Vivimos en la era de los datos portables, desde el teléfono hasta la laptop, pasando por las unidades flash personalizadas. La memoria flash, la tecnología de almacenamiento en estado sólido que se encuentra en las unidades flash USB, es una de las principales razones por las que nuestros datos más importantes pueden ir con nosotros allá donde vayamos.
¿Qué es la memoria flash y cómo funciona? La respuesta es un poco técnica, pero en ElectronicaOnline nunca nos han asustado las cosas de frikis. A continuación, hablaremos de los fundamentos de la memoria flash en términos que cualquiera pueda entender.
¿Qué es la Memoria Flash?
La memoria flash, también conocida como almacenamiento flash, es la tecnología de almacenamiento de datos más utilizada actualmente en los dispositivos de consumo. La memoria flash se utiliza ampliamente para el almacenamiento y la transferencia de fotos, vídeos, música, documentos y mucho más. De hecho, la memoria flash ha sustituido en gran medida a los discos duros magnéticos (HDD) que solían ser habituales en los ordenadores.
Lo que hace que la memoria flash sea tan fantástica es que no es volátil, lo que significa que no necesita energía para almacenar datos. La memoria flash también es de estado sólido, es decir, no tiene piezas móviles. Para conseguirlo, recurrimos a una de las técnicas más útiles de la física: decirle a los electrones lo que tienen que hacer.
Existen dos tipos de memoria flash: NAND y NOR. Las unidades de estado sólido (SSD) basadas en flash NAND suelen utilizarse para acelerar el rendimiento de las aplicaciones de E/S-intensiva. La memoria flash NOR suele utilizarse para almacenar código de control, como la BIOS de una PC.
Orígenes de las Tecnologías de Almacenamiento Flash
Se atribuye al Dr. Fujio Masuoka la invención de la memoria flash cuando trabajaba para Toshiba en la década de 1980. Se dice que Shoji Ariizumi, colega de Masuoka, acuñó el término flash porque el proceso de borrar todos los datos de un chip semiconductor le recordaba al flash de una cámara.
La memoria flash evolucionó de la erasable programmable read-only memory (EPROM) a la electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM). Flash es técnicamente una variante de EEPROM, pero la industria reserva el término EEPROM para la memoria borrable a nivel de byte y aplica el término memoria flash a la memoria borrable a nivel de bloque de mayor tamaño.
¿Cómo Funciona una Memoria Flash?
El componente principal de la mayoría de los sistemas de memoria flash es un chip de memoria NAND. Este chip utiliza diminutos transistores MOSFET para «empujar» electrones a través de un medio de óxido hasta una «compuerta» de silicona. Estas compuertas almacenan electrones que un ordenador puede leer como 1 y 0.
Un chip NAND encadena millones o miles de millones de estos transistores y utiliza un controlador lógico para hacerlos funcionar juntos. Para funcionar con mayor eficacia, estos chips escriben y reescriben la memoria en grandes bloques, aunque sólo cambien unos pocos bytes. Esta es una de las razones por las que las memorias flash son tan rápidas para el uso diario.
Ventajas de la Memoria Flash
La memoria flash posee beneficios únicos que la hacen fundamental para la forma en que vivimos nuestras vidas digitales:
- Robusta y resistente: Como la memoria flash es de estado sólido, es mucho más resistente a los golpes y caídas. No es invencible, pero es mucho más resistente que un disco duro y lo suficientemente robusta para la mayoría de los casos de uso.
- No volátil: La memoria flash no necesita energía eléctrica para almacenar sus datos. Por lo tanto, los usuarios no tienen que preocuparse por la pérdida de datos si se corta la corriente.
- Barata: Hace tiempo, las memorias flash tenían un precio elevado. Hoy, sin embargo, el coste de los componentes se ha reducido drásticamente. La memoria flash ahora es extremadamente asequible, especialmente si está comprando almacenamiento rentable como unidades USB a granel.
- Ocupa poco espacio: Los días de los voluminosos discos duros en los dispositivos de consumo han quedado atrás. Los chips NAND son extremadamente compactos y pueden almacenar grandes cantidades de datos.
- Rapidez: Los dispositivos de memoria flash poseen hoy en día una velocidad de transferencia de unos 4.8 GB por segundo, un rendimiento inigualable por otras tecnologías de almacenamiento. Incluso las unidades de disco duro más rápidas sólo pueden transportar datos a velocidades de hasta 150 MB por segundo.
- Eficaz: Las operaciones de la memoria flash no necesitan componentes móviles. Por tanto, su consumo de energía es mínimo. Además, no produce sonido, lo que la hace adecuada para smartphones, iPads y ordenadores portátiles, así como para otros dispositivos con un factor de forma ajustado y compacto.
Inconvenientes de la Memoria Flash
Para la mayoría de los casos de uso, la memoria flash sólo tiene un inconveniente real: su vida útil finita. Recuerda que la memoria NAND tiene que borrar y reescribir bloques enteros de memoria en lugar de editar bits individuales. Cada vez que lo hace, utiliza lo que se llama un «ciclo de escritura». Esto consume una mínima parte de los metales del interior de los transistores, que acabarán agotándose en el transcurso de muchos años.
Cada chip NAND tiene un número finito de ciclos de escritura, aunque es un número elevado; a menudo 100.000 o más. Además, las distintas tecnologías de memoria flash gestionan los ciclos de escritura de forma diferente, por lo que un archivo modificado no equivale necesariamente a un ciclo de escritura. Sin embargo, debido a esto, sigue siendo una buena idea maximizar la vida útil de su unidad flash al no editar archivos directamente en la unidad.
Ejemplos de Aplicaciones de Memoria Flash
Debido a su pequeño tamaño, rápido acceso a los datos y naturaleza no volátil, la memoria flash se utiliza ampliamente en una gran variedad de dispositivos electrónicos.
Estas son algunas de las aplicaciones más importantes de la memoria flash:
- Unidades Flash USB: Como se puede adivinar por el nombre, la memoria flash es la forma en que las unidades flash USB almacenan los datos.
- Unidades SSD en ordenadores y consolas: La mayoría de laptops, ordenadores de sobremesa y videoconsolas modernos utilizan una unidad SSD de memoria flash en lugar de un disco duro.
- Tarjetas SD: Estas diminutas tarjetas de memoria utilizan un chip de memoria flash para proporcionar almacenamiento ultracompacto. Son habituales en teléfonos con memoria ampliable, cámaras digitales y otros dispositivos.
- Memoria de dispositivos móviles: La memoria interna incorporada en dispositivos como teléfonos y tabletas también es memoria flash.
- Dispositivos wearables: La tecnología wearable utiliza memoria flash para almacenar datos de usuario, aplicaciones y sistemas operativos. Algunos ejemplos son los relojes inteligentes, las pulseras fitness y las gafas inteligentes.
- Robots industriales: Muchas industrias utilizan robots industriales para sustituir procesos inducidos por mano de obra. Las instrucciones para sus operaciones y tareas suelen programarse en su memoria flash interna.
- Instrumentos científicos: La mayoría de los instrumentos científicos modernos, incluidos el microscopio electrónico, los medidores de pH y los de conductividad eléctrica, contienen su propia memoria flash para almacenar temporalmente los datos.