El módulo SSD M.2 y su alta transferencia de datos
SSD M.2 se ha convertido en una de las opciones de almacenamiento más populares para los usuarios de computadoras.
Estos módulos ofrecen una gran cantidad de ventajas en términos de velocidad, tamaño y eficiencia energética en comparación con los discos duros convencionales.
Los SSD M.2 se ajustan a una especificación de la industria informática y están diseñados para ofrecer almacenamiento de alto rendimiento en pequeños dispositivos con limitaciones de energía, como computadoras portátiles, ultrabooks, tabletas y teléfonos inteligentes.
Estas unidades son una forma de almacenamiento de estado sólido que utiliza el factor de forma M.2 para conectarse a la placa base de una computadora.
El factor de forma M.2 es un diseño de módulo compacto que se utiliza para una variedad de dispositivos, incluyendo discos duros, tarjetas Wi-Fi y unidades SSD.
Estos módulos son muy delgados y pueden venir en diferentes tamaños, lo que los hace ideales para computadoras portátiles y de escritorio de tamaño reducido.
Por lo general, estas unidades SSD son más pequeñas que otras similares como mSATA.
Los SSD son un medio de almacenamiento que guarda datos persistentes en una memoria flash de estado sólido.
A diferencia de una unidad de disco duro HDD, un SSD no tiene partes móviles que puedan romperse o girar hacia arriba o hacia abajo.
La especificación de la interfaz SSD M.2 se conocía originalmente como factor de forma de próxima generación, pero el nombre se cambió a M.2.
Los SSD M.2 son útiles para alguien que está montando o actualizando una PC para casos de uso como juegos, animación 3D, edición de video o transferencias de archivos grandes.
Esta especificación admite múltiples protocolos y aplicaciones, como PCIe y SATA.
Los dispositivos compatibles con M.2 tampoco se limitan a las unidades de estado sólido.
También admite protocolos como USB y Wi-Fi, y se puede usar en tarjetas gráficas y aceleradoras de inteligencia artificial que usan la especificación M.2.
M. 2 fue definida por la Organización Internacional SATA, así como por el Grupo de Interés Especial PCI, un consorcio de proveedores de la industria tecnológica.
Originalmente llamada NGFF (Factor de Forma de Próxima Generación), esta novedosa interfaz finalmente se estandarizó como M.2 bajo las especificaciones de la versión 3.2 de SATA.
En este artículo, exploraremos en profundidad los módulos SSD M.2, desde su diseño hasta su funcionamiento y las ventajas que ofrecen.
¿Cómo funciona un módulo SSD M.2?
Los módulos SSD M.2 utilizan chips de memoria flash NAND para almacenar datos en lugar de discos magnéticos como los discos duros tradicionales.
El acceso a los datos es mucho más rápido que en los discos duros, ya que no hay partes móviles que se muevan para leer o escribir datos.
En su lugar, la información se almacena en chips NAND y se accede directamente a través de un controlador SSD.
El controlador SSD es un chip integrado que gestiona la transferencia de datos entre la NAND y el sistema de la computadora.
El controlador SSD también administra la velocidad de lectura y escritura del módulo M.2, que es una de las principales ventajas de este tipo de almacenamiento.
Estos módulos pueden integrarse con dispositivos como Wi-Fi, Bluetooth, comunicación de campo cercano y redes inalámbricas de área amplia, aunque los factores de forma M.2 se asocian más comúnmente con SSD para almacenar datos.
No necesitan un cable para conectarse a una placa base, en su lugar, se conectan directamente a la placa base con una ranura de conexión M.2 dedicada.
Como ya se mencionó, esta unidad se puede usar con los protocolos SATA y PCIe.
SATA es un estándar para conectar y transferir datos desde discos duros a sistemas informáticos.
PCIe es un estándar de bus de expansión en serie, que se utiliza para conectar una PC a uno o más dispositivos periféricos.
También son compatibles con unidades Express de memoria no volátil (NVMe) basadas en PCIe.
