Por qué degradan los SSD: causas, síntomas y cómo prolongar su vida útil

Los SSD se han convertido en el estándar de almacenamiento de datos gracias a su velocidad, silencio, eficiencia energética y mayor fiabilidad frente a los discos duros tradicionales. Sin embargo, toda memoria flash tiene una limitación fundamental: con el tiempo, se desgasta. La velocidad de escritura disminuye, el controlador utiliza más celdas de reserva, aparecen retardos y, finalmente, el disco alcanza su límite de vida útil (TBW). Entender por qué los SSD degradan requiere mirar de cerca cómo funciona la memoria NAND, la importancia del wear leveling y otros factores que determinan la durabilidad y el rendimiento de estos dispositivos.

Cómo funciona la memoria NAND: celdas, páginas y bloques

Para comprender la degradación de los SSD, primero hay que saber cómo está estructurada la memoria NAND:

Celdas

Cada celda NAND es un diminuto transistor capaz de almacenar cierta cantidad de carga eléctrica. El tipo de celda depende del número de niveles de carga:

• SLC (1 bit, 2 estados): la más rápida y duradera.
• MLC (2 bits, 4 estados): buen equilibrio entre velocidad y vida útil.
• TLC (3 bits, 8 estados): la opción más popular en SSD de consumo.
• QLC (4 bits, 16 estados): máxima densidad, menor durabilidad.

Cuantos más estados debe reconocer el dispositivo, más compleja es la lectura y escritura, y más rápido degradan las celdas.

Páginas

Los datos se escriben en páginas, normalmente de 4 a 16 KB. Una página puede escribirse, pero no reescribirse directamente; primero debe borrarse.

Bloques

El borrado ocurre por bloques, que pueden contener cientos de páginas (por ejemplo, 256 páginas x 16 KB = 4 MB). Si sólo una página necesita ser reescrita, el controlador debe trasladar los datos útiles, borrar el bloque completo y luego escribir la información nueva. Esta arquitectura es clave para entender el desgaste acelerado, la acumulación de "basura", la necesidad de wear leveling y los retardos en la escritura.

Por qué degradan los SSD: física del desgaste y límites de reescritura

La degradación de los SSD es una consecuencia directa del funcionamiento de la memoria NAND. A diferencia de la RAM o discos magnéticos, cada celda NAND soporta un número limitado de ciclos de escritura/borrado. Una vez superado ese umbral, la celda pierde la capacidad de retener carga y, por tanto, de guardar datos.

La causa principal: desgaste de la capa de óxido

En cada celda, la carga se almacena en un flotador rodeado por una fina capa dieléctrica. Cada grabación empuja electrones a través de esta capa, dañándola con el tiempo y aumentando las fugas de carga, lo que provoca la pérdida de datos y la degradación gradual de la celda.

El número de bits por celda acelera el desgaste

Cuantos más estados almacena una celda, más difícil es para el controlador distinguirlos, acelerando su desgaste:

• SLC: 50.000-100.000 ciclos
• MLC: 3.000-10.000 ciclos
• TLC: 1.000-3.000 ciclos
• QLC: 150-500 ciclos

Por eso, los SSD TLC y QLC degradan más rápido.

Distribución desigual de la carga

Si un SSD escribiera siempre en los mismos bloques, estos fallarían rápidamente. Para evitarlo, el controlador distribuye los ciclos de escritura por todo el disco mediante wear leveling. Aun así, los bloques más "calientes" (usados por archivos temporales, cachés, sistema operativo) se desgastan antes.

El borrado de bloques es el mayor factor de desgaste

La operación de borrar un bloque completo es mucho más costosa y dañina que la simple escritura, y acelera el final de la vida útil del SSD.

La degradación afecta a la velocidad

• Disminuyen los bloques funcionales.
• Aumenta la carga sobre los que quedan.
• La velocidad de escritura cae notablemente.
• El tamaño del caché SLC se reduce.
• El controlador debe mover datos con más frecuencia.

