3. Emmagatzematge i font d'alimentació

L’emmagatzematge decidix quant triga a arrancar un equip i si les teues dades sobreviuen a l’avaria d’un disc; la font decidix si tot el que has comprat funciona de forma estable. Són dos components on és molt fàcil gastar de més o estalviar de menys, i on convé triar amb números a la mà.

Com treballar esta pàgina

Temps orientatiu: uns 60 minuts de lectura i 60 de pràctica.

1. Llig la secció 1 (tipus de discos) i fixa’t en la taula comparativa.
2. La secció 2 (RAID) és la més abstracta: fes a mà l’exemple resolt abans de seguir.
3. En la secció 3, practica el càlcul de potència amb una calculadora.
4. Practica amb les activitats 4, 5 i 6.

1. Tipus d’emmagatzematge

L’emmagatzematge guarda la informació de forma permanent: a diferència de la RAM, el contingut es conserva encara que l’equip estiga apagat. Hi ha tres tipus principals, i convé entendre com funcionen per dins perquè això explica la seua velocitat, el preu i la durabilitat.

1.1 HDD (Hard Disk Drive)

Un disc dur mecànic té un o més plats recoberts de material magnètic que giren a gran velocitat (habitualment 5.400 o 7.200 revolucions per minut), mentre un capçal de lectura i escriptura es desplaça sobre la superfície, com en un tocadiscos. Això explica les seues tres característiques: és el més econòmic per gigabyte, és el més lent (el capçal tarda un temps físic a arribar a les dades: el temps de busca o seek time) i és l’únic amb parts mòbils, per la qual cosa és més sensible als colps i a les vibracions.

1.2 SSD SATA

Un SSD (Solid State Drive, unitat d’estat sòlid) no té cap peça mecànica: guarda la informació en xips de memòria flash, la mateixa tecnologia (més avançada) d’una memòria USB. Sense capçal que moure, l’accés a qualsevol dada és quasi instantani i el sistema arranca i obri programes molt més ràpid que amb un HDD.

Un SSD SATA usa la mateixa interfície que un HDD (el cable SATA de la pàgina 1), de manera que, per molt ràpid que siga el xip, la interfície li posa un sostre d’uns 550-600 MB/s.

1.3 SSD M.2 NVMe

Un SSD M.2 NVMe és, quant als xips, molt semblant a un SSD SATA, però elimina el coll d’ampolla de SATA perquè es connecta directament al bus PCIe de la placa. NVMe (Non-Volatile Memory Express) és el protocol pensat per a aprofitar eixa connexió. Un NVMe de gamma mitjana supera els 3.500 MB/s i els de gamma alta amb PCIe 4.0 o 5.0 arriben a 7.000-10.000 MB/s o més: diverses vegades més ràpids que un SSD SATA.

1.4 Comparativa

A banda de la velocitat seqüencial (MB/s o GB/s, important per a copiar arxius grans) hi ha una altra mètrica igual d’important en l’ús real: els IOPS (Input/Output Operations Per Second), les operacions de lectura o escriptura xicotetes i disperses que la unitat fa per segon. Són crítics en servidors amb molts usuaris alhora o en bases de dades, on no importa tant copiar un arxiu enorme com atendre moltíssimes peticions xicotetes.

Tipus	Velocitat seqüencial	IOPS (aprox.)	Preu per GB	Resistència als colps
HDD	80-250 MB/s	50-200	Molt baix	Baixa (parts mòbils)
SSD SATA	fins a ≈ 550 MB/s	80.000-100.000	Mitjà	Alta
SSD M.2 NVMe	3.500-10.000 MB/s o més	300.000-1.000.000 o més	Alt	Alta

Altres coses que has de saber d’un SSD:

• Tipus de cel·la. La memòria flash guarda 1 bit per cel·la (SLC), 2 (MLC), 3 (TLC) o 4 (QLC). Amb més bits per cel·la, més capacitat per euro, però menys velocitat d’escriptura i menys durabilitat. Els SSD domèstics actuals són sobretot TLC i QLC.
• Durabilitat. Cada cel·la flash admet un nombre limitat d’escriptures. El fabricant ho indica en TBW (terabytes written): els TB que pots escriure abans que la garantia deixe de cobrir la unitat.
• Capacitat anunciada. Els fabricants compten en potències de 10: 1 TB són 10¹² bytes. Windows, en canvi, compta en potències de 2 (però escriu «GB»): per a un disc d’«1 TB» mostra 10¹² ÷ 2³⁰ ≈ 931 GB. No falta espai: és un canvi d’unitats.

