Cómo saber la vida útil de nuestros dispositivos físicos de almacenamiento

El almacenamiento es uno de los componentes esenciales de un dispositivo digital. El famoso "disco duro" de los ordenadores, o “la memoria” de los dispositivos móviles o "la capacidad" cuando nos referimos de un modo genérico a cuánto espacio tenemos disponible para guardar documentos, fotos, música o para instalar aplicaciones en un dispositivo.

Pero con todo lo esencial que pueda ser, en muchos casos no tenemos demasiado claro a qué nos referimos con estos términos un tanto genéricos y desubicados. Al final, “el almacenamiento” es un soporte físico que, a día de hoy, ya poco tiene que ver con el disco duro tradicional “de toda la vida” en lo que a tecnología y formato se refiere, pero que sigue siendo físico, tangible y perecedero.

Antes de entrar en materia acerca de la vida útil de nuestro sistema de almacenamiento, es importante distinguir entre dicho sistema de almacenamiento y la memoria RAM. Para los usuarios más experimentados es una observación obvia, pero para aquellos que tienen una relación menos cercana con la tecnología, confundir memoria RAM con el almacenamiento es relativamente frecuente y lleva a confusiones

El almacenamiento no es volátil y los datos almacenados en un disco magnético o SSD se mantienen incluso cuando se apaga el ordenador. Los sistemas de almacenamiento tradicionalmente han sido los discos duros, aunque ahora la tendencia es la de emplear unidades de almacenamiento SSD. Ya no es correcto llamarlos discos.

El término "disco duro" proviene del pasado, cuando las unidades de almacenamiento no volátil estaban fabricadas a partir de discos (o platters) muy finos y rígidos recubiertos se una capa magnética, para diferenciarlos de los "discos flexibles" en los que estos "platos" era precisamente eso: flexibles.

La memoria RAM sí es volátil y sus contenidos se pierden cuando se apaga el dispositivo. Eso sí, la memoria RAM es mucho más rápida y es esencial para que un ordenador, un móvil o una tableta sean rápidos ejecutando programas y apps.

Del disco magnético al SSD

Hasta hace pocos años, la forma más habitual de almacenamiento era el disco duro magnético, pero los soportes flash basados en tecnología de silicio han ido comiendo terreno a los magnéticos a medida que los costes de fabricación se reducían y la fiabilidad y la robustez de las unidades de estado sólido mejoraban.

Las unidades SSD poco tienen de "discos". Al contrario, son básicamente chips "cuadrados" con circuitos integrados de memoria NAND donde la polarización magnética se sustituye por niveles de voltaje.

Para que te hagas una idea, los discos magnéticos almacenan información de un modo similar a como se hacía con las cintas de casete, con un soporte recubierto de partículas magnéticas junto con los cabezales de lectura y escritura. Las partículas magnéticas de los discos duros están en "platos" que giran a miles de revoluciones por minuto, con cabezales que se mueven como el brazo de un giradiscos pero a velocidades mucho mayores. Y todo eso sucede en un espacio súper reducido totalmente mecánico y repleto de partes móviles.

Los discos SSD están formados por celdas de memoria NAND que almacenan la información (por decirlo de un modo simplificado) en forma de niveles de voltaje. Para escribir datos se “cargan” las celdas y para la lectura se "lee" el nivel de voltaje de las celdas para conocer qué datos almacena. Aquí no hay partes móviles, y todas las operaciones se realizan “digitalmente”, aunque las celdas de memoria NAND están expuestas al paso de corrientes que suponen una fuente de degradación para sus circuitos y una pérdida de sus propiedades para almacenar datos con el paso del tiempo transcurridos algunos cientos de ciclos.

Esta degradación** solo se produce en los ciclos de escritura** (o P/E, que viene de Programming/Erase o programación/borrado). La lectura no afecta a la vida útil de las celdas NAND de memoria.

¿Qué tipo de almacenamiento tengo?

Cuando los discos SSD empezaron a llegar al mundo de los ordenadores era fácil identificar ser consciente del tipo de disco que tenía nuestro futuro ordenador. Los propios fabricantes y los puntos de venta se encargaban de hacer evidente que usaban discos de estado sólido para justificar precios más elevados de lo normal.

A día de hoy, el uso de un disco SSD ya no es tan noticiable, por lo que no siempre prestamos atención a este dato cuando compramos un ordenador. O incluso cuando compramos una unidad de almacenamiento externa

Pero es importante saber identificar qué tecnología de almacenamiento tenemos.** Sobre todo, porque cada tipo de unidad requiere de ciertos cuidados y está sujeta a condicionantes** en aspectos como el tiempo de vida de la unidad.

