Memorias flash y Dispositivos SSD [2]

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Mensaje por Yenki » Sab Dic 05, 2015 10:33 am

Cómo es el mercado de los dispositivos SSD

Samsung tiene el 41 % del mercado de aparatos SSD este año, en el 2014 tenía el 34 %.
En el 2015 el segundo en la lista es Intel con el 16 % del mercado, (poseía el 17 % en el 2014)
Le sigue Sandisk con el 10 %, que el año pasado tenía el 16 %
Y debajo quedan Micron Technology y Toshiba.


Comparando con el año pasado, en este 2015 los precios de estos aparatos de almacenamiento sin partes móviles, cayeron un 10 %.

Esto es según datos de IHS y DRAMeXchange que comentan en koherald.com

Fuente: hexus.net

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Re: Memorias flash y dispositivos SSD [2]

Mensaje por Yenki » Mié Mar 22, 2017 3:57 pm

Ventas de dispositivos SSD en el 2016

Son datos de la empresa Forward Insights, según esta gente:
- se vendieron 63 millones de unidades
- Samsung lo hizo con el 21 % de las mismas.
- Kingston fue la segunda marca que más vendió con el 16 %
- SanDisk la tercera con un 7 %

Imagen

En el artículo mencionan que lo de Kingston es sorprendente pues a diferencia de la empresa coreana, no tiene fábricas de estos dispositivos de almacenamiento de estado sólido.



Fuente: ocaholic.co.uk

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Re: Memorias flash y Dispositivos SSD [2]

Mensaje por Yenki » Sab Oct 12, 2019 12:36 am

Terminología de almacenamiento en memorias flash

Había comentado un poco este tema hace años en un mensaje y lo titulé Conceptos básicos sobre las unidades de estado sólido (SSD)
.

Con el avance ingenieril van logrando almacenar más bits en cada celda NAND, y los nuevos desarrollos tienen distintos nombres, dados por sus siglas en inglés.

Hallé un artículo interesante en arstechnica.com donde comentan esto, traduciré lo que más me gustó.

Una de las carácterísticas más básica de las arquitectura de los discos de estado sólido es cuántos bits pueden guardarse en cada celda NAND.
El diseño más simple y robusto es SLC -por Single Layer Cell-, (algo como "Celda de capa simple" en español), en la que cada celda NAND está cargada o no, representando un 1 o un 0. Una celda flash SLC puede ser escrita a muy alta velocidad y típicamente sobrevive mucho más ciclos de escritura que los de diseños más complejos.
Las memorias flash SLC son muy veloces, con gran desempeño y confiabilidad, pero son caras de fabricar.
Solo cuando llegaron las memorias flash MLC - por Multi level Cell- o "Celda de múltiples niveles", los dispositivos flash llegaron al mercado de consumidores.

Estas son las denominaciones a estos desarrollos a medida que van almacenando más bits por celda y permiten ver las calidades de los dispositivos:

SLC — por Single Layer Cell o "Celda de capa simple". Un bit almacenado por celda. Se encuentran típicamente en capas pequeñas de memorias caché, o dispositivos SSD de alto desempeño de rango empresarial.
MLC— por Multi Layer Cell, "Celda de capas múltiples". En el mundo real, esto alude especifícamente a dos bits por celda. Los ejemplos incluyen a los dispositivos para consumidor de hace años como Intel X-25M, y a modernos de alto desempeño como Samsung 860 Pro.
eMLC — enterprise Multi Layer Cell, o "Celda de múltiples capas empresarial". Esto es, en efecto, solo MLC con las velocidades de escrituras limitadas para reducir la tasa de errores. Almacena dos bits por celda.
TLC—Triple Layer Cell o "Celda de triple capa". Tres bits son guardados por celda. La mayoría de los dispositivos para consumidores, como Samsung 860 EVO y Western Digital Blue, son dispositivos TLC.

Imagen

QLC—Quadruple Layer Cell, o "Celda de cuádruple capa". Cuatro bits se almacenan por celda. Usados por pocos SSD de alta capacidad, y bajo costo como los Samsung 860 QVO e Intel 660P.

Imagen

PLC—Penta Layer Cell, o "Celda de penta capa", denominado así porque el acrónimo por "quíntuple" hubiera coincidido con el QLC para 4 bits. Cinco bits se almacenan por celda . Esta es la más reciente tecnología que llegó este trimestre.


