¿PCI Express, el futuro para los SSD?

Actualmente los discos SSD (Solid State Disk) de alto rendimiento se acercan sigilosamente al ancho de banda máximo que proporciona la interfaz SATA-II (300MB/s), que es el que usan la mayoría de estas unidades. Fabricantes como Intel, SuperTalent, Memorex, y Samsung ya han anunciado unidades por sobre los 200MB en tasas de escritura y lectura de datos. Si ya estamos cerca de llegar al techo que es capaz de entregar la interfaz… ¿que viene luego?

No podemos negar que el mercado de los SSD aun está lejos de ser un mercado masivo para consumidores como tú o como yo. Por el momento son capricho de ricos (o de gente que realmente necesita ese diferencial adicional de rendimiento para producir más) pero sin embargo estas unidades poco a poco comienzan a poblar el mercado, con mayores capacidades y velocidades y son cada día más los fabricantes que las ofrecen, incluso algunos no siendo actores tradicionales dentro de la oferta de almacenamiento masivo (como por ejemplo Intel).

Actualmente, el uso de estos discos está enfocado mayoritariamente en computadores portátiles, como notebooks, netbooks, nettops y otros equipos similares; las características por la mayoría ya conocidas son su bajo consumo energético, nulo nivel de ruido, tiempo de acceso casi instantáneos y altas velocidades de lectura y escritura comparados con las unidades de disco tradicionales que basan su funcionamiento en el sistema mecánico del disco magnético leído por un cabezal móvil.

Pero como ya dijimos al inicio, si bien muchas unidades actualmente se enfocan en un mercado de entrada o medio con velocidades de lectura bajo los 150MB/s, algunas unidades como las de los fabricantes mencionados al inicio ofrecen estos discos para el mundo empresarial, donde las exigencias son mayores y tener productos de alto rendimiento es vital para alcanzar la productividad necesitada. El estar basadas en memorias NAND Flash es otro punto clave para el rendimiento de estas unidades, que gracias a los avances en cuanto a proceso de manufactura y velocidad de este tipo de chips, pueden lograr mayores capacidades y un mejor rendimiento.

Dentro del contexto de este avance tecnológico, uno de los fabricantes más relevantes de esta industria, Micron Technology, ha anunciado que se encuentra desarrollando unidades SSD de conexión PCI Express capaces de alcanzar velocidades nunca antes vistas. Según Joe Jeddeloh, un ingeniero de la compañía, la transferencia alcanzada por dicha unidad PCIe, alcanza nada menos que 800MB/s y un rango de 150.000 y 160.000 IOPS (Input/Output Operations Per Second u Operaciones de entradas y salidas por segundo). Jeddeloh también mostró que combinando dos de estas tarjetas en un solo dispositivo de 16 canales flash, se alcanzó 1GB/s de ancho de banda y cerca de 200.000 IOPS. Esto quedaría demostrado en el video que pueden ver a continuación.

Para hacer una comparación, actualmente los discos SSD mas rápidos están orientados al sector empresarial y tienen tasas de lectura y escritura sobre los 200MB/s (y realizan cerca de 30.000 IOPS); al hablar de discos duros convencionales, los Velociraptors (discos de 10.000 rpm) de Western Digital, considerados uno de los más rápidos a la venta, alcanzan tasas de escritura de 100MB/s con los inconvenientes del ruido, consumo, temperatura y posibilidad de fallo de un disco mecánico. Aún así, todos ellos están limitados por los 300MB/s que se pueden obtener del SATA-II. A diferencia de éste, PCI Express es un bus especialmente diseñado para trasportar grandes cantidades de datos a una gran velocidad y con un gran ancho de banda; su uso más común lo hemos visto como interfaz de comunicación para tarjetas gráficas y actualmente en su revisión 2.0 puede trasportar por cada canal o línea de datos 500MB/s, doblando los 250MB/s de PCI Express 1.1. Haciendo las matemáticas, si usamos un puerto PCIe x4 2.0 tendremos un ancho de banda disponible de 2GB/s, superando casi 7 veces el ancho de banda de un SATA-II. De aquí que esta interfaz de conexión tome importancia para los SSD de cara a futuro, por que cuando las unidades superen los 300MB/s de la interfaz SATA-II se tendrá que buscar otro tipo de conexión para satisfacer las demandas de rendimiento del mercado.

Por ahora, si bien técnicamente se han alcanzado velocidades cercanas al máximo que ofrece SATA-II, el mundo de los discos de estado sólido está en pañales (y de los para recién nacidos); esto significa que no hay riesgo todavía que las interfaces actuales queden «chicas»; SATA-II actualmente es mas que suficiente, y si no lo fuere, para futuro ya se piensa en la próxima especificación (SATA-III) que promete velocidades de 6.0Gbps. La desventaja de esta nueva revisión de la interfaz es que es aún es un proyecto de la industria y no toda una realidad como PCI Express y su ancho de banda está muy por debajo de lo que se puede lograr con PCI Express.

De todos modos debemos mencionar que Micron no es el único que está experimentando con unidades SSD en tarjetas PCI Express, anteriormente ya informamos que la empresa Fusion-IO había desarrollado una tarjeta SSD PCI Express que alcanzaba velocidades de entre 500 – 700MB/s, con un rendimiento de sobre 50.000 IOPS (por el módico precio de USD1000), por lo que definitivamente el futuro se viene bueno.