Exemple resolt

Un equip domèstic típic combina un SSD NVMe de 500 GB (per al sistema operatiu i els programes que més fas servir, perquè arranque i responga amb agilitat) amb un HDD de 2 TB (per a fotos, vídeos i documents que no necessiten accés instantani, a un cost per GB molt menor): velocitat on importa i capacitat barata on no és crítica.

2. RAID

RAID (Redundant Array of Independent Disks) agrupa diversos discs en una única unitat lògica per a guanyar velocitat, tolerància a fallades o totes dues coses. Cada nivell és una manera diferent de repartir les dades. Amb n discs de mida S:

Nivell	Mínim de discs	Capacitat útil	Fallades que tolera	Idea
RAID 0 (striping)	2	n × S	Cap	Reparteix les dades: molt ràpid, però si falla un disc es perd tot
RAID 1 (mirroring)	2	S	1 (amb 2 discs)	Cada disc és una còpia exacta de l’altre
RAID 5	3	(n − 1) × S	1 disc	Dades i paritat repartides entre tots els discs
RAID 6	4	(n − 2) × S	2 discs	Com RAID 5 amb doble paritat
RAID 10 (1+0)	4 (nombre parell)	(n ÷ 2) × S	1 de segur (més si cauen en parelles diferents)	Miralls repartits: ràpid i redundant
JBOD	1	n × S	Cap	Els discs s’usen tal com són, sense redundància

La paritat és informació de control calculada a partir de les dades: permet reconstruir les dades d’un disc que ha fallat a partir dels discs que queden.

Exemple resolt: el servidor del departament

Tenim 4 discs de 4 TB per a un servidor de còpies de seguretat.

• RAID 0: 4 × 4 = 16 TB, sense tolerància a fallades.
• RAID 5: (4 − 1) × 4 = 12 TB, aguanta la fallada d’un disc.
• RAID 6: (4 − 2) × 4 = 8 TB, aguanta la fallada de dos discs.
• RAID 10: 4 ÷ 2 × 4 = 8 TB, aguanta la fallada d’un disc de segur.

Per a còpies de seguretat, que han d’estar disponibles però no necessiten gran velocitat, RAID 5 aprofita millor l’espai i RAID 6 és més segur.

Quan un disc falla, el RAID reconstruïx les dades en un disc nou. Amb discs de molts terabytes això pot durar hores o dies, i durant eixe temps una segona fallada seria greu en RAID 5: per això, amb discs grans, es preferix RAID 6 o RAID 10. El RAID pot gestionar-lo una controladora de maquinari o el propi sistema operatiu (en Linux, per exemple, amb mdadm; en Windows, amb els espais d’emmagatzematge).

RAID no és una còpia de seguretat

El RAID protegix de l’avaria d’un disc, però no d’un fitxer esborrat per error, d’un virus que xifra les dades, d’una fallada de la controladora, d’un incendi o d’un robatori: tot això afecta a tots els discs alhora. Cal una còpia en un altre lloc.

3. La font d’alimentació (PSU)

La font d’alimentació (Power Supply Unit) transforma el corrent altern de 230 V de la xarxa elèctrica en diversos corrents continus de baixa tensió (principalment 12 V, 5 V i 3,3 V) que són els que poden usar els components. Junt amb la placa base, és un dels components que mai convé triar «a la barata»: una font de mala qualitat pot danyar la resta de l’equip si dona una tensió inestable.

No obris mai una font

Els condensadors de la font poden mantindre una càrrega perillosa encara que estiga desconnectada. A més, mentre està endollada (i amb l’interruptor posterior activat, si en té) la font manté 5 V de reserva en la placa, encara que l’equip estiga «apagat». Abans de tocar res dins de l’equip, desendolla el cable de corrent.

3.1 Connectors

Cada connector alimenta un tipus de component i no són intercanviables:

Connector	Pins	Component que alimenta
ATX principal	24	Placa base
EPS12V (CPU)	4 o 8	Processador
PCIe	6 o 8	Targeta gràfica
12VHPWR / 12V-2x6	16	Gràfiques molt potents
SATA d’alimentació	15 (pla)	HDD i SSD de 2,5”
Molex	4 (format antic)	Ventiladors addicionals i alguns perifèrics

Cables modulars

Els cables d’una font modular no són intercanviables amb els d’una altra marca o model, encara que els connectors encaixen: la distribució dels pins pot ser diferent i es poden fer malbé components. Usa sempre els cables de la teua font.

