Que seu Natal tenha transcorrido em paz e com saúde. Ganhando estes dois presentes, os demais são prazerosos, mas irrelevantes. Esta é a derradeira coluna de 2013. E, coincidentemente, também a última desta longa série sobre dispositivos de memória secundária de estado sólido, os SSD. Quinze colunas que se estenderam por quase quatro meses. Por que gastar tanto tempo e dar tanto destaque a um dispositivo que ainda é relativamente raro? A resposta é simples: dentro de algum tempo, talvez menos de cinco anos, os SSD terão praticamente banido os discos magnéticos que reinaram soberanos durante mais de três décadas como dispositivos de armazenamento de massa para computadores. Discos rígidos continuarão a existir, naturalmente, mas serão usados em situações especiais, como por exemplo armazenamento de grandes quantidades de dados que não exigem acesso rápido. Mas fora desta e de algumas outras utilizações específicas, só veremos em nossos computadores dispositivos de estado sólido. Se é que os veremos, pois a tendência é que, prosseguindo a tendência de miniaturização que eles vêm sofrendo desde que foram lançados, se integrarão aos demais componentes das placas-mãe e mal os distinguiremos dos demais circuitos integrados a ela conectados. Um indicador seguro desta tendência é a decisão da Samsung, uma das maiores fabricantes de discos rígidos magnéticos, de abandonar completamente sua fabricação. Em recente entrevista ao sítio “Tom’s Hardware Guide” um representante da Samsung declarou: “ A Samsung não mais fabrica discos rígidos magnéticos. A Samsung acredita que os SSD são o futuro do armazenamento tanto para PCs quanto para servidores. Os telefones já usam apenas memória ‘flash’. Os tabletes também. E à medida que continue a tendência de oferecer PCs mais finos e mais leves e de exigir deles a mesma resposta rápida oferecida pelos tabletes e telefones, a solução será os SSD ”. E quando uma gigante como a Samsung, que fabricava uma enorme quantidade de discos magnéticos de excelente qualidade, decide abandoná-los baseada nesta argumentação, fique certo que muito provavelmente ela está correta. Que a tendência era esta sabia-se – ou pelo menos desconfiava-se – desde há alguns anos, quando os SSD foram lançados. Não seria justo chamar os daquela época de “toscos”, eles já eram maravilhas tecnológicas. Mas se comparados aos que se fabricam hoje, eles realmente parecem toscos… Mas mesmo aqueles já apresentavam notáveis vantagens sobre os discos magnéticos. Desde o nascedouro não tinham peças móveis, motores e a famosa cabeça de leitura/gravação que paira alguns micra acima da delicada superfície magnética que gira alguns milhares de vezes por segundo e, se for tocada ainda que levemente pela cabeça, pode ser arranhada, deitando a perder os dados ali gravados. Pense um pouco: caso seu telefone celular ou tablete, que usam memórias flash, sofra uma queda acidental, você se preocuparia com a perda de dados? Certamente que não (já com a integridade da tela…). E se o mesmo ocorresse com seu disco rígido magnético? E lembre-se: por mais cara que seja a substituição de uma tela sensível ao toque em um aparelho portátil, seu dispositivo de armazenamento de massa pode conter dados que valem muito mais que ela. Mas não é só isso. Os dados gravados em um disco magnético são distribuídos em trilhas concêntricas subdivididas em setores. Para ler um arquivo – que em geral se distribui por diversos setores, nem sempre adjacentes – a cabeça magnética é movida para acima da trilha onde se encontra o primeiro setor do arquivo, espera ele passar por baixo dela, lê este e os setores adjacentes que eventualmente pertençam ao mesmo arquivo, move-se novamente para outra trilha onde estão os setores seguintes, espera que o primeiro deles chegue até ela e prossegue a leitura, movendo-se tantas vezes quantas necessárias. Este tipo de acesso chama-se “direto”. Já em um dispositivo de estado sólido os dados estão gravados em posições de memória acessadas por seus endereços. O tipo de acesso usado para recuperá-los é denominado “aleatório” (sim, eu sei, o disco magnético se apresenta ao sistema operacional e aos programas como se estivesse subdividido em trilhas e setores, mas trata-se de uma subdivisão virtual, apenas para manter compatibilidade com os discos magnéticos e permitir que sejam intercambiáveis; daí a enorme importância do controlador, contido no interior do SSD, que funciona como interface entre ele e o sistema do computador e que converte a localização em faces/trilhas/setores para posições de memória que são