¿Está familiarizado con la terminología y los parámetros SSD?

Tipo de memoria flash NAND

SLC  es la sigla de «single-level-cell» ('celda de un solo nivel'). La celda de memoria se basa en un transistor MOS de compuerta flotante. La compuerta tiene carga almacenada (0, programada) o no (1, borrada). Las SSD basadas en memoria flash SLC son las más fiables y duraderas, pero también las más caras. Apacer ofrece una garantía de cinco años (aplicable a productos suministrados con posterioridad al 1 de enero de 2019) o hasta 60 000 ciclos de borrado.

MLC y 3D TLC 

MLC son las siglas de «multi-level-cell» ('celda de múltiple nivel'). La compuerta flotante almacena uno de cuatro elementos de carga. La celda de memoria de triple nivel TLC («triple-level-cell») no utiliza compuerta flotante, sino «charge trap» ('retención de carga'). La retención de carga almacena uno de los ocho tamaños de carga. Apacer brinda la misma garantía para productos basados en MLC y 3D TLC, una garantía de dos años (un año para capacidad de 4 GB o inferior) o hasta un máximo de 3000 ciclos de borrado.

SLC-Lite

La tecnología SLC-Lite utiliza chips flash MLC, pero el firmware almacena o no en la compuerta flotante (el mismo procedimiento de las SLC). Este tipo de estrategia aumenta considerablemente los ciclos de borrado y permite a Apacer brindar una garantía de tres años o hasta un máximo de 20 000 ciclos de borrado del SSD.

El total de ciclos de borrado se indica en el software SMART de Apacer como parámetro «Avg.erase Count».

Capacidad

Apacer utiliza como convención 1 GB=1000 MB. Los sistemas operativos utilizan la convención 1 GB=1024 MB. Por ejemplo, en la ficha técnica del modelo 64GB MLC mSATA de la serie SM210-300 figura un total de 64 023 257 088 bytes y una capacidad de 64 GB. El sistema operativo indicará una capacidad de 64 023 257 088/1024^3=59,63 GB. La capacidad útil será menor debido a que el sistema de archivos requiere una pequeña porción de dicha capacidad. NTFS consume 66,31 MiB, EXT4 usa 1,24 GiB, y XFS, solo 29,92 MiB.

Los SSD basados en SLC flash tienen una capacidad de hasta 240 GB, los SSD con SLC-Lite ofrecen hasta 256 GB y los SSD con MLC flash alcanzan los 2 TB.

Velocidad

Este parámetro es útil para comparar diferentes SSD. El rendimiento real siempre depende de la estructura de los datos escritos en o leídos desde el SSD. Por lo general, la velocidad de lectura/escritura aleatoria es importante para discos de sistema con muchos archivos pequeños. Esta parámetro se define como funcionamiento de entrada/salida por segundo (IOPS, «input/output operation per second»). Durante la prueba se utilizan archivos de 4 KB. Para el almacenamiento de archivos de mayor tamaño, como películas, es más importante un acceso de lectura/escritura secuencial. En esta prueba se usan archivos de 1 GB.

Resistencia

Este parámetro indica cuántos datos se pueden escribir en el SSD. Su valor se expresa en TBW («Tera Bytes Written», 'terabytes escritos'), donde 1 TB=1000 GB, o en DWPD («Drive Writes per Day», 'escrituras a disco diarias'), que indica cuántas veces al día el usuario puede sobrescribir la capacidad total del SSD durante el período de garantía.

La estimación es conforme con la especificación JEDEC JESD-219, es decir, carga de trabajo (categoría empresarial) de datos aleatorios con distribución del tamaño de la carga útil. La resistencia real depende de la estructura de los datos escritos en o leídos desde el SSD. Se recomienda usar Apacer SSDWidget, que brinda información sobre el estado de salud del SSD y los valores de los atributos SMART. Para más información sobre SSDWidget, consulte el manual de uso.

Resistencia versus ciclos de borrado

Una sencilla consideración nos lleva a concluir que la resistencia es igual a la media de ciclos de borrado multiplicada por la capacidad. Comprobémoslo con el modelo 64GB SM210-25 MLC SSD. Resistencia=3000*64 GB=192 TB. Sin embargo, en la ficha técnica figura 142 TB. Esta discrepancia se debe al hecho de que la cifra real de datos escritos físicamente en la flash es superior a la cantidad que está previsto que el sistema operativo escriba debido a la amplificación de escritura (WA, Write amplification).

WA= datos escritos en la memoria flash/datos escritos por el sistema operativo.

Para nuestro SSD de 64 GB, si el sistema escribe 142 TB de datos con un ciclo medio de borrado de 3000, entonces WA=192/142=1,352.

Para una carga de trabajo real:
Datos escritos en la memoria flash = media de ciclos de borrado * capacidad
Datos escritos por el sistema = total de sectores de escritura * bytes por sector
Media de ciclos de borrado: parámetro SMART 164
Capacidad: 64 GB (según ficha técnica)
Sectores totales de escritura: parámetro SMART 241
Bytes por sector=512 (según ficha técnica)

Revisión SATA

La especificación Serial ATA es gestionada por la organización internacional SATA-IO («Serial ATA International Organization»). Los SSD de Apacer son conformes con la revisión 3.2 o 3.1 (6 Gb/s). Los SSD son compatibles con las interfaces de las versiones anteriores SATA 2.x (3 Gb/s) y SATA 1.x (1,5 Gb/s).

