Unidades de almacenamiento. Desde los HDD a las unidades SSD
Actualizado el 19/05/2023
En este tercer artículo dedicado a los principales componentes de los portátiles, revisamos en profundidad los discos duros SSD y otros medios para el almacenamiento masivo de datos (discos HDD, unidades eMMC,…). Como ya comentamos en el que escribimos sobre las memorias RAM, estos elementos son capaces de almacenar la información durante un periodo de tiempo muy largo, y por eso las denominamos memorias permanentes. En el enlace también tienes la primera de nuestras guías dedicada a los procesadores y las tarjetas gráficas.
Como siempre, intentamos que todo esté claro y sea sencillo de entender para los lectores/as, aunque siempre dotamos a nuestros textos de cierta profundidad y los vamos actualizando con los últimos datos, para que sean lo más útiles posibles. Los contenidos que te mostramos proceden de nuestras propias investigaciones o de las webs oficiales de los productos que nombramos.
Para profundizar en los demás componentes de los ordenadores portátiles puedes visitar nuestros artículos sobre ellos:
Índice de contenidos
Tabla resumen con los diferentes tipos de memorias
Nota: si estás con el móvil, ponlo en horizontal o desplaza la tabla para ver el contenido completo
| Memorias | Permanencia de los datos | Distancia al procesador | Rapidez |
|---|---|---|---|
|
CACHÉ |
Temporal: la información se borra al apagar el equipo |
Dentro del propio procesador |
La más veloz |
|
RAM |
Temporal: la información se borra al apagar el equipo |
Cercana, pero fuera del procesador |
Muy rápida, aunque menos que la caché |
|
UNIDADES DE ALMACENAMIENTO (DISCOS HDD/SSD) |
Permanente: los datos no se borran al apagar el portátil |
Lejana, aunque dentro del propio equipo |
Bastante más lenta que las dos anteriores |
|
MEMORIAS EXTERNAS |
Permanente: los datos no se borran al apagar el portátil |
Lejana y unida a un puerto del equipo |
La más lenta de todas |
Cuando hablamos de los dispositivos de almacenamiento, nos referimos al último nivel de memoria, el más lejano al procesador y, por tanto, el más lento a la hora de acceder a la información. Sin embargo, ya tenemos la RAM y la caché para guardar las instrucciones que el procesador usará más frecuentemente. La utilidad de esta memoria es el guardado masivo de datos para conservarlos durante un cierto periodo de tiempo. Así que, las dos principales ventajas de las unidades de almacenamiento son su elevada capacidad (hasta 4 TB podemos encontrar en algunos equipos) y la permanencia de lo que guardamos en ella, ya que no desaparece al apagar el portátil.
1. Los clásicos HDD
Quizás os estéis preguntando si realmente era necesario sustituir los HDD por otro sistema de almacenamiento. ¿Tan mal funcionaban? La respuesta es que no. De hecho, los discos duros mecánicos siguen siendo de mucha utilidad para almacenar datos (sobre todo los externos). Sin embargo, presentan una serie de limitaciones, sobre todo respecto a la velocidad de transferencia, que han hecho que las principales empresas informáticas se vuelquen en la búsqueda de una alternativa que solucione esos problemas. Y esa alternativa son las modernas SSD.
Pero vayamos al grano. ¿Cuáles son las principales desventajas de los HDD?
– La más evidente es la limitación de su velocidad de trabajo, que se ha estancado en 175 MB/s aproximadamente en cuanto escritura, en los modelos de gama más elevada, estando la media alrededor de 80 MB/s. Y tiene su lógica, porque un disco puede girar a unas determinadas revoluciones por minuto (rpm) sin que sufra daños.
– Al tratarse de un elemento mecánico que gira, hace ruido y genera una cierta cantidad de calor que es necesario disipar con una mejor refrigeración.
– Por la misma razón, tienen un peso considerable que eleva el total del portátil. Además, ocupa más espacio en el interior del equipo.
– La fragmentación de los datos es inevitable ya que, al borrar un archivo, quedarán libres ciertos sectores que se rellenarán con la nueva información. Evidentemente, ésta no ocupará lo mismo que aquella, por lo que, si es de mayor tamaño, el HDD escribirá el resto en otros sectores diferentes. A la hora de leer el nuevo archivo, el cabezal del disco tendrá que saltar de unas zonas a otras para completar la lectura, con la consiguiente ralentización. Los desfragmentadores de discos duros son programas que llevan instalados los equipos para reorganizar las partes alejadas cada cierto tiempo.