acessadas imediatamente). É evidente que esta é a principal razão de os dispositivos de armazenamento de memória fornecerem os dados tão mais rapidamente que os discos magnéticos (como eu já mencionei em algum lugar desta série, comparar a rapidez com que os dados fluem em dispositivos inteiramente eletrônicos com a rapidez com que se movimentam em sistemas que têm componentes mecânicos é como comparar um filme comum com estes obtidos com as novas “super câmaras” que exibem os movimentos de forma lentíssima). Mas o tipo de memória não é a única razão para a diferença de rapidez. Há outra, não tão grande, mas que se agrava com o tempo. Vejamos qual. O algoritmo usado para distribuir os arquivos pelos setores de um disco magnético é bastante simples: a cabeça de leitura/gravação procura o primeiro cluster disponível (um “cluster” é um conjunto de setores, a menor unidade de alocação de dados em um disco), grava nele o início do arquivo e, se o tamanho do arquivo for maior que a capacidade do cluster, continua gravando nos clusters adjacentes da mesma trilha, passando para a seguinte se necessário, e assim por diante. Isto é bom porque depois que a cabeça de leitura/gravação encontra o primeiro cluster, segue adiante na mesma trilha e só se move para a seguinte se e quando for preciso, dependendo do tamanho do arquivo. Mas acontece que arquivos em discos magnéticos são gravados, removidos, e assim por diante. E quando se remove um arquivo pequeno, fica um “buraco” entre os clusters ocupados. E como isto acontece com frequência, estes espaços disponíveis não contíguos vão se acumulando. Então, quando se manda gravar um arquivo de grande tamanho, a gravação vai sendo feita em clusters disponíveis sucessivos mas não necessariamente adjacentes. E fica o arquivo dividido em segmentos “espalhados” por trilhas diferentes. A isto se dá o nome de “fragmentação” do arquivo e, por extensão, do disco. Figura 1: o utilitário de Windows desfragmentando um disco (Foto: Reprodução) Ora, na medida que o tempo passa e arquivos vão sendo gravados, removidos e substituídos no disco, mais aumenta a fragmentação. E ler um arquivo em um disco muito fragmentado é um processo lento porque a cabeça de gravação fica saltando de um lado para outro procurando as trilhas onde estão os diferentes segmentos (é por isto que, de tempos em tempos, recomenda-se “desfragmentar” um disco magnético: os arquivos são regravados porém em clusters adjacentes e trilhas sucessivas). Resumindo: quando mais o tempo passa, mais o disco magnético se fragmenta e mais lentas serão a leitura e gravação. Já dispositivos de estado sólido, cujo acesso é aleatório, jamais se fragmentam. O que nos faz voltar ao tema da longevidade dos dispositivos de SSD já mencionada na coluna anterior . Vamos lá: se você parar para pensar perceberá que pouco interessa ao usuário que uma célula de memória “ flash ” suporte mil, dez mil ou cem mil escritas. Isto, para ele, não tem qualquer sentido prático. O que ele quer saber é algo muito mais simples: quanto tempo dura o dispositivo? Ou, trocando em miúdos: se eu instalar um SSD em minha máquina hoje, durante quanto tempo poderei contar com ele como repositório confiável para meus preciosos dados? Bem, aí a coisa complica um pouco. Por exemplo: há usuários que só ligam a máquina uma vez por semana, aos domingos, para dar uma olhada na Internet e ver se os netos mandaram alguma mensagem. Outros, nem desligam a máquina: ela permanece ligada dia e noite e é usada o dia inteiro. Não é preciso ser brilhante para constatar que o SSD do primeiro vai durar muito, mas muito mais tempo que o do segundo porque sua “carga de trabalho” é muito menor. Então como avaliar? A solução é determinar mais ou menos o que seria uma “carga de trabalho” típica. E, por uma questão de segurança, ao avaliar, submeter o SSD a uma carga de trabalho maior que a típica. E isto sem esquecer que, pelas razões detalhadas na coluna anterior, a capacidade do SDD exerce influência significativa na vida útil do dispositivo. A Samsung decidiu que uma carga de trabalho razoável para ser usada com segurança para teste corresponderia à gravação de 40 GB/d (GigaBytes por dia) em um SSD. Aqui cabem duas observações: 1) lembre-se que a frequência de leituras não influencia a vida útil do SSD, apenas a das gravações; 2) e, pelo menos a mim parece, escrever diariamente 40 GB em um SSD é muita coisa; mas se a Samsung assim o decidiu, não será um piropo qualquer que irá contestar. O teste foi feito apenas em SSDs baseados em células MLC de duplo e triplo nível (que, portanto, são