SMART

SMART es la abreviación de «Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology», es decir, tecnología de automonitorización, análisis y generación de informes. El firmware supervisa los principales parámetros del SSD a fin de adoptar medidas proactivas que eviten su fallo. A continuación explicamos los atributos más importantes.

166, Total Later Bad Block Count ('cómputo total de sectores defectuosos últimos')
Por lo general, el número de bloques defectuosos últimos solo aumentará considerablemente si el número de ciclos de borrado está cerca de o supera el número de ciclos de borrado máximo: 3000 (MLC, TLC), 20 000 (SLC-Lite) o 60 000 (SLC). Si este está por debajo del máximo y el número de nuevos sectores defectuosos aumenta, estaremos ante una situación anormal y se debe realizar inmediatamente una copia de seguridad de los datos.

166, Total Later Bad Block Count, ('cómputo total de sectores defectuosos últimos'), 192, Unexpected Power Loss Count ('cómputo de pérdida de alimentación inesperada')
Si el cómputo total de sectores defectuosos últimos aumenta cuando aumenta el cómputo de pérdida de alimentación inesperada, se debe tener precaución para evitar pérdida de potencia.

231, Lifetime Left ('vida útil restante')
Este valor se indica en porcentaje. Un 100 % es el propio de un SSD nuevo; con un 5 % estamos en el umbral de advertencia y se debe cambiar el SSD. En aquellos SSD que no disponen de esta información, se puede utilizar el atributo de media de ciclos de borrado (164, Avg. Erase Count) para calcular la vida útil restante.

Vida útil restante = (1 - valor medio/máximo de ciclos de borrado) x 100; valor máximo de ciclos de borrado = 3000 (MLC, 3D TLC), 20 000 (SLC-Lite) o 60 000 (SLC).

167, SSD Protect Mode ('modo de protección SSD')
• 0: R/W (lectura/escritura): estado normal
• 3: solo lectura
• 7: se produce cuando no hay suficientes sectores libres o si existen demasiados sectores defectuosos últimos

El SSD protege los datos escritos activando el modo de solo lectura para evitar el daño de los datos si la media de ciclos de borrado excede los ciclos PE permitidos o si se produce un evento inusual de solo lectura («Unusual Read Only»).

171, Program Fail Count ('conteo de errores de programa'), 172, Erase Fail Count ('conteo de errores de borrado')
Estos parámetros deben tener siempre el valor 0; de lo contrario, debe sustituirse el SSD.

168, SATA PHY Error Count ('conteo de errores STA PHY')
Indica que hay problemas de comunicación a través de la interfaz SATA.

194, Temperature ('temperatura')
La temperatura debe estar siempre por debajo de la máxima permitida. El sensor mide la temperatura en un punto definido de la placa de circuitos del SSD, de modo que el valor medido está próximo a la temperatura ambiente.

Gestión de fallos de alimentación

El SSD incluye un sistema de control de alimentación eléctrica. Si la tensión desciende por debajo del umbral predefinido, el controlador del SSD ejecutará una escritura urgente de los metadatos a la flash para poder más tarde reconstruir la tabla de mapeo. Esta operación puede tardar varios milisegundos. Aunque es improbable que esto ocurra, los SSD con caché de escritura DRAM pueden verse afectados si se produce una pérdida repentina de corriente antes de que los datos en caché se copien en la flash.

Para aumentar la protección frente a la pérdida de datos por fallo de corriente, Apacer utiliza tecnología CorePower. El SSD contiene un módulo de condensadores de tantalio que suministran energía durante el tiempo necesario para copiar los datos en caché a la DRAM y los metadatos esenciales a la flash.

Modo de reposo («Device Sleep»)

Para SSD de 2,5", la señal DEVSLP está conectada al pin P3 del conector SATA de alimentación. Si P3=3,3 V, el SSD entra en modo DevSleep. En los SSD con mSATA se usa el pin 44; en los SSD M.2, el pin 38.

Borrado seguro ATA («ATA Secure Erase»)

Según se define en las especificaciones ATA, el borrado seguro permite a los discos de almacenamiento borrar todos los datos guardados por el usuario. El proceso de borrado se ejecuta al nivel del firmware. La forma más cómoda de hacerlo es usando el SSDWidget de Apacer.

TRIM

Este comando permite al sistema operativo informar al controlador SSD de qué sectores contienen datos no válidos (en la mayoría de los casos, porque el sistema operativo ha borrado archivos). La compatibilidad con TRIM es importante para mantener la velocidad de escritura en los SSD. Todos los SSD y sistemas operativos actuales admiten TRIM. Puede consultar más información sobre cómo funciona TRIM en Wikipedia.

Si desea obtener más información sobre los productos de la marca APACER, no dude en ponerse en contacto con nosotros en el correo apacer@soselectronic.com