NVMe puede acelerar la velocidad de transferencia de datos entre sistemas cliente y SSD a través de un bus PCIe.
La compatibilidad con NVMe se desarrolló para reducir los cuellos de botella y mejorar el rendimiento.
También permite un mayor procesamiento en paralelo para solicitudes de lectura y escritura.
Debido a su diseño, la compatibilidad con NVMe puede agregar hasta cinco veces más ancho de banda que los modelos SATA M.2 y puede permitir que una computadora brinde un mejor rendimiento para tareas como la transferencia de archivos.
También pueden tener una o dos caras. Los módulos M.2 de una sola cara se usa cuando el espacio es limitado, como en las computadoras portátiles ultradelgadas.
Sin embargo, los chips de doble cara, ocupan más espacio físico pero tienen una mayor capacidad de almacenamiento.
Esta interfaz tiene muescas en un extremo que actúan como conectores, denominados llaves de módulo.
Los módulos son rectangulares. Un conector de borde está ubicado en un lado con un orificio de montaje en el borde opuesto.
El conector de borde tiene 75 posiciones con hasta 67 pines. Cada pin tiene una capacidad nominal de hasta 50 voltios y 0.5 amperios.
Velocidades más rápidas de la interfaz M.2
Si bien el tamaño es un factor de desarrollo de una nueva interfaz, la velocidad de las unidades de almacenamiento es muy importante.
Las especificaciones SATA 3.0 restringieron el ancho de banda en la interfaz de la unidad SSD a unos 600 MB/s, algo que muchas unidades ya han alcanzado.
Las especificaciones SATA 3.2 introdujeron un nuevo enfoque mixto para M.2 tal como lo hizo con SATA Express.
Un nuevo módulo M.2 puede usar las especificaciones existentes de SATA 3.0 y limitarse a los 600 MB/s o podría optar por usar PCI-Express que proporciona un ancho de banda de 1 GB/s bajo la norma actual PCI-Express 3.0.
Ahora que la velocidad de 1 GB/s es para una sola pista PCIe. Es posible utilizar varias pistas bajo la especificación M.2, ya que se pueden utilizar hasta cuatro pistas.
El uso de dos pistas proporcionaría 2 GB/s mientras que cuatro pistas pueden proporcionar hasta 4 GB/s.
Con el lanzamiento de PCI-Express 4.0, estas velocidades se duplican por completo.
M.2 está diseñado para utilizar el modo SATA heredado o los modos PCI-Express más nuevos, aunque la unidad elegirá cuál utilizar.
Por ejemplo, una unidad M.2 diseñada con el modo SATA heredado se limitará a esa velocidad de 600 MB/s.
Ahora, dicha unidad puede ser compatible con PCIe con hasta 4 pistas (x4), aunque la computadora solo utilice 2 pistas (x2), por lo tanto, esto daría como resultado velocidades máximas de apenas 2 GB/s.
De esta manera, para obtener la mayor velocidad posible, tendrás que investigar qué admite la unidad y la placa base para ser compatibles en esta característica.
Factores de forma de la interfaz M.2
Las unidades SSD M.2 tienen dos factores de forma principales: M.2 2242 y M.2 2280. Estos números se refieren a las dimensiones físicas del módulo.
El factor de forma M.2 2242 es más pequeño, con una longitud de 42 mm y un ancho de 22 mm.
El factor de forma M.2 2280 es más grande, con una longitud de 80 mm y un ancho de 22 mm.
Ambos factores de forma son delgados, con una altura aproximada de 3.5 mm.
Además de los dos factores de forma principales, existen otros menos comunes, como el M.2 2230 y el M.2 2260.
Estos módulos tienen diferentes longitudes y anchos que los hacen adecuados para diferentes tipos de equipos.
Es importante tener en cuenta que los factores de forma de una unidad SSD M.2 son importantes a la hora de elegir una adecuada para tu equipo de escritorio o portátil.
