Kingston expande su línea de SSD Design-In con tecnología de memoria flash de última generación.

La última generación de SSD (unidades de disco duro) Design-In de Kingston presenta una arquitectura 3D flash de TLC (celda de tres niveles) y de QLC (celda de cuatro niveles) apilada de 112 y 176 capas. Esta es la tecnología flash más avanzada y brinda mayor capacidad a los SSD, así como un rendimiento mejorado en comparación con la tecnología anterior de 96 capas, sin sacrificar la confiabilidad ni la resistencia. Los SSD Design-In de Kingston utilizan la memoria flash diseñada para satisfacer las necesidades de durabilidad de una amplia gama de cargas de trabajo de aplicaciones. La resistencia de los SSD es un factor muy importante en las aplicaciones de sistemas de diseño específico debido a la larga vida útil de este tipo de sistemas. La memoria flash apilada de alto nivel también tiene una ventaja de costos, ya que permite construir SSD de mayor capacidad, sin dejar de cumplir con las expectativas de costos del cliente.

(Fuente de la imagen: Kingston)

A medida que las generaciones de tecnología flash han evolucionado en los últimos años, ha existido la idea errónea de que para que los circuitos flash NAND se reduzcan, el usuario tiene que renunciar a la resistencia y la confiabilidad en un SSD. Esta línea de pensamiento es tanto verdadera como falsa. Repasemos dónde comenzaron los SSD y lo que hemos aprendido a lo largo de este tiempo, y esperemos poder eliminar cualquier preocupación sobre el uso de los SSD actuales en aplicaciones informáticas.

Cuando se presentó por primera vez la idea de usar SSD en lugar de discos duros, el mayor temor entre los usuarios era el hecho de que los SSD se desgastaran con el tiempo debido a la forma en que se programa la tecnología flash a nivel celular. El temor era: "si escribo demasiado en mi SSD, este fallará y perderé todos mis datos". Esto luego se convertiría en un temor injustificado. Inicialmente, también hubo informes en toda la industria informática de que los SSD solían "bloquearse", lo que significa que la unidad fallaba y ya no se podía recuperar. En algunos de estos casos, un SSD "bloqueado" significaba la pérdida de datos. Sin embargo, este problema se resolvió rápidamente con mejoras en el firmware de los SSD.

Desde el principio, Kingston reconoció que era importante educar a los clientes sobre el desgaste y la confiabilidad de los SSD, y que también debían garantizar que sus datos estaban seguros. Kingston lanzó una campaña educativa de 2 años, viajando por todo el mundo y hablando con sus clientes sobre los SSD. Esta campaña educativa demostró ser muy exitosa ya que la adopción de los SSD en sistemas basados en clientes avanzó rápidamente en los años siguientes.

Los primeros SSD convencionales basados en flash se construyeron utilizando la tecnología flash SLC (celda de un solo nivel) y MLC (celdas multinivel). En ese momento, el tipo SLC tenía una calificación de ciclo de programación/borrado de 100.000 ciclos, y el MLC tenía una calificación de ciclo de programación/borrado de 5.000 ciclos. El flash SLC se designó principalmente para SSD utilizados en servidores empresariales debido a su alta calificación de resistencia, y el MLC se designó principalmente para su uso en computadoras portátiles y de escritorio.

Después de que los fabricantes de SSD enviaran millones de SSD y obtuvieran información sobre las cargas de trabajo de los usuarios, se comprendió mejor el desgaste de los SSD y se determinó que los SSD de primera generación construidos con flash SLC y MLC ofrecían mucha más resistencia de lo necesario para ambos segmentos de aplicaciones. Por ejemplo, se determinó que los SSD de cliente que utilizan flash MLC para aplicaciones típicas de oficina y de navegación web funcionarían de manera confiable durante más de 20 años, superando con creces la vida útil de la computadora en la que se instaló dicho SSD. Se realizaron los mismos análisis para los SSD empresariales utilizados en servidores convencionales. Si bien la carga de trabajo de un servidor es muy diferente de la carga de trabajo de un cliente, la resistencia adicional proporcionada por el flash SLC creó el mismo escenario de larga vida útil en el que el SSD empresarial superaría con creces la vida útil del servidor. Esto hizo que la industria de SSD reevaluara el tipo de flash utilizado en los SSD empresariales y de clientes.

Costo frente a resistencia

La memoria flash en un SSD representa el 80% de la factura de costo de material de un SSD, y la tecnología flash de mayor resistencia cuesta más que la de menor resistencia. Por lo tanto, los fabricantes de SSD como Kingston comenzaron a centrarse en diseñar SSD para las aplicaciones en las que se usarían las unidades y en no agregar costos donde no era necesario. Esta estrategia de diseño tiene un gran costo-beneficio para el usuario final porque el usuario no paga por la resistencia que nunca usará.