En etapas avanzadas, el SSD puede funcionar mucho más lento que cuando era nuevo.

TBW, DWPD y Endurance: qué significan los parámetros de vida útil

Para estimar la longevidad de un SSD, los fabricantes utilizan varias métricas:

TBW - Total Bytes Written

Indica cuántos terabytes pueden escribirse antes de que los bloques empiecen a fallar. Por ejemplo, 300 TBW asegura 300 TB de escritura garantizada. Incluso con 150 TBW y 20-30 GB diarios, un SSD puede durar más de 10 años.

El TBW varía según el tipo de celda: TLC (medio), QLC (bajo), MLC (alto), SLC (prácticamente "infinito" para uso doméstico).

DWPD - Drive Writes Per Day

Común en entornos de servidor, indica cuántas veces puede reescribirse el disco completo por día durante el período de garantía. Ejemplo: 1 DWPD en un SSD de 1 TB permite grabar 1 TB diario durante toda la garantía. El estándar de consumo suele ser 0,3 DWPD.

Endurance - Resistencia general

Este término resume la capacidad de la NAND para soportar ciclos de reescritura, combinando TBW, tipo y calidad de NAND, eficiencia del wear leveling, reserva de bloques y fiabilidad del controlador.

¿Por qué varía el TBW entre modelos?

• Capacidad del SSD (más grande, más TBW).
• Calidad de los chips.
• Presencia de DRAM.
• Complejidad del controlador.
• Volumen de espacio reservado (over-provisioning).

La eficiencia del wear leveling es clave en la longevidad, tema que desarrollamos a continuación.

Wear leveling: cómo el controlador prolonga la vida del SSD

El wear leveling es la tecnología que distribuye el desgaste entre todas las celdas NAND del SSD, evitando que los bloques más usados fallen prematuramente. Hay dos tipos principales:

1. Wear leveling dinámico

Distribuye solo las escrituras activas en bloques poco usados. Sin embargo, los bloques con datos "fríos" (que no cambian) se desgastan más lentamente y pueden convertirse en un punto débil.

2. Wear leveling estático

Más avanzado, mueve incluso los datos poco cambiantes entre bloques para igualar el desgaste, maximizando la vida útil, especialmente en SSD TLC y QLC.

¿Cómo decide el controlador dónde escribir?

El algoritmo monitoriza:

• Ciclos de reescritura de cada bloque.
• Páginas defectuosas.
• Carga de la OS.
• Reserva disponible.
• Estado del caché SLC.
• Temperatura del controlador y NAND.

El objetivo es que los bloques más usados trabajen menos y los "frescos" más, repartiendo el desgaste incluso con los datos "fríos".

Un buen wear leveling no solo prolonga la vida útil, sino que mantiene la velocidad y estabilidad del SSD bajo cargas intensivas.

Garbage Collection y TRIM: cómo el SSD recupera espacio y por qué es importante

Un SSD no puede sobrescribir datos sobre páginas viejas sin borrarlas antes. El borrado solo se hace por bloques, lo que implica copiar datos útiles, borrar el bloque y volver a escribir. Aquí entran en juego dos mecanismos clave:

Garbage Collection (GC)

El GC es un proceso en segundo plano que:

• Identifica bloques con muchas páginas "basura".
• Traslada los datos útiles a nuevos bloques.
• Borra los bloques antiguos.
• Prepara espacio para nuevas escrituras.

Este proceso implica escrituras adicionales, acelerando el desgaste; por eso, los SSD de calidad usan algoritmos inteligentes y suficiente over-provisioning.

TRIM

La orden TRIM permite que el sistema operativo informe al controlador del SSD qué páginas pueden considerarse vacías tras borrar archivos. Esto ayuda a:

• Preparar espacio libre de antemano.
• Evitar la copia de datos innecesarios.
• Reducir ciclos de escritura extra.
• Prolongar significativamente la vida útil.

Sin TRIM, la velocidad baja y el desgaste aumenta.

