¿Por qué algunas unidades SSD no tienen DRAM? Un análisis profundo de HMB.

Índice

• ¿Cómo funciona una unidad SSD sin DRAM? Respuesta: HMB
• ¿Es una unidad SSD sin DRAM la mejor opción para la expansión?
• Conclusión

 

¿Cómo funciona un SSD sin DRAM? Respuesta: HMB

Cada SSD necesita un "mapa" para funcionar correctamente. Este mapa se denomina Tabla de Mapeo Lógico-Físico (tabla L2P), que es creada y administrada por la Capa de Traducción Flash (FTL) dentro del controlador SSD. La función de la FTL es traducir las solicitudes de archivos lógicos emitidas por el sistema operativo, a través de esta tabla L2P, a las ubicaciones físicas reales en los chips de memoria flash NAND. La forma en que una unidad almacena este mapa determina directamente su velocidad de lectura/escritura y su vida útil.




 

HMB utiliza la memoria del sistema (RAM) para almacenar la tabla L2P.

Las unidades SSD modernas sin DRAM no tienen un costoso chip DRAM soldado a la placa de circuito. En su lugar, "toman prestado" un pequeño bloque de espacio de la memoria del sistema (RAM) del ordenador mediante la tecnología HMB (Host Memory Buffer). El protocolo NVMe se comunica con el sistema operativo para asignar esta región, pero la asignación tiene un límite estricto, generalmente de solo 64 MB.

 

Si se puede tomar prestada la memoria DRAM del sistema, ¿por qué una unidad SSD necesita la suya propia?

En marcado contraste, las unidades SSD tradicionales de alto rendimiento incluyen un chip de caché DRAM integrado, siguiendo la regla de oro de la ingeniería de almacenamiento: 1 GB de DRAM dedicada por cada 1 TB de capacidad. Así, una unidad tradicional de 2 TB tendrá 2 GB de memoria ultrarrápida, suficiente para mantener la tabla de mapeo L2P completa en todo momento. Una unidad sin DRAM que utiliza una memoria HMB de 64 MB, con la misma capacidad de 2 TB, solo dispone de una fracción de ese espacio de tabla de mapeo.

Check out G70 PRO M.2 PCIe 4.0 SSD
 

¿Cómo reemplaza HMB un SSD con DRAM?

Para que una ventana de memoria de tan solo 64 MB gestione eficazmente una unidad de varios terabytes, el controlador SSD depende en gran medida de patrones predecibles en la forma en que un ordenador lee los datos:

• Localidad espacial: Si un ordenador lee un archivo determinado, es probable que lea a continuación datos cercanos.
• Localidad temporal: Si un ordenador acaba de leer un archivo concreto, es probable que vuelva a leerlo pronto.

La caché HMB conserva de forma inteligente solo las páginas de la tabla de asignación L2P más utilizadas en este espacio de 64 MB, logrando una tasa de aciertos superior al 90 % para el uso diario.
 

Impacto en el rendimiento de las unidades SSD sin DRAM

Debido a que no existe una memoria DRAM dedicada para almacenar la tabla de asignación de direcciones L2P, en caso de fallo de caché, el controlador SSD debe leer constantemente esta tabla desde la memoria flash NAND, que es más lenta. Este proceso introduce una pequeña latencia y, cuando los datos están muy fragmentados, la velocidad de lectura aleatoria sostenida también puede disminuir, especialmente al transferir archivos grandes.
 

¿Por qué las unidades SSD sin DRAM suelen tener una vida útil relativamente más corta?

En teoría, cuando el ordenador solicita datos que quedan fuera del rango de caché HMB de 64 MB, se produce un fallo de caché. En ese momento, el controlador SSD debe borrar rápidamente la tabla de mapeo antigua y leer nuevas páginas L2P de la memoria flash NAND, que es más lenta. El movimiento, la lectura, la escritura y la actualización frecuentes de esta tabla L2P entre el búfer y la unidad generan operaciones de escritura adicionales (amplificación de escritura), lo que acelera físicamente el desgaste de la memoria flash NAND.

Sin embargo, esta desventaja teórica en la vida útil puede ignorarse casi por completo cuando el SSD se utiliza como unidad secundaria (para almacenamiento de datos o juegos). Esto se debe a que las características de carga de trabajo de una unidad secundaria evitan de forma natural el mecanismo de desgaste físico descrito anteriormente.

 

¿Es una unidad SSD sin DRAM la mejor opción para la expansión?

Valor excepcional para una unidad secundaria: quitar el costoso chip DRAM al fabricar una SSD no solo reduce los costos de los componentes sino que también simplifica el diseño y la disposición de la placa de circuito. Los fabricantes trasladan estos ahorros directamente al precio, lo que convierte a los SSD sin DRAM en una opción de excelente valor para PC de oficina económicas, PC domésticas o como unidad secundaria dedicada para juegos.

Sin DRAM, el consumo de energía es menor y la gestión térmica es mejor: los chips DRAM requieren alimentación continua y generan bastante calor. Al no contar con este chip de memoria, las unidades sin DRAM consumen mucha menos energía de la placa base. Esto les proporciona una excelente eficiencia térmica, lo que las hace especialmente efectivas en portátiles y consolas de videojuegos portátiles, ya que prolongan la duración de la batería y reducen la generación de calor.

Diferencia imperceptible en el uso diario: Gracias al ingenioso diseño de HMB, a menos que necesite mover archivos grandes o tenga requisitos especializados, el usuario promedio no notará prácticamente ninguna diferencia en la velocidad o fluidez en el uso diario al iniciar Windows, ejecutar juegos grandes o utilizar software de oficina común.

 

Conclusión

Una unidad SSD sin DRAM no es en absoluto un producto inferior; se trata de una tecnología altamente optimizada con un propósito claro. Si bien las bases de datos empresariales con escrituras intensivas o la edición de vídeo profesional en 4K/8K aún requieren DRAM dedicada para una máxima durabilidad y estabilidad, HMB utiliza inteligentemente solo 64 MB de memoria del sistema, logrando el equilibrio perfecto entre bajo coste, bajo consumo energético y un rendimiento fluido para el uso diario en las unidades SSD modernas sin DRAM.
 

Valoración	Aspectos destacados y descripción
Ventajas	Coste y precio altamente competitivos
	Menor consumo de energía y menor emisión de calor.
	La tecnología HMB compensa eficazmente
	Casi ninguna diferencia perceptible
Público objetivo	Constructores y reformadores con presupuesto ajustado
	Usuarios de portátiles y mini PC
	Usuarios que lo utilizan principalmente como unidad de acceso secundario
	Selección recomendada: la NV10000 de gran valor de TEAMGROUP