¿Qué son las unidades SSD industriales integradas?

Las unidades SSD integradas son componentes esenciales en el ecosistema tecnológico, ya que representan una fusión de velocidad, fiabilidad y durabilidad en el almacenamiento de datos. Al carecer de piezas mecánicas, su arquitectura evita fallos debidos a perturbaciones mecánicas, lo que garantiza un acceso rápido a los datos, una característica vital en los entornos de información de alta velocidad de hoy en día.

El cambio del sector a la tecnología NAND 3D, en particular la adopción de la tecnología de triple celda (TLC), ha mejorado significativamente las densidades de almacenamiento y las operaciones de lectura y escritura. El almacenamiento TLC de tres bits de datos por celda ofrece una solución rentable, lo que la convierte en parte integral de las unidades SSD empresariales y de consumo, las cámaras digitales, los teléfonos móviles y las unidades USB.

Un avance significativo en este campo es la adopción de la tecnología Triple-Level Cell (TLC), que almacena tres bits de datos por celda, lo que proporciona un menor coste por gigabyte en comparación con la tecnología flash Single-Level Cell (SLC) y Multi-Level Cell (MLC). Esto convierte a TLC en una solución rentable integrada tanto en unidades SSD empresariales como de consumo, cámaras digitales, teléfonos móviles y unidades USB.

La unión de TLC con 3D NAND, donde las celdas de memoria se apilan verticalmente, amplía aún más las densidades de almacenamiento al tiempo que mejora la resistencia del flash. El cambio de la arquitectura tradicional de puerta flotante a la arquitectura de trampa de carga en los diseños de NAND 3D TLC mejora la resistencia y la fiabilidad. Esta arquitectura de trampa de carga, que emplea una película de nitruro de silicio para retener los electrones cargados, mitiga los posibles defectos y perturbaciones de carga. La combinación de las tecnologías TLC y 3D NAND en las unidades SSD integradas muestra un enfoque equilibrado para lograr una mayor capacidad de almacenamiento, un mejor rendimiento y una mejor relación coste-eficacia, dando respuesta a diversas necesidades de almacenamiento en el cambiante panorama tecnológico.

1. Factor de forma: Considere la adaptabilidad y las opciones de despliegue.

El factor de forma determina la adaptabilidad y el despliegue de la SSD en diversas aplicaciones. La decisión se centra en necesidades como la función de intercambio en caliente y las dimensiones físicas. Por ejemplo, mientras que la SSD de 2,5" ofrece flexibilidad y facilidad de intercambio, la M.2 está disponible en diversos tamaños y presenta una forma compacta, aunque sin capacidad de intercambio en caliente.

2. Capacidad de almacenamiento: Conozca la capacidad de almacenamiento utilizable, teniendo en cuenta el sobreaprovisionamiento.

Al evaluar las unidades SSD integradas, debe conocer su capacidad de almacenamiento utilizable real. Los fabricantes pueden especificar el tamaño flash completo o participar en el sobreaprovisionamiento (OP). En este caso, parte del espacio de almacenamiento se reserva para tareas de gestión interna de la SSD, como la recogida de basura. Por ejemplo, una SSD de 256 GB puede ofrecer sólo 240 GB de espacio utilizable debido a la OP. Este enfoque afecta al rendimiento y la permanencia de la SSD en aplicaciones de alta demanda, al tiempo que hace que sea esencial examinar y probar la capacidad utilizable real de la SSD.

Ejemplo: Las unidades SSD SATA destacan como unidades de arranque y almacenamiento, cumplen las normas SATA-IO y JEDEC y ofrecen un rendimiento sólido, especialmente en entornos industriales.

3. Velocidad de datos (velocidad de lectura/escritura secuencial): Evalúa la rapidez con la que se puede acceder a los datos o escribir en ellos.

La velocidad de transmisión de datos, en particular las velocidades de lectura y escritura secuenciales, es fundamental para determinar la rapidez con la que se puede acceder a los datos o escribir en la SSD. Las velocidades secuenciales altas son cruciales para las tareas que implican transferencias de archivos grandes o edición de vídeo de alta resolución, ya que garantizan un acceso rápido a los datos y operaciones eficientes.

Ejemplo: Las unidades SSD NVMe Embedded aprovechan la interfaz PCIe de alta velocidad para aumentar la velocidad de transferencia de datos y reducir significativamente la latencia.

4. Durabilidad y vida útil: Evalúe métricas como los terabytes escritos (TBW) y conozca la tecnología de nivelación del desgaste.

La resistencia de las unidades SSD se cuantifica mediante métricas como los terabytes escritos (TBW) o las escrituras de unidad por día (DWPD). Estas métricas indican la cantidad limitada de datos que se pueden escribir en la unidad SSD a lo largo de su vida útil. Un valor más alto de TBW o DWPD significa una vida útil más larga, lo que convierte a la SSD en una opción más fiable para aplicaciones de escritura intensiva.

Una característica clave que contribuye a la durabilidad de una SSD es la nivelación del desgaste. Cada celda de memoria flash puede soportar un número finito de ciclos de programación/borrado (P/E) antes de que deje de ser fiable a la hora de almacenar datos. Esta limitación afecta a la vida útil general y a la resistencia del medio de almacenamiento. La tecnología Wear Leveling garantiza una distribución equilibrada de los ciclos de escritura y borrado en el medio de almacenamiento, maximizando así su vida útil.

