Los SSD PCI Express 5.0 son componentes que mejoran el rendimiento de vuestro equipo porque van más allá de una simple mejora en el ancho de banda y la cantidad de datos que son capaces de transmitir. ya que traen consigo novedades bastante interesantes que han sido inéditas en versiones anteriores. Es por ello que os hemos preparado un artículo para que podáis saber todo lo que la última generación de unidades de estado sólido trae consigo.
Las unidades de estado sólido o SSD se basan en el uso de memoria RAM no volátil ya que no borran la información que contienen cuando apagamos el sistema. Sería terrible que una unidad de almacenamiento hiciera algo así, pero por suerte la tecnología ha avanzado lo suficiente como para que tengamos toda la ventaja de esa memoria que instalamos en el ordenador y, además, podamos guardar en esas pastillas una cantidad ingente de información.
Así que al ser así y como os comentábamos antes, al igual que un viejo disco duro, pueden almacenar la información y mantenerla incluso después de apagar el ordenador. Sin embargo, su ventaja es que no dependen de un cabezal y un disco para acceder a los datos. Lo hacen de la misma manera que la RAM convencional. Esto les permite acceder a varios datos al mismo tiempo y hacerlo en menos tiempo al no tener que volver a posicionar el plato y la aguja. Eso sin contar con que trae consigo las ventajas de usar una interfaz eléctrica para la transferencia de datos de forma directa. Como es el caso de los SSD PCI Express 5.0 de la que seguramente has oído hablar y que pronto vas a querer tener instalado en tu ordenador.
¿Qué aporta PCI Express 5.0 frente a SSD NVMe?
La conexión PCI Express de quinta generación puede transmitir hasta 4 GB/s de datos en paralelo por pin de datos. Esto significa que las unidades de estado sólido del tipo M.2 que utilizan una variante del estándar con 4 líneas podrán transmitir hasta 16 GB/s de datos. Sin embargo, esto se ha de matizar y dejar claro de entrada que las unidades pensadas para PCIe 4.0 o inferior no conseguirán un aumento automático del ancho de banda.
Esto es debido a que los accesos a los datos son gestionados por el controlador flash, el cual realiza las peticiones que hace el procesador a la unidad SSD a una velocidad concreta. Tampoco podemos olvidar que a efectos reales tampoco se consigue usar el 100 % de la velocidad. Esto se debe a que hay ciertas peticiones que tardan más que el resto y, por tanto, acaban añadiendo tiempo de acceso en total. Por lo que si por lógica añadimos tiempo a la hora de hacer una transferencia de datos, entonces el ancho de banda se reduce.
Aun así, las capacidades que tienen los PCIe 5.0 son realmente altas, muchos de los modelos que podemos encontrar actualmente y que ya están bastante asentados tienen unas velocidades muy superiores a lo que podemos pensar. Realmente duplican lo que ofrecen los modelos PCIe 4.0, al final este bus busca, con cada generación, ofrecer el doble de lo que tenía la anterior. Los modelos Gen 4 más rápidos que podemos encontrar en el mercado llegan hasta 7.500 MB/s o similar, mientras que el Gen 5 más rápido de la actualidad consigue prácticamente alcanzar los 15.000 MB/s sin problemas.
Unidades compatibles con Compute Express Link
Cuando tenemos dos pozos de memoria distintos, por ejemplo, la memoria RAM y el SSD, tiene que existir un mecanismo de transferencia de los datos. Esto se hace a través de unidad de acceso directo a la memoria o DMA. Su funcionamiento es el siguiente:
- Leen los datos en la memoria de origen desde la primera unidad DMA.
- Transmiten por un canal secundario e independiente a la memoria los datos a una segunda unidad DMA.
- Los datos se transmiten desde la segunda unidad DMA a la memoria destino.
Los SSD NVMe en PC utilizan el camino de datos del PCI Express para copiar los datos desde la RAM a la unidad estado sólido y viceversa. Esto abre nuevas posibilidades como es el hecho que las tarjetas gráficas tengan acceso a la información de manera directa. Aunque eso ya es algo que se puede hacer con las unidades bajo PCI Express 3.0 y 4.0.
Se ha de tener en cuenta, que un motivo por el cual el software no aprovecha bien las capacidades del SSD es por el hecho que las transferencias de datos han de ser explícitas en el código del programa. Pues bien, la idea del Compute Express Link o CXL es la de dar un acceso unificado entre la memoria RAM del sistema y los dispositivos PCI Express. Así el procesador lo ve todo como un solo bloque de memoria homogéneo. Automatizando así el proceso de acceso y de copia de un dato a otro y dando a todas las aplicaciones la potencia de un SSD NVMe sin cambios en el código.
