Almacenamiento en discos SSD desde 2010: SATA vs NVMe

Intel empezó a trabajar alrededor de las memorias flash desde 2007, no fue hasta 2011 cuando se publicó la versión 1.0 del protocolo y poco después su soporte en Linux. Como suele ser habitual, el destino inicial de los avances se dirigió al entorno empresarial y para 2013 Samsung ponía en venta el modelo XS1415.

Hasta 2015 Microsoft no lanzó una actualización para dar soporte nativo a este nuevo protocolo NVMe dentro de Windows 7 / 8, por su parte Apple lo incluyó este mismo año en OS X Yosemite y su iPhone 6S.

Han pasado 5 años y ahora si podemos afirmar que es una tecnología asequible (calidad/rendimiento/precio), la eliminación del cuello de botella que supone el acceso a disco se ha disminuido considerablemente.

Comparativa entre Samsung SSD 850/860 EVO SATA y 970 PRO NVMe:

Estar a la última en tecnología supone un coste enorme, para seguramente quedar «obsoleto» en 6 meses; es necesario buscar el equilibrio entre presupuesto y prestaciones a la hora de realizar inversiones tanto personales como empresariales.

Actualizado: disco M.2 Samsung 980 PRO 1 TB en el mismo equipo:

 

Migrar datos a discos SSD con Samsung

Después de un post anterior genérico de como clonar los datos entre discos viene la versión reducida y simplificada, de Samsung en este caso, para que cualquier persona sin conocimientos técnicos pueda realizar el cambio.

Se trata de un Samsung SSD 850 EVO de 250 GB el cual viene con un adaptor IDE a USB 3.0, muy útil para portátiles:

starter kit de Samsung

Ademá de un CD con el software Samsung Data Migration y Magician, después de instalarlos y actualizarlos a la última versión, el proceso es sencillo. Seleccionamos la unidad de origen de nuestro disco duro antiguo y la de destino con el SSD, bien por USB o conectado a otro puerto si es sobremesa:

Aunque sean de tamaños diferentes las particiones es posible copiarlos siempre que haya espacio suficiente:

El proceso varia en horas dependiendo de la cantidad de GB y las características del sistema. Debemos tener en cuenta:

  1. No se copiaran los archivos que tengamos abiertos, debemos cerrar todos los programas igualmente.
  2. Los archivos de Outlook OST es posible que necesiten volver a generarse después de la actualización
  3. Si no reconoce el disco SSD como principal, debes buscar actualización de tu BIOS y del firmware del SSD, además es recomendable resetear a los valores predeterminados de la BIOS.

En este caso, el portatil aun funcionando en modo SATA 2 la mejora es más que significativa, recuerda utilizar la herramienta propia de Samsung Magician para optimizar de manera automática Windows para sacar el máximo rendimiento:

 

ACTUALIZADO (05/09/2017): el sobreprovisionamiento (overprovisioning) en unidades posteriores a SATA3 no es obligatorio, las unidades vienen con espacio ya proviso para la controladora dependiendo de la capacidad y la clase de aplicación.

ACTUALIZADO (01/04/2018): igualmente es posible realizar la clonación de discos SSD SATA a discos SSD NVMe

Prefecher + Superfetch

Prefecher + Superfetch

Desde Windows XP ambas características intentan acelerar la carga de aplicaciones, salvando el mayor cuello de botella existente en aquel momento… el acceso a disco duro.

Prefecher actúa como caché almacenando desde C:\Windows\Prefetch hacia la RAM los archivos más utilizados, lo que lleva a un arranque más lento pero un uso más rápido de ciertas aplicaciones.
Superfetch analiza los patrones de uso de la RAM intentando adelantarse y precargando en memoria no en uso.

No en todos los casos estás herramientas son necesarias, por ejemplo, equipos legacy con Windows XP sobre discos SSD acortarán el tiempo de vida de los discos, podemos deshabilitar desde el registro de Windows ambas opciones:

Windows Registry Editor Version 5.00

[HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Session Manager\Memory Management\PrefetchParameters]
"EnablePrefetcher"=dword:00000000
"EnableSuperfetch"=dword:00000000

Esta misma configuración es aplicable a Windows Vista / 7 / 8 / 10

NVM Express

Con el avance del uso y abaratamiento de los discos de estado sólido, van apareciendo nuevas funcionalidades para aprovechar el máximo las capacidades de este tipo de almacenamiento no volátil. La eliminación de cuellos de botella es primordial en cualquier proceso, y con los discos SSD el bus SATA se queda limitado en cuanto a rendimiento.