De un modo muy práctico, si escuchas sonidos o sientes vibraciones provenientes del interior de tu equipo o de tu unidad externa de almacenamiento, es que tienes discos magnéticos. Los flash no emiten sonidos ni vibraciones.

El almacenamiento magnético sigue siendo el que mejor precio por gigabyte tiene, y sigue siendo usado de forma generalizada tanto en ordenadores portátiles como en PC en el ámbito doméstico y en servidores y centros de datos en el mundo de la empresa. Pero los discos SSD (flash o de estado sólido) están comiendo terreno a los magnéticos de un modo progresivo, sin prisa pero sin pausa.

Para los ordenadores portátiles 2 en 1 y los ultrabook, las unidades SSD son ya indispensables para conseguir grosores de apenas 1 cm, así como un peso lo más ligero posible y un rendimiento mucho mejor que el de los discos magnéticos. Equipos como los de la gama ASUS Zenbook no serían posibles sin el uso de unidades SSD. Y en equipos de mayor tamaño, tanto portátiles como PC, es habitual que el sistema operativo se instale en un disco SSD y se acompañe de uno magnético de mayor capacidad para almacenar datos.

Las unidades de almacenamiento externo, por su parte, son en su mayoría de tipo magnético, sobre todo porque no se necesita un rendimiento tan elevado como en las unidades internas, y porque se suele valorar más la capacidad elevada que otro tipo de cualidades. Con todo, ya empiezan a verse unidades externas SSD, especialmente recomendables por su resistencia a los golpes y vibraciones.

En los dispositivos móviles como tabletas o smartphones, el almacenamiento está desde siempre a cargo de tecnologías flash que también han ido evolucionando, especialmente en apartados como la velocidad.

Almacenamiento, ¿SSD o magnético?

El tipo de almacenamiento, sea magnético o flash, importa y mucho de cara a la experiencia de uso de nuestros equipos y dispositivos. En cuanto al rendimiento, los discos SSD son varios órdenes de magnitud más veloces que los discos magnéticos. Recuerda que no tienen partes móviles, por ejemplo.

Un disco magnético tiene que buscar cada byte en zonas diferentes de sus platos de un modo secuencial. Sí, uno detrás de otro y moviendo físicamente los cabezales al lugar donde está el dato. Las unidades flash, por el contrario, especifican digitalmente la ubicación de una celda de memoria para leer su contenido de un modo prácticamente inmediato.

Además, las unidades magnéticas están expuestas a riesgos de fallo mecánico tan “tontos” como un golpe brusco o una caída cuando el ordenador o la unidad externa están en funcionamiento.

Los cabezales "vuelan" sobre los platos magnéticos** a distancias tan cortas que se miden en nanómetros**, y un golpe puede hacer que el cabezal entre en contacto con el plato, dañando el disco de un modo irremediable.

Los discos flash, por su parte, son mucho más resistentes, por lo que un golpe no será causa de pérdida de datos, por lo general. Pero sí están expuestos a daños "electrónicos" originados por una controladora en mal estado, o por una sobrecarga en un puerto USB si se trata de una unidad externa, por ejemplo.

En ambos casos, sin embargo, la vida útil de las unidades de almacenamiento tiene fecha de caducidad, condicionada por el desgaste, tanto de la mecánica en los discos magnéticos, como por la degradación de los semiconductores en los discos flash.

Alerta: el almacenamiento no dura eternamente

Efectivamente, los soportes de almacenamiento tienen fecha de caducidad. Sean discos magnéticos o flash (SSD o de estado sólido), acaban "muriendo". Por razones diferentes, pero acaban dejando de funcionar. Y si eso pasa, el resultado no suele ser agradable y puede suponer la pérdida de datos más o menos relevantes.

A modo de resumen, los factores de riesgo que pueden hacer que nuestro sistema de almacenamiento se vea comprometido dependen del tipo de unidades que tengamos. En los discos magnéticos, el factor de riesgo "estándar" o estadístico, es el número de horas de funcionamiento. El factor de riesgo "accidental" suele ser el derivado de golpes, vibraciones o cualquier interferencia física que haga que los cabezales toquen los platos.

La unidad de medida de este factor de riesgo estadístico es MTBF (Mean Time Between Failures o tiempo medio entre fallos). De todos modos, suele ser una cifra muy optimista en la mayor parte de los casos

En los discos flash o SSD, el factor de riesgo “estadístico” se mide en forma de la cantidad de datos escritos en la unidad, medida en TBW (Terabytes Written o Terabytes escritos). Recuerda que un Terabyte son 1.024 Gigabytes.