Cambios en el diseño de las unidades de los SSD PCI Express 5.0
Pues sí, y es que hasta ahora teníamos diferentes tamaños de unidades SSD, pero con la misma anchura de 22 milímetros. Así pues, teníamos unidades que iban de los 22 x 110 mm hasta los 22 x 30 mm. En cambio, parece ser que las unidades de tercera generación aumentarán su ancho hasta los 25 mm., tal y como podéis ver en los gráficos que os dejamos justo aquí debajo.
Esto es un problema en el caso de los diseños que tienen espacio justo para una unidad de este tipo. Sin embargo, si tu PC únicamente soporta M.2 bajo PCI Express 4.0 o inferior. ¿Qué ventaja supone tener un SSD PCIe 5 si no puedes usar su ancho de banda? En realidad, los 3 mm de ancho adicionales servirán para colocar un disipador de calor de mayor tamaño. No olvidemos que la transferencia de datos cuanto mayor es más temperatura genera y que estas unidades suelen estar en un espacio cerrado.
¿Cómo afecta la temperatura a la eficiencia y vida útil de un SSD PCIe 5.0?
Los SSD PCIe 5.0 ofrecen velocidades extremas de hasta 14,000 MB/s, pero generan una enorme cantidad de calor. La temperatura es el factor más crítico para su rendimiento y durabilidad, por lo que siempre debe utilizarse en combinación con un disipador, ya sea pasivo (bloque de aluminio) o activo.
Eficiencia y Rendimiento (Corto plazo)
El rango óptimo de operación está entre 40°C y 60°C. Si la unidad supera los 75°C – 80°C, la controladora activa el thermal throttling (estrangulamiento térmico) como protección. Esto reduce drásticamente las frecuencias de reloj, provocando que la velocidad caiga en picado (de 14 GB/s a menos de 2 GB/s en segundos) para enfriar el componente.
Vida Útil y Degradación (Largo plazo)
El calor afecta de forma opuesta a sus componentes internos:
- La Controladora: Al igual que una CPU, operar constantemente a altas temperaturas (>75°C) degrada sus transistores por electromigración, pudiendo causar fallos catastróficos y la muerte prematura del dispositivo.
- Memorias NAND Flash: Curiosamente, escribir datos a temperaturas moderadas (50°C) reduce el estrés físico en las celdas de silicio. Sin embargo, el calor excesivo en reposo acelera la fuga de electrones, provocando pérdida o corrupción de datos.
El verdadero peligro es el estrés térmico: los cambios bruscos y cíclicos de temperatura (de 35°C a 80°C en segundos) dilatan y contraen los materiales, fracturando las soldaduras microscópicas.
SSD PCIe 5.0 en gaming ¿es necesario o no merece la pena?
Cuando hablamos de conseguir el mejor rendimiento en gaming a muchas personas lo primero que se les viene a la cabeza está en conseguir los componentes de última generación que además pertenezcan a las gamas más altas posibles que hay en el mercado, pero en el caso del almacenamiento es algo excesivo que no necesitaréis por varios motivos. Los videojuegos pueden verse beneficiados de utilizar un SSD con grandes velocidades, siempre y cuando estemos hablando de un límite que por lo general suele rondar los 5.000 MB/s o incluso los 7.000 MB/s si hablamos de títulos que tienen que cargar un mundo abierto.
En la mayoría de los casos los juegos no suelen tener una cantidad de operaciones tan grande como para aprovechar al máximo las características de un PCIe 5.0, estamos hablando de que ofrecen el doble de lo que por lo general necesitaría un título, esto obviamente implica que no son necesarios para jugar. Estos SSD están desarrollados con otro tipo de tecnologías en mente como es la inteligencia artificial. La IA necesita acceder a millones de datos en cuestión de segundos, obviamente implica que cuanta mayor velocidad tenga el SSD, las capacidades de esta tecnología ejecutándose de forma local serán mucho más altas.
Y ya para rematarlo si pensabais que sería compatible con otros dispositivos que no son un PC como es el caso de una PS5, tendréis que saber una cosa, no podréis incorporarlo ya que la interfaz que utiliza la consola de Sony es Gen 4, por lo que como tal no es compatible con las altas velocidades que ofrecen los SSD PCIe 5.0. Con la llegada de la PS6 también es poco probable que lo implementen, no es algo necesario y además aumentaría mucho el precio, aunque igual a Sony esto le interesa.