistema operativo y los controladores del sistema host para saber cómo usar la NAND de la unidad para aumentar el rendimiento. Además, debido a que el intercambio de datos entre la NAND y los medios de almacenamiento magnético ocurre dentro de una sola unidad, a diferencia de una unidad híbrida lógica de una memoria caché flash y un disco duro independientes, una unidad híbrida no consume tantos recursos del sistema cuando almacena datos en caché.
En lo que respecta al rendimiento, una unidad híbrida no siempre puede coincidir con una SSD. De lo contrario, ¿cuál sería el punto de usar SSD discretos? Pero en comparación con los discos duros tradicionales, los discos híbridos disminuyen significativamente la importancia de las métricas de rendimiento convencionales. Los discos duros típicos logran mejoras en el rendimiento al aumentar la velocidad a la que el cabezal de lectura/escritura recoge los datos del plato. Abarrotar los bits cada vez más juntos en el plato (aumentando la densidad del área) ayuda; también aumenta la velocidad del eje del disco duro. La lógica básica dicta que una mayor densidad de área y índices de RPM dan como resultado un rendimiento superior, en igualdad de condiciones.
La memoria caché NAND de las unidades híbridas pone de cabeza los fundamentos del rendimiento de las unidades de disco duro. Los datos almacenados en caché eluden el almacenamiento magnético y escapan a las limitaciones de rendimiento de los medios. En esta situación, la velocidad de la NAND es un factor importante. De hecho, cuando una unidad híbrida aprovecha su NAND, firmware y controlador, la velocidad del eje de la unidad pasa a un segundo plano: según la carga de trabajo, las nuevas generaciones de unidades híbridas con una velocidad de rotación de 5,400 rpm pueden eclipsar a las unidades híbridas más antiguas cuyos platos giran a 7,200 rpm.
Los entusiastas con una sólida comprensión de los SSD saben que el firmware con frecuencia desempeña el papel de héroe anónimo. Cuando dos unidades híbridas tienen anatomías similares, el firmware es la ingeniería genética, el ADN remezclado que hace que una unidad híbrida sea mejor que otra. El firmware importa.
Más que hardware
Para usar otra analogía más, en cualquier unidad de almacenamiento, el controlador funciona como un policía de tránsito, ayudando a dirigir los datos entre los destinos de la manera más eficiente posible. Eche un vistazo a la descripción del trabajo para un policía de tránsito de unidades híbridas. Dice: “Los datos a los que se accede con frecuencia deben viajar a través de la interestatal de caché NAND. Dirija todos los demás datos a Platter Street.
Los fabricantes de propulsores híbridos son responsables de redactar el mejor manual de formación posible para su policía de tráfico. Eso es firmware, el lugar donde los fabricantes de unidades pueden inyectar código y algoritmos propietarios. Un ejemplo de ello es la tecnología de memoria adaptativa de Seagate.
La tecnología de memoria adaptativa consiste en la ingeniería de algoritmos para ser de autoaprendizaje. Los algoritmos identifican datos calientes (que son datos que ofrecen el aumento de rendimiento a nivel de host más significativo cuando se almacenan en NAND) e indican al controlador de la unidad que cambie estos datos del almacenamiento magnético a NAND Flash. La tecnología de memoria adaptativa también funciona independientemente del sistema host y los controladores de almacenamiento. Dicho de otra manera, Seagate entiende mejor que nadie cómo aprovechar mejor la NAND de sus unidades híbridas, y convierte esa comprensión en la tecnología de memoria adaptativa.
SSHD en el trabajo
Como regla general, si puede permitirse el lujo de almacenar datos en un SSD, debería hacerlo. Por otro lado, ¿cuántos datos realmente necesita alguien en NAND para configurar su subsistema de almacenamiento para un rendimiento ideal? En última instancia, no tanto como se podría pensar. Seagate cree que la memoria caché MLC NAND de 8 GB de sus SSHD es suficiente para los archivos asociados con el arranque, el reinicio, el inicio de aplicaciones, etc.
Como la mayoría de las tecnologías, existen excepciones. A las unidades híbridas les va mal con las aplicaciones que usan conjuntos de datos grandes y/o que cambian regularmente. Los programas CAD y el software de edición de video HD son dos ejemplos. La mayoría de las demás aplicaciones se beneficiarán enormemente de la mera presencia de una asignación NAND de 8 GB.
En términos más generales, los SSHD prosperan en ciertos escenarios. Las unidades híbridas están disponibles en factores de forma de 3.5 y 2.5 pulgadas; el último tamaño es particularmente adecuado para usuarios de computadoras portátiles que requieren una infusión de velocidad pero también necesitan mucho almacenamiento a un precio más cercano a los discos duros tradicionales. Los SSHD cumplen el rol a la perfección, especialmente si una computadora portátil determinada está limitada a una sola bahía de unidad. Los usuarios de equipos de escritorio que insisten en obtener el máximo rendimiento también deben considerar los SSHD para sus necesidades de almacenamiento masivo. Dado que el almacenamiento basado en discos sigue siendo un elemento vital de la mayoría de los sistemas, el complemento de MLC NAND de los SSHD les brinda una clara ventaja sobre los discos duros estándar.
Los entusiastas del almacenamiento y la prensa tecnológica se enfrentan a la tentación de considerar las unidades de estado sólido y las unidades de disco duro en roles antagónicos. Los dos tipos de unidades de almacenamiento no solo pueden coexistir, sino que también pueden cooperar. Las unidades híbridas pueden hacer cosas que las SSD y las HDD no pueden, y eso las convierte en una opción intrigante.
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