Tipos de discos duros según tecnología
Empezaremos con una distinción simple: la tecnología. De un lado localizamos los mecánicos (HDD), y por otro lado vemos a los sólidos (SSD). Sin embargo, dentro de cada uno hay derivaciones. Aquí ya te explicamos al detalle las diferencias entre discos duros HDD, SSD y M.2.
Vamos a dar otro amplio repaso.
HDD
Hard Disk Drive o HDD, así es como se denominan los discos duros mecánicos que hacen uso de 2 posibles interfaces: USB (si son externos) o SATA (si son internos). Se componen principalmente por:
- Platos: donde se guarda la información y están construidos de cristal o metal. Tienen celdas que se magnetizan como positivo o negativo, almacenándose una cantidad de datos enorme.
- Cabezal de lectura: no funcionan como las agujas de un tocadiscos, sino que dispondremos de uno por cada superficie. Los platos se ponen a girar a muchas RPM y se crea un film de aire, por lo que se dice que los cabezales no entran en contacto directo con el plato. El cabezal es el principal protagonista del “clic de la muerte”, porque es una parte mecánica que suele fallar con el paso del tiempo.
- Motores: veréis que hay HDDs a 5200 RPM y a 7000 RPM, aunque podéis encontrar velocidades superiores. Pues bien, los motores hacen girar los platos.
A su vez, encontraréis 2 formatos principales: 3.5 pulgadas o 2.5 pulgadas, cuyas diferencias radican en capacidades, tasas de transferencia y tamaño. Un HDD se va a mover entre los 80-140 MB/s en tasas de lectura o escritura, de ahí que sean tan lentos.
En portátil encontraréis HDD de 2.5 pulgadas, mientras que en sobremesa podemos instalar 3.5 o 2.5”. Decir que las unidades de 2.5” más comunes en sobremesa son SSD, y no HDDs, ya que los HDD permiten más de 4 TB y funcionan ligeramente más rápido que una unidad de 2.5” (pero no de forma secuencial).
SSHD
Conocidos como los HDD híbridos, son discos duros mecánicos que hacen uso de memoria NAND y un controlador que le permiten acceder más rápido a los archivos que utilizamos con mayor frecuencia. Fue un invento para paliar el alto coste de los SSDHD iniciales, y se usaban para instalar el sistema operativo y usar ciertas herramientas pesadas.
Así que, tendremos un HDD normal para el uso general, pero un SSD para fines específicos: videojuegos, S.O, etc. La posterior bajada de precio en los SSD ha hecho que los fabricantes dejen de apostar por ellos, pero siguen siendo una opción interesante para presupuestos ajustados y necesitades muy básicas.
SSD
Solid State Disk, conocidos como SSD o disco duro sólido, es el avance natural del HDD, por el que se eliminan las partes mecánicas y los componentes magnéticos. Todo se sustituye por chips de memoria flash, que almacenan la información de forma eléctrica.
De ahí que se hable de almacenamiento no volátil, que se diferencia de la memoria RAM (volátil) porque los datos no se eliminan cuando dejan de recibir electricidad. Cuando apagamos el PC, los datos de la RAM se eliminan, mientras que los de un SSD, pendrive, disco duro, no.
Para entender cómo funcionan, debéis saber que los SSD hacen uso de la memoria flash a través de las memorias NAND (o 3D NAND). La puerta lógica NAND permite retener datos dentro cuando ya no percibe el SSD no percibe electricidad.
Principalmente, el SSD se compone de 3 piezas:
- Controlador, que viene a hacer de procesador para todas las operaciones que se tengan que realizar en la memoria NAND.
- Caché, es la memoria que se usa para transmitir datos desde el SSD a la memoria RAM o CPU.
- Condensadores, tienen que salvaguardar los datos cuando ya no se recibe electricidad.
Veréis que los SSD pueden ser de 2.5 pulgadas y hacer uso de la interfaz SATA (como los HDD), o tener un factor de forma M.2 y utilizar PCI-Express como interfaz.
