Recolección de Basura (Garbage Collection)

Introducción

Los discos de estado sólido (SSD) son una forma de almacenamiento de datos cada vez más adoptada. Aunque son más livianos, más rápidos y más resistentes a los golpes, los SSD tienen un mayor costo y menor resistencia. La recolección de basura es un factor que incrementa la durabilidad y velocidad del SSD.

¿Cómo funciona la Recolección de Basura?

El controlador dentro de la SSD se encarga de escribir datos en los bloques libres del chip Flash. A diferencia de los discos duros tradicionales, los datos dentro del Flash deben de ser borrados antes de poder escribir nueva información. (Ver Figura 1 & 2)

* ※ En almacenamiento Flash, la unidad más pequeña para escribir es una Página, la unidad más pequeña para borrar es un Bloque.
  1. Datos se escriben en las 9 páginas del Bloque A. Al completar la operación de escribir datos, las 9 páginas del Bloque A están llenas.
  2. Los datos en el rango de páginas a-c son borradas, sin embargo no es posible borrar las paginas individualmente. Son marcadas como ilegibles, pero no se pueden volver a escribir datos dentro de esos bloques.
  1. Bloque A y Bloque B ambos tienen bloques inválidos (zona gris)
  2. El sistema leerá las páginas a-h que contienen información valida y las transferirá al bloque C.
  3. Al completar la transferencia de datos al Bloque C, borra los datos en Bloque A y B.

Basado en el algoritmo de Recolección de Basura, los datos validos se transfieren al Bloque C. Se eliminan los datos en Bloque A y C. Luego, Bloque A y B son libres para poder almacenar nuevos datos de manera más eficiente.

Las ventajas de Recolección de Basura

En las primeras generaciones de la tecnología SSDs, la recolección de basura se realizaba al descubrir un bloque con espacio insuficiente, esto resulta en un rendimiento inferior. Los controladores más avanzados en los SSD modernos, debajo circunstancias normales, solo realizan la Recolección de Basura cuando no están ocurriendo las operaciones de lectura / escritura. El controlador primero organiza el espacio libre y mantiene bloques de repuesto como espacio búfer. Por lo cual, la Recolección de Basura en general no afecta el rendimiento de la SSD.

Desde el punto de vista del sistema, ejecutar TRIM (haga clic aquí para más información sobre “TRIM”) reduce la carga de sistema, ayuda en la gestión de información y facilita futuras operaciones de escritura.

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