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Guías y Tutoriales

Diferencias entre los SSD y los HDD РCaracterísticas y tipos

El término disco duro se ha quedado como una denominación estándar para las unidades de almacenamiento. Actualmente en el mercado podemos encontrar dos grandes grupos: los SSD y los HDD. Los SSD son discos duros de estado sólido o lo que es lo mismo, carecen de partes móviles. Mientras que los HDD son discos duros mecánicos o lo que es lo mismo, disponen de partes móviles mecánicas.

Las dos tipolog√≠as de disco duro se diferencian no solo por tener o no partes m√≥viles, si no por su robustez, capacidad, formato, consumo, etc. Adem√°s podemos encontrar diferentes vertientes que ofrecen unas caracter√≠sticas √ļnicas. Por ejemplo, los SSD los podemos encontrar SATA mediante este conector o mediante PCIe M.2.

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Samsung 860 EVO - Disco estado solido SSD (500 GB, 6 Gb/s) color negro
  • Dispone de interfaz SATA
  • Es dise√Īado para ordenadores de alta gama, estaciones de trabajo y NAS
  • Escritura secuencial: 520MB/s
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¬ŅQu√© es un HDD?

Son unidades de almacenamiento que cuentan con una parte mecánica o más. Internamente disponen de platos mecánicos donde se almacenan los datos y un cabezal móvil que lee la información. También se caracterizan por ser memorias no volátiles, que quiere decir que los datos no se borran cuando se apaga el ordenador.

La cantidad de discos magnéticos en un disco duro es la que establece la capacidad final de la unidad. Actualmente también se mejora la densidad de datos por disco, lo cual permite escalar en cuanto a capacidad de almacenamiento. También se ha reducido el espacio entre los discos mediante el uso de gases especiales como el Helio, que reduce la fricción en el giro de los discos.

HDD es la abreviación en inglés de Hard Disk Drive

Para leer los datos y escribirlos se utiliza un cabezal magnético móvil. Cada disco tiene su propio cabezal. Actualmente los fabricantes han separado los cabezales en grupos dobles para así evitar el desgaste innecesario de la pieza. Y es que el principal motivo de fallo de un disco duro mecánico son los cabezales por ser partes mecánicas.

Un disco duro mec√°nico adem√°s tiene el problema de ser muy susceptible a los golpes. Cualquier impacto puede da√Īar la unidad de manera irremediable y solo se pueden obtener los datos si se lleva a un especialista.

Disco Duro Toshiba N300 NAS HDD

¬ŅQu√© es un SSD?

Son unidades de almacenamiento de estado sólido y se les denomina así porque carecen de partes mecánicas. Están fabricados en base a un circuito electrónico que integra una controladora, una memoria caché tipo DDR3 y chips de memoria DRAM.

La controladora es uno de los elementos m√°s importantes de estas unidades. No solo se encarga de la operaciones de entrada y salida de la unidad, sino que tambi√©n cuida de las memorias. Explicado de manera sencilla las memorias se dividen en peque√Īas celdas de datos, algo similar a un tablero de ajedrez. Lo que hace la controladora es evitar que siempre se escriba en la misma celda y reparte la carga entre todas las celdas. Si la unidad tiene m√°s de un chip de memoria, reparte la carga entre las celdas de las memorias.

SSD es la abreviación en inglés de Solid State Drive

Tenemos por otro lado la caché, normalmente conformada por memorias DDR3. Se utilizan este tipo de memorias porque son rápidas y muy económicas. La función de la caché es de hacer de buffer de datos para mejorar el rendimiento de escritura y lectura de los datos.

Cada vez m√°s se utilizan unidades SSD para ordenadores y port√°tiles, debido a que su precio cada vez es m√°s asequible. Aunque no entraremos en profundidad, esto se debe al tipo de memorias utilizadas. Se ha avanzado mucho en este campo y cada vez se consiguen memorias NAND Flash de mayor cantidad de bits por celda y de mayor cantidad de capas. Esto permite reducir costes y aumentar la capacidad.

kingston ssdnow uv400 ssd

¬ŅQu√© es un SSHD?