Impacto de GC y TRIM en la velocidad real

• Un SSD bien gestionado escribe rápido porque tiene páginas limpias.
• Si el disco está lleno (>80-90%), recibe muchas escrituras o carece de TRIM/GC eficiente, la velocidad de escritura cae drásticamente y el caché SLC se agota rápido.

Por eso, los usuarios pueden notar que su SSD "se ha vuelto más lento" después de mucho uso o al quedarse sin espacio.

GC funciona incluso sin TRIM

Esto es importante para sistemas antiguos, SSD externos por USB o arreglos RAID sin soporte TRIM, aunque en esos casos el GC es menos eficiente y el desgaste aumenta.

Por qué baja la velocidad del SSD: caché, ocupación y desgaste del controlador

Al cabo de un tiempo, muchos notan que su SSD escribe más lento. Esto no siempre es una avería: influyen el estado de la NAND, el espacio libre, el controlador, los algoritmos de limpieza y hasta la temperatura. Las causas principales son:

1. Agotamiento del caché SLC
   El SLC-caché actúa como buffer rápido. Mientras está libre, la escritura es muy rápida (500-3000 MB/s), pero al llenarse, el SSD debe escribir directamente en TLC/QLC, mucho más lento (5-10 veces menos) y más sensible al desgaste y la temperatura. En QLC, puede bajar a 80-150 MB/s.
2. Ocupación superior al 80-90%
   Menos espacio libre equivale a menos caché SLC, más carga para el GC y más páginas por copiar, bajando la velocidad hasta un 70%.
3. Desgaste de la NAND
   Los bloques viejos escriben más lento, generan más errores ECC y necesitan reescrituras, afectando el rendimiento de operaciones aleatorias y secuenciales.
4. Sobrecalentamiento del controlador
   Altas temperaturas (>70-80°C) por uso intensivo o mala ventilación activan el throttling, reduciendo la velocidad para proteger el hardware.
5. Falta de TRIM o GC ineficiente
   Sin TRIM, el SSD trata datos borrados como existentes, gastando recursos y aumentando la amplificación de escritura, lo que reduce el rendimiento.
6. Desgaste o errores en el controlador
   El controlador, "cerebro" del SSD, puede degradarse o fallar, manifestando retrasos al abrir archivos, caídas de velocidad y errores S.M.A.R.T.
7. Modo de protección del SSD
   Ante errores o problemas de alimentación, el SSD puede reducir velocidad, desactivar parte del caché o limitar canales para proteger los datos, afectando el rendimiento.

Cómo comprobar el estado del SSD: S.M.A.R.T., desgaste y velocidad

Revisar la salud del SSD permite anticipar problemas y saber cuán cerca está del final de su vida útil. Los SSD modernos incluyen parámetros de diagnóstico como:

S.M.A.R.T.: la principal fuente de información

• Percentage Used / Media Wearout Indicator: 0% indica nuevo, 100% agotado. El SSD puede seguir funcionando, pero con mayor riesgo de errores.
• Total Host Writes / NAND Writes: Muestra la cantidad real de datos escritos, útil para comparar con el TBW.
• Wear Leveling Count: Número de ciclos de reescritura. Un alto rango entre bloques puede indicar degradación prematura.
• Reallocated Blocks / Bad Blocks: Bloques reasignados; su aumento señala fallo inminente de la NAND.
• Uncorrectable Errors / CRC Errors: Errores de lectura no corregibles, señal de problemas graves de integridad de datos.

Pruebas de velocidad

• Secuencial: Permite ver el llenado del caché SLC y la velocidad real de la NAND después de llenarlo.
• Aleatoria (4K Random): Refleja el estado del controlador y los algoritmos internos. Bajadas en estas pruebas suelen indicar desgaste o problemas con GC/TRIM.

Temperatura del SSD

Temperaturas superiores a 70-80°C activan el throttling y aceleran el desgaste. Vigilar la temperatura ayuda a detectar mal flujo de aire, falta de pads térmicos o disipación inadecuada.