La principal diferencia respecto a los HDDs, es la velocidad de transferencia: 300-400 MB/s de lectura como mínimo, que viene a ser casi 4 veces lo que ofrece un HDD. No os quedéis con este dato porque es ínfimo para lo que veréis a lo largo del artículo.
Discos duros SSD: NOR y NAND
Para ser exactos, en los SSD la memoria es súper importante, y en torno a ésta hay distintas tecnologías que se diferencian por la cantidad de bits por celda.
- NOR. Son SSDs con celdas flash que hacen uso de una puerta NOR. No se ven en el mercado porque las celdas NAND son mejores en todos los sentidos.
- NAND. Funcionan como una SRAM y están fabricantes a través de transistores de puerta flotante. Se estructuran como una matriz formada por puertas NAND consecutivas: la matriz es el bloque y las filas que componen ésta son denominadas páginas.
Diferentes memorias NAND
Dentro de las memorias NAND, tenemos que hacer una distinción muy importante que puede marcar la diferencia en la vida útil y en el rendimiento del SSD. Las más comunes son:
- SLC. Gestionan un bit por cada celda y se caracteriza por ser duradera.
- MLC. Gestionan 2 bits por celda, aumentando la densidad de almacenamiento por celda.
- TLC. Es uno de los más comunes, pero el rendimiento es inferior a las anteriores.
- QLC. Gestionan 4 bits por celda y es la evolución de TLC.
Tipos de discos duros según su interfaz
Descubiertos las clases de discos duros principales, es hora de atender al tipo de interfaz que hacen uso para conectarse a la placa base y, así, recibir órdenes de los componentes principales.
SCSI y SAS
Nos montamos en la máquina del tiempo para viajar a los 90 y ver una interfaz que se usaba mucho en los discos duros: SCSI o Small Computer System Interface. Se trata de una interfaz de tipo paralelo que se hacía uso para servidores y clústeres en HDDs IDE de gran capacidad.
La máxima velocidad de transferencia en esta interfaz era de 20 MB/s, y podíamos ver cómo un controlador trabajaba con hasta 7 HDDs a la vez sin problemas.
Después, llegó SAS o Serial attached SCSI, que era la evolución protagonizada por el uso de un bus en serie; dicho esto, se seguían usando comandos SCSI. Ofrecía la posibilidad de conectar varias unidades en un mismo bus y dotar de una transferencia constante en cada una.
Ahora, ambas conexiones son de la prehistoria y más adelante veréis por qué.
SATA 2.0 y 3.0
Seria ATA, o SATA, llegó para sustituir al SAS y se convirtió en una interfaz súper dominante para discos duros y para los posteriores SSD. Se eliminaba el bus de serie de los HDD IDE, sino que la conexión ahora era mucho más pequeña y eficiente: en forma de L.
La mayoría de placas base vienen con 6 puertos SATA, pero hay que recordaros que no todos los puertos SATA pueden ser iguales. Aunque vaya camino de su desaparición, encontramos 3 versiones SATA:
- SATA 1.0: ofrecía hasta 150 MB/s de velocidad de transferencia como techo.
- SATA 2.0: hasta 300 MB/s.
- SATA 3.0: es el más común y ofrece hasta 600 MB/s.
Al final, esta interfaz tocó techo con la llegada de los SSD, los cuales se veían limitados por los 600 MB/s de límite que tenía SATA 3.0.
eSATA
La interfaz eSATA fue uno de tantos inventos que surgieron para intentar darle más velocidad a la conexión USB. Básicamente, es un puerto SATA externo, cuya similitud con los USB era más que clara. Hace referencia a external-SATA y obtuvo cierta popularidad al principio porque era duradera y tenía protección contra campos electromagnéticos.
Por mucha verborrea que tuviera, al final no triunfó y la conexión USB se terminó imponiendo con las posteriores versiones. Su velocidad de transmisión fue de 115 MB/s, y fracasó por cómo funcionó USB 3.0.
eSATA nació para dar soporte a los primeros discos duros externos que querían trabajar a cierta velocidad de transferencia.
mSATA
También conocida como Mini-SATA, es una conexión mini PCI-Express que surgió en 2011 tras la aparición de los mini SSD que hacían uso de esta interfaz, especialmente en ultrabooks. Una ranura mSATA mide 30 x 50.95 mm y se divide por conexiones de 8 y 18 pines por cara.