El factor de riesgo accidental, viene de la mano de fallos electrónicos en la controladora. En mi caso, por ejemplo, instalar un disco SSD en una caja externa supuso acabar con su vida sin motivo aparente. En soportes como las tarjetas microSD, también basadas en memoria flash, no es extraño que "de repente" una tarjeta deje de funcionar sin razón aparente.

Cuánto dura un disco

En el caso de las unidades SSD, y sin que haya un fallo eléctrico de por medio, como el mencionado antes al instalarla en una caja externa, la vida útil de las unidades suele estar en torno a los 50 - 60 TBW para unidades de 128 GB. El número de Terabytes escritos aumenta con la capacidad del disco, claro está.

Para una unidad SSD de 128 GB, como la que está instalada en un equipo ultrabook, y tomando datos reales de una unidad Samsung 840 EVO 128GB mSATA SSD MZMTE128HMGR, los TBW son 72. O lo que es lo mismo, podríamos escribir (la lectura no importa) 40 GB de datos todos los días durante 5 años antes de alcanzar esa cifra.

Si tu uso de la unidad SSD es más ligero, y se escriben, digamos, 10 GB por día, el disco durará cuatro veces más: 20 años. Y estas cifras son bastante más fiables que el MTBF de los discos duros magnéticos.

En el caso de los discos tradicionales magnéticos, las cifras de MTBF sirven de poco. Generalmente se habla de tiempos de incluso 1 millón de horas entre fallos. Pero la realidad es que los discos duros duran menos tiempo.

La realidad de los discos magnéticos

Para hacernos una idea acerca de cuál es la vida útil de un disco magnético tradicional, tenemos que acudir a cifras reales. Estadísticas tangibles provenientes de escenarios de uso en la vida real

Una buena fuente de este tipo de datos son las empresas que ofrecen servicios cloud. Son empresas que tienen ingentes cantidades de discos conectadas a los servidores para ofrecer almacenamiento en la nube. Hablamos de decenas de miles de discos, funcionando constantemente, 24/7 (24 horas al día, los 7 días de la semana).

Backblaze es una de estas empresas, y además ofrece los datos de uso de sus discos en forma de datos abiertos, libremente accesibles por los usuarios.

Sus informes son exhaustivos, y cuentan con datos históricos desde hace varios años. A modo de resumen, sin entrar en detalles demasiado escabrosos, las estadísticas de Backblaze hablan de que después de cuatro años un 78% de las unidades sigue funcionando.

Puede parecer una estadística buena. Pero piensa lo siguiente: si tuvieras cinco discos en casa durante cuatro años, uno de ellos te habría fallado en este tiempo. Bien mirado es una cifra bastante peligrosa. Imagina que en ese disco tengas 2 TB de fotos y documentos. Un desastre.

No solo se trata del tiempo de vida de un disco. Se trata también de cuándo se producen los fallos. Según Backblaze, en los primeros meses de vida la probabilidad de fallo es mayor que en los años siguientes, ara aumentar de nuevo a partir de los tres años.

Así que, olvídate del MTBF y piensa que un disco magnético, a partir de los cuatro años, es una lotería. Y eso sin contar con los accidentes. Golpes o incidentes imprevistos pueden hacer que la estadística sea menos favorable.

¿Cómo se sabe cómo de usado está un disco?

La forma de saber el tiempo de vida de un disco magnético o la cantidad de datos escritos en un disco flash es tan fácil como instalar un programa que lea estas cifras en los registros internos de las unidades.

Una buena herramienta es CrystalDiskInfo, una utilidad que permite saber tanto la cantidad de datos escritos en un SSD como las horas que un HDD ha estado encendido. Y con estos datos, podemos hacernos una idea acerca del estado de nuestras unidades de almacenamiento, sean internas o externas, SSD o magnéticas.

Si las cifras arrojan resultados "peligrosos" como un disco que esté entrando en su cuarto año de vida, piensa en tomar medidas si los datos que tienes en él son importantes. En la captura superior se puede ver indicado dónde está el dato acerca de las horas de uso para un disco magnético. En la inferior está la misma captura pero para un disco SSD, donde también está señalado el lugar donde aparece la cantidad de datos escritos.

No es una ciencia exacta, por supuesto. Hablamos de estadística. Si eres afortunado, puede que tu disco magnético dure ocho años sin problema. Pero ya empiezas a jugar con probabilidades peligrosas.