Posiblemente no hayas escuchado hablar de este tipo de unidades y si lo has hecho ha sido muy de pasada. Los SSHD o disco duro de estado híbrido son bastante raros de ver hoy en día. Se lanzaron al mercado poco después de la llegada de los SSD para mejorar las prestaciones de los discos duros mecánicos. Y es que inicialmente los SSD tienen precios astronómicos y bajas capacidades, algo que dista mucho de la actualidad

SSHD es la abreviación en inglés de Solid-State Hybrid Drive

Se instalaba en los HDD una peque√Īa cantidad de memoria SSD que hac√≠a las veces de cach√©. Permite mejorar un poco las velocidades de transferencia de los discos duros mec√°nicos, aunque tampoco era demasiado.

Nunca terminaron de cuajar en el mercado ya que la mejora de rendimiento era escasa con respecto al precio. Con la baja del precio de los SSD han dejado de tener valor para el mercado, por lo cual, han terminado desapareciendo. A√ļn se pueden encontrar, pero son bastante raros y sus prestaciones no compensan.

Formatos de discos duros mec√°nicos (HDD)

Debido a que disponen partes móviles, existen solamente dos formatos en los que podemos encontrar un HDD: formato 2.5 pulgadas y formato 3.5 pulgadas. Cabe destacar que estos son dos formatos estandarizados para evitar problemas de incompatibilidad y facilitar la construcción de sistemas.

Tenemos que destacar que los HDD actuales que se venden para el sector doméstico funciona mediante conexión SATA. Si bien existen otros tipos de formatos de conexión, no son interesantes para el usuario medio, están pensados para entornos profesionales.

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Formato 2.5 pulgadas

Este formato está habitualmente reservado para equipos portátiles y sistemas extremadamente compactos. No es un formato pensado en absoluto para ordenadores de sobremesa, aunque se podría utilizar sin problemas.

La mayoría de HDD de este formato están pensados para sistemas sencillos y se caracterizan por tener bajas velocidades de trabajo. Mayoritariamente los HDD de 2.5 pulgadas trabajan a 5400RPM, aunque los hay de 7200RPM, pero son los menos. Esto se debe a que el espacio es muy poco y trabajar a tan altas velocidades aumenta notablemente el desgaste

RPM son las vueltas por minuto (revolutions per minute) que realizan los discos de estas unidades.

Seagate BarraCuda, 1 TB, Disco duro interno, HDD, 2,5 in, SATA 6 Gb/s, 5400 r.p.m., caché de 128 MB para ordenador portátil y PC (ST1000LM048)
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Formato 3.5 pulgadas

Posiblemente el formato m√°s com√ļn en la actualidad. Aqu√≠ el abanico de velocidades de los discos es m√°s amplio. Las unidades de bajo consumo se caracterizan por operar a velocidades de 5400 RPM. Las unidades ‚Äėnormales‚Äô y m√°s habituales operan a 7400 RPM. Finalmente podemos encontrar unidades de alto rendimiento a 10000 RPM.

Como es lógico, cuanta mayor es la velocidad de rotación de los discos, mayor es el desgaste de la unidad. Hay incluso unidades HDD de 3.5 pulgadas que trabajan a velocidades superiores, pero tampoco nos parece relevante ya que están destinadas a entornos profesionales.

WD Blue - Disco duro para ordenadores de sobremesa de 1 TB (7200 rpm, SATA a 6 Gb/s, 64 MB de caché, 3,5") azul
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Formatos de los discos duros de estado sólido (SSD)

Aquí hay bastante más variedad debido a que estas unidades se caracterizan por ser completamente electrónicas. Al carecer de partes móviles se puede integrar en más formatos que mejoran las prestaciones de la unidad.

Formato 2.5 pulgadas

Durante bastantes a√Īos ha sido el formato est√°ndar en la industria. Inicialmente se vieron algunos modelos de grandes capacidades en formato de 3.5 pulgadas, pero han quedado relegados al segmento profesional. Quedando estandarizado el formato de 2.5 pulgadas tanto para ordenadores de sobremesa como para port√°tiles.

La gran ventaja que nos ofrece este formato es una construcción sólida y compacta que permite la refrigeración de la unidad. Como gran inconveniente tenemos que se basa en la conexión SATA, más lenta que otros formatos.