2. Las modernas y eficientes SSD
Bien, entonces ¿qué son exactamente las unidades SSD? Las siglas SSD significan Unidad en Estado Sólido, por sus siglas en inglés (Solid State Drive), aunque también se las conoce como Discos Duros Sólidos. Es decir, se trata de una memoria de tipo flash NAND (similar a la de una tarjeta SD o un pendrive) o lo que es lo mismo, un chip con un circuito integrado de memoria compuesto por celdas electrónicas capaces de almacenar información.
A lo dicho anteriormente se deben todas sus ventajas, ya que no poseen piezas mecánicas ruidosas, que se calienten o que ralenticen la lectura o escritura de los datos, porque todas las celdas son accesibles a la misma velocidad. A pesar de ello, muchos de los más modernos incorporan un disipador de calor, que normalmente es extraíble, para evitar que la temperatura suba en exceso cuando se usa durante periodos prolongados de tiempo. Gracias a esto se minimiza la pérdida de rendimiento por estrangulamiento térmico.
Y, ¿cómo se leen y escriben los datos en estas unidades? Al tratarse de un elemento electrónico, las operaciones que se llevan a acabo en la SSD se realizan mediante un procesador integrado denominado controlador, que escribe información en las celdas electrónicas, accede a ella, la borra, etc. Por esta razón son más rápidos y eficientes que los HDD.
Las SSD no son algo demasiado nuevo, ya llevan en el mercado varios años, pero han ido mejorando en cuanto a tamaño, capacidad y velocidad en la transmisión de archivos. Las primeras unidades eran de un tamaño de 2,5”, muy similares a los HDD, y usaban los mismos cables para conectarse a la placa base (lo que llamamos un carril tipo SATA). Cierto es que la velocidad se multiplicó, alcanzando más de 500 MB/s reales en lectura secuencial y sobre 300 MB/s en escritura (6 veces más que los discos duros mecánicos). Hoy día ya no se suelen encontrar montadas, aunque en algunos portátiles de gama media-baja puede existir el hueco para insertar una.
Hoy por hoy se han modernizado tanto que su tamaño se ha visto reducido, su velocidad se ha incrementado 10 veces más que aquellos primeros modelos (y sigue aumentando año tras año), y se ha facilitado mucho su acceso y actualización, gracias a la incorporación de una interfaz PCI Express para conectarlo a la placa base, no mediante cables, sino en una ranura M.2 situada en la propia placa.
Aclaremos un momento estos conceptos. Una ranura M.2 es una conexión realizada en la propia placa base de un equipo informático, a la que se puede unir un extremo de la unidad SSD que queda fijada mediante un tornillo por el otro extremo. Esto facilita muchísimo poder cambiarla por otra con mayor capacidad o más moderna. El bus PCI Express (PCIe) es la vía que utiliza la SSD para comunicarse con la CPU, capaz de desarrollar velocidades de transferencia mucho mayores que las conexiones SATA, ya que utilizan varios carriles para enviar sus datos. También se usan para montar las tarjetas gráficas debido precisamente a esta característica.
La gran novedad que aportó este tipo de interfaz fue su gran ancho de banda (la velocidad máxima de transmisión que permite). Y este dato es muy importante, pues es preciso que el bus de datos tolere un mayor ancho de banda que el soportado por la SSD (o el dispositivo que se le conecte), para evitar así “cuellos de botella”: el límite del rendimiento lo pone la unidad de almacenamiento y no la vía de comunicación con el procesador.
Es en este punto donde entra en juego el protocolo de comunicación NVMe, creado especialmente para hacer más eficientes a estas unidades, permitiendo a la SSD utilizar todos los carriles del PCIe simultáneamente, algo que no era posible con el protocolo AHCI usado por SATA, que envia la información por un solo carril. Es decir, con la interfaz PCIe x4 tenemos la posibilidad de enviar datos mediante 4 carriles, pero con el antiguo protocolo de comunicación, sólo podemos leer los que se envían por un carril cada vez, por lo que no se alcanzan grandes velocidades. Esto es lo que NVMe ha solucionado, ya que permite usar todo el potencial del bus PCIe.