Ejemplo: La resistencia de las unidades SSD SATA Embedded, demostrada por su TBW, las hace ideales para aplicaciones industriales.

5. Amplia temperatura de funcionamiento: Garantizan un funcionamiento fiable en diversos entornos, incluidas las temperaturas extremas.

La mayoría de los sistemas integrados se encuentran en entornos compactos y soportan retos de disipación de calor. Además, algunas aplicaciones se encuentran en entornos difíciles, como exteriores o dentro de vehículos. La capacidad de funcionar con fiabilidad en un amplio rango de temperaturas hace que algunas unidades SSD sean idóneas para aplicaciones industriales, de automoción o en exteriores, donde están expuestas a variaciones extremas de temperatura. Tanto si se utilizan en climas cálidos como fríos, un amplio rango de temperaturas de funcionamiento garantiza que la SSD siga funcionando de forma fiable.

6. Protección contra pérdidas de potencia y corrección de errores: Busque tecnologías como la protección contra pérdida de alimentación (PLP) y el código de corrección de errores (ECC) para mantener la integridad de los datos.

Las unidades SSD integradas emplean tecnología de protección contra pérdida de alimentación (PLP), como Powerguard de Cervoz, para mantener la integridad de los datos durante las interrupciones del suministro eléctrico mediante detectores en tiempo real que identifican los fallos de alimentación y activan mecanismos integrados para evitar la corrupción de los datos. Por ejemplo, algunas unidades SSD utilizan condensadores integrados para proporcionar energía de reserva durante los cortes repentinos, garantizando que se completen las operaciones de escritura en curso. Además, el código de corrección de errores (ECC) mejora la fiabilidad de los datos al detectar y corregir automáticamente los datos dañados, lo que resulta vital en situaciones que exigen una gran precisión de los datos. Juntos, el PLP y el ECC refuerzan la fiabilidad y la integridad de los datos de las unidades SSD integradas en diversas condiciones operativas.

7. Fiabilidad e integridad de los datos: Integre tecnologías avanzadas como ECC para mejorar la fiabilidad de los datos.

Para mejorar la integridad y fiabilidad de los datos, es crucial integrar tecnologías avanzadas como ECC. Como ya se ha mencionado, ECC es esencial para mantener la integridad y fiabilidad de los datos, ya que detecta y corrige automáticamente los datos dañados. Es especialmente importante en entornos en los que la precisión de los datos es crítica, ya que garantiza que los datos permanezcan intactos a lo largo del tiempo.

Estas características añadidas subrayan la robustez y versatilidad de las SSD integradas, convirtiéndolas en una opción fiable para diversas aplicaciones exigentes.

Las unidades SSD integradas ofrecen ventajas prácticas en diversas aplicaciones:

1. Clusters de computación de alto rendimiento (HPC): Aceleran el rendimiento de los datos en la investigación genómica.

En los clústeres de investigación genómica computacional, las SSD integradas con interfaces NVMe aceleran el rendimiento de los datos en el manejo de secuencias genómicas masivas. Impulsa el procesamiento y el análisis de datos en tiempo real y agiliza los flujos de trabajo implicados en la investigación de la medicina personalizada.

2. Automatización industrial y sistemas de control: Proporcionan soluciones rentables para PLC en entornos exigentes.

Aunque tradicionalmente se ha favorecido la tecnología SLC NAND por su mayor resistencia en entornos exigentes, los avances en la corrección de errores y los mecanismos de nivelación del desgaste han ampliado la aplicabilidad de las SSD integradas con tecnología TLC NAND en PLC dentro de entornos de fabricación. Esta evolución permite a la tecnología NAND TLC ofrecer una solución rentable que garantiza un funcionamiento fiable y procesos de control en tiempo real en una gran variedad de entornos industriales, incluidos aquellos con condiciones de altas temperaturas y vibraciones.

3. Aeroespacial y defensa: Garantice la integridad y velocidad de escritura de datos en los sistemas de aviónica.

En los sistemas de aviónica modernos, las unidades SSD integradas son necesarias en el registro de datos y la recopilación de datos de sensores para garantizar la integridad y velocidad de escritura de los datos. Estas unidades SSD, diseñadas con funciones reforzadas, garantizan un rendimiento resistente en condiciones de temperaturas fluctuantes y cargas operativas de alta gravedad, habituales en las misiones aeroespaciales.

4. Infraestructura de telecomunicaciones: Mejore las aplicaciones con un uso intensivo de E/S reduciendo la latencia.

Para que las operaciones de red de los centros de datos que gestionan cargas de trabajo de telecomunicaciones sean sólidas y eficientes, las unidades SSD integradas mejoran las aplicaciones que hacen un uso intensivo de la E/S reduciendo la latencia. De este modo, se mejoran los tiempos de recuperación de datos para las necesidades de procesamiento en tiempo real, incluidos los servicios de VoIP y videoconferencia.

5. Sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS) en automoción: Vital para el procesamiento de sensores y cámaras en tiempo real en los sistemas de seguridad de los vehículos.

Las unidades SSD integradas se utilizan en los ADAS de los vehículos, donde el acceso rápido a los datos y las capacidades de escritura son vitales para el procesamiento y análisis de sensores y cámaras en tiempo real. Proporcionan una mayor sensibilidad y precisión en funciones críticas para la seguridad, como la evitación de colisiones y los avisos de abandono de carril.