La mejora AHCI (Advanced Host Controller Interface) introducida por Intel para el aprovechamiento de NCQ (Native Command Queuing), intercambio en caliente de dispositivos, mejoras en el arranque, rendimiento… funcionó como parche momentáneo.

Los discos de más alta gama ya utilizaban el bus PCI Express pero era necesario llegar a unas especificaciones estándar, simplificando su implementación para fabricantes de dispositivos y de sistemas operativos.

Con estas premisas llega NVM Express, soporte nativo en Windows 8.1 y Server 2012 R2, para Windows 7 y Server 2008 R2 mediante actualizaciones (KB2990941)

Las mejoras más interesantes para SSD:

– Reducción de latencia: menor tiempo de transmisión dentro del bus CAS / RAS / ATIVE / PRECHARGE
– Paralelismo: aprovecha la capacidad de acceso simultáneo, multihilo sin bloqueo
– Menor consumo energético
– Mayor número de operaciones entrada / salida por segundo (IOPS)
– Mayor velocidad de transferencia respecto a AHCI

Veremos poco a poco como van apareciendo más dispositivos capaces de aprovechar este nuevo protocolo bajo SATA Express y M.2

Migrar datos a discos SSD / M.2

El cuello de botella en muchos equipos hasta hace relativamente poco era la velocidad de lectura, escritura y acceso al disco duro. Sin tener en cuenta soluciones RAID y dada la evolución de los discos de estado sólido, una vez superada la barrera de la fiabilidad a medio plazo; las ventajas se hacen evidentes:

  • Sin ruido, vibraciones
  • Tiempo medio entre fallos
  • Velocidad
  • Sin problemas de magnetismo
  • Menor consumo energético

Las razones son variadas, pero por ahora el coste y la capacidad son sus mayores problemas, habitual en tecnologías incipientes en sus inicios. Una vez tomada la decisión de pasar a SSD, veamos las diversas posibilidades que tenemos para realizar una transición sin problemas.

  1. Firmware SSD: las mejoras suelen tener resultados efectivos, atentos al controlador de vuestro nuevo disco, actualizarlo antes de realizar cualquier copia de datos.
  2. Clonación de vuestros datos: partimos de un equipo funcional, no penséis que por pasar a un disco SSD, se solucionan problemas de rendimiento provocados por virus, programas mal instalados, etc. Existen cientos de herramientas, aquí tenemos dos que además de ser gratuitas nos permiten realizar la clonación desde tu entorno Windows:

    El funcionamiento en ambos casos es muy sencillo, tan solo seleccionaremos el disco duro origen y destino, además el programa ajustará automáticamente el tamaño en caso de tener discos/particiones de diferente tamaño.

  3. Arranque: si tenemos planeado sustituir nuestro viejo disco, deberemos conectarlo para reemplazar el anterior, si mantendremos ambos, deberemos modificar el orden de arranque en la BIOS para se inicie desde el nuevo SSD o intercambiar los cables SATA para modificar la configuración de la BIOS.

  4. Optimización: es recomendable activar el modo AHCI en la BIOS para aprovechar todos los beneficios, algunos dispositivos requieren espacio de sobreaprovisionamiento para no perder efectividad con el tiempo. Dejaremos para más adelante estas tareas.

 

 Otras herramientas de clonado:

ACTUALIZADO: para clonar a discos M2 el proceso es idéntico, debemos tener en cuenta que si mantenemos el disco antiguo y el nuevo conectados dependiendo del proceso de clonado en Windows 10 puede aparecer desactivado al detectar «colisión de firmas» si en el proceso se ha clonado el identificador único del disco, podemos verlo en el administrador de discos:

Tan solo tendremos que hacer clic con el botón derecho sobre el disco que esta offline y volver a poner online, esto creará un nuevo identificador de disco (4 bytes en hexadecimal) y permitirá volver a asignar letras a las particiones:

Tambien podemos hacerlo desde la línea de comandos:

diskpart
select disk X - donde X es el número de disco offline
unique disk id=666572 - ID debe ser hexadecimal