¿Por qué no triunfaron mucho? Porque pronto llegarían los SSD M.2, cuya funcionalidad, precio y calidad eran de otro nivel. Además, los portátiles podían montar un SSD de 2.5 pulgadas y tener un grosor muy fino, así que tampoco era el invento del siglo.
Veíamos velocidades de 150-300 MB/s, así que SATA seguía estando por encima, así como las conexiones USB cuando la unidad fuera externa.
PCI-Express
Es la interfaz del momento en lo que a SSD respecta, siendo los tipos de discos duros que usan esta conexión. Hay 2 tipos de SSD principales ahora mismo:
- 5 pulgadas, que hacen uso de la conexión SATA.
- 2, que pueden hacer uso de SATA, pero que la mayoría funcionan a través de PCIe.
Antes de llegar los M.2 que conocemos hoy, los fabricantes de memorias flash empezaron a experimentar con la interfaz PCI-Express, concretamente con sus raíles: x1, x4 y x8. Ya sabéis que dependiendo de los raíles que aprovechemos, tendremos más banda ancha o menos (de ahí que la mayoría hagan uso de x4).
Pues bien, las primeras unidades SSD que hacían uso de PCIe eran tarjetas montadas para PCIe 3.0 x1 o x4, llegando a los 4000 MB/s. Imaginaros el golpe de realidad, cuando SATA 3.0 estaba limitado a 600 MB/s: estábamos hablando de mundos distintos, y evolucionar SATA no merecía la pena.
Sin embargo, esas unidades eran muy caras y no se podían comercializar al por menor, por lo que salió el conector M.2. La unidad se conectaba directamente a un slot M.2 colocado en la placa base, el cual hacía uso de PCI-Express. Así que, un SSD M.2 no deja de ser una PCB con un controlador de memoria, módulos de memoria, la caché y unos pines divididos en 2 o en 3 pestañas.
Era la solución ideal porque su tamaño permitía su instalación en portátiles y sobremesas, pero la mejora definitiva era la velocidad de transferencia: más de 1200 MB/s en lectura y escritura sin atisbarse, ¡eso en PCIe 3.0 sin NVMe de por medio!
Surgieron los factores de forma, cuya diferencia principal es que el SSD sea más largo o más corto:
- 2230: 22 x 30 mm (hacían uso de SATA o PCIe x2).
- 2252: 22 x 42 mm (usados en mini PC).
- 2260: 22 x 60 mm.
- 2280: 22 x 80 mm (son los más comunes para portátiles y escritorio).
- 22110 22 x 110 mm (no son comunes, pero van para servidores, NAS y escritorio).
Luego, llegó el “next-level”, que es el NVMe (Non-Volatile Memory Express), que viene a ser un protocolo optimizado por NUMA (Non Uniform Memory Access) para usarse en memorias NAND. Dicho protocolo está basado en carriles PCI-Express y permite acceder a medios de almacenamiento a alta velocidad, conectándose al subsistema de memoria.
Si no tenemos NVMe, se cargará más trabajo a la CPU, pero NVM Express permite desahogarla y obtener mucho más rendimiento. Otra diferencia está en que capacita al SSD a soportar varias colas de entrada y salida (hasta 64K), eliminando las colas individuales de otras unidades.
De esta manera, permite que las aplicaciones se inicien, se ejecuten y finalicen distintas solicitudes a la vez: la consecuencia es más velocidad y menos latencia.
En la práctica, veréis que estas unidades permiten sobrepasar los 3000 MB/s secuenciales sin pestañear en PCI-Express. Pero, ¿qué ocurre si usamos PCI-Express 4.0? Dobla esa cantidad: los 5000 y 6000 MB/s son lo habitual.
Estamos hablando de velocidades 10 veces superiores a los 600 MB/s que el puerto SATA 3.0 puede proporcionar.