Interpretar los resultados

Si observas aumento de bloques reasignados, caída del caché SLC, bajadas de velocidad y más errores ECC, es probable que el SSD esté en fase de degradación inicial. En este caso:

• Haz una copia de seguridad.
• Evita escrituras prolongadas.
• Controla la temperatura.
• Deja al menos un 15-20% de espacio libre.

Un diagnóstico regular ayuda a prolongar la vida útil y anticipar el reemplazo.

Cómo prolongar la vida útil del SSD: recomendaciones prácticas

Aunque el desgaste es inevitable, seguir buenas prácticas puede ralentizarlo y mantener un alto rendimiento durante años. Aquí tienes los consejos más efectivos:

1. No llenes el SSD al máximo
   Deja al menos un 15-20% de espacio libre para que el caché SLC, el wear leveling y el GC funcionen correctamente. Un SSD lleno se ralentiza y se desgasta mucho más rápido.
2. No desactives TRIM
   TRIM es clave para que el controlador gestione correctamente el espacio vacío y reduzca el desgaste. Verifica que esté activado en tu sistema operativo.
3. Controla la temperatura
   El sobrecalentamiento es enemigo del SSD. Usa pads térmicos y asegúrate de tener buena ventilación, especialmente en portátiles finos y unidades NVMe.
4. Evita flujos de escritura masiva constantes
   Si usas el SSD para edición de vídeo, máquinas virtuales o transferencias grandes, elige modelos con DRAM, preferiblemente TLC o MLC, y separa el disco de trabajo del de sistema si es posible.
5. Actualiza el firmware
   Los fabricantes mejoran la estabilidad y el rendimiento mediante actualizaciones de firmware con mejores algoritmos y correcciones de bugs.
6. Desactiva la desfragmentación
   No solo es inútil en SSD, sino que aumenta el desgaste. Comprueba que tu sistema la tenga desactivada para estas unidades.
7. Utiliza over-provisioning si es posible
   Reservar un 5-10% del disco sin particionar mejora el wear leveling y la eficiencia del GC, aumentando la vida útil.
8. No uses el SSD hasta el "último suspiro"
   Si S.M.A.R.T. indica muchos bloques reasignados o errores, haz copia de seguridad y planea el reemplazo antes de que falle por completo.
9. Elige el SSD adecuado para tus necesidades
   
   • Para juegos y uso diario, los SSD TLC ofrecen buen rendimiento y durabilidad.
   • Para archivos grandes que rara vez cambian, los QLC son más económicos y de alta capacidad.
   • Para tareas profesionales o escrituras intensivas, opta por modelos con DRAM y alto TBW.
   • Existen nuevas tecnologías sin los problemas de desgaste de la NAND, como MRAM y RRAM. Para saber más, consulta el artículo MRAM y RRAM: el futuro de la memoria.

Conclusión

Los SSD son ya el principal tipo de almacenamiento gracias a su rapidez y eficiencia, pero su vida útil está limitada por la naturaleza de la memoria NAND, no por la calidad individual de cada modelo. El desgaste progresivo de las celdas reduce la velocidad y aumenta los errores con el tiempo.

No obstante, la correcta gestión de la memoria (wear leveling, Garbage Collection, TRIM, caché SLC, over-provisioning) puede prolongar de forma significativa la vida útil y el rendimiento del SSD. Además, el usuario tiene un papel fundamental controlando el espacio libre, la temperatura, las actualizaciones de firmware y eligiendo el modelo más adecuado para cada uso.

Con un uso adecuado, incluso los SSD TLC y QLC pueden durar muchos años sin problemas críticos. Y próximas generaciones de memoria no volátil, como MRAM o RRAM, prometen superar las limitaciones actuales de la NAND.

En definitiva, los SSD son dispositivos rápidos y fiables, y conocer cómo funcionan y envejecen permite exprimir al máximo sus ventajas.