Los diseñadores fueron metiendo cada vez más bits por celda, pero esto si bien baja los precios y ahorra espacio, tiene la contra que acorta los ciclos de programación y borrado de las celdas, que no son infinitos.
Las celdas NAND se agotan luego de un determinado número escrituras y borrados.
Y mientras más bits almacenan en cada una, menos ciclos de programación y borrado toleran.


Me gustó esta imagen de la gente de Micron que resume el tema. (pero no incluye PLC) :

Imagen

Asusta el como la vida útil se acorta con más datos en cada celda:
Celdas que guardan 1 bit, SLC, soportan 100.000 ciclos de escritura y borrado.
Celdas que guardan 2 bits, MLC soportan 10.000 ciclos.
Celdas que almacenan 3 bits, TLC funcionan durante 3.000 ciclos.
Celdas que contienen 4 bits, QLC toleran 1000 ciclos.

Esto pesa a la hora del precio final del dispositivo y un nerd debería tenerlo en cuenta a la hora de elegir uno.





Fuente: SSDs are on track to get bigger and cheaper thanks to PLC technology


Vean como Samsung tiene tres modelos 860 diferentes,
- PRO que guarda 2 bits por celda - es MLC-;
- EVO que en cambio conserva tres bits por celda y es TLC-; y
- QVO, que guarda cuatro, es QLC.
Fui a ver precios para 1 Terabyte de capacidad , y el PRO sale mucho más caro que los otros dos, casi el doble.

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Re: Memorias flash y Dispositivos SSD [2]

Mensaje por Yenki » Lun Nov 02, 2020 7:19 pm

Formas y tamaños de dispositivos de estado sólido (SSD en la jerga)

Los medios de almacenamiento de datos estado sólido no dejan de avanzar, y están reemplazando en las computadoras más nuevas a los discos duros tradicionales, son un poco más caros pero mucho más rápidos.
Esta nueva tecnología que usa memorias para guardar datos en forma permanente, permite acceso más veloz que los discos duros magnéticos con platos rotatorios, estos últimos todavía se siguen empleando, pero van quedando para almacenar información a la que no se necesita acceder rápidamente o que ocupa mucho espacio.

Además los medios de almacenamiento SSD tienen menores dimensiones y eso es apreciado por los fabricantes de equipos móviles.

Imagen


Factores de forma
En inglés se habla de "form factor", sería algo como "factor de forma" para definir las dimensiones y tamaños de componentes electrónicos.
En el caso de los dispositivos de estado sólido, o SSD (por el inglés Solid State Drive), los factores de formas más usados son tres.

Imagen

2,5 pulgadas, son los tamaños tal vez más comunes al día de hoy. Son iguales que los discos duros de 2,5 pulgadas a los que están de a poco reemplazando, y se conectan con los mismos cables que estos, o sea empleando los que conocemos de la norma SATA.


M.2 es un formato más nuevo y está pensado para ocupar muy poco espacio, la conexión no emplea cables sino un zócalo, los módulos se enchufan paralelos a la superficie del circuito impreso de la placa en la que se insertan, acá debajo un ejemplo, en la parte trasera se ve que se sujetan con un solo tornillo:

Imagen


Hay varios tamaños de módulos, comumente de 22 mm de ancho, puede ir cambiando el largo; en su denominación a veces se indican las dimensiones con números, donde los dos primeros dan el ancho del módulo (usualmente 22), y los últimos dos o tres el largo, todo en milímetros.
M.2 2280 (22 x 80mm)
M.2 2230 (22 x 30mm)
M.2 2242 (22 x 42mm)
M.2 2260 (22 x 60mm )
M.2 22110 (22 x 110mm)

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Observen que en los conectores físicos metálicos no son todos iguales, unos tienen dos muescas y otros solo una.
Luego voy a comentar sobre esto en otro mensaje.

Las nuevas placas madre para PC tienen zócalos M.2, y las portátiles también.


Tarjetas agregadas, lo normal es que se enchufen de la misma forma que una placa de video en la computadora y empleen un zócalo PCI express.


Resumen:
El factor de forma define el tipo de conector que use el dispositivo SSD.
La forma en que se conecta, siendo muy básico, el "enchufe".
Pueden ser cables SATA , zócalos M.2, o zócalos PCI express en la placa base.





Fuentes: techradar.com, tomshardware.com, custompcreview.com

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Re: Memorias flash y Dispositivos SSD [2]

Mensaje por Yenki » Jue Nov 12, 2020 9:25 am

Interfaces y velocidades de transferencia en dispositivos SSD

Las interfaces de comunicación en hardware tienen que ver con los conectores y protocolos usados para transmitir datos.