Corsair Force LE200 - Unidad de estado sólido de TLC NY, 240 GB SATA 3 6 GB/s, Negro
  • Arranque y apagar su ordenador m√°s r√°pido, Listo para sus aplicaciones en un abrir y cerrar de ojos, y encontrar su documentos y archivos y al instante.
  • Hasta un 95% menos de consumo de energ√≠a en comparaci√≥n con los HDD est√°ndar, lo que resulta en una mejor eficiencia energ√©tica y prolongar la vida √ļtil de la bater√≠a con ordenadores port√°tiles.
  • Diversas opciones de capacidad (120¬†GB, 240¬†GB, 480¬†GB)
  • Correcci√≥n de Errores mejorada
  • Apoyo para el borrado sobredotaci√≥n, seguro, clonaci√≥n de disco, FW actualizar y mucho m√°s.

Formato M.2 SATA

Son la versión compacta de las unidades de 2.5 pulgadas y se integran directamente en los puertos M.2 de las placas base. Ofrecen más o menos las mismas velocidades de escritura y lectura que las unidades de 2.5 pulgadas debido a que se basan también en la interfaz SATA.

Visualmente estas unidades se pueden distinguir porque en el conector  tienen dos muescas.

Rebajas
Western Digital WDS500G2B0B WD Blue 500GB 3D NAND Internal SSD M.2 SATA
  • SSD 3D NAND SATA con capacidades de hasta 2¬†TB y fiabilidad mejorada
  • Consumo el√©ctrico activo hasta un 25¬†% inferior al de anteriores generaciones de WD Blue SSD
  • Velocidades de lectura secuencial de hasta 560¬†MB/s y velocidades de escritura secuencial de hasta 530¬†MB/s
  • Tiempo medio antes de fallos (MTTF) de 1,75 millones de horas y una resistencia de hasta 500 terabytes escritos (TBW) con una fiabilidad mejorada
  • Certificaci√≥n del F.I.T. Lab de WD para su compatibilidad con una amplia gama de ordenadores

Formato M.2 PCIe

Equ√≠vocamente a este formato se le suele denominar com√ļnmente M.2 NVMe, haciendo referencia al tipo de memorias. Lo que nos ofrecen este tipo de unidades se basan en la interfaz PCIe, que ofrece mayores velocidades de lectura y escritura que la interfaz SATA.

Visualmente estas unidades se pueden distinguir porque en el conector √ļnicamente tienen una muesca.

Rebajas
Samsung MZ-V7S500BW 970 EVO Plus - Unidad SSD, 500¬†GB, M.2, NVMe, tama√Īo 2.5¬†", Interfaz SATA 6¬†GB/s, Color Negro/Naranja
  • Ssd con tecnolog√≠a v-nand samsung
  • Factor de forma 2.5.pulgadas excelente tanto para ordenadores port√°tiles que fijos
  • Interfaz sata 6.gb/s y retrocompatible con sata 3.gbps y sata 1.5.gbps
  • Velocidad de lectura secuencial hasta 3.500.mb/seg y velocidad de escritura secuencial hasta 3.300.mb/seg.
  • Lectura al azar (4kb, qd32) hasta 600000.iops y escritura aleatorio (4kb, qd32) hasta 550000.iops

Formato PCIe

Para el sector consumidor existe otro formato m√°s, como es el formato PCIe. Estas unidades se caracterizan por conectarse directamente en un puerto PCIe de la placa base. Normalmente suelen ser PCIe x4, aunque algunas unidades pueden llegar a ser PCIe x16.

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Dentro de esta categoría incluso podemos encontrar dos vertientes. La primera son las unidades que ya integran los chips NAND Flash en la PCB o bien los que permite conectar unidades M.2. Destacar que este segundo formato normalmente se utiliza para configuraciones RAID que permiten combinar varias unidades en una sola o realizar copias de seguridad automatizadas.