Tendrás que asegurarte que el factor de forma sea compatible con el espacio físico disponible en tu equipo.
Además, debes comprobar la interfaz que utiliza tu equipo para asegurarte de que sea compatible con el módulo a considerar.
Aquí una lista de los principales factores de forma de la interfaz M.2:
- M.2 2230: con una longitud de 30 mm y un ancho de 22 mm, este factor de forma es más corto que el M.2 2242 y adecuado para dispositivos pequeños como tabletas y ultrabooks.
- M.2 2260: con una longitud de 60 mm y un ancho de 22 mm, este factor de forma es más corto que el M.2 2280 y adecuado para dispositivos con espacio limitado, como ultrabooks y laptops.
- M.2 22110: con una longitud de 110 mm y un ancho de 22 mm, este factor de forma es más largo que el M.2 2280 y se utiliza en dispositivos que requieren mayor capacidad de almacenamiento, como estaciones de trabajo y servidores.
- M.2 2280-S3-B-M: este factor de forma es similar al M.2 2280, aunque se utiliza específicamente para unidades SSD NVMe PCIe de alta velocidad.
- M.2 2230-S3-B: este factor de forma es similar al M.2 2230, aunque también se utiliza para unidades SSD NVMe PCIe de alta velocidad.
Cabe destacar que no todos los factores de forma están disponibles en todos los módulos SSD M.2.
Por lo tanto, es importante verificar la compatibilidad con tu dispositivo antes de realizar una compra.
Teclas de un módulo M.2
Las teclas, son las muescas de los conectores que hay al borde de los módulos M.2, de esta manera, se puede distinguir el tipo de módulo M.2.
Los módulos SSD M.2 se conectan al circuito a través de los conectores que hay a ambos lados.
A diferencia de mSATA, estos tienen dos tipos de conectores, también conocidos como zócalos: zócalos de tecla B y zócalos de tecla M.
Un solo módulo también puede tener ambos tipos de teclas. El tipo de tecla determina la cantidad de carriles PCIe que admite el zócalo.
Una tecla B tiene uno o dos carriles PCIe, mientras que una tecla M tiene hasta cuatro carriles PCIe.
El conector que hay al borde de la tecla B tiene 6 pines de ancho y el de la tecla M tiene 5 pines de ancho.
Para los adaptadores inalámbricos Wi-Fi y Bluetooth, los módulos M.2 están codificados para las ranuras A y E en una placa base.
La mayoría de los módulos inalámbricos M.2 admiten ranuras para teclas A y E.
Comandos de la interfaz M.2
Durante más de una década, SATA ha logrado que el dispositivo de almacenamiento para computadoras se conecte y funcione.
Esto se debe a una interfaz muy simple de usar, pero también a la estructura de comandos AHCI (Interfaz Controlador de Host Avanzado)
Esta es una función genuina donde la computadora puede comunicar instrucciones a los dispositivos de almacenamiento.
Está integrado en todos los sistemas operativos modernos y por lo tanto, no requiere la instalación de controladores adicionales en el SO cuando se agregan nuevas unidades.
Ha funcionado muy bien, pero se desarrolló en la era de los discos rígidos tradicionales que tienen una capacidad limitada para procesar instrucciones debido a la naturaleza física de los cabezales y los platos.
Una sola cola de 32 comandos era más que suficiente. El problema es que las unidades de estado sólido pueden hacer mucho más, pero están restringidas por los controladores AHCI.
Para ayudar a eliminar este cuello de botella y mejorar el rendimiento, la estructura de comandos y los controladores NVMe (Memoria Express No Volátil) se desarrollaron como un medio para eliminar este problema en las unidades de estado sólido.
En lugar de usar una sola cola de comandos, proporciona hasta 65.536 comandos por cola.
Esto permite un procesamiento más paralelo de las solicitudes de lectura y escritura de la unidad, lo que ayuda a mejorar el rendimiento a través de la estructura de comandos AHCI.