SATA
La interfaz SATA se presentó en año 2003 y fue pensada para que la empleen los discos duros tradicionales y también tiene otros usos como las lectoras y grabadoras de discos ópticos. Ahora hay dispositivos SSD que la emplean.
Acá debajo una tabla con las distintas versiones que armé a partir de acá y aquí.

Imagen

La tercera evolución de la misma es del año 2009, se llama SATA 6 Gb/s, y deja transmitir unos 600 MB/s. Fuente. A veces se alude a esta generación como SATA III, pero la organización que la origina no recomienda el uso de números romanos, sino que se emplee la velocidad de transferencia en gigabits por segundo.

Resumiendo, la mayor velocidad de transferencia de datos usando interfaz SATA ronda los 600 Megabytes por segundo.





PCI express
La interfaz PCI express (abreviada como PCI-E o PCIe), fue desarrollada para reemplazar otras previas como PCI y AGP.
Los conectores PCIe usan algo llamado líneas, que son carriles de datos. Pueden usar 1, 4, 8, o 16 líneas de datos y se alude a ellas con x1, x4, x8, y x16. Mientras más soporten más bits se pueden mover en un tiempo dado.
Y los zócalos cambian su tamaño según el número de líneas que usen, tal como se ve debajo:

Imagen
Los cuatro superiores son de la interfaz PCI express, pero el de abajo del todo es de una norma previa llamada PCI (viene del inglés Peripheral Component Interconnect, o en español "Interconexión de Componentes Periféricos").

Las tarjetas gráficas usan los zócalos más veloces con PCIe de x16, o sea, emplean 16 líneas de datos.
Esta interfaz se usa para conectar muchos tipos de tarjetas agregadas a una PC por ejemplo, de sonido, de red, etc.


Igual que SATA ha ido evolucionando con el tiempo y tiene diferentes versiones y eso se ver en la siguiente imagen que tomé de esta página web.
(Agregué el año de cada versión entre paréntesis):
Imagen

Los carriles PCIe pueden llevar datos en los dos sentidos a la vez, los valores de arriba solo consideran la capacidad en un sentido.
Es destacable que en cada versión se duplica la capacidad de transmisión de cada carril, eso se ve en la columna del medio.
Si uno compara con la norma SATA que tenía un máximo estimado en 600 MB/s, se ve que un dispositivo de PCIe de la versión 3, que emplee un solo carril de datos puede transmitir casi 985 MB/s.
Es claro que la norma PCIe permite mandar datos mucho más velozmente que SATA.


La cuarta generación PCIe 4.0 es muy nueva todavía y pocas placas base la soportan.
Los primeros modelos fueron de AMD, las podían usar el conjunto de chips X570 para sus modelos Ryzen de tercera generación (los de las familias 3600, 3700, 3800 y 3900), presentados a mediados del año 2019.
Intel por su parte está en una situación rara, tiene placas madre que en teoría deberían soportar PCIe 4.0, pero no procesadores que lo aprovechen, esperan que lo haga en el 2021 con la undécima generación de chips Core.
O sea, los chips azulinos actuales incluyendo los más nuevos de la décima generación Core, no pueden usar PCIe 4.0, y ahí AMD está liderando tecnológicamente. (Fuentes: uno y dos).
Pero sí ya hay dispositivos SSD que la soportan y a la venta.

¿Cómo se conoce la versión de PCIe que usa la placa madre de un equipo? Mirando su manual.





NVMe, un protocolo para transmitir datos
Además desde el 2011 hay un protocolo de transferencia sobre PCI express llamado NVMe, (por "Non Volatile Memory express", o "memoria no volátil rápida"), que fue desarrollado para mejorar el rendimiento de los medios de almacenamiento de datos no volátiles, esos en los que al cortar la energía no pierden la información. Fuente.
Esta especificación regula la forma en que el software se comunica con una memoria no volátil usando el bus PCIe, fue pensada específicamente para ser usada con estas memorias flash que guardan datos.
Por eso es más eficaz que SATA, que fue pensada para discos con platos magnéticos que rotan.



Además hay SSD PCI express que no soportan NVMe, y otros que sí lo hacen.
Los segundos son más veloces y creo que son los que están dominando el mercado, busqué y no pude hallar a la venta SSD que anden con la interfaz PCIe y no usen NVMe.



Resumen:
La interfaz determina la velocidad de transferencia de la unidad SSD.
Hay dos tipos interfaces a considerar hoy en día,
- SATA, y
- PCIe con soporte para NVMe.
Los dispositivos que emplean intefaz PCIe y protocolo NVMe, permiten transferencias de datos más veloces que los que usan interfaz SATA.

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