Re: Que Diferencias Hay Entre La Memoria Ram Rom Cache Y Flash
Phyllis Sterlin
El almacenamiento flash es una tecnologa de almacenamiento de datos basada en una memoria de alta velocidad que se programa elctricamente. La velocidad del almacenamiento flash es lo que le dio el nombre: escribe datos y realiza operaciones de I/O aleatorias como un relmpago.
El almacenamiento flash utiliza un tipo de memoria no voltil que se denomina memoria flash. La memoria no voltil no requiere alimentacin para mantener la integridad de los datos almacenados con lo que, si se interrumpe el suministro, no se pierde nada. Dicho de otro modo, la memoria no voltil no olvida los datos que ha almacenado cuando el disco se desconecta.
El almacenamiento flash utiliza celdas de memoria para almacenar datos. Las celdas que tienen datos escritos anteriormente se tienen que borrar antes de poder escribir datos nuevos en ellas. El almacenamiento flash tambin se presenta en varias formas: desde dispositivos USB a cabinas all-flash empresariales.
Dado que usa tecnologa de circuito integrado, el almacenamiento flash es una tecnologa de estado slido, lo que significa que no tiene piezas que se mueven. Cuando la tecnologa flash se utiliza para el almacenamiento empresarial, el trmino unidad flash o cabina flash se utiliza indistintamente para refererirse a la unidad de estado slido (SSD).
La tecnologa SSD contrasta con la tecnologa de unidad de disco duro (HDD), el otro tipo principal de almacenamiento computacional que se lleva usando desde los aos 50. A diferencia de las unidades SSD, el almacenamiento en HDD se basa en discos giratorios, motores y cabezales de lectura/escritura que usan el magnetismo para almacenar datos en platos giratorios.
Con el almacenamiento all-flash ms integrado en la nube del sector y la mxima flexibilidad para admitir nuevas tecnologas flash, NetApp te ayuda a sacar partido de las innovaciones que se produzcan en materia de flash sin interrumpir el negocio.
Histricamente, los SSD se han diseado para adaptarse a la misma interfaz de I/O que una unidad de disco duro (HDD), como la interfaz de SATA y SAS, para conectarse con el equipo host. Aunque la mayora de las unidades SSD hoy en da usan memoria flash basada en 3D TLC NAND, los rpidos desarrollos en tecnologas memoria no voltil rpida (NVMe, Non-volatile Memory Express), NVMe over Fabrics (NVMe-oF) y memoria de almacenamiento (SCM) suponen un potencial increble en el centro de datos.
NVMe es un protocolo de interfaz para acceder al almacenamiento flash a travs de un bus PCI Express (PCIe). A diferencia de las arquitecturas all-flash tradicionales, que estn limitadas a una nica cola de comandos en serie, NVMe admite decenas de miles de colas paralelas, cada una de las cuales incluye la capacidad de admitir decenas de miles de comandos concurrentes.
NVMe-oF es una interfaz host en sistemas de almacenamiento que ampla muchas de las capacidades NVMe relevantes a travs de una estructura de acceso directo a memoria remota (RDMA) o Fibre Channel. Con NVMe-oF, es posible escalar horizontalmente a un gran nmero de dispositivos NVMe, incluso en grandes distancias.
SCM, tambin conocido como memoria persistente (PMEM), es un nuevo tipo de tecnologa de medios que est borrando la difusa lnea que existe entre la memoria y el almacenamiento, ya que se puede usar como cualquiera de ellos. Entre los ejemplos de SCM se incluyen los medios 3D XPoint de Intel y Z-NAND de Samsung.
Cuando se implementan en trminos generales, NVMe y NVMe-oF, especialmente en combinacin con SCM, pueden acelerar enormemente una nueva generacin de aplicaciones y ofrecen una latencia 10 veces menor y una tasa mxima de IOPS.
NetApp fue el primero en comercializar unidades SSD de 15 TB con gran capacidad basadas en tecnologa 3D NAND. Ahora se sita a la cabeza del futuro del flash con la mirada puesta en una nueva y potente perspectiva: la integracin de los nuevos sistemas de almacenamiento flash basados en NVMe, NVMe-oF y SCM en la infraestructura actual sin interrupciones.
NAND es una memoria Flash no voltil que puede mantener datos incluso sin estar conectada a una fuente de alimentacin. La capacidad de retencin de datos sin alimentacin convierte a NAND en una excelente opcin para dispositivos internos, externos y porttiles. Las unidades USB, los discos SSD y las tarjetas SD utilizan tecnologa Flash, proporcionando memoria a dispositivos tales como telfonos mviles o cmaras digitales.
En el mercado existen diversos tipos de NAND. Para explicarlo fcilmente, lo que diferencia a cada tipo es el nmero de bits que puede almacenar cada celda. Los bits representan una carga elctrica capaz de contener uno de dos valores: 0 o 1, encendido/apagado.
Las principales diferencias entre los tipos de NAND son el coste, la capacidad y la resistencia. La resistencia se determina por la cantidad de ciclos de programacin/borrado (P/E) que una celda Flash puede tolerar antes de empezar a gastarse. Un ciclo de P/E es el proceso de borrado y escritura de una celda, y cuanto ms ciclos de P/E puede admitir la tecnologa NAND, mayor ser la resistencia del dispositivo.