USB
Llegan los discos duros externos, así que se hace una búsqueda de qué interfaz usar para crear una nueva clasificación que veréis más abajo. Hemos visto que los fabricantes inventaron mSATA para ofrecer 110 MB/s en unidades externas, pero el USB se impuso.
Fue a partir del USB 3.0, seguido del USB 3.1 y del, ¿USB 3.2? Ponemos entre interrogantes el último porque hacemos referencia al USB 3.2 Gen 2, que es el verdadero y solo viene en formato de USB-C. Es casi imposible localizar unidades de este último tipo.
Ya en USB 2.0 veíamos 480 MB/s de velocidad de transferencia, con 3.0 llegamos a los 600 MB/s de transferencia, pero en 3.1 y 3.2 se llega a casi la velocidad de la luz: 1.25 GB/s y 20 Gbps respectivamente.
Thunderbolt
Pocas unidades hay que funcionen con esta interfaz, pero es súper usada en el ámbito profesional. Deciros que Thunderbolt solo se ve en equipos Intel porque la patente es privada entre Intel y Apple, ya que es un puerto diseñado en colaboración mutua. Esto significa que ver Thunderbolt en AMD es casi imposible, a excepción de alguna placa base X570 curiosa que se lanzó por 2020-2021.
Si eres amante de AMD, deciros que “el equipo rojo” ha apostado por el USB4, que es igual de potente que Thunderbolt 3 y 4.
Los puertos más usados son Thunderbolt 3 y Thunderbolt 4, los cuales tienen la misma velocidad de transferencia: 40 Gbps. Sin embargo, es un puerto universal porque permite cargar el portátil y conectar pantallas 4K o, incluso 8K.
Igualmente, encontraréis HDD y SSD externos que hagan uso de Thunderbolt, siendo muy compatibles con Apple. Además, debéis saber que llegados a Thunderbolt 3, podemos usar el mismo puerto como DisplayPort, así que no es raro que encontréis unidades compatibles con DisplayPort.
Tipos de disco duros según ubicación
La portabilidad exige soluciones y muchos profesionales o particulares necesitan llevar sus datos consigo. Así que, debemos diferenciar los tipos de discos duros por su ubicación en un equipo.
Externos
Encontraréis HDD y SSD externos, los cuales hacen uso de la conexión USB y cuyos precios cambian bastante. Cosas claras que debéis de tener:
- Tipo de conexión USB que usen. Veréis que hay unidades que usan 3.0, otras 3.1, etc.; comprar la que más vayáis a usar y la más reciente posible.
- HDDs de 2.5 y 3.5”. Cuidado con esta diferenciación porque los HDD externos de 3.5 pulgadas necesitan alimentación externa, mientras que los de 2.5” se bastan y sobran con el USB. Eso sí, las unidades de más de 4 TB serán de 3.5 pulgadas en muchas ocasiones.
- SSD externo. Encontraréis unidades con NVMe y sin él, viendo que la mayoría hace uso de USB-C. El protocolo NVMe empuja al SSD externo a conseguir más de 1000 MB/s secuenciales en lectura y hasta 1000 MB/s en escritura.
- Thunderbolt.
Internos
De estos ya hemos hablado largo y tendido en el artículo, pero como podéis imaginar hacen uso de 2 conexiones principales:
- SATA.
- PCI-Express.
Tipos de discos duros según su capacidad
Conocido el funcionamiento de cada tipo de disco duro, ya solo nos queda elegir capacidad, pero, ¿existe alguna diferencia? Ya sabéis que con el paso del tiempo se han ido incrementando las necesidades: hace 10 años, tener 1 TB era una capacidad con la que íbamos sobrados.
Ahora, parece una capacidad casi mínima que se ve en cualquier portátil de gama media-alta. No es para menos, ya que un juego solía ocupar 15-20 GB, pero ahora sobrepasan los 60 GB sin pestañear. Los almacenamientos más comunes son:
Por último, decirte que en PcComponentes puedes encontrar casi cualquier tipo de disco duro, usando distintas tecnologías y conexiones diferentes, ¡tenemos más de 1000 modelos distintos en nuestro catálogo!