Si bien esto es genial, hay un pequeño problema. AHCI está integrado en todos los sistemas operativos modernos, aunque NVMe no lo está.
Para aprovechar al máximo el potencial de las unidades, los controladores deben instalarse por encima de los sistemas operativos modernos para utilizar este nuevo modo de comando. Esto es un problema con SO más antiguos.
Afortunadamente, la especificación del controlador M.2 permite utilizar cualquiera de los dos modos.
Esto facilita la adopción de la nueva interfaz con las computadoras y tecnologías existentes mediante el uso de la estructura de comandos AHCI.
Luego, a medida que el soporte para la estructura de comandos NVMe mejora con el software, se pueden usar las mismas unidades con este nuevo modo de comando.
Solo se debe tener en cuenta que cambiar entre los dos modos requerirá que las unidades sean re-formateadas.
Consumo de energía mejorado
Las computadoras portátiles tienen tiempos de funcionamiento limitados según el tamaño de sus baterías y la potencia consumida por los distintos componentes.
Las unidades de estado sólido proporcionan algunas reducciones significativas en el consumo de energía del componente de almacenamiento, de manera que han mejorado la vida útil de la batería, aunque hay espacio para mejoras.
Dado que la interfaz M.2 es parte de las especificaciones SATA 3.2, también incluye algunas otras características más allá de la interfaz. Esto incluye una nueva característica llamada DevSleep.
A medida que más y más sistemas están diseñados para entrar en modo de suspensión cuando están inactivos o apagados temporalmente en lugar de apagarse completamente, hay un consumo constante en la batería para mantener algunos datos activos para una rápida recuperación cuando los dispositivos se reactivan.
DevSleep reduce la cantidad de energía utilizada por los dispositivos como son los SSD M.2 al crear un nuevo estado de energía inferior.
Esto debería ayudar a extender el tiempo de ejecución para aquellos sistemas que se ponen en suspensión en lugar de apagarse entre intervalos de usos.
Cómo instalar una unidad SSD M.2
Las unidades SSD M.2 tienen un factor de forma distinto que difiere del resto de dispositivos de almacenamiento.
Estas requieren una ranura dedicada en la placa base, así que tienes que asegurarte que incluya una para alojar este dispositivo y confirmar que sea PCI-Express o SATA, ya que también tienen distintos zócalos.
Instalar una unidad SSD M.2 puede ser un proceso sencillo, aunque requiere algunos pasos para asegurarte de que lo instales correctamente.
Su instalación en una PC de escritorio o laptop, puede mejorar significativamente el rendimiento.
Los pasos básicos para instalar este tipo de unidad de almacenamiento son las siguientes:
- Verifica la compatibilidad de la placa base siguiendo las instrucciones de la guía que viene adjunta con la unidad para protegerte de la electricidad estática del sistema. Antes de comprar, verifica si la placa base es compatible con este tipo de unidad. Tienes que asegurarte que tenga un puerto M.2 disponible.
- Ubica el puerto M.2 en la placa base y retira el tornillo de montaje. La ubicación exacta del puerto variará según el modelo de placa base, por lo que es importante que consultes el manual del usuario para encontrar la ubicación correcta.
- Inserta el módulo en el puerto conectándolo y aplicando suficiente presión con delicadeza para que quede firmemente asegurado. Se mantendrá en ángulo hasta que esté asegurado.
- Vuelve a colocar todas las piezas retiradas anteriormente y cierra el gabinete de la PC.
- Enciende la computadora y verifica si la instalación del módulo SSD M.2 ha sido correcta. Verifica si la unidad aparece en la lista de dispositivos de almacenamiento desde el BIOS.
- ¡Listo! Si todo fue correcto, formatea la unidad previamente antes de usarlo. Esto se puede hacer a través del administrador de discos desde el sistema operativo Windows 10.
Es importante tener en cuenta que los pasos específicos pueden variar según el modelo de computadora, por lo que siempre es recomendable consultar la documentación o buscar información del dispositivo en línea antes de instalar un módulo SSD M.2.
