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¿Qué son los ciclos de escritura y borrado?

Los ciclos de escritura y borrado en los dispositivos de almacenamiento, especialmente en unidades de estado sólido (SSD) y memorias flash, se refieren a la cantidad de veces que los datos pueden escribirse y borrarse en las celdas de memoria antes de que esas celdas comiencen a degradarse y perder su capacidad de retener información de manera confiable.

Funcionamiento en las unidades de almacenamiento flash (SSD y otros)

Los SSD y otros dispositivos basados en memoria flash (como tarjetas SD y unidades USB) almacenan datos en celdas de memoria NAND flash. Estas celdas tienen una vida útil limitada, que se mide en ciclos de escritura y borrado.

  • Escritura: Un ciclo de escritura ocurre cuando se escriben nuevos datos en una celda de memoria. Esto implica cambiar el estado eléctrico de la celda para almacenar la información.
  • Borrado: Antes de que una celda de memoria flash pueda ser reescrita, primero debe borrarse. Esto significa que, antes de escribir nuevos datos, las celdas deben ser puestas en un estado "vacío" o "limpio". En las unidades flash, los datos no pueden simplemente sobrescribirse sin antes borrar las celdas.

Funcionamiento en las unidades de almacenamiento flash (SSD y otros)

Los SSD y otros dispositivos basados en memoria flash (como tarjetas SD y unidades USB) almacenan datos en celdas de memoria NAND flash. Estas celdas tienen una vida útil limitada, que se mide en ciclos de escritura y borrado.

  • Escritura: Un ciclo de escritura ocurre cuando se escriben nuevos datos en una celda de memoria. Esto implica cambiar el estado eléctrico de la celda para almacenar la información.
  • Borrado: Antes de que una celda de memoria flash pueda ser reescrita, primero debe borrarse. Esto significa que, antes de escribir nuevos datos, las celdas deben ser puestas en un estado "vacío" o "limpio". En las unidades flash, los datos no pueden simplemente sobrescribirse sin antes borrar las celdas.

Concepto de ciclo de escritura/borrado:

Cada vez que se escribe o borra información en una celda, se desgasta ligeramente. Después de un número determinado de ciclos de escritura y borrado, la celda ya no será capaz de almacenar datos correctamente. El número de ciclos que una celda puede soportar varía dependiendo del tipo de memoria flash:

  1. SLC (Single-Level Cell):
    • Almacena 1 bit de información por celda.
    • Tiene una alta durabilidad, con una vida útil de entre 90,000 y 100,000 ciclos de escritura/borrado.
  2. MLC (Multi-Level Cell):
    • Almacena 2 bits por celda.
    • Tiene una durabilidad menor que SLC, con aproximadamente 3,000 a 10,000 ciclos.
  3. TLC (Triple-Level Cell):
    • Almacena 3 bits por celda.
    • Tiene una durabilidad de alrededor de 1,000 a 3,000 ciclos.
  4. QLC (Quad-Level Cell):
    • Almacena 4 bits por celda.
    • Tiene la menor durabilidad, con una vida útil de entre 500 a 1,000 ciclos.

Importancia de los ciclos de escritura/borrado

  • Resistencia: La vida útil de un SSD está directamente relacionada con la cantidad de veces que se pueden escribir y borrar datos en sus celdas de memoria. Los SSD tienen un límite de ciclos de escritura y borrado antes de que las celdas comiencen a fallar. Esta resistencia se mide generalmente en términos de TBW (Terabytes Written), que indica la cantidad total de datos que pueden escribirse en el dispositivo antes de que comience a fallar.
  • Desgaste: Cada ciclo de escritura/borrado degrada las celdas de memoria, lo que eventualmente reduce la capacidad de las celdas para retener datos de manera confiable. Las unidades SSD incluyen mecanismos como la gestión de desgaste (wear leveling), que distribuyen las escrituras por todo el dispositivo para asegurar que las celdas se usen de manera uniforme y no se desgasten prematuramente.
  • Tiempo de vida: El número de ciclos de escritura y borrado puede ser un factor importante en la elección de un SSD para diferentes usos. Por ejemplo, en aplicaciones que implican escribir grandes cantidades de datos constantemente (como servidores o estaciones de trabajo que manejan edición de video), es importante elegir un SSD con mayor resistencia.