Otro aspecto de la confiabilidad de los SSD son los avances en la tecnología de controladores para los SSD. Todos los SSD están equipados con un controlador flash sofisticado que administra las lecturas y escrituras en el SSD, la nivelación de desgaste y la corrección de errores. Los controladores flash utilizan firmware patentado creado específicamente para un tipo de memoria flash en particular. Esto significa que el código de firmware está optimizado específicamente para un tipo de flash en particular, lo que proporciona una mejor gestión del flash y, en última instancia, un SSD más confiable.

En la actualidad, los SSD SLC y MLC solo están disponibles a través de un número limitado de proveedores de SSD que se enfocan en aplicaciones de nicho, por lo que tienen un sobreprecio muy alto. Para las computadoras portátiles, computadoras de escritorio y servidores convencionales, los fabricantes de SSD como Kingston utilizan las tecnologías flash TLC y QLC en sus SSD de última generación. Actualmente, los SSD basados en TLC y QLC brindan el mejor equilibrio entre resistencia, confiabilidad y costo para el cliente final para aplicaciones empresariales y de clientes. Los usuarios de hoy tienen la capacidad única de seleccionar de una gama de SSD que cumplirán con el rango de rendimiento y resistencia que buscan, al precio más bajo en la historia de los SSD.

Una revisión más detallada de las tecnologías flash TLC y QLC

La tecnología flash TLC (flash de celda de tres niveles) es un tipo de memoria flash NAND que almacena tres bits de datos por celda. El flash TLC es el flash para SSD más utilizado en la actualidad, tanto para aplicaciones de cliente como empresariales. Los SSD TLC son excelentes para una amplia variedad de cargas de trabajo en las que la lectura y la escritura en el SSD son relativamente iguales. Este tipo de carga de trabajo es común en computadoras de escritorio de consumo, computadoras de escritorio de cliente/oficina, e incluso en la mayoría de las cargas de trabajo de servidor convencionales. QLC significa celda de cuatro niveles. Con este tipo de memoria flash, se almacenan cuatro bits de datos por celda. Los SSD QLC suelen proporcionar una menor resistencia que los SSD TLC, pero a un precio más bajo. Los SSD QLC son ideales para SSD de mayor capacidad que se utilizan en aplicaciones más centradas en la lectura. Estas serían aplicaciones que escriben datos con poca frecuencia y que leen con frecuencia o con poca frecuencia. Lo que hace que los SSD QLC sean atractivos es su bajo precio. Los SSD QLC pueden reducir significativamente los costos generales del sistema ya que suelen tener un costo un 10% más bajo que los SSD TLC.

El cambio a SSD de mayor capacidad

Al igual que la industria de los discos duros, los SSD de menor capacidad siguen creciendo cada dos años a medida que evoluciona la tecnología de memoria flash. Los usuarios también exigen SSD de mayor capacidad para almacenar y capturar más datos en sus aplicaciones. En la actualidad, los SSD basados en TLC y QLC se consideran generalmente "económicos", por lo que los usuarios los adquieren cuando llega el momento de comprar un SSD. Para algunas aplicaciones informáticas de diseño específico donde la durabilidad del sistema es importante, este límite de SSD de mayor capacidad puede tener un beneficio de resistencia. El usuario puede configurar los SSD para una mayor resistencia simplemente dividiendo el SSD con un espacio libre grande. La industria de SSD lo llama "sobreaprovisionamiento". Esto permite que el controlador SSD use el espacio libre para bloques retirados y una nivelación del desgaste más eficiente.

Características adicionales de confiabilidad integradas en los SSD de Kingston

• Los SSD Design-In de Kingston incluyen una amplia variedad de características importantes de confiabilidad para aplicaciones de diseño específico.
• Regulación térmica: los SSD de Kingston incluyen un mecanismo de regulación térmica en el firmware que reducirá el rendimiento del SSD si comienza a alcanzar su temperatura máxima de funcionamiento. Esto evita que la unidad falle y, lo que es más importante, evita que se pierdan los datos del usuario.
• Durabilidad: los SSD de Kingston son más duraderos que los discos duros giratorios, ya que no tienen piezas móviles que se desgasten o rompan anticipadamente. Esto hace que los SSD sean ideales para aplicaciones y sistemas de vehículos móviles que se transportan con frecuencia de un lugar a otro. Los SSD son ideales para entornos de alto impacto y vibración.
• Protección contra pérdidas de energía repentinas: los SSD Design-In de Kingston incorporan características de firmware para protegerse contra pérdidas de energía inesperadas. A veces, la pérdida repentina de energía es una condición inevitable en algunos entornos, por lo que los SSD deben contar con protección integrada para garantizar que la unidad pueda recuperarse correctamente en su próximo ciclo de energía. La prueba de pérdida repentina de energía es una parte clave del proceso de calificación de Kingston para todos los SSD que produce.
• Pruebas completas de los SSD: Kingston realiza pruebas completas de los SSD que salen de la línea de fabricación. Kingston ha invertido miles de millones de dólares en equipos de prueba para garantizar el más alto nivel de calidad y una tasa baja de fallos.