A continuación tienes una tabla con varios tipos de unidades SSD NVMe (la gran mayoría de las que montan hoy los portátiles) que usan el bus PCIe. Hemos incluido un gran número de las mejores marcas que, a día de hoy, producen estos componentes. Muchas de estas SSD también incorporan un disipador de calor. Si lo deseas, puedes comprobar su precio actual en Amazon clicando en el nombre del fabricante:
Nota: si estás con el móvil, ponlo en horizontal o desplaza la tabla para ver el contenido completo
3. Tabla de discos sólidos SSD NVMe
|
Tipo de Bus PCIe |
Capacidad |
Velocidád máx. lectura/escritura teórica |
Velocidád máx. lectura/escritura real |
Fabricante |
|---|---|---|---|---|
|
PCIe 3.0 |
128 - 512 GB |
Hasta 1.000/500 MB/s
|
Hasta 900/450 MB/s |
----- |
|
PCIe 3.0x2 |
128 GB - 1 TB |
Hasta 2.300/1.050 MB/s |
Hasta 2.000/900 MB/s |
|
|
PCIe 3.0x4 |
256 GB - 2 TB |
Hasta 3.500/2.000 MB/s |
Hasta 3.000/1.700 MB/s |
|
|
PCIe 3.0x4 |
512 GB - 4 TB |
Hasta 3.500/2.000 MB/s |
Hasta 3.000/1.700 MB/s |
|
|
PCIe 3.0x4 |
512 GB - 1 TB |
Hasta 3.500/3.000 MB/s |
Hasta 3.000/2.500 MB/s |
|
|
PCIe 3.0x4 |
256 GB - 1 TB |
Hasta 3.500/2.000 MB/s |
Hasta 3.000/1.700 MB/s |
|
|
PCIe 3.0x4 |
256 GB - 2 TB |
Hasta 3.500/3000 MB/s |
Hasta 3.000/2.500 MB/s |
|
|
PCIe 4.0x4 |
512 GB - 4 TB |
Hasta 5.000/4.500 MB/s |
Hasta 4.500/4.200 MB/s |
|
|
PCIe 4.0x4 |
512 GB - 4 TB |
Hasta 7.000/7.000 MB/s |
Hasta 6.500/6.000 MB/s |
|
|
PCIe 4.0x4 |
512 GB - 4 TB |
Hasta 7.300/6.500 MB/s |
Hasta 7.300/6.500 MB/s |
|
|
PCIe 4.0x4 |
512 GB - 4 TB |
Hasta 7.300/7.000 MB/s |
Hasta 7.000/6.500 MB/s |
|
|
PCIe 4.0x4 |
512 GB - 2 TB |
Hasta 7.000/5.300 MB/s |
Hasta 6.900/5.200 MB/s |
|
|
PCIe 4.0x4 |
512 GB - 2 TB |
Hasta 6.600/5.000 MB/s |
Hasta 6.400/4.500 MB/s |
|
|
PCIe 4.0x4 |
512 GB - 2 TB |
Hasta 7.000/5000 MB/s |
Hasta 7.000/4.900 MB/s |
Antes de seguir, un par de aclaraciones sobre la tabla:
- Los valores 3.0 y 4.0 se refieren a las generaciones de PCIe, mientras que el número que está multiplicando hace referencia a los carriles disponibles en el bus. Es decir, x2 indica 2 carriles de datos, y x4 indica 4 carriles (PCIe 3.0 es un estándar más antiguo y posee un solo carril). A más carriles, mayor velocidad. Aunque no hemos incluido unidades SSD con bus PCIe 5.0 (5ª generación), ya están empezando a montarse en los modelos más potentes y modernos de las grandes marcas como MSI o ASUS, que poseen placas base preparadas para las últimas generaciones de procesadores Intel (de 12ª o 13ª generación) o AMD (los Ryzen 7.000).
- Los datos de velocidad teóricos son los que especifica el fabricante, mientras que los reales son los valores máximos medidos en pruebas. Ambos se refieren a lectura/escritura secuencial.
Como ya hemos comentado, una SSD NVMe con conexión M.2 que use una interfaz PCIe de las más modernas (PCIe 3.0×4 o 4.0×4), puede conseguir grandes ventajas con respecto a otras SSD más antiguas y, por supuesto, en comparación con los HDD. Pero lo mejor será enumerarlas, para tenerlas claras.