Corsair Neutron NX500 - Unidad de Estado sólido, SSD de 400 GB, PCIe 3 x4 NVMe-SSD, Velocidad de lectura hasta 1.600 MB/s
  • Interfaz NVMe: velocidades de lectura hasta cinco veces m√°s r√°pidas que con SATA 3.0 (6 Gbit/s, 600 MB/s)
  • Velocidad impresionante: lectura/escritura secuencial ultrarr√°pida e IOPS
  • PCI Express SSD 3.0 x4: la transferencia de datos a PCIe mejora notablemente el ancho de banda y consigue velocidades que no se consiguen con las conexiones SATA
  • Refrigeraci√≥n ultraeficaz: el disipador t√©rmico se ha dise√Īado concretamente para que los juegos se ejecuten con un rendimiento √≥ptimo
  • Resistencia de celda multinivel: fiabilidad y rendimiento mejorados respecto a las SSD de celda de nivel triple (TLC)

Integración on board

Algunos fabricantes de equipos port√°tiles est√°n empezando a optar por integrar directamente los chips en la placa base de los port√°tiles. Es algo perfectamente plausible y sencillo de hacer y que reduce a√ļn m√°s el espacio, permitiendo hacer port√°tiles a√ļn m√°s compactos. Apple ha sido uno de los primeros fabricantes en tomar esta decisi√≥n.

Quizá la parte negativa es que la ampliación por parte del usuarios es imposible y la reparación se hace más dificultosa.

SSD

Diferencias entre los HDD y los SSD

Vamos a pasar a ver las grandes diferencias entre los discos duros de estado sólido y los mecánicos. Vamos a comparar los HDD de 3.5 pulgadas de 7200RPM con los SSD de 2.5 pulgadas, los M.2 PCIe y los PCIe. Esto lo hacemos así porque los HDD de 5400 RPM no son los habituales para sobremesa. Los M.2 SATA apenas en el mejor de los casos pueden llegar a ofrecer un 10% más de velocidad que los SSD de 2.5 pulgadas. Creemos más interesante ver los formatos más habituales.

Capacidad

Aunque los HDD ofrecen mayores capacidades por menores precios, la brecha se ha reducido mucho. Los SSD ya empiezan a ofrecer el 1TB de capacidad por debajo de los 100‚ā¨, un precio realmente goloso para los usuarios. Esto hace que los HDD pase a un segundo plano, quedando como unidades para almacenamiento masivo de datos.

Normalmente se recomienda a los usuarios optar por un SSD de 256GB o 512GB y un disco duro mecánico para instalación de juegos y almacenar datos. Aunque con capacidades de 512GB ya podríamos incluso olvidarnos del HDD, ya que es capacidad más que suficiente para instalar juegos.

Las capacidades de los HDD van desde los 512GB (aunque es raro y los de 1TB son la norma) hasta los 14TB para el sector profesional. Para el sector doméstico los más comunes son de 1TB y 2TB, aunque también los hay de 4GB, 6GB y 8GB.

Rebajas
Seagate IronWolf, 8TB, NAS, Disco duro interno, HDD, CMR 3,5" SATA 6 Gb/s, 7200 r.p.m., caché de 256 MB para almacenamiento conectado a red RAID (ST8000VN0022)
  • Las unidades de disco duro internas IronWolf son la soluci√≥n adecuado para entornos NAS multiusuario de hasta 8 bah√≠as que precisan de un rendimiento potente
  • Almacene m√°s y trabaje m√°s r√°pido con una unidad de disco duro optimizada para NAS que ofrece 8 TB y una memoria cach√© de hasta 256MB
  • IronWolf, dise√Īada especialmente para dispositivos NAS, ofrece un menor desgaste, una reducci√≥n total o casi total del ruido y la vibraci√≥n, un aumento en el rendimiento del uso compartido de archivos
  • Supervise f√°cilmente el estado de las unidades con el sistema IronWolf Health Management integrado y disfrute de una fiabilidad a largo plazo con un MTBF de 1 mill√≥n de horas
  • Incluye un plan de protecci√≥n

En cambio en cuanto a los SSD los hay de diferentes capacidades. Los SATA suelen ir desde los 120GB (nada recomendables) hasta los 4TB, siendo estos √ļltimos muy caros. Las capacidades de 256GB, 512GB y 1TB son las m√°s comunes y las que mejores precios ofrecen.

El formato M.2 en su vertiente PCIe y en su vertiente SATA est√°n limitadas a 2TB en el est√°ndar 2280 (el 80 indica la longitud de la PCB) por la capacidad de las memorias. Lo normal son las unidades entre 256GB y 1TB.

