¿Qué es el Over-provisioning en los SSD y para qué sirve?
Introducción
En el mundo actual, donde los datos se han convertido en la moneda del siglo XXI, el almacenamiento de datos se ha vuelto esencial. Por esta razón, la industria está avanzando rápidamente en el desarrollo de diferentes soluciones de almacenamiento de datos, siendo una de ellas el disco de estado sólido (SSD por sus siglas en inglés). Los SSD son conocidos por su velocidad, fiabilidad y eficiencia energética en comparación con los discos duros tradicionales. Sin embargo, a medida que los datos continúan creciendo, una de las principales preocupaciones es garantizar la durabilidad del SSD. Una forma de lograr esta durabilidad es a través del over-provisioning.
¿Qué es el Over-provisioning?
El over-provisioning es un proceso que se utiliza en los SSD para aumentar su vida útil. Esencialmente, el proceso implica la configuración de una cantidad adicional de espacio de almacenamiento en el SSD por encima de la capacidad nominal del disco. Por ejemplo, si un SSD tiene una capacidad nominal de 500 GB, el over-provisioning agregaría un espacio adicional de entre 5% y 50%. El espacio adicional reservado se utiliza para realizar varias tareas como mantenimiento, mitigación de desgaste en las celdas y como zona de protección de datos.
¿Cómo funciona el Over-provisioning?
Cuando se implementa el over-provisioning en un SSD, el espacio adicional de almacenamiento se reserva en una zona llamada zona de reserva del sistema (SRS por sus siglas en inglés), que no está disponible para el usuario. La SRS actúa como un amortiguador entre las celdas de almacenamiento del SSD y la unidad de gestión de almacenamiento (SMU por sus siglas en inglés). La memoria flash NAND utilizada en los SSD tiene una vida útil limitada, que se mide en el número de ciclos de escritura. Cada vez que se escribe una celda, se produce un desgaste, y con el tiempo, el número total de ciclos de escritura se agota. Cuando una celda se desgasta, puede provocar errores de lectura / escritura.
La SRS ayuda a evitar este problema. Cuando una celda se desgasta, la SMU elige una celda de reserva en la SRS y utiliza esa celda para almacenar los datos. De esta manera, se evita que se escriba en una celda desgastada, lo que puede provocar errores de lectura / escritura y también aumenta la vida útil general del SSD.
¿Por qué se utiliza el Over-provisioning?
Además de mejorar la vida útil del SSD, el over-provisioning también puede ayudar a mejorar el rendimiento del disco. El rendimiento de un SSD es directamente proporcional a la velocidad de escritura / lectura de las celdas. El desgaste en las celdas puede afectar el rendimiento del SSD al disminuir la velocidad de escritura / lectura. El espacio adicional reservado en la SRS se utiliza para programar lecturas y escrituras secuenciales y aleatorias de bajo nivel, lo que ayuda a reducir el desgaste en las celdas y mejorar el rendimiento del SSD.
Otra ventaja del over-provisioning es que ayuda a mejorar la eficiencia del proceso de recolección de basura. El proceso de recolección de basura, también conocido como eliminación de desechos, es un proceso en el que el controlador del SSD mueve los bloques de datos que no se usan a bloques vacíos para asegurar que el espacio vacío esté disponible para su uso futuro. La recolección de basura solo es efectiva si hay suficiente espacio libre en el SSD. Cuando se utiliza el over-provisioning, hay más espacio libre disponible, lo que permite que el SSD se recupere de manera más efectiva.
Conclusion
En resumen, el over-provisioning es un proceso que aumenta la durabilidad y el rendimiento de los SSDs al proporcionar espacio adicional en la SRS. El espacio adicional se utiliza para programar lecturas y escrituras secuenciales y aleatorias de bajo nivel, lo que ayuda a reducir el desgaste en las celdas y mejorar el rendimiento del SSD. La SRS también actúa como una zona de protección de datos y ayuda a mejorar la eficiencia del proceso de recolección de basura. En resumen, el over-provisioning es una técnica importante para asegurar la durabilidad y el rendimiento de los SSDs en una era donde el almacenamiento de datos se está convirtiendo en una parte cada vez más importante de nuestras vidas digitales.
