Guía básica AHCI, RAID y NVMe

por Javier Rodríguez 17/09/2015 6

Introducción

Los SSD no solo han impulsado una de las revoluciones más importantes en el mundo de la informática para usuarios domésticos y profesionales sino que han forzado una evolución en la industria desconocida hasta este momento. Los SSDs que usamos desde hace un par de años están encarcelados en formato y protocolos y ahora empezamos a ver salida para una nueva generación de discos que dejen atrás estas limitaciones. 

AHCI

AHCI es un protocolo de almacenamiento surgido de la colaboración de más de 80 importantes compañías relacionadas con el almacenamiento. Desde fabricantes de chipsets, controladoras, y, como no, discos duros. Precisamente AHCI, que responde al nombre de “Advanced Host Controller Interface”, surgió para dar soluciones a la evolución y estandarización que tenían por delante los discos duros mecánicos. Es un protocolo que jamás se pensó para unidades de estado sólido pero que han tenido que usar estas unidades hasta hace poco tiempo. Solo algunas soluciones profesionales, y ahora algunas soluciones domésticas, han incorporado nuevos protocolos como el NVMe.

Todos los discos SATA de 2.5" son AHCI pero no todas las unidades AHCI tienen este formato. De hecho se extienden a cualquier solución que hayamos visto antes y ahora.

Pero antes de hablar del horizonte es importante conocer las prestaciones y limitaciones del AHCI. AHCI es una forma universal y estandarizada de trabajar con unidades SATA aunque no tiene nada que ver con el desarrollo de la tecnología Serial ATA.  AHCI es un protocolo y se puede y se usa en diferentes tecnologías conectivas. Lo hemos visto incluso durante años en controladoras PCI Express en algunas de las unidades más potentes hasta la fecha. Como estándar ha permitido que todos podamos instalar unidades AHCI, olvidándonos del viejo IDE, sin necesidad de controladores o drivers o sin preocuparnos si la unidad era Seagate o WD.

Es un protocolo que nunca se pensó para unidades capaces de reducir las latencias de acceso y de paralelizar las cargas como son capaces actualmente las memorias NAND de última generación, y estas quedarán obsoletas en pocos años. De hecho tiene también limitaciones para trabajar en entornos de múltiples núcleos de proceso que es hoy en día la base de casi cualquier ordenador, dispositivo electrónico, etc.

El gran problema, el fundamental, está en las latencias. Estamos hablando que el AHCI tiene una latencia media de 6 microsegundos cuando tecnologías como el NVMe reducen esto a la mitad. Puede parecer poca diferencia pero así de primeras el NVMe, con la potencia de cálculo adecuada, se traduce en el doble de velocidad puesto que es capaz de procesar el doble de datos en el mismo tiempo.

Pero donde ahora vemos un cuello de botella hace unos años vimos la luz para tener una estandarización que cualquier sistema operativo moderno soporta de forma nativa. Que permitió que cualquier ordenador pudiera tener más de cuatro discos trabajando de forma simultánea sin necesidad de caras controladoras con soluciones SCSI o similares.

Además introdujo otras tecnologías asociadas como el RAID a cualquier entorno. Fue un avance notable que ahora dará paso a algo mejor pero que ha sentado unas bases de funcionalidad realmente notables y a la que debemos reducciones de coste notables tanto para el entorno doméstico como profesional.