¿Por qué los SSD M.2 son la mejor opción para una PC?
Los SSD M.2 se han convertido en la mejor opción para mejorar el rendimiento de las computadoras.
A continuación, se detallan algunas de las razones por las cuales son una gran opción:
- Velocidad de lectura y escritura de datos mejorada: tienen una velocidad de lectura y escritura de datos mucho más rápida que los discos rígidos convencionales. Esto se debe a que los módulos SSD M.2 utilizan tecnología de memoria flash NAND, que permite un acceso más rápido a los datos almacenados. Como resultado, las aplicaciones y el sistema operativo se cargan más rápido, lo que mejora significativamente la velocidad general de la PC.
- Tamaño compacto: son mucho más pequeños que los discos rígidos. Esto significa que ocupan menor espacio en la PC, lo que permite espacio adicional para otros componentes e incluso lograr un mayor flujo de aire dentro del gabinete de la computadora. Además, algunos módulos se pueden instalar directamente en la placa base sin necesidad de cables adicionales, lo que también ayuda a reducir el desorden de cables en su interior.
- Consumo de energía reducido: estas unidades consumen significativamente menos energía que los discos duros convencionales. Esto significa que la puede funcionar con una fuente de alimentación más pequeña, lo que reduce el costo de energía y el impacto ambiental. Además, como estas unidades no generan tanto calor, también requieren menos refrigeración, lo que reduce aún más el consumo energético.
- Confiabilidad y durabilidad mejoradas: los discos duros tienen partes móviles, como los cabezales de lectura y los platos magnéticos, que pueden fallar con el tiempo debido al desgaste mecánico. Las unidades SSD M.2, por otro lado, no tienen partes móviles, lo que los hace más confiables y duraderos a largo plazo. Además, son menos propensos a fallar debido a golpes o vibraciones, lo que puede causar la pérdida de datos o la falla completa de la unidad.
- Rendimiento mejorado: no solo ofrecen una velocidad de lectura y escritura de datos mejorada, sino que también mejoran el rendimiento general del sistema. Debido a que tienen una velocidad de acceso más rápida a los datos, el sistema operativo y las aplicaciones se cargan más rápido, lo que mejora la experiencia de usuario en general.
Comparativa de los mejores módulos SSD M.2 del mercado
A continuación, se presenta una comparativa de algunos de los mejores módulos SSD M.2 disponibles en el mercado:
- Samsung 970 EVO Plus: este modelo es conocido por su velocidad de escritura y lectura extremadamente rápida, lo que lo hace ideal para aquellos que necesitan una alta velocidad de transferencia de datos. Samsung 970 EVO Plus también cuenta con una alta capacidad de almacenamiento, lo que lo hace ideal para aquellos que necesitan almacenar grandes cantidades de datos.
- Western Digital Black SN850: este módulo es uno de los más rápidos del mercado, con una velocidad de lectura de hasta 7.000 MB/s y una velocidad de escritura de hasta 5.300 MB/s. Western Digital Black SN850 cuenta con una alta capacidad de almacenamiento y es compatible con la mayoría de los sistemas operativos.
- Crucial P5 Plus: esta unidad ofrece una alta velocidad de lectura y escritura, con una velocidad de lectura de hasta 6.600 MB/s y una velocidad de escritura de hasta 5.000 MB/s. Crucial P5 Plus cuenta con una alta capacidad de almacenamiento y es compatible con la mayoría de los sistemas operativos.
- Kingston KC2500: este modelo es conocido por su alta velocidad de lectura y escritura, con una velocidad de lectura de hasta 3.500 MB/s y una velocidad de escritura de hasta 2.900 MB/s. Kingston KC2500 cuenta con una alta capacidad de almacenamiento y es compatible con la mayoría de los sistemas operativos.
- ADATA XPG GAMMIX S70: esta unidad ofrece una alta velocidad de lectura y escritura, con una velocidad de lectura de hasta 7.400 MB/s y una velocidad de escritura de hasta 6.400 MB/s. ADATA XPG GAMMIX S70 cuenta con una alta capacidad de almacenamiento y es compatible con la mayoría de los sistemas operativos.