capazes de armazenar respectivamente quatro e oito valores diferentes por célula), já que a longevidade dos SSD de nível único parece não mais constituir problema (além do fato de que os SSD baseados neste tipo de células de memória, classificados como “industriais”, são raros e caros). Os resultados obtidos pela Samsung na bancada e extrapolados indicam que um SSD com base em MLC de nível triplo e 256 GB de capacidade submetido a uma carga de trabalho de 40 GB/d tem uma vida útil esperada de 13,5 anos (e, como eu presumia, há testes independentes que indicam ser a vida útil muito mais longa que esta). Já se o SSD de mesma capacidade e recebendo a mesma carga fosse baseado em células MLC de duplo nível, a vida útil alcançaria 47 anos. Analisemos os resultados. Para começar: quantos usuários você conhece que escrevem ou sobrescrevem 40 GB de dados diariamente? E mais: destes, quantos ainda usam computadores fabricados no final do século passado (em 1999, portanto com 13,5 anos de vida)? Eu não creio que formem um contingente muito grande. Em geral discos rígidos são descartados com muito menos tempo de uso. Mas ainda assim: se você precisa de um SSD que não seja dos mais caros, consuma pouca energia (fator importante nas máquinas portáteis), seja muito rápido e acha que provavelmente ele será substituído na sua próxima atualização de computador, que deverá ocorrer em menos de 13,5 anos, procure um SSD baseado em MLC nível 3. Já se você é mais conservador, pretende reutilizar o SSD em seu futuro micro e não se importa em pagar um pouco mais, use um SSD de nível 2. Garanto que daqui a 47 anos você já o terá substituído por algo diferente. E isto se os SSD ainda existirem (em meio século só deus sabe o que usaremos como dispositivo de armazenamento de massa…) E o que temos no mercado? Figura 2: o pequeno cartão de memória X4 de 64 GB (Foto: Reprodução) A SanDisk, um dos grandes fornecedores de SSDs, lançou um modelo baseado em MLC nível 4. Não será um SSD, embora a empresa também os fabrique, mas um simples cartão de memória, que usa uma tecnologia de fabricação idêntica à dos SSD. Trata-se do cartão Memory Stick Pro Duo usando a tecnologia X4. Veja um deles, com capacidade de 64 GB, na ponta dos dedos da moça da Figura 2 (material de divulgação da SanDisk). Atenção: não me refiro ao cartão convencional de 16 GB preso entre os dedos, mas ao pequeno “ chip ” dourado exatamente em frente ao olho esquerdo da menina. Mas quem está realmente na linha de frente é a Samsung, pois ninguém abandona a fabricação de discos magnéticos para ficar parado. E a empresa bem sabe que de pouco adianta ter um SSD rapidíssimo se ele se conecta ao computador via barramento SATA, com seu fluxo limitado. Para tirar todo o proveito da rapidez inerente às memórias de semicondutores é preciso apelar para o mais rápido dos barramentos disponíveis na linha PC, o PCI express, ou PCIe. Figura 3: XP941, da Samsung (Foto: Reprodução) Com esta ideia em mente, a Samsung acaba de lançar o SSD XS1715 em três modelos, de 400 GB, 800 GB e um TB. Trata-se de um SSD padrão NVMe (conectado diretamente ao barramento PCI) capaz de manter uma taxa de transferência de 3 mil MB/s. E o XP941, também conectado diretamente ao barramento PCIe, fabricado visando sobretudo o mercado de ultrabooks e por isto fornecido apenas a fabricantes em OEM. Oferece modelos com capacidades de 128 GB até 512 GB e adere ao fator de forma M2 de 80mm x 22 mm. Veja um XP941 na figura 3, material de divulgação da Samsung. E lançou recentemente sua terceira geração de SSD, o 840 EVO baseado em MLC de nível triplo. Nos EUA há modelos com capacidade de 120 GB até um TB com preços variando entre US$ 140 até US$ 850. Pois é isso. E como todo final de ano eu costumo dar um novo computador de presente para mim mesmo, os componentes do deste ano já estão comprados. O dispositivo de armazenamento de massa, como não poderia deixar de ser, é um SSD. Mais precisamente um Samsung EVO 840 de 500 GB. Olha ele aí na Figura 4, foto tirada agorinha mesmo aqui do lado do teclado onde batuco estas mal traçadas. Figura 4: Samsung EVO 840 de 500 GB (Foto: Reprodução) Não sei quando terei tempo de montar a máquina. Mas quando o fizer, darei notícias sobre o funcionamento do SSD. Por fim resta desejar que o novo ano cumpra todas as suas expectativas. E seja pleno de felicidade e harmonia. B.Piropo saiba mais Todas as colunas do TechTudo de B.Piropo
Até o próximo Melhor do Planeta
Fonte: http://www.techtudo.com.br/noticias/noticia/2013/12/ssd-alguns-comentarios-para-fechar-a-serie.html