3.2 Quanta potència necessites

La potència màxima d’una font es mesura en vats (W). Per a triar-la: suma el consum aproximat de cada component i deixa un marge del 20-30 %, perquè treballar prop del límit de forma continuada reduïx la vida útil de la font i augmenta el risc d’apagades.

Component	Consum aproximat
CPU	35-65 W (entrada), 65-125 W (mitjana), 125-250 W (alta, en turbo)
Targeta gràfica dedicada	75-150 W (entrada), 150-250 W (mitjana), 250-450 W (alta)
Placa base	30-60 W
RAM	3-5 W per mòdul
SSD NVMe / SSD SATA / HDD	3-9 W / 2-4 W / 6-10 W
Ventiladors	2-4 W cada un

Són valors orientatius: mira sempre les dades del fabricant.

Exemple resolt

Un equip amb una CPU de 125 W, una gràfica de 200 W i uns 75 W per a la resta de components consumix al màxim 125 + 200 + 75 = 400 W. Amb un marge del 30 %: 400 × 1,3 = 520 W. La font comercial immediatament superior és de 550 W.

3.3 Eficiència: la certificació 80 PLUS

Una font perd part de l’energia en forma de calor en convertir el corrent altern en continu. La certificació 80 PLUS indica quin percentatge de l’energia que pren de la xarxa arriba als components. Valors típics al 50 % de càrrega (norma de 115 V; amb 230 V són uns punts més alts):

Certificació	Eficiència aprox.
80 PLUS (bàsic)	80 %
Bronze	85 %
Silver	88 %
Gold	90 %
Platinum	92 %
Titanium	94 %

Una font més eficient malgasta menys electricitat i genera menys calor (i, per tant, menys soroll dels ventiladors). Un equip que necessita 300 W dels components consumix de la xarxa 300 ÷ 0,80 = 375 W amb una font bàsica i 300 ÷ 0,92 ≈ 326 W amb una Platinum.

3.4 Modular o no

Segons com estiguen fabricats els cables, les fonts són modulars (tots es poden desconnectar i només instal·les els que fan falta: més ordre i més flux d’aire), semimodulars (els imprescindibles, com l’ATX de 24 pins, estan fixos i la resta són desmuntables) o no modulars (tots els cables estan fixos). El format habitual és ATX; per a xassís xicotets existix el format SFX.

Comprova el que has après

1. Tens 4 discs de 2 TB. Quina capacitat útil i quina tolerància oferixen RAID 5 i RAID 10?

   Resposta

   RAID 5: (4 − 1) × 2 = 6 TB, tolera la fallada d’un disc. RAID 10: 4 ÷ 2 × 2 = 4 TB, tolera un disc de segur (i dos si pertanyen a miralls diferents).

2. Els components d’un equip sumen 380 W i vols un marge del 25 %. Quina font compraries?

   Resposta

   380 × 1,25 = 475 W. La font comercial immediatament superior és la de 550 W.

3. Per què un SSD NVMe pot superar els 550 MB/s d’un SSD SATA?

   Resposta

   Perquè no passa per la interfície SATA, que limita la velocitat a uns 550-600 MB/s: es connecta directament al bus PCIe amb el protocol NVMe, molt més ràpid.

4. Has configurat dos discs en RAID 1. Ja tens una còpia de seguretat?

   Resposta

   No. El RAID 1 protegix de l’avaria d’un disc, però si esborres un fitxer o un virus el xifra, el canvi arriba als dos discs. Una còpia de seguretat ha d’estar en un altre lloc.

5. Un disc anunciat d’«1 TB» apareix en Windows com de 931 GB. Està defectuós?

   Resposta

   No. El fabricant compta 1 TB = 10¹² bytes i Windows compta en potències de 2: 10¹² ÷ 2³⁰ ≈ 931. És un canvi d’unitats, no falta espai.

Glossari

Valencià	Castellano
disc dur (HDD)	disco duro (HDD)
unitat d’estat sòlid (SSD)	unidad de estado sólido (SSD)
plat	plato
capçal	cabezal
temps de busca	tiempo de búsqueda
paritat	paridad
còpia de seguretat	copia de seguridad
font d’alimentació	fuente de alimentación
corrent altern / continu	corriente alterna / continua
tensió	tensión
font modular	fuente modular