Finalmente el formato PCIe es m√°s caro y ofrece m√°s o menos las mismas capacidades que un SSD SATA. El problema de estas unidades es el tipo de interfaz que usan, que requiere de controladoras mejores y de otros elementos. Quiz√° las menos interesantes en la actualidad y por eso, las menos demandadas.

Crucial BX500 CT960BX500SSD1 - Disco Duro Sólido Interno SSD de 960 GB (3D NAND, SATA, 2,5 pulgadas)
  • Arranque m√°s r√°pido, cargue archivos m√°s r√°pido, mejore la capacidad de respuesta general del sistema
  • Un 300% veces m√°s r√°pido que un disco duro normal
  • Mejora la vida √ļtil de la bater√≠a porque es 45 veces m√°s eficiente en t√©rminos energ√©ticos que un disco duro convencional
  • Micron 3D NAND - innovador mundial de tecnolog√≠a de almacenamiento y memoria durante 40 a√Īos
  • Lecturas/escrituras secuenciales hasta 560/510 MB/s en todos los tipos de archivo

Fragmentación de los HDD

Las superficies de grabaci√≥n rotativas de los discos duros mec√°nicos trabajan mejor con archivos grandes grabados en bloques s√≥lidos. Esto es debido a que el cabezal lector debe realizar un recorrido muy peque√Īo para leer todos los datos. Normalmente los discos duros no gestionan esto y reparten los datos por todo la superficie del disco, generando fragmentaci√≥n. Esto hace que el cabezal se tenga que desplazar y genera reducci√≥n en la velocidad de lectura y escritura, adem√°s de reducir la vida √ļtil.

Aquí los discos duros de estado sólido no tienen problemas, ya que donde estén los datos da completamente igual. Se accede a ellos electrónicamente y esto permite que no afecte en lo más mínimo, solo necesitando saber la dirección de memoria donde se aloja la información. Esto las convierte en unidades altamente eficientes y veloces.

Jam√°s realizar una desfragmentaci√≥n a un SSD, ya que podemos estropear la unidad o reducir notablemente su vida √ļtil.

fragmentacion hdd

Sonoridad de los SSD y HDD

Como hemos dicho, los HDD tienen partes mec√°nicas que generan ruido y vibraci√≥n. Seg√ļn la velocidad de rotaci√≥n y la cantidad de trabajo a realizar, este puede ser mayor o menor. Los SSD tienen la ventaja de no generar el m√°s m√≠nimo ruido al ser completamente electr√≥nicos. Este es uno de los puntos fuertes de los SSD.

disco duro hdd

Dimensiones de los SSD y HDD

Los discos duros mec√°nicos al basarse en platos giratorios y tener un cabezal m√≥vil, tienen limitaci√≥n en cuanto a dimensiones. Es imposible f√≠sicamente ir m√°s all√° del formato de 2.5 pulgadas y este ofrece unas prestaciones a√ļn peores que las unidades de 3.5 pulgadas.

Hemos visto que los SSD tienen m√ļltiples formatos, entre otros, porque carecen de partes m√≥viles que les limiten. Al basarse en chips de memoria pueden instalarse en PCB de diferente formato. Como hemos dicho, incluso se pueden instalar directamente sobre la placa base, como en algunos port√°tiles, algo imposible para un HDD.

Consumo de los SSD y HDD

Este es otro de los factores diferenciales que beneficia enormemente a los SSD. Un HDD si o si necesita 12V para el motor y las partes m√≥viles, lo cual genera un consumo elevado. Seg√ļn la unidad puede ir desde los 20W hasta los 50W. Mientras que los SSD son electr√≥nicos y trabajan entre 1.2-1.5V, teniendo un consumo en m√°xima carga de hasta 5W.

Gigabyte UD Pro 512 GB Serial ATA III 2.5" - Disco Duro sólido (512 GB, 2.5", Serial ATA III, 530 MB/s, 6 Gbit/s)
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  • Tipo de producto: Memoria DRAM DDR3 externa
  • Compatible con TRIM y S.M.A.R.T
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Temperatura de los SSD y HDD

Los HDD y los SSD de normal no tienen problemas de temperatura, aunque los M.2 PCIe más modernos si los tienen. Este es el mayor de los problemas de las unidades que se basan en PCIe 3.0 y PCIe 4.0, la temperatura. Requieren de disipadores para gestionar el calor, ya que si se llega a la temperatura crítica el rendimiento se desploma.