Desde una perspectiva práctica, si un disco duro emite sonidos extraños, tales como clics, chasquidos o similares, haz una copia de los contenidos en otro con carácter inmediato. Un ruido extraño en un disco magnético es una señal inequívoca de que algo va a fallar pronto o está fallando.

Consejos para no perder datos

Si lo que quieres es tener tus datos a salvo, la opción más inteligente es usar almacenamiento SSD. En los equipos portátiles, sobre todo, aparte de tener un rendimiento superior, tendrás tus datos y documentos más seguros que con un disco tradicional.

La capacidad empieza a dejar de ser un impedimento, con unidades de 256 GB como habituales en equipos con precios medios. Y hasta de 1 TB en equipos premium. Y en última instancia, puedes usar almacenamiento online para guardar archivos que no necesites tener inmediatamente a mano.

Si usas discos magnéticos, que sea en equipos PC que no muevas físicamente. El caso de las unidades externas es especial: al ser de tipo USB en su mayoría, tan pronto como guardas el ordenador en la mochila, lo habitual es desconectarla y guardarla.

Por lo tanto, una unidad USB no estará expuesta, por lo general, a golpes o caídas cuando está en funcionamiento. Además, el tiempo que está encendida es menor, a usarse solo cuando está conectada a un puerto USB.

Los discos magnéticos, cuando se apagan, mueven los cabezales a una zona "segura" donde no hay riesgo de que toquen los platos. Pero con todo,** un disco magnético, si recibe un golpe fuerte, puede estropearse**, aunque esté apagado.

Si tienes un disco SSD que quieras usar como unidad externa mediante una caja USB, asegúrate de que dicha caja sea de buena calidad y comprueba los foros de Internet para ver si alguien ha tenido alguna incidencia con ella. Puedes "fundir" una unidad SSD si la interfaz USB / SATA no está bien diseñada a nivel de electrónica.

Si tienes una unidad en riesgo, compra un disco de mayor capacidad y mueve los datos a ella. El precio por GB ha bajado y ya hay unidades de hasta 10 TB. Una buena relación entre capacidad y precio son los discos de 4 TB. Además, según estudios de Backblaze, son las unidades que mejores cifras arrojan en cuanto a fiabilidad tras cuatro años de recopilación de estadísticas.

Los de 3 TB son los peores, según estos mismos informes.

Para usuarios avanzados, si usas configuraciones RAID, que no sean RAID 0. Aumentan la velocidad, pero también aumentan la probabilidad de pérdida de datos. Si tienes dos discos en RAID 0, solo con el fallo de uno de ellos perderás tus datos. Pero si usas una configuración RAID 1 o alguna de las otras modalidades en las que se aplican técnicas de redundancia de datos, reducirás notablemente las estadísticas de pérdida de datos.

En los discos SSD,** es conveniente dejar un 10% de espacio libre siempre**. De este modo, la unidad podrá gestionar la escritura de datos de modo que todas las celdas de memoria se "gasten" por igual. Es lo que se llama "wear level". Los discos SSD van "eligiendo" celdas de memoria de un modo inteligente cuando escriben datos, de modo que todas vayan degradándose de un modo uniforme.

Cuando los fallos no son de hardware

Recuerda que a veces, un disco duro puede parecer que ha fallado irremediablemente, pero en realidad se trata de un error "lógico" en vez de físico. Un disco duro puede "perder" la tabla de particiones, por ejemplo. Y eso no significa que esté dañado físicamente pero sí que no podamos acceder a los datos.

Existen aplicaciones que permiten realizar labores de recuperación de datos en estos casos "leves" y también son útiles para recuperar datos en discos dañados físicamente siempre y cuando no sea la controladora la que haya fallado. Eso sí, la recuperación de datos de un disco dañado puede tardar muchas horas y no se asegura que se recuperen todos los datos.

Hoy mejor que ayer y peor que mañana

Los avances en el almacenamiento son constantes. Los discos magnéticos aumentan en capacidad y fiabilidad mientras que los flash aumentan su capacidad y reducen su precio. La solución óptima pasa por usar discos SSD siempre que se pueda. Una propuesta interesante es la de combinar un disco SSD para el sistema operativo y otro magnético para los datos.

Lo importante es ser consciente de cuánto uso hemos dados a las unidades usando programas como CrystalDiskInfo, y tomar medidas preventivas si estamos cerca de los puntos críticos de uso sean los PBW o las horas de uso en los magnéticos.