Ventajas
- Velocidades de lectura y escritura secuenciales mucho mayores (entre 3.500 y 7.000 MB/s en lectura y entre 2.000 y 5.000 MB/s en escritura), frente a los 600 MB/s en lectura que alcanzan las SSD tipo SATA más modernas o los 70-80 MB/s que consiguen los HDD
- También son más rápidos en el manejo de datos pequeños, como archivos de música o fotos, o los necesarios para abrir un programa o buscar en la web, dando como resultado una gran fluidez en estas tareas habituales o en el encendido y apagado del portátil
- Al no poseer elementos móviles, son más silenciosos y se calientan menos
- El peso y el tamaño son inferiores a los que poseen los discos duros mecánicos y los primeros SSD de 2,5", como ya hemos comentado anteriormente, con lo que se gana en portabilidad
- Necesitan poco voltaje y su gasto energético se reduce comparativamente al de los HDD, por lo que son más eficientes. Esto repercute en la duración de la batería y, por tanto, en la portabilidad
- Han demostrado una menor tasa de errores durante la transferencia de archivos, lo que incrementa la seguridad a la hora de trabajar o hacer copias de la información
- No necesitan desfragmentación, ya que los datos se almacenan en celdas electrónicas, a las que se puede acceder a gran velocidad aunque estén separadas. Gracias a ello, aunque la unidad esté muy llena, seguirá siendo igual de rápida que al principio
Desventajas
- El problema principal que presentan las SSD es el precio. Aunque han bajado, siguen siendo bastante más caros que los HDD, sobre todo las unidades externas
- Aunque al principio las unidades SSD no gozaban de la misma fiabilidad que los HDD, ya se están implementando medidas que ralentizan el nivel de desgaste de las celdas de memoria, por lo que aguantan muchos más ciclos de escritura-borrado
- Los últimos estudios indican que la cantidad de datos escritos estaría en unos 700 TB de media, antes de que la unidad falle. En un usuario medio, esto se traduciría en más de 10 años de vida útil
- Sin embargo, no están recomendados para entornos con servidores, dado el elevado número de reescrituras diarias que realizan
4. Unidades eMMC, para los más pequeños
No podemos terminar este artículo sin hablar de las unidades de memoria flash eMMC (del inglés embedded MultiMediaCard). Al igual que las SSD, se trata de memorias basadas en NAND, incorporadas en los dispositivos portátiles inteligentes más pequeños (móviles, tablets, smart TVs, automóviles,…), aunque también los montan ordenadores portátiles de gama baja o especialmente compactos, en los que prima bastante la autonomía. Es bastante frecuente encontrarlos en los Chromebooks, equipos que usan el sistema operativo de Google, Chrome OS, y de los que tienes más información en el enlace.
Estas memorias tienen una tecnología muy similar a la que poseen las tarjetas SD o los Pen drives, por lo que su consumo es mínimo, y su capacidad de almacenamiento, limitada. Además, están soldadas a la placa base del equipo, por lo que no pueden sustituirse por otra de mayor capacidad (de ahí la palabra embedded en su nombre). En este caso, cobra gran importancia tener claro los GB que vamos a necesitar, pues no podremos ampliarlos.
Las principales diferencias con respecto a las SSD son las siguientes:
– Soldadas a la placa base, como ya hemos dicho, y ocupa menos espacio en el interior del aparato.
– Más económicas, por lo que el portátil que la integra suele tener un precio más reducido.
– Su capacidad es más reducida, llegando normalmente a 128 GB como máximo, en comparación con los 4 TB que pueden tener las SSD. En empresas podemos llegar a encontrar unidades de 512 GB.
– La velocidad de lectura/escritura es mucho menor, oscilando entre 100 MB/s y 400 MB/s en los eMMC más modernos (versión 5.1). Aún así, sigue siendo más elevada que la de las tarjetas SD y los Pen drives.
– Poseen también menor voltaje, por lo que consumen menos.
Ya hemos llegado al final de este tercer artículo de cinco, sobre los componentes principales de los portátiles. Esperamos que todas tus dudas respecto a los discos duros de los portátiles hayan quedado resueltas. Si hemos cumplido nuestro objetivo, te agradecemos que nos des una puntuación positiva. Pero si no ha sido así, puedes preguntarnos o hacer algún comentario constructivo en el apartado «Deja un comentario». Tus redes sociales son muy importantes para nosotros, pues a través de ellas, nuestros artículos pueden llegar a más gente. ¡Compártenos!