Este fen√≥meno se denomina Thermal Throttling y provoca que la unidad rebaje su rendimiento para evitar da√Īarse.

Gigabyte Technology GP-ASM2NE6200TTTD AORUS 2TB M.2 PCIe 4.0 x4 NVMe SSD/Unidad de Estado sólido
  • Factor de forma: m.2 2280
  • Interfaz: pci-express 4.0 x4, nvme 1.3
  • Capacidad total: 2000 gb
  • Velocidad de lectura secuencial: hasta 5000 mb/s
  • Velocidad de escritura secuencial: hasta 4400 MB/s

Durabilidad de los SSD y HDD

Pasamos quiz√° a uno de los factores m√°s complicados de cuantificar y que dependen, sobre todo, del uso. La vida √ļtil de las unidades de disco duro normalmente se mide en veces que se llena la unidad, sobre todo en los SSD.  Sobre todo donde m√°s sufren es el en proceso de borrado y vuelta a escribir.

Los HDD al tener partes m√≥viles y mec√°nicas tienen una vida √ļtil limitada a cantidad de ciclos de lectura y escritura. Para no complicarlo mucho, lo m√°s com√ļn para un usuario medio son entre 5-7 a√Īos. Si no tuviera estas partes m√≥viles su vida √ļtil pr√°cticamente ser√≠a infinita al basarse en el magnetismo.

En cambio los SSD s√≠ que tienen vida √ļtil, ya que se basan en puertas NAND que tienen una cantidad de ciclos de funcionamiento. Pero es que esta vida √ļtil tambi√©n depende de la cantidad de bits almacenados por celda. Normalmente, en condiciones normales y por simplificarlo bastante, se calcula que la vida √ļtil es de 10-12 a√Īos.

Velocidad de lectura y escritura de los SSD y HDD

Aquí está el factor clave. Los HDD no están limitados por la interfaz de conexión, están limitados por ser mecánicos. Esta es la gran ventaja de los SSD, que al ser electrónica pueden exprimir bastante las velocidades de la interfaz de conexión.

Lectura TeóricaEscritura TeóricaLectura ComercialEscritura Comercial
HDD 7200RPM400MB/s 350MB/s150-120MB/s80-150MB/s
SSD SATA600MB/s600MB/s400-550MB/s350-500MB/s
M.2 SATA600MB/s600MB/s400-550MB/s370-520MB/s
M.2 PCIe 3.03950MB/s3950MB/s3000MB/s2500MB/s
M.2 PCIe 4.07880MB/s7880MB/s5000MB/s4950MB/s

Nota: Los valores comerciales son una aproximación y dependen siempre de los fabricantes

Conclusión

Existen diferentes factores a tener en cuenta a la hora de decantarse por una unidad HDD o una SSD. Si buscamos obtener las mejores prestaciones, mayor fiabilidad y mayor durabilidad, los SSD ganan claramente. En contra si lo que buscamos es almacenamiento masivo, los HDD nos ofrecen una gran ventaja, al ser más económicos.

La mayor y √ļnica ventaja de los HDD es el coste por GB, muy inferior que en el caso de los SSD. Por el resto de caracter√≠sticas son mejores las unidades de disco duro de estado s√≥lido. Quiza el elemento m√°s negativo de los SSD est√° en que las unidades M.2 PCIe requieren de disipador para evitar problemas de temperatura.

Roberto Solé

T√©cnico en sistemas de generaci√≥n de energ√≠a sustentables e instalador de sistema de distribuci√≥n de energ√≠a en vivienda. Trabajo delante de un PC, en mi tiempo libre estoy delante de un PC y cuando salgo de casa estoy pegado a la pantalla de m√≠ smartphone. Cada ma√Īana cuando me levanto cruzo el Stargate para hacerme un caf√© y empezar a ver v√≠deos de YouTube mientras hago ver que escribo aqu√≠. Una vez vi un drag√≥n... ¬Ņo era un Dragonite?

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