Resumiendo, las unidades SSD M.2 son una excelente opción para aquellos que buscan un rendimiento máximo en sus equipos.
Samsung 970 EVO Plus, Western Digital Black SN850, Crucial P5 Plus, Kingston KC2500 y ADATA XPG GAMMIX S70 son apenas algunos de los mejores módulos SSD M.2 disponibles en el mercado.
Al seleccionar un modelo en particular, es importante considerar la velocidad de lectura y escritura, la capacidad de almacenamiento y la compatibilidad con el sistema operativo para asegurarte de seleccionar el que mejor se adapte a tus necesidades.
Beneficios del módulo SSD M.2
Los beneficios de usar un módulo SSD M.2 incluyen:
- Velocidad: estos módulos ofrecen una velocidad de lectura y escritura de datos mucho más rápida que los discos rígidos tradicionales. Esta velocidad se debe a la falta de partes móviles y al uso de chips de memoria flash NAND. En comparación con los discos duros convencionales, los SSD M.2 son entre cinco y diez veces más rápidos.
- Tamaño: son muy pequeños y delgados, lo que los hace ideales para computadoras portátiles y de escritorio de tamaño reducido. El factor de forma M.2 permite a los fabricantes de dispositivos reducir el tamaño de sus productos, lo que les permite fabricar equipos portátiles y de escritorio más delgados.
- Eficiencia energética: utilizan menos energía que los discos duros, lo que se traduce en una mayor duración de la batería en las PC portátiles. Además, estos módulos generan menos calor que los discos rígidos, lo que puede mejorar la vida útil del dispositivo.
- Fiabilidad: no tienen partes móviles, lo que significa que son menos propensos a fallar debido a golpes o vibraciones. Los discos HDD tienen partes móviles que pueden fallar o romperse debido a los golpes o vibraciones, lo que puede causar la pérdida de datos o la falla completa del disco. Los SSD M.2, al no tener partes móviles, son más confiables y duraderos.
- Rendimiento mejorado: no solo ofrecen una velocidad de lectura y escritura de datos mejorada, sino que también mejoran el rendimiento general del sistema. Debido a que estos módulos tienen una velocidad de acceso más rápida a los datos, son ideales para cargar el sistema operativo y aplicaciones más solicitadas, lo que mejora la experiencia del usuario en general.
- Menor ruido: como los módulos SSD M.2 no tienen partes móviles, también son más silenciosos que los discos HDD. Esto puede ser especialmente importante en entornos donde se requiere un bajo nivel de ruido, como en ambientes de grabación de audio o video.
Sin embargo, se incluyen inconvenientes en un módulo SSD M.2:
- Precio: pueden ser significativamente más caros que los discos duros, especialmente para aquellos con capacidades de almacenamiento más grandes en comparación.
- Capacidad de almacenamiento: si bien los módulos M.2 pueden ser más rápidos y pequeños, normalmente tienen una capacidad de almacenamiento menor que los discos convencionales.
- Calentamiento: debido a que los SSD M.2 no tienen partes móviles, pueden generar más calor en comparación con los discos HDD.
- Limitaciones de compatibilidad: aunque los M.2 son compatibles con la mayoría de los sistemas operativos modernos, algunos sistemas más antiguos pueden no serlo.
En resumen, los módulos SSD M.2 son una excelente opción de almacenamiento para aquellos que buscan mejorar el rendimiento de la computadora y reducir el tamaño y la energía necesaria.
Con una velocidad de lectura y escritura de datos mejorada, menor consumo de energía, tamaño compacto, confiabilidad y durabilidad mejoradas, los SSD M.2 son una opción atractiva para cualquier usuario de PC.
Con la instalación adecuada, estos módulos pueden transformar la experiencia informática del usuario proporcionando una velocidad y eficiencia mejoradas.