La NAND SLC (celda de un solo nivel) almacena solamente 1 bit de informacin por celda. La celda guarda un 0 o un 1 y, en consecuencia, los datos pueden escribirse y recuperarse ms rpido. SLC ofrece el mejor rendimiento y la mayor resistencia con 100.000 ciclos de P/E por lo cual durar ms que otros tipos de NAND. Sin embargo, por su baja densidad el SLC es el tipo de NAND ms caro y, por consiguiente, no suele utilizarse en productos de consumo. Normalmente se emplea en servidores y otras aplicaciones industriales que requieren rapidez y durabilidad.
La NAND MLD (celdas multinivel) almacena mltiples bits por celda, aunque normalmente el concepto MLC es equivalente a 2 bits por celda. MLC tiene una mayor densidad de datos que SLC y, por consiguiente, puede producirse con mayores capacidades. MLC se caracteriza por una buena combinacin de precio, rendimiento y resistencia. No obstante, MLC es ms sensible a errores de datos, con 10.000 ciclos de P/E por consiguiente, su resistencia es inferior a SLC. Normalmente, MLC se utiliza en productos de consumo en los que la resistencia es menos importante.
La NAND TLC (celda de triple nivel) guarda 3 bits por celda. Al agregarse ms bits por celda, el costo se reduce y la capacidad se incrementa. No obstante, esto tiene efectos negativos en el rendimiento y en la resistencia, con solamente 3.000 ciclos de P/E. Muchos productos de consumo emplean TLC, dado que es la opcin ms barata.
En la ltima dcada, NAND 3D ha sido una de las mayores innovaciones en el mercado de memorias Flash. Los fabricantes de Flash desarrollaron NAND 3D para corregir los problemas que experimentaban al desescalar NAND 2D, con el objetivo de conseguir mayores densidades a menor coste. En NAND 2D, las celdas que almacenan los datos estn ubicadas horizontalmente, lado a lado. Ello implica que la cantidad de espacio donde pueden colocarse es limitada y, si se intenta reducir el tamao de las celdas, se reduce su fiabilidad.
Por consiguiente, los fabricantes de NAND decidieron apilar las celdas en una dimensin diferente, lo cual llev a NAND 3D, donde las celdas se apilan verticalmente. La mayor densidad de memoria posibilita mayores capacidades de almacenamiento sin un enorme incremento de precio. Por otra parte, NAND 3D se caracteriza por su mayor resistencia y menor consumo elctrico.
En general, NAND es una tecnologa de memoria extremadamente importante que posibilita rpidos tiempos de borrado y escritura a menor coste por bit. Con el crecimiento del sector de los juegos, la tecnologa NAND pretende seguir desarrollndose para contribuir a satisfacer las crecientes necesidades de almacenamiento de los consumidores.
NAND es una memoria flash no voltil que puede almacenar datos incluso cuando no est conectada a una fuente de alimentacin. La capacidad de retener datos cuando se apaga la alimentacin hace que NAND sea una excelente opcin para dispositivos internos, externos y porttiles. Los dispositivos USB, SSD y tarjetas SD utilizan tecnologa flash, lo que proporciona memoria para dispositivos como su telfono mvil o cmara digital.
Hay varios tipos de NAND en el mercado. En trminos ms simples, lo que separa a cada tipo es la cantidad de bits que se pueden almacenar por celda. Los bits representan una carga elctrica que solo puede contener uno de dos valores, 0 o 1, encendido/apagado.
Las diferencias clave entre los tipos de NAND son el costo, la capacidad y la resistencia. La resistencia est determinada por el nmero de ciclos de borrado de programa (P/E) que puede sufrir una celda de flash antes de que comience a desgastarse. Un ciclo P/E es el proceso de borrar y escribir una celda y cuantos ms ciclos P/E pueda mantener la tecnologa NAND, mejor ser la resistencia del dispositivo.
La NAND de celda de un solo nivel (SLC) almacena solo 1 bit de informacin por celda. La celda almacena un 0 o un 1 y, como resultado, los datos se pueden escribir y recuperar ms rpido. SLC proporciona el mejor rendimiento y la mayor resistencia con 100.000 ciclos de P/E, por lo que durar ms que los otros tipos de NAND. Sin embargo, su baja densidad de datos hace que la SLC sea el tipo de NAND ms cara y, por lo tanto, no se usa comnmente en productos de consumo. Por lo general, se usa para servidores y otras aplicaciones industriales que requieren velocidad y resistencia.
La NAND de celda multinivel (MLC) almacena varios bits por celda, aunque el trmino MLC normalmente equivale a 2 bits por celda. La MLC tiene una densidad de datos ms alta que SLC, por lo que se puede producir en mayores capacidades. La MLC tiene una buena combinacin de precio, rendimiento y resistencia. Sin embargo, la MLC es ms sensible a los errores de datos con 10,000 ciclos P/E y por lo tanto, tiene una menor resistencia en comparacin con la SLC. La MLC se encuentra generalmente en productos de consumo donde la resistencia es menos importante.
La NAND de celda de triple nivel (TLC) almacena 3 bits por celda. Agregar ms bits por celda, reduce el costo y aumenta la capacidad. Sin embargo, esto tiene efectos negativos en el rendimiento y la resistencia, con solo 3.000 ciclos de P/E. Muchos productos de consumo utilizarn la TLC al ser la opcin ms barata.
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